Прокладка нефтепровода через водные преграды (стр. 1 из 9)
Содержание
Введение
1. Организационный раздел
1.1 Способы прокладки нефтепровода через водное препятствие
1.2 Способы прокола
1.3 Способ продавливания
2. Технологический раздел
2.1 Технология работы земснаряда
3. Конструкторский раздел
Заключение
Список использованных источников
Введение
В настоящее время география нефтеперерабатывающей промышленности не всегда совпадает с районами ее переработки. Поэтому задачи транспортировки нефти привели к созданию большой сети нефтепроводов. По размеру грузооборота нефтепроводный транспорт в 2,5 раза превзошел железнодорожный в части перевозок нефти и нефтепродуктов.
На железной дороге основной поток нефти образуется в Западной Сибири и Поволжье. Из Западной Сибири нефть по железной дороге транспортируется на Дальний Восток, Южный Урал и страны центральной Азии. Из Урала нефть везут на Запад, Северный Кавказ и Новороссийск.
Транспортировка нефти водным путем обходится дешевле и экономичней других видов транспортировки, однако из-за географических особенностей нашей страны используется мало, в основном при перевозки нефти на экспорт, а также по внутренним бассейнам страны (Ленский, Амурский) и северному морскому пути.
Трубопроводы - наиболее эффективное средство транспортировки нефти (исключая морские перевозки танкерами). Пропускная способность нефтепровода диаметром 1200 мм составляет 80-90 млн. т в год при скорости движения потока нефти 10-12 км/ч.
Трубопроводный транспорт является важной подотраслью нефтяной промышленности. На сегодняшний день сформировалась развитая сеть магистральных нефтепроводов, которая обеспечивает поставку более 95% всей добываемой нефти при средней дальности перекачки 2300 км. В целом вся сеть нефтепроводов представлена двумя неравными по значимости и условиям управления группами объектов: внутрирегиональными, межобластными и системой дальних транзитных нефтепроводов. Первые обеспечивают индивидуальные связи промыслов и заводов, вторые - интегрируют потоки нефти, обезличивая ее конкретного владельца. Связывая очень большое число нефтедобывающих предприятий одновременно со многими нефтеперерабатывающими заводами и экспортными терминалами, нефтепроводы этой группы образуют технологически связную сеть единый объект экономического и режимного управления, которая получила название системы дальних транзитных нефтепроводов и в которую входят такие трубопроводы, как Нижневартовск - Курган - Самара; Усть-Балык - Курган - Уфа - Альметьевск; Сургут - Полоцк; Холмогоры - Клин; Самара - Тихорецкая; система нефтепроводов "Дружба" и другие трубопроводы, включая выходы к экспортным терминалам.
1. Организационный раздел
1.1 Способы прокладки нефтепровода через водное препятствие
При сооружении подводных переходов трубопроводов траншейным способом объемы, очередность, сроки и порядок выполнения подготовительных работ перед началом земляных работ на переходах должны определяться ПОС и уточняться подрядчиком в разрабатываемых им ППР с учетом параметров водных преград, их судоходности и сезонности работ. Параметры траншей на переходах трубопроводов через водные преграды (глубина, ширина по дну, откосы) должны приниматься в зависимости от гидрогеологических и морфологических особенностей подводной и береговой частей русел, их рельефа, состояния береговых склонов, способов разработки траншей и укладки в них трубопроводов, сроков и стоимости выполнения земляных работ, характера дноуглубительных (спрямление русла) работ и гидротехнического строительства вблизи строящегося перехода.
Прокладку можно осуществлять следующими способами:
Прокол лучше применять для прокладки труб малых и средних диаметров (не более 400—500 мм) в глинистых и суглинистых (связных) грунтах. Ограничение диаметра прокалываемых труб обусловлено тем, что при этом способе массив грунта прокалывают трубой, оснащенной наконечником, без удаления грунта из скважины, вследствие чего для прокола требуются значительные усилия. В связи с этим и длина прокола труб не превышает 60—80 м.
Способ продавливания с извлечением из трубы грунтовой пробки или керна можно применять практически в любых грунтах !—IV групп, он пригоден для труб диаметром 800— 1720 мм при длине прокладки до 100 м.
Горизонтальное бурение предусматривает опережающую разработку грунта в забое с устройством скважины в грунте большего диаметра, чем прокладываемая труба. Этим способом можно устраивать подземные переходы трубопроводов диаметром до 1720 мм. На длину 70-80 м. Однако способ этот недостаточно эффективен в обводненных и сыпучих грунтах.
Щитовой и штольневый способы применяются при необходимости устройства переходов трубопроводов, коллекторов и тоннелей значительных диаметров и длины.
При любом из бестраншейных способов прокладки труб вначале по обе стороны дороги отрывают рабочий и приемный котлованы, а затем монтируют соответствующие механизированные установки. На берме рабочего котлована подготовляют для бестраншейной прокладки трубы, изолируют их, оснащают наконечниками {при проколе) или режущей головкой и шнеком (при горизонтальном бурении). После этого краном опускают их в рабочий котлован на направляющую раму и с помощью домкратов производят их прокол, продавливание или горизонтальное бурение.
Размеры рабочего котлована определяют в зависимости от диаметра прокладываемого трубопровода, глубины его заложения и конструкции направляющей рамы. Так, при диаметре трубопровода 159—436 мм длина рабочего котлована составляет 10—13 м, а ширина — 2,2 — 2,4 м. Глубина его в зависимости от типа направляющей рамы принимается на 0,1 —0,3 м больше глубины заложения трубопровода.
Размеры приемного котлована назначаются с учетом возможности проведения сварочных и монтажных работ при соединении рабочей трубы с основным трубопроводом и конструкции уплотнительных сальников на конце рабочего трубопровода. Длина приемного котлована по дну должна быть не менее 1—1,5 м, а ширина — 2,3—2,4 м. Крепление стенок рабочего и приемного котлованов выполняют в соответствии с указаниями проекта производства работ.
Основным оборудованием при проколе и продавливании труб являются направляющие рамы, гидравлические домкраты, нажимные патрубки, шомполы, наконечники, грунтозаборные ковши, пневмопробойники, насосы, компрессоры и т.п., а при горизонтальном бурении — установки, включающие двигатели внутреннего сгорания, шнеки, режущие головки и др. Установки эти изготовляются на заводах и в мастерских строительных организаций.
1.2 Способы прокола
В зависимости от применяемых нажимных приспособлений, передающих усилие на прокладываемый трубопровод, различают несколько разновидностей прокола труб: с помощью домкратов, грунтопрокалывающих станков, лебедок, тракторов, трубоукладчиков, бульдозеров и т.п. Прокладываемые в толще грунта трубы для уменьшения сопротивления и снижения сил трения при вдавливании трубы в грунт снабжают специальными наконечниками, закрепляемыми на переднем конце труб. Чаще всего применяют конусные наконечники (рис. 10.1, а-д) и расширительные пояса с заглушками (рис. 10.1, р, ф). При небольшой длине прокола трубы прокладывают открытым концом (рис. 10.1, к).
Тип и конструкцию вдавливающего механизма, способного развить требуемое усилие, выбирают в соответствии с необходимым расчетным усилием вдавливания, которое зависит от диаметра и длины прокладываемого трубопровода, а также вида грунта. Необходимое нажимное усилие для продвижения в грунте прокладываемой трубы определяют расчетом.
Приблизительные нажимные усилия, которые должны быть приложены к трубам (кожухам) разных диаметров при их прокладке проколом на длину до 50 м, определяют по графику на рис. 10.2. Затем принимают необходимое число гидродомкратов для силовой установки и выбирают тип упорной стенки.
Для прокола труб чаще всего применяют нажимные насоснодомкратные установки, состоящие из одного или двух спаренных гидравлических домкратов типа ГД-170 с усилием до 170 тс каждый, смонтированных на общей раме. Штоки домкратов обладают большим свободным ходом (до 1,15—1,3 м). Раму с домкратами устанавливают на дне. рабочего котлована, из которого ведут прокол. Рядом с котлованом на поверхности размещают гидравлический насос высокого давления — до 30 МПа (300 кгс/см2).
Рисунок 10.1. Наконечники бестраншейной прокладки труб способом прокола
а, б, а — конусные; г — конусный с эксцентриситетом; д — конусный со штырем; в, ж — конусный с щелевыми прорезями; э — конусный с усеченной вершиной; и — конусный с отверстиями для увлажнения грунта; к — открытый конец трубы; л — открытый конец трубы с кольцом; м — приварная заглушка; н — съемная заглушка; о — кольцевой нож с наружным скосом кромок; л — то же, с приварной заглушкой; р — кольцевой нож с внутренним скосом кромок; с — кольцевой нож клиновидной формы с внутренним скосом кромок; г — нож серпообразного сечения; к — то же, с приварной заглушкой; ф — кольцевой нож с направляющими пластинками (стабилизаторами)
Трубу вдавливают циклически путем попеременного переключения домкратов на прямой и обратный ход. Давление домкратов на трубу передается через наголовник сменными нажимными удлинительными патрубками, шомполами или зажимными хомутами. При применении нажимных удлинительных патрубков длиной 1, 2, 3 и 4 м после вдавливания трубы в грунт на длину хода штока домкрата (например, 1 м) шток возвращают в первоначальное положение и в образовавшееся пространство вставляют другой патрубок удвоенной длины и так продолжают до тех пор, пока не закончат прокол первого звена трубопровода (обычно длиной 6 м). Затем к нему приваривают второе звено и указанные операции повторяют до тех пор, пока не будет завершен прокол всего трубопровода.
Рисунок 10.2. График для определения необходимого усилия для прокола труб разных условных диаметров Dy на длину L, м, в песчаных (сплошные кривые) и глинистых (пунктирные) грунтах