Методические указания и контрольные задания для студентов-заочников по учебной дисциплине «Сооружение газонефтепроводов и газонефтехранилищ» (стр. 5 из 26)

- ширина траншей по дну на кривых участках из отводов принудительного гнутья должна быть равна двукратной величине по отношению к ширине на прямолинейных участках;

- ширина траншей по дну при балластировке трубопровода утяжеляющими грузами или закреплении анкерными устройствами должна быть равна не менее 2,2D, а для трубопроводов с тепловой изоляцией устанавливается проектом.

Крутизна откосов траншей должна приниматься в соответствии со #M12291 5200242СНиП 3.02.01-87.

Дно траншеи должно быть ровным, без отдельных бугров. Со дна траншеи должны быть убраны сухие комки грунта, так как они повреждают изоляцию. Если траншея разрабатывается в грунте, содержащем камни, гравий и другие твердые включения, то ее дно необходимо перед укладкой труб присыпать мягким грунтом. Толщина слоя присыпки должна обеспечивать мягкое ложе для трубы; для этого достаточно принять толщину присыпки, называемой обычно подушкой, на 10 см выше неровностей камней или щебня.

В целях предотвращения деформации профиля вырытой траншеи, а также смерзания отвала грунта сменные темпы изоляционно-укладочных и земляных работ должны быть одинаковыми.

Технологически необходимый разрыв между землеройной и изоляционно-укладочной колонной должен быть указан в проекте производства работ.

Разработка траншей в задел в грунтах (за исключением скальных в летнее время), как правило, запрещается.

Рыхление скальных грунтов взрывным способом должно производиться до вывоза труб на трассу, а рыхление мерзлых грунтов допускается производить после раскладки труб на трассе.

При разработке траншей с предварительным рыхлением скального грунта буровзрывным способом переборы грунта должны быть ликвидированы за счет подсыпки мягкого грунта и его уплотнения.

Основания под трубопроводы в скальных и мерзлых грунтах следует выравнивать слоем мягкого грунта толщиной не менее 10 см над выступающими частями основания.

При сооружении трубопроводов диаметром 1020 мм и более должна проводиться нивелировка дна траншеи по всей длине трассы: на прямых участках через 50 м; на вертикальных кривых упругого изгиба через 10 м; на вертикальных кривых принудительного гнутья через 2м; при сооружении трубопроводов диаметром менее 1020 мм только на сложных участках трассы (вертикальных углах поворота, участках с пересеченным рельефом местности), а также на переходах через железные и автомобильные дороги, овраги, ручьи, реки, балки и другие преграды, на которые разрабатываются индивидуальные рабочие чертежи.

К моменту укладки трубопровода дно траншеи должно быть выровнено в соответствии с проектом.

При засыпке трубопровода грунтом, содержащим мерзлые комья, щебень, гравий и другие включения размером более 50 мм в поперечнике, изоляционное покрытие следует предохранять от повреждений присыпкой мягким грунтом на толщину 20 см над верхней образующей трубы или устройством защитных покрытий, предусмотренных проектом.

Литература: 4, стр. 130-131; 13, стр. 3-4.

Вопросы для самоконтроля:

1. Основные виды земляных работ.

2. Размеры траншеи в зависимости от диаметра и категории грунта

3. Разработка траншей в скальных грунтах

4. Контроль качества земляных работ

Тема 2. 4. Сварочно-монтажные работы в базовых условиях

Студент должен:

знать:

- методы и технологию монтажа и сварки магистральных трубопроводов на трубосварочной базе; материалы, применяемые при сварке труб в базовых условиях;

уметь:

- подбирать необходимые сварочные материалы для сварки труб в трубные секции, рассчитывать необходимое количество материалов для сварки труб в секции.

Подготовительные операции. Центровка труб. Форма кромок. Способы сварки труб. Технологическая карта на сварку труб. Центраторы. Трубосварочные базы. Поворотная сварка труб. Автоматическая и полуавтоматическая сварка. Применяемые сварочные материалы. Процесс сварки. Расчет необходимого количества сварочных материалов для сварки труб в трубные секции. Контроль качества сварных стыков. Оформление документации на сварку труб в базовых условиях.

Методические указания

Сборка стыков на сварочной базе под автоматическую или ручную дуговую сварку состоит из следующих основных процессов: 1) подготовительных операций; 2) установки труб на стенд или размещения центратора на стыке; 3) центровки и стяжки труб; 4) проверки правильности сборки; 6) закрепления собранного стыка.

Перед сборкой и сваркой выполняют ряд подготовительных работ.

Правка концов труб необходима, если на концах образовались местные вмятины или произошло нарушение формы трубы (овальность, эллипсность). Правка местных вмятин выполняется при помощи специальных разжимных приспособлений, домкратов, прессов или расширителей с гидравлическим, пневматическим или электрическим приводом. Для холодной правки с пластической деформацией требуется затрачивать значительные механические усилия.

При нагреве вмятины до температуры приблизительно 900°С усилие деформации значительно уменьшается. Но нагрев в условиях трассы может привести к значительному изменению механических свойств стали и поэтому не рекомендуется.

Правка концов труб, имеющих незначительное общее искажение формы, часто проводится в пределах упругих или упруго-пластических деформаций. Такая правка выполняется с помощью расширителей или центраторов непосредственно в процессе сборки стыка. Несовпадение кромок иногда может быть и при совершенно правильной форме концов труб. Это происходит вследствие отклонений диаметра труб и толщины стенок от номинальных значений.

Качество сборки стыков и производительность труда в значительной мере зависят от точного совпадения кромок стыкуемых труб. Для уменьшения разницы в размерах соединяемых концов производится расширение конца с меньшим диаметром или: селективная подборка труб с равными или мало отличающимися размерами диаметров. Сварку можно успешно выполнить при удовлетворительном ее качестве, если превышение одной кромки над другой составляет не более 1,0—1,5 мм.

Очистка внутренней поверхности труб от загрязнений производится непосредственно перед сборкой труб. Песок, грунт, случайные предметы, оставленные в трубопроводе, затрудняют продувку последнего, засоряют трубопроводную линию, линейную аппаратуру, приборы, насосы и препятствуют пуску магистрали в эксплуатацию.

Форма кромок зависит от применяемого способа сварки стыка. Для сварки методом плавления (автоматическая сварка под флюсом, газоэлектрическая сварка, ручная дуговая сварка) кромки имеют односторонний скос (рис. 2). Угол скоса кромок в большинстве случаев равен 60°.

Минимальное расстояние между концами собранных труб, или расстояние «в свету», называется зазором.

Величина зазора определяется видом сварки, диаметром сварочной проволоки, маркой флюса, длиной дуги и пространственным положением сварки.

Рис. 2. Форма кромок при сварке стыка труб.

δ — толщина стенки труб; п —зазор; α — суммарный угол скоса кромок.

При стыковой сварке оплавлением следует дополнительно зачищать торец трубы и пояс под контактные башмаки сварочной машины.

Центровка труб - это технологическая операция, в результате которой две сопрягаемые трубы становятся соосными. Предварительная центровка необходима для автоматической сварки под флюсом и ручной дуговой сварки.

Центратором называется приспособление или устройство, позволяющее совместить образующие цилиндрических поверхностей двух стыкуемых труб при сборке стыка. Центровка происходит за счет действия радиальных сил, развиваемых силовым механизмом центратора.

Рис. 3. Безмоментный наружный центратор

Центраторы по их размещению относительно поверхности труб можно разделить на две группы: 1) охватывающие (наружные), 2) распорные (внутренние).

Безмоментные наружные центраторы не имеют жесткого корпуса и охватывают трубу цепью 1 или тросом (рис. 3). В обоих случаях базирующими элементами являются свободно вращающиеся катки 2. Ось катков цепного центратора закреплена под соответствующими шарнирами 5 силовой цепи. У тросового центратора катки крепятся к тросам прижимами, находящимися непосредственно на цилиндрической поверхности катков.

Одно из звеньев цепи (как правило, примыкающее к силовому устройству) является замыкающим; оно выполняется в виде накидного крюка. У тросового центратора для замыкания его на трубе имеется съемный блок.

Усилия, развиваемые в винтовом домкрате 4, передаются через цепь на базирующие катки 2 и на домкрат. И катки и пята передают на трубу 3 практически одинаковые между собой усилия независимо от их формы.

Совмещение смежных частей кромок двух труб осуществляется за счет смещения выступающей части под действием радиальной силы, направленной к оси трубы.

Внутренние центраторы вводятся непосредственно в стыкуемые трубы, перемещаясь на распорных роликах от стыка к стыку.

Стыки труб соединяют сваркой.

Наибольшее распространение получили механизированные способы. К механизированной электрической дуговой сварке относятся: автоматическая сварка под флюсом, сварка в среде углекислого газа, сварка порошковой проволокой Механизированные методы обеспечивают высокую производительность при хорошем качестве шва.

При большинстве механизированных методов требуется вращать трубу, так как шов можно накладывать лишь в определенном пространственном положении. Такая сварка может осуществляться только на сварочных базах для соединения отдельных труб в секции длиной 27—60 м. Длина секций ограничивается транспортными возможностями при вывозке их на трассу или удобством ведения сварочного процесса на базе.