Оглавление
Введение
Транспортировка сырой нефти
осуществляется по сети трубопроводов,
которые поставляют нефть от скважин к
хранилищам на промысле или к магистральным
терминалам. По магистральным трубопроводам
нефть перекачивают к нефтеперерабатывающим
заводам или терминалам танкеров. Переработка
нефти осуществляется либо в районах ее
добычи, либо на значительных расстояниях
от нее вблизи главных потребителей и
рынков сбыта.
Линии газопроводов подразделяются
на газосборные, магистральные и распределительные.
Транспортирующие, или магистральные,
трубопроводы поставляют газ местным
службам, которые распределяют его для
промышленного и коммунального использования,
а также для других нужд.
Использование цельнотянутых
бесшовных, тонкостенных и упроченных
труб, введение компьютерного контроля,
дистанционное обслуживание с помощью
мониторов, улучшение технологии сварки
– главные составляющие прогресса в строительстве
и эксплуатации трубопроводов. Трубопроводы
приходится строить через неровности
рельефа, леса, болота, в экстремальных
климатических условиях. Нефть и продукты
ее переработки перекачиваются насосными
станциями, расстояние между которыми
определяется рельефом, скоростью транспортировки
и другими факторами. Различные виды сырой
нефти или, в случае продуктопроводов,
продукты ее переработки, обычно транспортируются
с минимальным смешением. Компрессорные
станции поддерживают давление, необходимое
для постоянного движения природного
газа. Диаметр трубопровода, число и мощность
насосных и компрессорных станций определяют
производительность трубопровода.
В настоящее время условия работы
трубопроводного транспорта характеризуются
с одной стороны естественным старением
магистральных трубопроводов, а с другой
повышением требований к их экологической
безопасности и необходимостью поддержания
линейной части магистральных трубопроводов
в работоспособном состоянии для бесперебойного
оказания транспортных услуг нефтегазовым
компаниям с целью поставки запланированных
объемов нефти и газа отечественным и
зарубежным потребителям. Вместе с тем,
в условиях жесткой ценовой политики государства
в отношении транспортных тарифов, постоянно
существует дефицит средств на выполнение
требуемых объемов капитального ремонта
и реконструкции магистральных нефтепроводов.
Главная задача в транспортировке
- обеспечение надежного функционирования
системы магистральных трубопроводов
за счет комплекса плановых мероприятий,
в том числе капитального ремонта.
Анализ технического состояния
трубопроводов России показывает следующее:
средний возраст магистральных газопроводов
равняется 27-ми годам, нефтепроводов
свыше 33-ти лет; из 150 000 км газопровода
всей страны около 36 000 км, из 50 000 км нефтепроводов
всей страны около
20 000 км, нуждаются в переизоляции и ремонте.
Старение трубопроводов объективно
связано с увеличением рисков
при эксплуатации. Это объясняется снижением
защитных свойств изоляционных покрытий,
накоплением и развитием дефектов в трубах
и сварных соединениях, изменением напряженно-деформированного
состояния, процессами старения самого
трубного металла.
Неотъемлемой частью рациональной
системы обслуживания трубопроводов является
их своевременный ремонт. Эффективность
ремонта зависит от получения достоверных
данных о дефектах и местах их расположения
на трубопроводе (это позволяет определять
объемы ремонта, сроки и средства на его
проведение) и от используемой технологии
работ.
1. Классификация капитального ремонта
магистральных трубопроводов
Капитальный
ремонт — наибольший
по объему и содержанию плановый ремонт,
который проводят при достижении предельных
значений износа в линейных сооружениях,
и связанный с полной разработкой, восстановлением
или заменой изношенных или неисправных
составных частей сооружений.
К капитальному
ремонту линейной части относят:
- все работы, выполняемые при текущем
ремонте;
- вскрытие траншей, подземных трубопроводов,
осмотр и частичную замену изоляции;
- ремонт или замену дефектных участков
трубопровода и запорной арматуры, их переиспытание и электрификацию
арматуры;
- замену фланцевых соединений, кронштейнов,
опор и хомутов с последующим креплением
трубопроводов к ним;
- просвечивание сварных швов;
- очистку полости и испытание трубопроводов
на прочность и герметичность;
- окраску надземных трубопроводов, арматуры,
металлических и ограждающих конструкций;
- ремонт колодцев и ограждений;
- берегоукрепительные и дноукрепительные работы на переходах трубопроводов через водные
преграды;
- сооружение защитных кожухов на пересечениях
с железными и шоссейными дорогами;
- ремонт и сооружение новых защитных противопожарных
сооружений. [2].
Технологический
набор работ при капитальном ремонте трубопроводов
примерно соответствует набору работ
по их сооружению. Однако с точки зрения
технологии, организации и управления
значительно сложнее, имеет свои специфические
особенности. В организации проведения
работ эти особенности заключаются в следующем:
операции по вскрытию, подъему, очистке
от старой изоляции, сварочно-восстановительные,
изоляционно-укладочные работы и работы
по засыпке трубопровода не могут быть
совмещены в специализированном потоке,
но должны быть выполнены в строгой технологической
последовательности.
Особенности
в технике и технологии проведения работ
следующие:
- специфичность подготовительных работ,
заключающаяся в определении положения
трубопровода;
- наличие комплекса демонтажных работ,
предшествующих выполнению всех остальных
ремонтно-строительных операций;
- меньший
удельный вес монтажных работ и больший
— подъемно-укладочных операций;
- наличие специфических операций при
ремонте стенки трубы, усилении стыков
при частичной или полной замене трубы,
секции или плети на отдельных участках
трубопровода;
- сложность и трудоемкость производства
вскрышных работ там, где требуется высокая
квалификация машиниста для предотвращения
повреждения стенки трубы ковшом (или
ротором) экскаватора, а также значительная
доля ручного труда;
- сложность и трудоемкость предварительной
очистки трубопровода от старой изоляции
и продуктов коррозии, существенное конструктивное
отличие специальных ремонтно-строительных
машин от тех же машин, применяемых при
строительстве трубопроводов.
При производстве
капитального ремонта линейной части
трубопроводов выполняют следующие основные
технологические работы: подготовительные,
погрузочно-разгрузочные, транспортные,
земляные, подъемно-очистные, сварочно-восстановительные,
изоляционно-укладочные и контроль качества
работ.
2. Структура ремонта магистральных трубопроводов
2.1 Подготовительные работы
Подготовительные работы при
капитальном ремонте магистральных трубопроводов
включают уточнение положения (в горизонтальной
и вертикальной плоскости) трубопровода,
планировку полосы отвода со срезкой валика
и при необходимости расчистку ремонтно-строительной
полосы от кустарника, деревьев и валунов.
Правильное определение положения
трубопровода до начала земляных работ
позволяет значительно облегчить условия
работы по вскрытию и обеспечивает сохранность
тела трубы. Обычно положение трубопровода
по трассе ремонтируемого участка определяют
с применением специальных трассоискателей
или шурфованием.
Работы по планировке участка
ремонтируемого трубопровода начинают
после отвода земельных участков, получения
разрешения на производство работ от заказчика
и определения действительной глубины
залегания трубопровода.
Планировочные работы в основном
заключаются в срезке (обычно бульдозером)
валика, бугров, неровностей, подсыпке
низинных мест и др.
Ширину полосы планировки на
период ремонта линейной части магистрального
трубопровода определяют проектом производства
работ, она должна быть согласована с землепользователями
и лесничествами заблаговременно.
До начала земляных работ необходимо
произвести отсоединение всех устройств
электрохимзащиты и контрольно-измерительных
колонок, уточнить места пересечения трубопровода
по трассе с подземными коммуникациями,
которые могут быть повреждены во время
вскрышных работ. Работы по вскрытию трубопровода
в местах прохождения подземных коммуникаций
разрешается производить только после
официального (письменного) согласования
с организациями, в ведении которых эти
коммуникации находятся.
2.2 Земляные работы
Земляные работы при капитальном
ремонте линейной части магистральных
трубопроводов выполняют в строгом соответствии
с проектной документацией, основываясь
на следующих положениях:
применение наиболее рациональных
средств механизации;
своевременное выполнение подготовительных
работ и мероприятий, обеспечивающих эффективное
проведение земляных работ в течение всего
периода;
организация поточного выполнения
вскрышных работ и максимальное совмещение их по времени с
подъемно-очистными и изоляционно-укладочными работами;
соблюдение правил техники
безопасности, производственной санитарии, пожарной и экологической безопасности.
Тип и марки землеройной техники
для вскрытия трубопровода различных
диаметров следует выбирать в зависимости
от местных геологических и топографических
условий. Земляные работы наиболее целесообразно
производить с применением специального
вскрышного экскаватора с укороченной
средней секцией, позволяющего вскрывать
трубопровод ниже нижней образующей за
один проход рабочего органа.
При отсутствии специальных
экскаваторов вскрытие трубопровода следует
осуществлять только одноковшовыми экскаваторами
с обратной лопатой.
При производстве вскрышных
работ одноковшовым экскаватором снимается
слой грунта над трубой и с правой стороны
на глубину, превышающую первоначальную
глубину заложения трубопровода на 80-100
мм, который при последующей планировке
дна траншеи выполняет роль мягкой подушки.
Методы вскрытия трубопровода
(рис.1) в основном зависят
от принятой технологии ремонта трубопровода
и выполняются в соответствии с ППР (проект
производства работ). При этом одним из
основных требований к габаритам траншеи
является возможность свободного выполнения
отдельных операций в траншее.
Рис.1 Схемы
вскрытия магистрального трубопровода:
а - одноковшовым
экскаватором с двух сторон; б - одноковшовым
экскаватором с одной стороны; в - строительным
роторным экскаватором; г - специальным
вскрышным экскаватором
Важным требованием к разработке
траншей при капитальном ремонте линейной
части является вскрытие трубопровода
до его нижней образующей без повреждения
поверхности трубы, а также уменьшение
доли ручного труда. Для этих целей используют
роторный вскрышной экскаватор, который
вскрывает трубопровод до его нижней образующей
за один проход. В настоящее время вскрышные
работы на трубопроводах большого диаметра
в основном производят одноковшовыми
экскаваторами.
Следующей технологической
операцией является подкоп под вскрытым
трубопроводом. Разработку грунта в этом
случае необходимо производить специальной
подкапывающей машиной типа МПР НИТЦ «Ротор»,
МПТ-1020 (720), ПТ-НН П и МПР.
Самоходная подкапывающая машина
устанавливается на вскрытый трубопровод
и разрабатывает грунт под ним, создавая
технологический просвет для нормальной
работы очистных, грунтовочных и изоляционных
машин. Ротор, разрабатывая грунт под трубопроводом,
перемещает его в боковые приямки.
Отремонтированный участок
трубопровода (после проверки качества
изоляции и составления акта на скрытые
работы) в целях предохранения от механических
повреждений и температурных влияний
засыпают. Засыпку трубопровода с образованием
валика при необходимости, обычно выполняют
бульдозерами, роторными траншеезасыпателями
или одноковшовыми экскаваторами.
2.3 Подъем трубопровода и очистка от старой
изоляции
Подъемно-очистные работы включают:
подъем вскрытого участка трубопровода
и монтаж очистной машины;
очистку от старой изоляции
и визуальный осмотр трубы;
Поверхность трубопровода при
ремонте очищают в два этапа:
предварительно - при подъеме
трубопровода;
окончательно - после выполнения
сварочно-восстановительных работ.
К подъемно-очистным работам
приступают сразу после вскрытия трубопровода.
С помощью подъемных механизмов (трубоукладчиков)
его приподнимают и на него насаживают
очистную машину для снятия с поверхности
трубопровода старой изоляции и продуктов
коррозии. После очистки приподнятый трубопровод
укладывают на бровке траншеи на лежки,
расстояние между которыми определяется
расчетом. Высота лежек должна быть достаточной
для осмотра трубопровода со всех сторон.