Инженерно-геодезические работы при реконструкции трубопроводов нефтегазовых промыслов

Инженерно-геодезические  изыскания в период эксплуатации магистральных нефтепроводов должны обеспечивать решение задач в соответствии с требованиями СНиП 11-02-96 и правил РД 153-39.4-056-00.

В период эксплуатации магистральных  нефтепроводов следует выполнять мониторинг с использованием геодезических методов наблюдений и измерений.

При геодезическом мониторинге  магистральных нефтепроводов обеспечиваются:

• геодезические наблюдения за деформациями линейной части, а также зданий и сооружений на технологических площадках и в полосе отвода магистральных нефтепроводов на территориях с развитием опасных природных и техно природных процессов (карст, склоновые процессы и др.), когда эти процессы могут влиять на безопасность строительства и эксплуатацию магистрального нефтепровода;
• геодезические наблюдения за проседанием грунта над нефтепроводом (на необрабатываемых землях не реже чем один раз в 5 лет, а на обрабатываемых - один раз в год);
• геодезический контроль за проектной глубиной заложения нефтепровода;
• обследование пересекаемых водных преград, подземных и наземных инженерных коммуникаций, железных и автомобильных дорог, защитных сооружений;
• геодезические наблюдения за растущими оврагами и промоинами;
• геодезические наблюдения за развитием процесса деформации (переработки) берегов на участках переходов для обоснования прогноза переработки берегов и разработки при необходимости защитных мероприятий и др.

В результате выполненных  инженерно-геодезических изысканий  в период эксплуатации нефтепровода должен составляться технический отчет в соответствии с требованиями СНиП 11-02-96 и СП 11-104-97.

При выполнении мониторинга  нефтепровода в состав представляемой отчетной технической документации входят:

• данные о характере объекта (сооружения);
• схемы геодезических сетей;
• чертежи и абрисы центров геодезических пунктов;
• сведения о применяемых приборах и оборудовании и их метрологическом обеспечении;
• методика и оценка точности измерений;
• результаты уравнивания геодезических измерений;
• контроль устойчивости опорных геодезических пунктов;
• конечные результаты измерений (вертикальных, горизонтальных и т.п.);
• заключение о конечных результатах измерений.

На участках переходов  через реки представляются топографические  планы, регистрирующие деформации берегов  русла и поймы, отметки дна  и др.

При инженерно-геодезических  изысканиях для разработки проекта  реконструкции и технического перевооружения существующего нефтепровода обеспечивается получение дополнительных топографических материалов в масштабах 1:2000-1:500 (в том числе получение исполнительной документации) по действующим нефтепроводам и сооружениям, данных обмерных и обследовательских работ по зданиям и сооружениям.

Капитальный ремонт нефтепровода выполняется согласно проекту производства работ (ППР), который разрабатывается  подрядчиком или специализированными проектными организациями и согласовывается с заказчиком на основании раздела рабочей документации «пос».

При капитальном ремонте  магистральных нефтепроводов в  соответствии с РД 39-00147105-015-98 инженерно-геодезические изыскания выполняются в составе и объемах.

В составе технического отчета дополнительно представляются:

• ведомости пересечений ремонтируемого участка магистрального нефтепровода с надземными и подземными коммуникациями, естественными и искусственными препятствиями;
• ведомости приближений сооружений и сетей, пересекающих трассу или проходящих рядом с ремонтируемым нефтепроводом, с указанием пикетов пересечений или приближений, глубины заложения, владельцев коммуникаций и других данных, имеющихся в документации;
• материалы по уточнению положения в плане вантузов, задвижек, сооружений и сетей по проектной и эксплуатационной документации;

На материалах съемки должны быть указаны границы землепользовании.

В состав отчетных материалов для демонтажа нефтепровода должны входить топографические материалы и данные, фиксирующие истинное положение нефтепровода, а так же обеспечивающие мероприятия по рекультивации земель.

 

 

 

 

 

 

 

2 ИНЖЕНЕРНО-ГЕОДЕЗИЧЕСКИЕ ИЗЫСКАНИЯ, ВЫПОЛНЯЕМЫЕ ДЛЯ РЕКОНСТРУКЦИИ МАГИСТРАЛЬНОГО НЕФТЕПРОВОДА

 

2.1 Состав инженерно-геодезических изысканий для реконструкции магистральных нефтепроводов

 

При инженерно-геодезических  изысканиях для разработки проекта  реконструкции и технического перевооружения существующего нефтепровода обеспечивается получение дополнительных топографических материалов в масштабах 1:2000-1:500 по действующим нефтепроводам и сооружениям, данных обмерных и обследовательских работ по зданиям и сооружениям.

Капитальный ремонт нефтепровода выполняется согласно проекту производства работ (ППР) (рисунок 7), который разрабатывается подрядчиком или специализированными проектными организациями и согласовывается с заказчиком на основании раздела рабочей документации «ПОС».

 

Рисунок 7 – Проект производства работ

При капитальном ремонте  магистральных нефтепроводов в соответствии с РД 39-00147105-015-98 инженерно-геодезические изыскания выполняются в составе и объемах согласно таблицы 1.

 

Таблица -1 Основные виды и объемы инженерно-геодезических работ

Этапы	Содержание работ		Примечание
	Виды работ	Объемы, масштабы
1	2	3	4
Инженерно-геодезические  изыскания в период эксплуатации для обоснования реконструкции , технического перевооружения, капитального ремонта и демонтажа МН	Сбор данных и материалов исполнительной документации	1:10000-1:500
	Визуальный осмотр участка работ
	Инженерное обследование существующих линейных сооружений
	Топографическая съемка площадок НПС, пересечений с коммуникациями и отдельных участков нефтепровода	1:1000-1:500	В случае недостаточной полноты исполнительной документации
	Обмерные работы для  определения габаритов зданий и сооружений
	Геодезические разбивочные  работы
	Мониторинг с использованием геодезических методов наблюдений и измерений: геодезические наблюдения за деформациями зданий и сооружений в полосе отвода магистральных нефтепроводов на территории с опасными природными и техноприродными процессами (карст, склоновые процессы и др.), когда эти процессы могут влиять на безопасность строительства и эксплуатации магистрального нефтепровода
	геодезические наблюдения за проседанием грунта над нефтепроводом
	геодезический контроль за проектной глубиной заложения нефтепровода
	обследование пересекаемых водных преград, подземных и наземных инженерных коммуникаций, железных и автомобильных дорог, защитных сооружений
	Уточнение на материалах съемки границ землепользовании для оформления временного землеотвода. Получение точного местоположения МН при демонтаже	1:10000-1:2000	Землеотвод оформляет  заказчик

Инженерно-геодезические  изыскания выполняются с целью получения комплекса необходимых материалов, данных, обеспечивающих разработку технически правильных и экономически наиболее целесообразных решений при реконструкции магистрального нефтепровода, основывающихся на характеристиках элементов территорий изысканий, представленных в виде топографических планов, профилей и материалов.

 

2.2 Современное геодезическое оборудование и программное обеспечение для инженерно-геодезических изысканий

 

Бурное  развитие науки и техники в последние десятилетия позволило создать принципиально новый метод определения координат и приращений координат — спутниковый. В этом методе вместо привычных геодезистам неподвижных пунктов геодезической сети с известными координатами используются подвижные спутники, координаты которых можно вычислить в любой, интересующий нас момент времени.

В настоящее  время, широко используются две спутниковые  системы определения координат: российская система ГЛОНАСС, что  является аббревиатурой более длинного и точного названия ГЛОбальная НАвигационная Спутниковая Система и американская система NAVSTAR GPS: NAVigation System with Time And Ranging Global Positioning System (навигационная система определения расстояний и времени, глобальная система позиционирования). В данном случае под словом «позиционирование» подразумевается определение координат. Обе системы создавались для решения военных задач, но в последние годы нашли широкое применение в геодезии, обеспечивая исключительно высокие точности определения приращений  координат со средней квадратической ошибкой 5 мм + D ·10-6 (где D-измеренное расстояние), координаты же одиночного приемника могут быть определены со средней квадратической ошибкой от 10 м до 100 м [4].

Общий принцип  работы.

В околоземном  пространстве развернута сеть искусственных  спутников Земли (ИСЗ), равномерно "покрывающих" всю земную поверхность.

Орбиты  ИСЗ вычислены с очень высокой  точностью, поэтому в любой момент времени, известны координаты каждого спутника. Радиопередатчики спутников, непрерывно излучают сигналы в направлении Земли. Эти сигналы принимаются GPS-приемником, находящемся в некоторой точке земной поверхности, координаты которой нужно определить.

В приемнике  измеряется время распространения  сигнала от ИСЗ и вычисляется дальность “спутник-приемник” (радиосигнал, как известно, распространяется со скоростью света).  Для определения местоположения точки нужно знать три координаты (плоские координаты X, Y и высоту H), то в приемнике должны быть измерены расстояния до трех различных ИСЗ, (для контроля необходимо измерить расстояние до четвертого спутника).

В результате обработки измерений в приемнике  вычисляются координаты (X,Y и H) и точное время.

Если приемник установлен на движущемся объекте, то наряду с псевдодальностью можно вычислить скорость движущегося объекта.

Точность определения координат при этом составляет:

• для одночастотного (L1) приемника - 100м;
• для двухчастотного (L1, L2) приемника - 16м.

Значения  точностей приведены для неблагоприятного режима измерений, когда включен режим “ограниченного доступа” SA [4].

Для повышения  точности определений координат, при  топографо-геодезических работах, в  основном используется дифференциальный режим GPS-измерений (один приемник находится  на известном пункте, другой – на определяемом). В таком режиме координаты объектов могут либо определяться в ходе камеральной обработки на компьютере, либо сразу выдаваться на экран приемника или специального контроллера. В дифференциальном режиме кодовые приемники позволяют определять координаты объектов с точностью от 20-30см  до 5м в зависимости от качества приборов и методики полевых наблюдений.

Полный  комплекс геодезического GPS-оборудования состоит из полевой (GPS-приемник с принадлежностями для работы) и камеральной (GPS-приемник, компьютер типа Notebook с сопутствующим программным пакетом, зарядное устройство и др.) частей. Важным элементом любого GPS-комплекса является сопутствующий программный пакет, предназначенный для планирования сеансов наблюдения, загрузки и обработки результатов полевых измерений, уравнивания вычисленных векторов, трансформации конечных координат в выбранные системы отчета и создания итоговых документов.

В полевой  комплект одночастотного оборудования обычно входят GPS-приемник, специализированная антенна, источники питания (аккумуляторы), портативный контролер и набор соединительных кабелей (рисунок 8).

 

Рисунок 8 – Полевой  комплект GPS- оборудования

 

Еще буквально десять лет назад было очень сложно даже представить, что создадут прибор, который  сможет производить до полумиллиона сложных измерений в одну секунду. Сегодня же, такие приборы не только созданы, но и очень широко используются. Лазерные сканирующие системы – без них уже трудно обойтись во многих отраслях, таких как горная отрасль, промышленность, топографическая съемка, архитектура, археология, гражданское строительство, мониторинг, моделирование городов и прочее.