Подводные переходы

Поворотная  сварка труб выполняется с применением сварочного полуавтомата, а при малых объемах сварочных работ вручную. При строительстве переходов значительной протяженности сварку отдельных труб в трехтрубные секции выполняют на специальном стенде, состоящем из трех линий.

При полуавтоматической сварке труб на стенде работы ведутся следующим образом:

− на первой линии  – сборка стыка при помощи внутреннего центратора, подогрев стыка и ручная сварка корневого шва;

− на второй линии – ручная подварка корня шва изнутри трубы;

− на третьей  линии – автоматическая сварка под слоем флюса остальных слоев.

При ручной поворотной сварке работы выполняются следующим образом:

− на первой линии  – сборка стыка при помощи внутреннего центратора, подогрев стыка, сварка первого и второго слоев;

− на второй линии – подварка корня шва изнутри трубы по всему периметру;

− на третьей  линии – сварка третьего и четвертого слоев.

Плети дюкера небольшой протяженности до 300 м обычно сваривают из одиночных труб последовательным наращиванием (рисунок 6).

Работы по сборке и сварке труб диаметром 1220 мм с толщиной стенки 20 мм выполняет бригада в составе 8 человек: машинист трубоукладчика; электросварщик; машинист электросварочного агрегата; машинист бульдозера; монтажник. Производительность труда в смену составляет 35 м.

Для выполнения сварки корня шва сварщики располагаются  по обе стороны от оси трубы. При использовании электродов с основным видом покрытия сварку корневого слоя шва начинают с потолочного положения способом "на подъем". При использовании электродов с целлюлозным покрытием с нижнего положения способом "на спуск". При атмосферных осадках и ветре сварочные работы должны производиться под инвентарным укрытием. При сварке верхней части стыка используются переносные лестницы-стремянки.

В процессе сборки и сварки стыков сварщиками и мастером или прорабом осуществляется операционный контроль. После сварки очередного стыка сварщики должны очистить шов от шлака, окалины, брызг наплавленного металла и предъявить его для визуального контроля и приемки мастеру или прорабу. Все стыки должны быть также подвергнуты контролю гамма или рентгеновскими лучами. При сварке трубопровода сварные стыки подвергаются:

− операционному  контролю в процессе сборки и сварки;

− внешнему осмотру  и замеру параметров сварных соединений;

− 100%-му контролю гамма и рентгеновскими лучами.

1.5 Очистка, изоляция, футеровка и балластировка подводных трубопроводов

Работы по осушке, очистке  и изоляции плетей трубопровода осуществляются на строительно-монтажной площадке. Изоляционно-очистные машины, поступающие на строительно-монтажную площадку, необходимо тщательно осмотреть, проконтролировать укомплектованность рабочими инструментами и проверить на холостом ходу (рисунок 7).

Участок строительно-монтажной площадки по ходу изоляционно-очистной машины должен быть спланирован так, чтобы на пути движения ее опорного колеса не было бугров, ям, пней и других препятствий.

Изоляционная лента в  заводской упаковке должна перевозиться на строительно-монтажную площадку на транспортных средствах, покрытых тентом

Клеевая грунтовка и растворители транспортируются в герметично закрытых бочках. Хранить клеевую грунтовку и растворители необходимо в отдельных помещениях или под навесом с соблюдением правил противопожарной безопасности для горюче-смазочных материалов.

При температуре воздуха  ниже +3° С сушка поверхности трубопровода осуществляется сушильной установкой. Трубопровод перед изоляционной машиной нагревают до температуры +15° – +45° С

Очистку трубопровода и его изоляцию производят самоходной изоляционно-очистной машиной.

Усиленная изоляция плетей трубопровода диаметром 1220 мм и более полимерными лентами в два слоя с обертыванием защитным материалом выполняет бригада в составе 13 человек: машинист трубоукладчика; машинист очистной машины; помощник машиниста очистной машины; машинист изоляционной машины; помощник машиниста изоляционной машины; изолировщик. Производительность труда в смену составляет 254 м.

При выполнении изоляционных работ оформляют:

− протокол лабораторных испытаний  изоляционных материалов;

− журнал на производство изоляционных работ;

− акт на приемку работ  по изоляции трубопровода.

Футеровка подводных трубопроводов производится с целью предохранения изоляционных покрытий при перевозке, монтаже секций и при укладке трубопроводов. Футеровку производят деревянными рейками сечением 20.50 мм на трубопроводах диаметром до 426 мм и 30.60 мм на трубопроводах диаметром свыше 426 мм, длину реек назначают не менее 2 м, или реечно-проволочными коврами.

Футеровка может быть сплошной, при которой вся поверхность  труб по окружности закрывается рейками, и несплошной, когда рейки на поверхности труб укладываются с промежутками, равными ширине реек. В зависимости от способов укладки трубопроводов и условий их эксплуатации футеровка может производиться по всей длине или на отдельных участках трубопровода.

При укладке трубопровода протаскиванием по дну траншей футеровка должна быть сплошной и по всей длине дюкера, а при укладке незабалластированного трубопровода способом свободного погружения футеровка может быть несплошной и производиться на отдельных участках, например в местах крепления тросов, где возможно повреждение изоляции.

При футеровке реечно-проволочными коврами трубопровод обертывается этим ковром через каждые 60 – 100 с.

При футеровке трубопровода отдельными рейками работы выполняются в следующей технологической последовательности:

− на два каната или пояса  из технической резины раскладывают рейки в количестве, достаточном для покрытия 3/4 окружности трубопровода;

− рейки на резиновых  поясах подводят под трубопровод, прижимают к его поверхности и после укладки под пояса остальной части реек их разгоняют на поверхности трубопровода так, чтобы вдоль трубопровода рейки опирались торцами

− рейки закрепляются на трубопроводе проволочными скрутками через 1 м, концы скруток заправляются под футеровочную рейку таким образом, чтобы при протаскивании они не разгибались;

− после установки скруток канаты или резиновые пояса снимаются и используются для футеровки следующего участка.

В процессе футеровки плеть  трубопровода поддерживается с помощью трубоукладчика, при этом рейки укладываются в местах опирания трубопровода на подкладки.

Подводные трубопроводы на переходах в границах горизонта высоких вод не ниже 1% обеспеченности рассчитываются на предотвращение всплытия. Если результаты расчета подтверждают возможность всплытия трубопровода, то предусматривают:

− на русловом участке перехода – бетонные покрытия или специальные грузы, конструкция которых должна обеспечить надежное их крепление к трубопроводу для укладки дюкера способом протаскивания по дну подводной траншеи;

− на пойменных участках – одиночные грузы или анкерные устройства.

Все балластные грузы должны иметь маркировку с указанием  массы груза в воздухе и объемной массы материала. Внутренняя поверхность железобетонных грузов должна быть ровной и гладкой без выступов бетона и обнаженной арматуры, которые могут повредить изоляционное покрытие.

Погрузка, разгрузка, складирование  и раскладка полуколец утяжелителей производится автокранами или кранами-трубоукладчиками за монтажные петли.

До начала балластировки  проводят контрольное взвешивание  грузов по 2 – 3 от каждой партии и оформляют акт. Кроме того, проверяют:

− наличие паспортов и  сертификатов на балластировочные пригрузы;

− целостность грузов и  наличие монтажных отверстии;

− маркировку с указанием  объема и массы балластировочных грузов.

Строительно-монтажная площадка предварительно должна быть спланирована. При монтаже утяжелителей на двух и более плетях расстояние между плетями должно обеспечивать проезд трубоукладчиков и автомашин для выполнения сварочно-монтажных и изоляционных работ, а также раскладки пригрузов.

Перед балластировкой трубопровода сборными пригрузами краской нумеруют плети и на футеровке делают отметки мест установки пригрузов. Нижние и верхние полумуфты пригрузов раскладывают параллельно подготовленным плетям трубопровода в два ряда вдоль оси трубы. На практике используются главным образом два способа балластировки пригрузами.

При использовании первого  способа балластировки плеть трубопровода приподнимается с помощью трубоукладчика и затем с помощью любого тягового механизма, например трактора, полумуфты пригрузов заводятся под намеченные на трубе места. При применении второго способа балластировки плеть с помощью трубоукладчиков перекладывают на нижние полумуфты грузов, уложенные прямолинейно на строительно-монтажной площадке .

Обетонирование подводных трубопроводов может выполняться следующими основными способами:

− обетонированием отдельных  труб в базовых условиях;

− обетонированием трубопровода монолитным железобетонным покрытием с применением опалубки в полевых условиях.

Обетонирование трубопровода в полевых условиях производится в два этапа: сначала обетонируются участки между лежками, затем после снятия опалубки и торцевых заглушек производится обетонирование оставшихся участков. Приемка готовых обетонированных труб производится на основании результатов входного, операционного и приемочного контроля. [3]

1.6 Способы укладки подводных трубопроводов

Укладка трубопровода является наиболее сложной завершающей операцией при сооружении подводного перехода. Выбор технологии укладки подводного трубопровода зависит от:

− места расположения строительно-монтажной площадки;

− гидроморфологических, топографических и климатических условий района перехода;

− конструкции подводного трубопровода;

− судоходства в месте  перехода;

− наличия специального оборудования для укладки трубопровода.

Технологический процесс укладки трубопровода включает перемещение его в створ перехода и опускание его на дно подводной траншеи.

Основными технологическими схемами укладки трубопровода являются следующие:

− протаскивание трубопровода по дну с предварительным монтажом его на строительно-монтажной площадке на полную длину в створе перехода;

− протаскивание трубопровода по дну с последовательным наращиванием нитки;

− опускание  трубопровода способом свободного погружения с монтажом его в створе перехода;

− опускание трубопровода способом свободного погружения с буксировкой в створ плетей, их монтажом и разворотом дюкера;

− опускание трубопровода способом свободного погружения с буксировкой в створ плетей и сваркой стыков между плетями на плаву;

− опускание трубопровода с использованием плавучих опор.

Перед укладкой трубопровода в предварительно подготовленную траншею строительная организация при участии представителя технического надзора заказчика должна производить проверку отметок продольного профиля дна траншеи.

Перед укладкой подводного трубопровода должны быть произведены проверочные расчеты устойчивости и напряжений, возникающих в укладываемом трубопроводе, с учетом фактических скоростей течения воды, глубины воды и профилей спусковых устройств.

В технологический процесс укладки трубопровода способом протаскивания по дну водоема траншеи входят работы:

− укладка на спусковую  дорожку оснащенных балластными грузами и понтонами плетей трубопровода:

− проверка готовности подводной траншеи, включающая водолазное обследование, промеры глубин и проверку отметок дна траншеи;

− приварка оголовка и прокладка  тяговых тросов с закреплением их на оголовке;

− протаскивание всей нитки  трубопровода или отдельных плетей со сваркой межсекционных стыков;

− проверка положения уложенного трубопровода в соответствии с проектом.

Необходимыми условиями  для укладки трубопровода способом протаскивания является наличие:

− достаточных размеров площадки в створе перехода для устройства спусковой дорожки, на которую устанавливают нитку или плеть трубопровода перед протаскиванием;

− достаточной прочности  протаскиваемого трубопровода с  учетом воздействия на него тяговых усилий;

− плавного рельефа одного из берегов в створе перехода, на котором возможна планировка грунта в соответствии с допустимым радиусом упругого изгиба трубопровода при протаскивании.