Расчет основных параметров газопровода

Введение

Организация капитального ремонта участка магистрального газопровод отвод к ГРС-127 МГ Оренбург-Самара Ду200мм, на подводном переходе через р. Гусиха разработана в соответствии с требованиями ледующих нормативных и руководящих документов:

· СП 48.13330.2011 «Организации строительства»;

· СНиП 3.02.01-87 «Земляные сооружения, основания и фундаменты»;

· СНиП 2.05.06-85* «Магистральные трубопроводы»;

· СНиП 12-03-2001 «Безопасность труда в строительстве» часть 1. Общие требования»;

· СНиП 12-04-2002 «Безопасность труда в строительстве» часть 2. Строительное производство»

· СТО Газпром 2-1.12-434-2010 «Инструкция о составе, порядке разработки, согласования и утверждения проектно-сметной документации на строительство зданий и сооружений ОАО «Газпром»;

· СТО Газпром 14-2005 «Типовая инструкция по безопасному проведению огневых работ на газовых объектах»;

· СТО Газпром 2-2.4-083-2006 «Инструкция по неразрушающим методам контроля качества сварных соединений при строительстве и ремонте промысловых и магистральных газопроводов»;

· СТО Газпром 2-2.2-136-2007 «Инструкции по технологиям сварки при строительстве и ремонте промысловых и магистральных газопроводов» Часть I;

· СТО Газпром 2-2.3-137-2007 «Инструкция по технологиям сварки при строительстве и ремонте промысловых и магистральных газопроводов» Часть II;

· СТО Газпром 2-3.5-354-2009 «Порядок проведения испытаний магистральных газопроводов в различных природно-климатических условиях»;

· СТО Газпром 2-2.2-457-2010 «Магистральные газопроводы. Правила производства и приемки работ переходов газопроводов через водные преграды, в том числе в условиях крайнего севера»;

· СП 12-136-2002 «Решения по охране труда и промышленной безопасности в проектах организации строительства и проектах производства работ»;

· МДС 12-81.2007 «Методические рекомендации по разработке и оформлению проектов организации строительства и проектах производства работ»;

· МДС 12-46.2008 «Методические рекомендации по разработке и оформлению проекта организации строительства, проекта организации работ по сносу (демонтажу), проекта производства работ»;

При разработке данной работы организация строительства, кроме представленных нормативов, СНиП, учтены требования:

· Постановленные правительством Российской Федерации №87 от 16.02.2008 «О составе разделов рабочей документации и требованиях к их содержанию»

· Стандартов безопасности труда;

· Правил Ростехнадзора РФ;

· Санитарно-гигиенических норм и правил СанПиН 2.2.3.1384-03 «Гигиенические требования к организации строительного производства и строительных работ»

· Отраслевых (ведомственных) нормативно-технических документов, утвержденных в установленном порядке, регламентирующих требования производства работ, контроля качества выполняемых работ, промышленной и пожарной безопасности на объектах газовой отрасли.

Техническая часть

Условия осуществления капитального ремонта

Проектом предусматривается капитальный ремонт подводного перехода путем замены русловой части подводного перехода и прилегающих участков без изменения трассы газопровода.

Прокладка газопровода-отвода предусматривается открытым способом, длина перехода составляет 244, 96 м.

Прокладка газопровода предусматривается с заглублением в дно реки. Величина заглубления установлена с учетом возможных деформаций русла реки, не менее 0, 5 м от величины предельного размыва русла реки в течении 25 лет, но не менее1, 0 м от дна водоема.

Для закрепления трассы газопровода на местности устанавливаются указатели с указанием на них километража, фактической глубины заложения, наименования газопровода и номера телефона эксплуатирующей организации.

В целях исключения русловой деформаций, предусматривается дно- и берегоукрепление протоки насыпкой щебня слоем 0, 2 м.

Характеристика территории проведения капитального ремонта

Район производства работ по замене русловой части газопровода-отвода находится в административном Большеглушицком районе Самарской области, в 1, 2 км западнее с. Августовка.

Участок работ представляет собой незастроенную территорию с небольшим количеством инженерных сетей.

Характеристика существующего участка газопровода. Границы проектирования

Основные параметры существующего участка газопровода

Основные параметры участка существующего газопровод отвода к ГРС-127 МГ Оренбург-Самара представлены в таблице 1.

Таблица 1 Основные параметры газопровода

Характеристика	г/п-отвод к ГРС-127 МГ Оренбург-Самара Ду200мм
Категория участка газопровода	I, II
Диаметр, толщина стенки	219× 6 мм
Максимальное проектное рабочее давление	5, 5 МПа
Изоляция	Антикоррозионное покрытие по ТУ 1390-034-04005951-2008
Балластировка	Бетонное утяжеляющее покрытие по ТУ 1394-035-04005951-2008

Проектом предусматривается замена русловой части подводного перехода и прилегающих участков без изменения трассы газопровода через заболоченный участок и протоку в районе реки Гусиха, 26, 2 км, также замена электрохимической защиты подземного газопровода.

Прокладка газопровода-отвода предусматривается открытым способом, длина перехода составляет 244, 96 м.

Отвод земель

Отвод земли под линейную часть газопровода произведен по проектным решениям с учетом требований СН 452-73 «Нормы отвода земель для магистральных трубопроводов».

Отвод территории для размещения зоны производства работ необходимо оформить до начала производства строительных работ.

Границу полосы отвода обозначают столбами или кольями, которые устанавливают на расстоянии не менее чем через каждые 100м. Знаки разбивки полосы отвода окрашивают в яркие цвета, чтобы они были хорошо видны на местности.

Работы основного периода

В комплекс работ основного периода по капитальному ремонту участка г/п-отвод МГ Оренбург-Самара Ду200мм на переходе через р. Гусиха входили следующие виды работ:

- вскрытие существующего газопровода;

- защита подземных коммуникаций, в зоне которых ведутся ремонтные работы;

- демонтаж средств ЭХЗ на время проведения ремонта с последующим монтажом в соответствии с требованиями действующих нормативных документов;

- демонтаж существующих балластирующих грузов;

- демонтаж существующего газопровода;

- очистка демонтированного газопровода от существующей изоляции;

- резка труб на однотрубки, перемещение труб на площадки складирования и вывоз демонтированных труб на площадку Средневолжского ЛПУ МГ;

- доработка траншеи до проектных отметок;

- организация водоотлива из траншеи;

- сварка газопровода в плети, контроль качества сварных стыков;

- изоляционные работы;

- укладка трубопровода в траншею на проектные отметки;

- балластировка газопровода;

- обратная засыпка газопровода;

- берегоукрепительные мероприятия;

- монтаж средств ЭХЗ;

- очистка внутренней полости, испытание и осушка газопровода;

- подключение участка газопровода к магистрали;

- рекультивация нарушенных земель;

- сдача объекта Заказчику.

В соответствии с этапами проведения капитального ремонта г/п-отвод МГ Оренбург-Самара постоянно выполнялся контроль качества работ.

Земляные работы

В составе земляных работ на объекте предусматривается выполнение следующих видов работ:

· разработка траншеи под монтаж газопроводов временной и основной нитки (включая русловую часть траншеи);

· разработка котлована под устройство амбаров-отстойников;

· обратная засыпка.

Техническими решениями предусматривается выполнение земляных работ механизированным способом и вручную. Профили траншеи, разрабатываемой для прокладки газопровода выполняют так, чтобы уложенный газопровод по всей длине нижней образующей, плотно соприкасался с дном траншеи. Механизированный способ разработки котлованов и траншей осуществляется посредством использования одноковшового экскаватора, оборудованного обратной лопатой. Русловая часть траншеи разрабатывается при помощи экскаватора – драглайн. Разработку грунта вручную производят в местах пересечения с существующими коммуникациями и в местах врезки в существующие газопроводы, где использование строительных машин запрещается правилами «Технической безопасности» Во избежание возможного обвала вынутого грунта в траншею и обрушению стенки траншеи, отвал грунта размещать не ближе 0, 5 м от края траншеи. Засыпку разработанных траншей следует проводить бульдозером с косым ножом.

Процессы производства земляных работ систематически контролируются, проверяя:

· положение выемок и насыпей в пространстве (в плане высотное);

· геометрические размеры земляных сооружений;

· свойства грунтов залегающих в основании сооружений;

· свойства грунтов, используемых для устройства насыпных сооружений;

· качество укладки грунта в насыпи и обратные засыпки (характеристики уложенных и уплотненных грунтов)

Постоянный контроль за качеством производства земляных работ осуществляют инженерно-технические работники (ИТР).

Территория капитального ремонта должна быть защищена от грунтовых вод путем устройства открытого водоотлива со сбросом в пониженные места за пределами стройплощадки, либо с помощью водоотливных установок УОВ-4.

Демонтажные работы

Процесс демонтажа подводного газопровода производится способом протаскивания по дну траншеи. После производства после земляных работ производят отсечение ремонтируемого участка газопровода, закрепление тяговых тросов на оголовке, установку и закрепление тяговых средств.

Демонтируемый участок газопровода после протаскивания освобождаются от старой изоляции и режется с помощью ручного газа газового резака, либо трубоотрезными машинками с вращающимся газовым резаком на отдельные части (по монтажному стыку).

Газовая резку необходимо проводить обеспечением условий безопасного проведения работ. Во время резки оператор должен защищать глаза специальными очками или щитком со светофильтрами.

После резки трубы доставляется трубовозом на площадку временного хранения демонтируемых конструкций.

На площадке трубы подвергают первичной отбраковке. В результате визуального осмотра выбирают трубы, подлежащие переплавке. Оставшуюся часть труб вывозят на площадку ЛПУМГ для их дальнейшей комплексной проверки и принятия решения о дальнейшем применение.

Комплекс работ по демонтажу трубопровода должен выполняться в соответствии с требованиями нормативных документов, данного раздела проекта и утвержденного ППР.

Укладка трубопровода

До начала работ по укладке трубопровода необходимо выполнить следующие операции:

· разработать траншею в полный профиль на проектную глубину, ширину по дну выдержать в соответствии с проектом производства работ;

· дно траншеи спланировать, со дна и откосов удалить камни, корневища и другие твердые предметы.

· после завершения сварочно-монтажных работ произвести контроль сварных стыков;

· заизолировать стыки и произвести контроль качества изоляционного покрытия и, в случае необходимости, произвести ремонт изоляции;

· Получить разрешение технического надзора на производство работ по укладке;

Работы по монтажу и укладке трубопровода из обетонированных труб следует производить без длительных остановок и начинать сразу после окончания работ по устройству подводной траншеи во избежание оплывания стенок траншеи.

Обетонированные трубы трубовозами доставляют на монтажную полосу, где они свариваются в плеть для укладки.

После производства демонтажных работ производят доработку траншеи до проектных отметок.

Процесс монтажа подводного перехода производят способом протаскивания по дну при помощи тросов.

Параллельно с земляными работами производят сборку трубы в плеть, испытание, закрепление тяговых тросов на оголовке трубопровода.

С одной стороны, крюки троса цепляют за приваренное заранее к монтируемому участку газопровода носовой конус, с другой стороны к трактору с лебедкой.

Тяговые усилия для протаскивания обетонированной плети трубопровода определяют расчетом, выполненным на стадии разработки проекта производств.

Технологический процесс строительства состоит из следующих основных операций:

· устройства на сухом берегу перехода монтажной площадки;

· монтажа и сварки плетей;

· контроля качества сварных соединений;

· гидравлических испытаний;

· очистки и изоляции стыков;

· заделки зоны стыка;

· протяжки через переход тягового троса;

· установки тяговых средств на противоположном берегу;

· протаскивание плетей по дну траншеи;

· засыпки или замыва уложенного трубопровода грунтом;

· очистки внутренней полости и испытание трубопровода.

Протаскивание производят трактором с лебедкой, установленным и заякоренными на противоположном берегу перехода.

После протаскивания производят монтаж оставшейся части трубопровода по 2-м берегам и производят стыковку с существующим газопроводом.

Оформление трассы

По окончании работ по капитальному ремонту участка г/п-отвод МГ Оренбург-Самара Ду200мм следует выполнить установку объектов оформления участка трассы газопровода, в соответствии с требованиями СТО Газпром 2-3.5-454-2010. Проектной документацией предусмотрена установка новых опознавательных, сигнальных и предупредительных знаков. Столбики для знаков изготовить из стальной трубы длиной 2, 5 м с заделкой в бетонный фундамент стаканного типа на глубину 0, 5–1, 0 м (установленный столбик должен иметь высоту 1, 5–2, 0 м над уровнем земли).

Временная связь

На время проведения работ по капитальному ремонту участка г/п-отвод МГ Оренбург-Самара на подводном переходе через р. Гусиха подрядной строительной организации следует организовать систему связи объекта с аварийно-спасательными службами, пожарной службой и службой скорой медицинской помощи района проведения работ и диспетчерской службой Заказчика. Связь осуществлять с использованием мобильной телефонной связи. Связь на объекте во время проведения работ по капитальному ремонту следует осуществлять при помощи переносных радиостанций “Гроза”.

Требования безопасности при выполнении контроля качества сварочных работ

Охрана труда и требования безопасности при проведении радиографического контроля.

Проектной документацией предусмотрено выполнить радиографический контроль качества сварных стыков. Контроль качества должен выполняться с соблюдением требований, изложенных в следующих нормативных документах:

- СанПиН 2.6.1.2523-09 Нормы радиационной безопасности;

- ОСПОРБ-99/2010 Основные санитарные правила обеспечения радиационной безопасности;

- СП 2.6.1.1284-03 Обеспечение радиационной безопасности при радионуклидной дефектоскопии;

- ПБ 03-440-02 Правила аттестации персонала в области неразрушающего контроля;

- ПБ 03-372-00 Правила аттестации и основные требования к лабораториям неразрушающего контроля.

При проведении дефектоскопических работ следует устанавливать размеры и маркировать радиационно-опасную зону, в пределах которой мощность дозы излучения превышает 2, 5 мк3 в/ч. Граница этой зоны должна быть обозначена знаками радиационной опасности и предупреждающими надписями. При фронтальном просвечивании персонал должен находиться в направлении, противоположном направлению рабочего пучка, на безопасном расстоянии или за защитой.

Мероприятия, направленные на защиту от повышенного облучения работающих, сводятся к следующему:

- использование только стандартных дефектоскопов, источников излучения и средств защиты, отвечающих санитарным требованиям;

- соблюдение правил работы с дефектоскопом (работа с защитой, соблюдение условий транспортировки и хранения, эксплуатация с соблюдением условий, предусмотренных в технической документации и т.д.).

При соблюдении вышеперечисленных положений вероятность получения повышенной дозы облучения минимизируется, однако, повышенное облучение рабочие могут получить в случае возникновения аварийных ситуаций.

Требования безопасности при производстве ультразвукового контроля.

Ультразвуковой контроль должен выполняться в соответствии с требованиями ГОСТ 14782-86, ГОСТ 12.2.003-91, СТО Газпром 2-2.4-083-2006.

Для контроля сварочного соединения следует применять дефектоскоп и пьезоэлектрические преобразователи (ПЭП).

Поверхность соединения, по которой следует перемещать преобразователь, не должна иметь вмятин и неровностей, с поверхности должны быть удалены брызги металла, отслаивающаяся окалина и краска, загрязнения. Сканирование стыкового соединения следует проводить с двух сторон от шва с контролем прямым и однократно отраженными лучами, обеспечивающими контроль всего сечения сварного соединения. Результаты соединения должны быть записаны в журнале или заключении, или на схеме сварного соединения.

Требования безопасности при выполнении изоляционных работ

Безопасность выполнения изоляционных работ при капитальном ремонте газопровода должна обеспечиваться соблюдением требований следующих документов:

- СНиП 12-04-2002 Безопасность труда в строительстве. Часть 2. Строительное производство;

- ГОСТ 12.3.016-87 ССБТ. Строительство. Работы антикоррозионные. Требования безопасности;

- Правила устройства электроустановок.

При проведении окрасочных работ запрещено курить, пользоваться спичками и другими источниками открытого огня. Использовать следует только на открытом воздухе. Запрещено нанесение лакокрасочных материалов во время атмосферных осадков (дождя, снега). При попадании материала на кожу снять всю загрязненную одежду, загрязненные участки кожи промыть теплой водой с мылом. При попадании в глаза, необходимо промыть их большим количеством воды в течении нескольких минут. Если раздражение не проходит следует обратиться за медицинской помощью.

Мастика холодного применения состоит из нефтяных битумов, измельченной резиновой крошки, антисептика и органического растворителя ТС-1 или Уайт-спирита. Представляет собой однородный жидкий состав черного цвета.

Перед применением мастику необходимо тщательно перемешать, при необходимости развести растворителем в требуемом соотношении по массе и тщательно перемешать. Наносить мастику следует на сухую и очищенную поверхность.

Электробезопасность

Электробезопасность в процессе производства строительных работ обеспечивается в соответствии с требованиями СНиП 12-04-2002 «Безопасность труда в строительстве» часть 2. Строительное производство».

Электробезопасность должна обеспечиваться:

- конструкцией электроустановок;

- техническими способами и средствами защиты;

- организационными и техническими мероприятиями.

Устройство и техническое обслуживание временных электрических сетей на производственной территории следует осуществлять силами электротехнического персонала.

Характер воздействия электрического тока на человека представлен в таблице 38.

Таблица 38 − Воздействие электрического тока

Ток, мА	Характер воздействия тока
переменного 50Гц	постоянного

0, 6–1, 5	Начало ощущения слабый зуд, пощипывание кожи под электродами	Не ощущается
2–4	Ощущение тока распространяется и на запястье руки, слегка сводит руку	Не ощущается
5–7	Болевые ощущения усиливаются во всей кисти руки, сопровождаясь судорогами; Слабые боль ощущаются во всей руке, вплоть до предплечья	Начало ощущения, впечатление нагрева кожи под электродом
8–10	Сильные боли и судороги во всей руке, включая предплечье. Руки трудно, но еще можно оторвать от электродов	Усиление ощущения нагрева
10–15	Едва переносимые боли во всей руке. Руки невозможно оторвать от электрода. С увеличением продолжительности протекания тока боли усиливаются	Усиление ощущения нагрева увеличивается как под электродами, так и прилегающих областях кожи
20–25	Руки парализуются мгновенно, оторваться от электродов невозможно. Сильные боли, дыхание затруднено	Еще большее усиление ощущения нагрева кожи, возникновение ощущения внутреннего нагрева. Незначительные сокращения мышц рук
25–50	Очень сильная боль в руках и груди. Дыхание крайне затруднено. При длительном токе может наступить паралич дыхания или ослабление деятельности сердца с потерей сознания	Ощущение сильного нагрева, боли и судороги в руках. При отрыве рук от электродов возникают едва переносимые боли в результате судорожного сокращения мышц
50–80	Дыхание парализуется через несколько секунд, нарушается работа сердца. При длительном протекании тока может наступить фибрилляция сердца	Ощущение очень сильного поверхностного и внутренне го нагрева, сильные боли повсей руке и в области груди, Затруднение дыхания. Руки невозможно оторвать от электрода из-за сильных болей при нарушении контакта
	Фибрилляция сердца через 2-3 сек.; еще через несколько секунд паралич дыхания	Паралич дыхания при длительном протекании тока
	То же действие за меньшее время	Фибрилляция сердца через 2-3 с; еще через несколько секунд паралич дыхания
Более 5000	Дыхание парализуется немедленно -через доли секунды. Фибрилляция сердца, как правило, не наступает; возможна временная остановка сердца в период протекания тока. При длительном протекании тока (несколько секунд) тяжелые ожоги, разрушение тканей

Во избежание поражения электрическим током запрещается:

- трогать открытые токоведущие части электрооборудования или оголенные провода, находящиеся под напряжением;

- исправлять или подключать электропроводку или электрооборудование;

- использовать электрооборудование не по назначению;

- использовать неисправное электрооборудование или неисправные предохранительные и защитные средства;

- включать электрооборудование и электрический инструмент без защитного заземления или с неисправным заземлением;

- снимать ограждения или включать отключенные электроустановки без разрешения соответствующих лиц;

- устранять неисправности или регулировать электрооборудование и инструмент во включенном состоянии;

- оставлять электрооборудование, инструмент и др. приборы во включенном состоянии без присмотра;

- тушить загоревшуюся электроустановку или кабель, находящийся под напряжением, водой или пенным огнетушителем.

Введение

· СП 48.13330.2011 «Организации строительства»;

· СНиП 3.02.01-87 «Земляные сооружения, основания и фундаменты»;

· СНиП 2.05.06-85* «Магистральные трубопроводы»;

· СНиП 12-03-2001 «Безопасность труда в строительстве» часть 1. Общие требования»;

· СНиП 12-04-2002 «Безопасность труда в строительстве» часть 2. Строительное производство»

· СТО Газпром 14-2005 «Типовая инструкция по безопасному проведению огневых работ на газовых объектах»;

· Стандартов безопасности труда;

· Правил Ростехнадзора РФ;

Техническая часть

Расчет основных параметров газопровода

Проектируемый газопровод в соответствии со СНиП 2.05.06-85* относятся:

По давлению к I классу

По назначению к I и II категориям

Расчет толщены стенки труб выполняется в соответствии с требованиями п. 8.22 СНиП 2.05.06-85*.

Расчетная толщина стенки газопровода δ определяется по формуле:

где n – коэффициент надежности по нагрузке – внутреннему рабочему давлению в трубопроводе, принимаемый по таблице 13* СНиП 2.05.06-85*;

P_раб – рабочее (нормальное) давление, Мпа;

D_н – наружный диаметр трубы, см;

R₁ – расчетное сопротивление растяжению (сжатию), Мпа:

– нормативное сопротивление растяжению (сжатию) металла труб и сварных соединений, принимаемое по минимальному значению временного сопротивления, принимаемого по государственным стандартам и техническим условиям трубы, Мпа;

m – коэффициент условий работы газопровода, принимаемый по таблице 1 СНиП 2.05.06-85*;

k₁ – коэффициент надежности по материалу, принимаемый по таблице 9 СНиП 2.05.06-85*;

k_н – коэффициент надежности по назначению трубопровода, принимаемый по таблице 11 СНиП 2.05.06-85*;

В результате расчета принимается значение толщины стенки δ _т, округленное до ближайшего большого значения ≈ 2, 7, предусмотренного государственными стандартами или техническими условиями. Полученная толщина стенки должна удовлетворять условию:

P_исп – испытательное заводское давление, МПа, определяемое по формуле:

D_вн – внутренний диаметр трубы, см;

R - расчетное значение напряжения, Мпа;

Для труб по ГОСТ 8732-78* Р_исп – испытательное заводское давление, Мпа, определяется по формуле:

где s – минимальная (с учетом минусового допуска) толщина стенки трубы, мм;

R – допустимое напряжение в стенке трубы при испытании, Мпа (кгс/мм²) и определяется по формуле:

D_р – расчетный диаметр трубы, мм, в качестве которого может быть использован внутренний диаметр.

Результаты расчета приведены в таблице 1

Таблица 1. Исходные данные для расчета и толщины стенки газопроводов

12 3 4 5 Следующая ⇒