Комплексно-механизированные методы прокладки ст. трубопроводов колонной машин

4.

3.

2.

Лекция 32. Доставка труб на трассу, укрупнительная сборка и сварка труб.

ПЛАН ЛЕКЦИИ

1. Перевозка изолированных труб и секций
2. Укладка изолированных труб и секций в траншею
3. Комплексная механизация прокладки стальных магистральных трубопроводов
4. Методы изоляционно-укладочных работ
5. Технология комплексно-механизированной прокладки трубопроводов колонной машин
6. Контроль качества очистки и нанесения изоляционных покрытий

ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ ЛИТЕРАТУРА

1. Госстрой УССР. Карты организации труда и трудовых процессов строительного производства. - Киев: Будивельник,1985.

ТЕХНИЧЕСКИЕ СРЕДСТВА

1. Плакат "Сборка и сварка изолированных труб на трассе, укладка трубопровода в траншею".

Перевозка изолированных труб и секций осуществляется автомо­бильными и тракторными трубовозами и плетевозами (трубогранспортными поездами) высокой проходимости. Выбор типа трубо- или плетевоза зависит от диаметра и толщины стенок труб, т.е. от их массы, а также от трассовых условий. Применяемые современные плетевозы, имеющие шины переменного давления, способны проходить по любым грунтовым дорогам, зимникам и даже сильно заболоченным участкам. При полном бездорожье, недоступном для автомашин (в болотистых местностях, глубоких снегах, горных районах), применяют трактор­ные плетевозы.

Укладка изолированных труб и секций в траншея. Доставленные на трассу изолированные трубы или секции разгружают вдоль траншеи на расстоянии 1-1,5 и. Изолированный трубопровод можно укладывать в траншею следующими тремя способами: 1)опуская секции или отдель­ные трубы со сваркой их в траншее; 2) опуская озаренные из труб или секций плети с последовательным наращиванием их в приподнятом положении или на лежках (деревянных подкладках); 3) опуская пле­ти непрерывной ниткой с бермы траншеи.

При доставке на трассу отдельных изолированных труб их перед укладкой в траншее укрупняют в секции с изоляцией сварных стыков. Аналогично секции укрупняют в плети или непрерывную нитку (рис.1,а) Трубы или секции вначале укладывают трубоукладчиком на лежки (рис.1,6), а затем производят правку концов труб и зачистку кромок, для центровки труб соединяемых секции и фиксации требуемого зазо­ра применяют краны-трубоукладчики и центраторы (рис.1,б,в).Пока стык сваривают, кран-трубоукладчик поддерживает поданную им сек­цию. Поскольку трубы секции на трассе в процессе сварки остаются неподвижными (поворачивать их невозможно), то сваривают неповоротные (потолочные) стыки и в основном ручной дуговой сваркой. Выполняет ее обычно звено из двух сварщиков, причем вначале произ­водят сварку первого (корневого) слоя, а затем последующих. Пер­вый слой заваривают на 3/4 его длины, после чего снимают центра­тор для центровки следующего стыка, куда кран-трубоукладчик подает очередную секцию. Пока сварщики доваривают оставшуюся 1/4 стыка первого слоя, монтажники готовят к сварке новый стык. Заварку последующих слоев этого стыка выполняет другое звено сварщиков, а первое в это время переходит к новому стыку и т.д. Неповоротные стыки начинают сваривать снизу, причем лучше всего на токе обрат­ной полярности, дающем большую глубину проплавления. Для сварки корневого слоя лучшее качество обеспечивают газозащитные электроды, а для сварки последующих слоев - фтористокальциевые электроды, дающие хорошую пластичность и ударную вязкость сварного соединения.

Качество сварных соединений труб и секций как показывает опит, в значительной степени зависит от режима сварки, которой опреде­ляют: параметры тока и характер тока и характер его полярности, длина дуги, скорость сварки, амплитуда колебаний и вылет электро­дов, их размер и состав покрытия, температура основного материала труб J3 момент начала сиарки. Так, увеличение силы тока и обратная полярность способствует улучшению проплавления металла и глубины провара, а с увеличением силы тока повышается скорость сварки и т.д. Однако, учитывая, что ручная сварка неповоротных стыков груб в полевых условиях отличается большой трудоемкостью и часто сдерживает темпы прокладки трубопроводов, в последнее время начинают все более широко внедрять прогрессивную полуавтоматическую и автоматическую сварку таких стыков в среде углекислого газа. При этом для сварки труб применяют сварочный автомат, состоящий из самоходной тележки, сварочной головки и пульта управления. В процессе сварки головка перемещается вокруг трубы по направляющему поясу, закрепленному на ней, и сваривает трубы тонкой электродной проволокой. Для сварки неповоротных стыков труб диаметром 14 20 с толщиной стенки 20мм применяют комплекс оборудования «Дуга-2», состоящий из станка для обработки кромок, центратора-автомата для сборки стыкуемых труб и сварки внутри первого (корневого) слоя шва, сварочных головок-авто­матов для сварки наружных заполняющих и облицовочных слоев, а так­же агрегата питания на самоходном шасси. Таким комплексом можно сваривать до 38 стыков в смену при скорости сварки до 70 м/ч.

Особую эффективность при сварке труб в полевых условиях пока­зал новый способ стыковой электроконтактной их сварки путем непре­рывного оплавления торцов, для такой сварки применяют электроконтактные установки типа ТКУС (для сварки одиночных труб в секции длиной до 40 м) и типа ТКУП, соединяющие длинномерные секции в непрерыв­ную нитку трубопровода, для сварки секций из труб диаметром 14 30 мм в непрерывную нитку создана установка типа Т1Ш1, названная "Север-1" и включающая сварочную машину К-7С0 с внутренним гратоснимателем, передвижную дизельную электростанцию, агрегаты для зачистки концов труб и снятия наружного грата. Все агрегаты установки оснащены системами автоматического управления процессом сварки. Комплексом можно сваривать до 50-60 стыков труб в смену.

Стыки сваренных труб или секций изолируют. Для этого поверх­ность трубы на расстояний 0,5м по обе стороны от стыка очищают, и затем наносят на нее грунтовку, мастику и рулонный обер­точный материал, а мастику - в горячем виде (170-18С°С), поливая поверхность стыка из шланга от насоса котла и растирая снизу полотенцем (рис.1,д). Рулонным материалом стыки обертывают по горячему битуму с нахлесткой витков 2-3см. Очистку, грунтовку и изоляцию зон сварных стыков трубопроводов больших диаметров (1020-1420) производят механизировано, применяя комплекс типа ИС, состоящий из очистной, грунтовочной и изоляционной установок, перемещаемых от стыка к стыку краном-трубоукладчиком.

Сборка и сварка изолированных труб на трассе, укладка трубопровода в траншею

1-грубы; 2-рабоч.места сварщиков и слесарей-сборщиков;3-стыки труб; 4 - штанга с эл.каб.; 5-краны-трубоукладчики; 6-экскав.; 7-эл.свар. агрегаты; 8-цетратор; 9-лежки; 10-сварен. и изолир. тр-д; 11-траншея; 12-передв. битумоплав. котел.

Рис. 1

Неповоротные стыки стальных труб выполняют также иногда на приварных фланцах, особенно в стесненных условиях прокладки, когда невозможно осуществить сварку стыков, или при необходимости соединения труб с отлитыми чугунными узлами арматуры, например, в помещениях насосных станций. Монтаж фланцевых стыков включает в себя ряд подготовительных работ по заготовке и приварке фланцев, подготовке прокладок и болтов. При центровке труб болтовые отверстия фланцев для точного их совпадения расклинивают коничес­кими оправками. Прокладки при устройстве стыков привязывают к фланцам тонким шнуром, чтобы они не мешали проходу оправки и болтов. После этого оправки заменяют болтами, удаляя шнур, проверяют по­ложение фланцев и прокладок. Далее постепенно на диаметрально противоположных болтах закручивают гайки (сначала вручную, а потом ключом-гайковертом), следя, чтобы не произошло перекоса фланцев.

Укладку отдельных труб или секций трубопровода в траншею осуществляют стреловым краном или краном-трубоукладчиком. Длинные трубы или секции опускают несколькими кранами с помощью гибких полотенец плавно, без рывков и ударов о стенки и дно траншеи. Аля изоляции стыков трубопровода в траншее используют те же при­ямки, что и при сварке стыков, а горячую мастику подают непосред­ственно гуда, что в целом усложняет производство работ и замед­ляет темпы прокладки водоводов. Поэтому при наличии достаточного количества кранов или кранов-трубоукладчиков, а также возможностей для сварки отдельных труб и секции более целесообразной является укладка трубопровода с предварительным укрупнением секции а плети и непрерывную нитку.

При укладке трубопровода опусканием сваренной плети с после­довательным наращиванием ее на берме траншей или опусканием непрерывной ниткой технологическая последовательность процессов обычно следующая: из изолированных на базе труб (секций)сваривают длин­ную плеть, которую по мере укладки в траншею постоянно наращивают, или непрерывную нитку; изолируют стыки между секциями; отрывают траншею (она может быть также отрыта раньше); трубопровод в виде плети или нитки, лежащей на берме перекладывают в траншею. Плеть или непрерывную нитку трубопровода с бермы траншей на ее дно укладывают четырьмя или тремя кранами-трубоукладчиками (рис.1,е_#ж), из которых трубоукладчик K₁ опускает плеть на дно траншеи, высво­бождает мягкий захват (полотенце) и переходит в новое положение перед трубоукладчиком К₃. Затем трубоукладчик К₂ опускает плеть и переходит в положение впереди K₁ и т.д. Процесс укладки при этом сопровождается остановками из-за необходимости перехода пос­леднего крана-трубоукладчика в голову колонны. Краны-трубоуклад­чики в целях недопущения резких перегибов трубопровода расстав­ляют на определенных расстояниях. Так, например, при диаметре груб до 529мм эти расстояния составляют 15-25м; при диаметре 529мм - 30м; 720мм - 35м; 1020мм - 30-45м; 1220-14330мм - 30-40м. Высота подъема изолированной плети над землей не должна превышать 1м при работе тремя и более трубоукладчиками и 0,8м при работе двумя трубоукладчиками (во время перехода одного из трубоукладчиков в новое положение трубопровод опускают на землю). Чтобы не повредить изоляции, захват трубопровода, его подъем, пе­ремещение и опускание производят при помощи мягких полотенец, причем плавно, без рывков и ударов трубопровода о стенки и дно траншеи. В случае повреждений изолированного покрытия труб их устраняют до опускания трубопровода на дно траншей, а в траншее исправляют только те повреждения, которые произошли непосредствен­но при опускании трубопровода на ее дно.

Особенностью прокладки магистральных трубопроводов является непрерывное линейное перемещение Фронта работ с многократным пов­торением основных технологических процессов: подготовка и расчист­ка трассы; развозка труб и укрупненных трубных секций; их сварка в непрерывный трубопровод (нитку); отрывка траншей; очистка, изо­ляция и укладка трубопровода в траншею; его испытание и засыпка. Основным производственным подразделением при этом является пере­движная механизированная колонна (например, изоляционно-укладоч­ная), которую с технологической точки зрения можно рассматривать как комплексную, способную выполнять основные работы поточным ме­тодом и обеспечить высокие темпы прокладки трубопровода.

Методы изоляционно-укладочных работ и применяемые механизмы. Изоляционно-укладочные работы на трассе выполняются двумя основ­ными методами - раздельным и совмещенным.

Раздельный метод предусматривает отделение друг от друга процессов изоляции и укладки труб, что позволяет производить изоляцию труб до разработки траншей и таким образом создавать задел (запас) изолированных труб, а также использовать при строи­тельстве трубопровода заранее изолированные трубы и секции. При этом трубопровод последовательными участками приподнимают несколь­кими трубоукладчиками (три-пять машин) с помощью троллейных под­весок для прохождения по нему очистной и изоляционной машин, а затем возвращают в исходное положение. Закончив изоляцию трубо­провода, трубоукладчики возвращаются в исходное положение и пов­торным проходом опускают изолированный трубопровод в траншею. Поскольку применение троллейных подвесок при этом может вызвать повреждения изоляционного покрытия, трубопровод при опускании поддерживают мягкими полотенцами. Укладку трубопровода ведут спо­собом "последовательного переезда" трубоукладчиков (рис.2,а) при котором последний по ходу трубоукладчик 1, опустив трубопровод в траншею (положение I), переходит вперед колонны (положение IV) на расстояние 30-25м от трубоукладчика 3 с выдерживанием одинакового для всех машин шага. Затем ту же операцию повторяет трубоукладчик 2 и т.д. Если ширина полосы не позволяет производить такие переезды трубоукладчиков, то трубопровод укладывают способом "перехвата", при котором трубоукладчик I, опустив трубопровод, но не отцепившись от него, со свободно провисающим полотенцем перемещается к трубо­укладчику 2, а тог в свою очередь к трубоукладчику 3 и т.д.

Таблица расстояний при раздельном методе работы

Диаметр	L	Максимальное расстояние между ОМ и ИМ
L1	L2	L3
	15-20	-	-
720-820	15-20	10-15	-
	15-20	10-15	-
	10-15	15-25	10-15
	10-20	20-30	10-15

Однако последнее время основным методом укладки магистральных трубопроводов стал совмещенный, при котором все работы по очистке, изоляции и укладке выполняются одной комплексно-механизированной изоляционно-укладочной колонной, имеющей в евреи распоряжении всю необходимую технику (рис.2, б). Изоляционно-укладочные работы при этом производят с применением кранов-трубоукладчиков, которые с помощью подвижных троллейных подвесок удерживают трубопровод на нужной высоте к перемещаются вдоль трассы, сопровождая самоходные очистные и изоляционные машины. Типы машин и их число в колонне зависят от диаметра трубопровода, вида изоляционного покрытия и технологии проведения работ. При совмещенном методе до начала изоляционно-укладочных работ трубопровод должен быть сварен в непре­рывную нитку и траншея отрыта на полный профиль, далее на трубо­провод устанавливают очистную машину (ОМ) и изоляционную (ИМ),под­нимают его кранами-трубоукладчиками и начинают движение колонны, производя комплексно-механизированным способом очистку, изоляцию и укладку водовода в траншею, для очистки трубопровода применяют само­ходные одно- и двухроторные машины, снабженные скребками и металли­ческими щетками типа ОМЛ и ОМ. Эти же машины наносят на очищенную поверхность грунтовочный слой, для чего они оснащены праймерным устройством, для изоляции очищенного трубопровода используют самоходные изоляционные машины двух типов: ИМ - для изоляции битум­ными покрытиями с последующей обмоткой армирующими и защитными рулонными материалами, ИЛ - для изоляции полимерными лентами. Применяют также комбинированные машины для одновременной очистки и изоляции трубопроводов.

Таблица расстояний при совмещенном методе работы

Диаметр	L	Максимальное расстояние между ОМ и ИМ
L1	L2
	15-20	10-15
720-820	20-25	15-20
	20-25	15-25
	25-35	20-30
	35-50	30-45

А)

Б)

1,2,3,4,5,6 -краны-трубоукладчики, из ни 6-й дополнительных; I,II,III,IV,V – положение кранов в колонне; 7 – изоляцион. машина; 8 -очистная машина; 9 – укладываемый трубопровод; 10 – траншея; 11 – отвал грунта.

Рис. 2

Дата добавления: 2014-01-11