Общие понятия о технике и технологии строительства ГНП, КС и НС

Научно-техническая документация по строительству ГНП, НС и КС

ОРГАНИЗАЦИЯ СТРОИТЕЛЬСТВА ОБЪЕКТОВ ТРАНСПОРТА И ХРАНЕНИЯ НЕФТИ, НЕФТЕПРОДУКТОВ И ГАЗА

СНиП. Ведомственные строительные нормы. Свод правил по сооружению магистральных газопроводов. РД по правилам строительства ГНП, НС и КС: состав, структура, назначение, область применения.

СНиП (строительные нормы и правила) распространяются на проектирование новых и реконструируемых магистральных трубопроводов и ответвлений с Dн до 1400 мм включительно с избыточным давлением среды свыше 1,2 МПа (12 кгс/см²) до 10 МПа (100 кгс/см²) (при одиночной прокладке и прокладке в технических коридорах) для транспортирования:

а) нефти, нефтепродуктов (в том числе стабильного конденсата и стабильного бензина), природного, нефтяного и искусственного углеводородных газов из районов их добычи (от промыслов), производства или хранения до мест потребления (нефтебаз, перевалочных баз, пунктов налива, ГРС, отдельных промышленных и сельскохозяйственных предприятий и портов);

б) сжиженных углеводородных газов фракций С_З и С₄ и их смесей, нестабильного бензина и конденсата нефтяного газа и других сжиженных углеводородов с упругостью насыщенных паров при температуре плюс 40°С не свыше 1,6 МПа (16 кгс/см²) из районов их добычи (промыслов) или производства (от головных перекачивающих насосных станций) до места потребления;

в) товарной продукции в пределах компрессорных (КС) и нефтеперекачивающих станций (НПС), станций подземного хранения газа (СПХГ), дожимных компрессорных станций (ДКС), газораспределительных станций (ГРС) и узлов замера расхода газа (УЗРГ);

г) импульсного, топливного и пускового газа для КС, СПХГ, ДКС, ГРС, УЗРГ и пунктов редуцирования газа (ПРГ).

В состав магистральных трубопроводов входят:

· трубопровод (от места выхода с промысла подготовленной к дальнему транспорту товарной продукции) с ответвлениями и лупингами, запорной арматурой, переходами через естественные и искусственные препятствия, узлами подключения НПС, КС, УЗРГ, ПРГ, узлами пуска и приёма очистных устройств, конденсатосборниками и устройствами для ввода метанола;

· установки электрохимической защиты трубопроводов от коррозии, линии и сооружения технологической связи, средства телемеханики трубопроводов;

· линии электропередачи, предназначенные для обслуживания трубопроводов и устройства электроснабжения и дистанционного управления запорной арматурой и установками электрохимической защиты трубопроводов:

· противопожарные средства, противоэрозионные и защитные сооружения;

· ёмкости для хранения и разгазирования конденсата, земляные амбары для аварийного выпуска нефти, конденсата и сжиженных углеводородов;

· здания и сооружения линейной службы эксплуатации трубопроводов;

· дороги и вертолетные площадки, расположенные по трассе трубопровода, и подъезды к ним, опознавательные знаки местонахождения трубопроводов;

· ГНПС и ПНПС и наливные насосные станции, резервуарные парки, КС и ГРС;

· СПХГ;

· пункты подогрева нефти и нефтепродуктов;

· указатели и предупредительные знаки.

СНиП не распространяются на сооружение трубопроводов, прокладываемых на территории городов и других населенных пунктов, в морских акваториях и промыслах, а также трубопроводов, для транспортирования газа, нефти, нефтепродуктов и сжиженных углеводородных газов, оказывающих коррозионные воздействия на металл труб или охлажденных до температуры ниже минус 40°С.

Сооружение трубопроводов, предназначенных для транспортирования стабильного конденсата и стабильного бензина, производится в соответствии с требованиями настоящих норм, предъявляемыми к нефтепроводам. К стабильным конденсату и бензину следует относить углеводороды и их смеси, имеющие при температуре плюс 20°С упругость насыщенных паров менее 0,2 МПа (2 кгс/см²).

Сооружение зданий и сооружений, инженерных коммуникаций, расположенных на площадках КС, НПС, ГРС, СПХГ и ДКС, выполняется в соответствии с требованиями нормативных документов по проектированию соответствующих зданий и сооружений. Сооружение газопроводов давлением 1,2 МПа (12 кгс/см²) и менее, нефтепроводов и нефтепродуктопроводов давлением до 2,5 МПа (25 кгс/см²), предусматриваемых для прокладки на территории населённых пунктов или отдельных предприятий, следует осуществлять в соответствии с требованиями СНиП 2.04.08-87*, СНиП 2.11.03-93* и СНиП 2.05.13-90*.

Состав СНиП следующий:

1. Общие положения.

2. Классификация и категории магистральных трубопроводов.

3. Основные требования к трассе трубопроводов.

4. Конструктивные требования к трубопроводам. Размещение запорной и другой арматуры на трубопроводах.

5. Подземная прокладка трубопроводов. Прокладка трубопроводов в горных условиях Прокладка трубопроводов в районах шахтных разработок Прокладка трубопроводов в сейсмических районах Прокладка трубопроводов в районах вечномерзлых грунтов.

6. Переходы трубопроводов через естественные и искусственные препятствия. Подводные переходы трубопроводов через водные преграды. Подземные переходы трубопроводов через железные и автомобильные дороги.

7. Надземная прокладка трубопроводов.

8. Расчет трубопроводов на прочность и устойчивость. Расчетные характеристики материалов. Нагрузки и воздействия. Определение толщины стенки трубопроводов. Проверка прочности и устойчивости подземных и наземных (в насыпи) трубопроводов. Проверка прочности и устойчивости надземных трубопроводов. Компенсаторы. Особенности расчета трубопроводов, прокладываемых в сейсмических районах. Соединительные детали трубопроводов.

9. Охрана окружающей среды.

10. Защита трубопроводов от коррозии. Защита трубопроводов от подземной коррозии защитными покрытиями. Защита надземных трубопроводов от атмосферной коррозии. ЭХЗ трубопроводов от подземной коррозии. ЭХЗ трубопроводов в районах распространения вечномерзлых грунтов.

11. Линии технологической связи трубопроводов.

12. Проектирование трубопроводов сжиженных углеводородных газов.

13. Материалы и изделия. Общие положения. Трубы и соединительные детали. Сварочные материалы. Изделия для закрепления трубопроводов против всплытия. Материалы, применяемые для противокоррозионных покрытий трубопроводов.

Технико-экономическое обоснование строительства газонефтепроводов и газонефтехранилищ. Разработка проекта. Выбор оптимальной трассы трубопровода, оптимальное профилирование. Выбор подрядной организации, обязанности заказчика и подрядчика. Технологии, применяемые при сооружении газонефтепроводов и газонефтехранилищ. Линейность строительства. Поточная технология. Совмещённый и раздельный, трассовый и базовый способы производства работ. Машины и оборудование, применяемые при строительстве.

Современные магистральные трубопроводы – крупные строительные объекты, характеризующиеся большими диаметрами (до 1420 мм), высоким рабочим давлением (до 7,5 МПа) и значительной протяжённостью (более 3 тыс. км). Трассы трубопроводов проходят в самых разнообразных природно-климатических условиях. Существующая практика выбора трасс магистральных трубопроводов показывает, что трасса, проложенная по прямой от начальной до конечной точки трубопровода, отнюдь не является самой «дешёвой». Стоимость сооружения небольшого по протяжённости, но сложного с точки зрения проведения строительно-монтажных и специальных работ зачастую оказывается выше стоимости сооружения многокилометрового обхода на участке с нормальными условиями прокладки трубопровода. Принятие тех или иных условий прокладки трубопровода определяет выбор конструктивных решений трубопровода на конкретных участках, что, в свою очередь, существенно сказывается на стоимости строительства и эксплуатации трубопровода в целом. Поэтому при выборе трассы магистрального трубопровода должны учитываться все факторы, которые влияют на стоимость единицы длины трубопровода: природные и экономико-географические (региональные) условия, конструктивные схемы прокладки, расположение площадок КС (или ПС), места нахождения отводов.

Часть факторов (диаметр и рабочее давление трубопровода) учитывают на стадии технологического проектирования. С увеличением диаметра возрастает отношение стоимости труб к стоимости строительно-монтажных работ. Стоимость единицы длины трубопровода в этом случае растет за счёт роста стоимости труб. Поэтому при выборе трасс магистральных трубопроводов большого диаметра (1220-1420 мм) необходимо минимизировать протяжённость трубопровода.

При выборе оптимальной трассы трубопровода, прежде всего, необходимо учитывать природные и региональные условия. В основе этого учёта лежит классификация участков местности и классификация категорий местности, которые отражают не только природно-климатические условия, но и число крупных, средних и малых рек и ручьев, оврагов, автомобильных и железных дорог, густоту населенных пунктов, наличие транспортной сети вблизи полосы строительства трубопровода и инженерных сооружений (линий кабельной связи, действующих магистральных трубопроводов и т. п.), расположение и характеристики сельскохозяйственных угодий, залесенность территории и т. п.

Магистральные трубопроводы, имея большую протяжённость при узком и подвижном фронте работ, характеризуются линейностью строительства в отличие от строительства площадочных сооружений. Линейность строительства позволяет выполнять все работы по не изменяющейся технологической схеме на участках с одинаковым типом местности.

Ввиду большой протяжённости трасса трубопровода проходит, по территориям, имеющим различные геологические и климатические условия (пустыни, горы, леса, болота, вечная мерзлота и др.). Кроме того, строительство может осуществляться не только в летнее, но и в зимнее время года при различных метеорологических условиях. Все эти особенности вносят некоторые изменения в типовую организацию и технологию сооружения линейной части трубопроводов.

Основные технологические операции выполняются механизированными способами последовательно, с одинаковой линейной скоростью по трассе. С ростом механизации, увеличением мощности, специализацией машин и усовершенствованием отдельных технологических операций совмещённый метод приобретает все большее значение для строительства трубопроводов. Совмещённый метод заключается в том, что все основные технологические операции (сварка труб на трассе, рытье траншей, изоляция, укладка трубопровода, засыпка и др.) совмещены в единый комплексный процесс и одновременно выполняются на относительно небольшом (150-200 м) участке трубопровода.

При совмещённом методе строительство ведется по поточной технологии при непрерывном движении комплексной механизированной колонны по трассе трубопровода. Поточная технология строительства позволяет применять автоматические и телемеханические системы управления работой мех. колонн.

Лишь некоторые из технологических операций (подготовка полосы строительства, осушка болот, заготовка монтажных элементов) выполняются с опережением графика производства основных СМР и выпадают из общего потока.

В отдельных случаях (при пересечении водных преград, автомобильных и железных дорог, ущелий) исключается возможность применения совмещённой технологии. В этих случаях необходимо применять раздельные способы производства строительно-монтажных работ. Сооружение участков трубопроводов в сложных условиях (на переходах) выделяют из строительства линейной части и производят заблаговременно. Магистральные трубопроводы сооружаются из отдельных стальных труб длиной 6-12 м, соединяемых между собой сваркой.

Способ сварки стыков, принятый для данного трубопровода или его участка, во многом определяет схему организации сборочно-монтажных работ. Можно отметить следующие принципиально различные способы производства работ: трассовый, базовый и сварочно-базовый.

Трассовый способ заключается в последовательном наращивании трубопровода из отдельных труб. По этому способу трубопровод собирается и сваривается вдоль оси траншеи, чаще всего уже разработанной. Очередная труба укладывается на лежки и после центровки её с концом сваренного трубопровода соединяется с ним в неповоротном положении электроконтактной или ручной дуговой сваркой. В то время, пока сваривается этот собранный стык, к привариваемой трубе сборщики прицентровывают следующую трубу. Такой способ не получил широкого распространения из-за применения ручной сварки, хотя в настоящее время им пользуются при сооружении трубопроводов в особо сложных условиях и малой протяженности. В зарубежной практике трассовый способ с применением поточно-расчлененного метода сварки являлся основным.

Способ последовательного наращивания не позволяет применять высокопроизводительную автоматическую сварку под слоем флюса. Имеющиеся сварочные автоматы для неповоротной сварки в среде защитных газов (аргона, углекислого газа) обладают недостаточно высокой производительностью. Трассовый способ сварочно-монтажных работ является наиболее целесообразным и экономически выгодным в случае применения прессовых методов сварки (электроконтактной, газопрессовой и др.)

Трассовый способ особенно удобен при наличии длинномерных труб.

Базовый способ дает возможность осуществлять сварку стыков между трубами поворотным способом с применением высокопроизводительных методов автоматической сварки под слоем флюса, а также с применением автоматов, выполняющих сварку в среде защитных газов. Этим достигается хорошее качество сварных соединений при высокой производительности. Очистка и изоляция производятся на стационарных базовых установках, что дает возможность вести изоляционные работы в любое время года и в любую погоду, а также позволяет устранить сезонность работ по сооружению линейной части трубопроводов. Кроме того, на базе можно организовать контроль качества изоляционного покрытия.

Строительно-монтажные работы по базовому способу проводятся по следующей схеме. Трубы завозят на специально подготовленную и оборудованную площадку – базу, где их собирают и сваривают в укрупненные монтажные элементы (звенья, секции), которые затем на той же базе очищают и изолируют. После этого на трассу вывозят уже не отдельные трубы, а изолированные звенья (2-3 трубы) или секции (4-10 труб). У заранее разработанной траншеи производят только сварку и последующую изоляцию стыков монтажных элементов (секций), а затем укладывают в траншею готовый трубопровод.

Сварочно-базовым способом считается такой, при котором на базе производится только сварка отдельных труб в звенья или секции, последние затем перевозятся на трассу. На ТБ очистка и изоляция не проводятся. Эти операции выполняются на трассе, после того как секции будут сварены неповоротной сваркой в единую нитку. Для очистки и изоляции применяются те же подвижные машины, что и при трассовом способе. При сварочно-базовом способе производства работ сезонность строительства не устраняется. Эффективность применения данного способа создается тем, что на сварочной базе могут быть использованы высокопроизводительные методы автоматической сварки, и лишь небольшая часть сварочных работ остается для ручной сварки, производимой па трассе при соединении секций (звеньев) в непрерывную нитку.

Одна ТБ обслуживает участок трассы такой протяжённости, которая экономически целесообразна по затратам на транспортные операции. Обычно она составляет около 25-30 км. Сварочно-базовый способ наиболее широко распространен в нашей стране; им пользуются при сооружении трубопроводов всех диаметров, до 1020 мм включительно.

Заказчиком строительства магистрального трубопровода является организация, получившая право его сооружения на участке (полосе строительства трубопровода и площадках КС, ГРС, ПС) в соответствии с договором или актом землепользования. Строительство магистральных трубопроводов заказчик осуществляет подрядным способом, при котором все строительные, монтажные и специальные работы по договору с заказчиком выполняет подрядная строительная или монтажная организация, располагающая материально-технической базой и квалификационными кадрами, с оплатой выполненных работ в соответствии со сметной документацией и утвержденным проектом.

Дата добавления: 2014-01-07