книги / Транспортировка нефти, нефтепродуктов и газа
..pdfконструкций материалы должны обладать стойкостью по отно шению к агрессивным грунтам и грунтовым водам.
В зависимости от конкретных условий строительства тру бопровода рекомендуется применять следующие конструкции и способы балластировки и закрепления трубопроводов:
—сборные кольцевые железобетонные утяжелители при укладке трубопроводов методами сплава или протаскивания:
—железобетонные утяжелители охватывающего типа при укладке с бермы траншеи и на переходах через глубокие болота (с мощностью торфа более глубины траншеи);
—железобетонные утяжелители различных конструкций, анкерные устройства, заполняемые грунтом полимерные кон тейнеры, а также грунты засыпки, в том числе с использованием полотнищ из нетканого синтетического материала на переходах через болота с мощностью торфа, не превышающей глубины траншеи, а также на заболоченных и обводненных территориях, включая участки перспективного обводнения.
Ниже в тексте учебного пособия указываются технические характеристики различных утяжелителей и требования к их мон тажу на трубопроводе.
6.6.1. Бетонные и железобетонныеутяжелители
Утяжелители железобетонные типа УТК
Изготавливаются утяжелители для магистральных нефте проводов и газопроводов по ТУ 102-264—81. Они состоят из двух охватывающих трубу полуколец, соединенных между собой по средством стальных шпилек и гаек (рис. 6.3) Основные размеры
Рис. 6.3. Железобетонный утяжелитель типа 2-УТК [73]:
1— утяжелитель 2-УТК; 2 —шпилька МС; 3 —шайба МС; 4—гайка М20
242
Рис. 6.4. Полукольцоутяжелителя типа 2-УТК
утяжелителей типа УТК для труб диаметром D = 1020—1420 мм приведены в табл. 6.10 и на рис. 6.4.
Для изготовления утяжелителей типа УТК применяют бетон с объемной плотностью не ниже 2300 кг/м3.
|
|
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а 6.10 |
|
РазмерыутяжелителейтипаУТК-2- |
|
|||||
Марка |
|
Размеры, мм |
|
Масса |
Масса |
||
утяжелителя |
R |
Н |
5 |
Ь |
/ |
полу |
комплекта, |
|
кольца, кг |
кг |
|||||
|
|
|
|
|
|
||
2-УТК-1020-24-2 |
550 |
725 |
195 |
300 |
70 |
2035 |
4087 |
2-УТК-1220-24-2 655 |
870 |
235 |
410 |
70 |
2938 |
5893 |
|
2-УТК-1420-24-2 |
755 |
1015 |
280 |
500 |
80 |
4068 |
8151 |
Железобетонные утяжелители типа УТК рекомендуется применять на переходах через болота и обводненные участки при сооружении их методом сплава или протаскивания, преиму щественно в летний период. Установка кольцевых утяжелите лей типа УТК на трубопровод осуществляется на специальной монтажной площадке у створа перехода непосредственно перед протаскиванием его через водные преграды и заболоченные участки.
Технологический процесс по балластировке трубопро вода утяжелителями такого типа включает в себя следующие строительно-монтажные работы:
—раскладку полуколец краном-трубоукладчиком на спу сковой дорожке. При этом нижний ряд полуколец укладывается по оси спусковой дорожки, а верхний — вдоль нее;
—укладку плети трубопровода кранами-трубоукладчиками
на нижний ряд полуколец;
243
Монтажные петли
Рис. 6.5. Железобетонныйутяжелитель охватывающего типа УБО
—укладку краном или трубоукладчиком верхних полуколец на трубопровод;
—закрепление полуколец между собой с помощью болтовых
соединений.
До закрепления установленных утяжелителей на трубе про веряется величина зазора между футеровочными прокладками пояса крепления и полукольцами. В местах, где зазоры состав ляют более 5 мм, под внутреннюю поверхность полукольца устанавливаются дополнительные прокладки соответствующих размеров.
Железобетонныеутяжелители типа УБО
Применяется при строительстве нефтепроводов и газопро водов. На рис. 6.5 и в табл. 6.11 приведены эскиз и размеры таких утяжелителей. УБО изготавливаются по ТУ 102-300—81. 2.4 и представляют собой по конструкции утяжелители охватывающего типа. Они состоят из двух железобетонных блоков, двух метал лических, защищенных изоляционным покрытием или мягких, изготовленных из долговечного синтетического материала соеди нительных поясов.
Железобетонныеутяжелители типа УБО-М
Изготавливаются по ТУ 51-04—97. Технические характери стики утяжелителя приведены в табл. 6.12, эскиз на рис 6.6. Отли чительной особенностью утяжелителя УБО-М является наличие в каждом из железобетонных блоков глухого паза, в котором разме щается стерженьдля навески соединительных поясов. Отсутствие за пределами блока крюков для навески соединительных поясов повышает надежность конструкции. Мягкие соединительные пояса изготавливают по ТУ 51-02—96.
244
Марка
груза
УБО-1420
УБО-1220
УБО-Ю20
УБО-530
Таблица 6.11
|
|
Железобетонный утяжелитель охватывающеготипаУБО |
|
|
|
|
||||||||
Диаметр газопровода,мм |
|
|
|
Габаритные размеры, мм |
|
|
|
груза,Объемкуб. м |
|
|
Максимальная балластирующая способностьгруза, т |
|||
Н |
h |
L |
В |
а |
b |
с |
А |
/ |
d |
S |
& |
|||
|
|
^ |
2 |
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
cd |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
со |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
>> |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Р*CN |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
^ |
II |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
8 |
g* |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
a |
s |
|
1420 |
1600 |
800 |
1200 |
600 |
265 |
150 |
680 |
600 |
200 |
200 |
1,89 |
4,347 |
2,447 |
|
1220 |
1400 |
700 |
1350 |
600 |
265 |
150 |
600 |
550 |
200 |
200 |
1,85 |
4,253 |
2,407 |
|
1020 |
1100 |
500 |
1500 |
550 |
240 |
150 |
435 |
450 |
200 |
200 |
1,47 |
3,378 |
1,903 |
|
530 |
700 |
400 |
1000 |
300 |
137 |
100 |
310 |
250 |
250 |
120 |
0,36 |
0,834 |
0,471 |
ы
б!
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Та блица 6.12 |
|
|
|
|
Размерыутяжелителя УБО-М |
|
|
|
||||
Марка |
Диаметр |
|
|
Габаритные размеры, мм |
|
Объем |
Масса |
Балласти |
|||
груза |
газопровода, |
|
|
|
|
|
|
|
груза, м3 |
груза,т |
рующей |
|
мм |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
способности |
|
|
Н |
И |
L |
В |
К |
ь |
с |
|
|
груза, тн |
УБО-М-1420 |
1420 |
1600 |
800 |
1200 |
600 |
600 |
450 |
680 |
1,89 |
4,347 |
2,447 |
УБО-М-1220 |
1220 |
1400 |
700 |
1350 |
600 |
550 |
450 |
600 |
1,85 |
4,253 |
2,407 |
УБО-М-Ю20 |
1020 |
1100 |
500 |
1500 |
550 |
450 |
400 |
435 |
1,47 |
3,378 |
1,903 |
УБО-М-820 |
820 |
1100 |
500 |
1500 |
550 |
350 |
400 |
435 |
1,47 |
3,378 |
1,903 |
УБО-М-720 |
720 |
1100 |
500 |
1500 |
550 |
300 |
400 |
435 |
1,47 |
3,378 |
1,903 |
УБО-М-530 |
530 |
700 |
400 |
1000 |
400 |
230 |
250 |
310 |
0,36 |
0,834 |
0,471 |
f |
|
- { 1- |
-Ж- |
|
1 |
f-1 0 0 |
4 |
- 4 |
L
Рис. 6.6. Общий вид утяжелителя УБО-М:
1— железобетонный блок утяжелителя; 2 —соединительный пояс; 3 —мон тажная петля
Установка утяжелителей типа УБО-М и УБО может осущест вляться как на уложенный в проектное положение трубопровод, так и находящийся на плаву в заполненной водой траншее. При этом погружение трубопровода на проектные отметки может про изводиться с помощью утяжелителей.
Железобетонныеутяжелители клиновидного типа 1-УБКМ
Изготавливаются по ТУ 102-426—86. Эскиз итехнические ха рактеристики на утяжелитель приведены на рис 6.7. в табл. 6.13.
Отличительной особенностью балластировки газопроводов утяжелителями типа УБГявляется то, что их установка втраншею производится до укладки трубопровода, а замыкание над трубо проводом соединительных поясов —после укладки трубопровода на проектные отметки. При этом замыкание соединительных поясов утяжелителя в траншее без водоотлива допускается при уровне воды не более 0,4 от диаметра трубы.
Рис. 6.7. Железобетонный утяжелитель типа 1-УБКМ
247
NJ |
|
|
|
|
|
|
|
|
Табл и ца 6.13 |
оо |
|
Размерыжелезобетонных утяжелителей типа 1-УБКМ |
|
|
|||||
|
|
|
|
||||||
|
Диаметр |
Марка |
|
Габаритные размеры |
|
Объем |
Масса |
||
|
газопровода, |
утяжелителя |
|
утяжелителя, мм |
|
|
бетона, |
утяжелителя, |
|
|
мм |
|
L |
Я |
В |
R |
Ь |
куб. м |
кг |
|
1420 |
1-УБК.М-1420-10 |
1000 |
1760 |
2400 |
1100 |
400 |
2,51 |
6020 |
|
1220 |
1-УБК.М-1220-9 |
900 |
1570 |
2000 |
1100 |
290 |
1,69 |
4060 |
|
1020 |
1-УБКМ-1020-9 |
900 |
1370 |
1840 |
1100 |
300 |
1,49 |
3580 |
|
820 |
1-УБКМ-820-9 |
900 |
1120 |
1600 |
1000 |
300 |
1,12 |
2690 |
|
720 |
1-УБКМ-720-9 |
900 |
1030 |
1500 |
800 |
310 |
1,03 |
2470 |
|
630 |
1-УБКм-720-9 |
900 |
1030 |
1500 |
800 |
310 |
1,03 |
2470 |
|
530 |
1-УБКм-529-9 |
900 |
760 |
1300 |
800 |
310 |
0,69 |
1660 |
|
478 |
1-УБКМ-529-9 |
900 |
760 |
1300 |
800 |
310 |
0,69 |
1660 |
|
426 |
1-УБКМ-426-9 |
900 |
690 |
1100 |
800 |
250 |
0,55 |
1320 |
1 |
377 |
1-УБКМ-426-9 |
900 |
690 |
1100 |
800 |
250 |
0,55 |
1320 |
Пр имечание . Масса утяжелителя определена для плотности бетона 2400 кг/м3.
Железобетонныеутяжелители типа УБГ
Размеры и технические характеристики утяжелителей это го типа приведены на эскизе рис. 6.8 и в табл. 6.14. Утяжелитель типа УБГ представляет собой корытообразную, заполняемую минеральным грунтом, емкость. Состоит из трех, соединенных между собой на шарнирах прямоугольных плит. Боковые плиты имеют сквозные отверстия или элементы анкеров, через которые проходят или к которым крепятся два мягких соединительных пояса, изготавливаемых по ТУ 54-02—96.
Рис. 6.8. Железобетонныйутяжелитель типа УБГ:
1 — газопровод; 2 — приямок в траншее для установки утяжелителя; 3 — шарнирно-соединенные плиты; 4 — силовой соединительный пояс; 5 —дно траншеи
|
|
|
|
Та бл и ца 6.14 |
РазмерыжелезобетонногоутяжелителятипаУБГ |
||||
Марка |
Диаметр |
Масса |
Объем |
Расход стали |
утяжелителя |
трубы, |
утяжелителя |
бетона на |
на утяжели |
|
мм |
в воздухе, КТ |
утяжелитель, |
тель, кг |
|
|
|
куб.м |
|
УБГ-1420 |
1420 |
5610 |
2,43 |
142 |
УБГ-1220 |
1220 |
5610 |
2,43 |
142 |
УБГ-1020 |
1020 |
3450 |
1,50 |
91 |
Примечание. Габариты плиты для утяжелителей типа УБГ-1420 и УБГ-1220 составляют 3000 х 1500х 180 мм, а для УБГ-1020 соответственно 3000 x1500 x 140 мм.
Железобетонныеутяжелители типа УБТ[73]
Изготавливают в соответствии с требованиями ТУ на их из готовление. Технические характеристики утяжелителя приведе ны на рис. 6.9 и в табл. 6.15. Заполняемый минеральным грунтом утяжелитель УБТ состоит из блоков, каждый из которых состоит из двух продольных стенок и двух, опирающихся на трубопро вод, поперечно размещенных диафрагм, шарнирносоединенных
249
Рис. 6.9. Железобетонныйутяжелитель типа УБТ:
7—трубопровод; 2— продольная плита; 3—поперечныедиафрагмы; 4—узел крепления диафрагм
с продольной стенкой. Утяжелители типа УБТ устанавливаются на трубопровод, уложенный на проектные отметки.
|
|
|
|
Т а б л и ц а 6.15 |
РазмерыжелезобетонныхутяжелителейтипаУБТ |
||||
Марка |
Диаметр |
Масса |
Объем |
Расход |
утяжелителя |
трубы, мм |
утяжелителя |
бетона |
стали на |
|
|
в воздухе, кг |
на утяжели |
утяжели |
|
|
|
тель, куб. м |
тель, кг |
УБТ-1420 |
1420 |
4430 |
1,92 |
280 |
УБТ-1220 |
1220 |
4260 |
1,86 |
278 |
УБТ-1020 |
1020 |
3690 |
1,60 |
255 |
Примечание. Длина продольной стенки утяжелителя — 2000 мм, высота — 1800 мм (для балластировки трубопроводов диаметром 1420 и 1220 мм) и соответственно 1500 мм для балластировки трубопроводов диа метром 1020 мм.
Монтаж железобетонныхутяжелителей
Монтаж (установка) утяжелителей на уложенный в тран шею трубопровод выполняется автомобильными кранами или кранами-трубоукладчиками. Для монтажа утяжелителей типа УБО-М, УБО, УБГ и УБТ применяются специальные траверсы. На рис. 6.10 показана схема установки утяжелителей на трубо провод.
Работы по установке утяжелителей без водоотлива произво дятся при уровне воды в траншее не более 0,5 от диаметра трубы.
250
Рис. 6.10. Схема балластировки трубопроводаутяжелителями УБО[73J:
1— утяжелитель; 2 — соединительный пояс; 3 — футеровочный мат; 4 —за щитный коврик; 5 —трубопровод; 6—траверса; 7— отвал грунта
Вцелях обеспечения максимальной балластирующей способ ности железобетонных утяжелителей типа УБО-М, УБО, УБГ и УБТ установку их на трубопроводах рекомендуется производить преимущественно групповым методом, что обеспечивает возмож ность использования в качестве дополнительного балласта грунт засыпки траншеи (из отвала или привозной).
Вслучае применения железобетонныхутяжелителей в сильно агрессивных грунтах при их изготовлении должны учитываться повышенные требования к качеству бетона. Для защиты изоля ционного покрытия трубопровода от действия железобетонных утяжелителей и металлических соединительных поясов должны быть использованы футеровочные маты.
6.6.2. Анкерныеустройства для закрепления трубопроводов
Винтовые анкерныеустройства типа ВАУ-1, ВАУ-М
Изготавливаются по ТУ 102-164—89. ВАУ-1 состоит из двух винтовых лопастей, двух анкерных тяг с наконечниками и сило вого пояса (рис. 6.11.).
Винтовые анкерные устройства ВАУ-М (рис. 6.12.) с изме ненной режущей кромкой заходной части винтовой лопасти, обеспечивающие сокращение величины крутящего момента при их завинчивании в грунт, изготавливаются в соответствии с тре бованиями ТУ на их изготовление.
251