Прокладка газопровода в вечномерзлых грунтах

На ГК 327+30 через открытый торец газопровода  производится запасовка трех поршней, размещаемых между перемычками, с составлением акта при участии представителя эксплуатации или технадзора заказчика. На ГК 579+60,5 одновременно монтируется патрубок для выхода поршней.

Перед началом  продувки из трубопровода предварительно производится вытеснение воздуха газом для чего: при закрытых кранах 1, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 открытием крана 2 осуществляется подача газа к крану-манипулятору 4, открывается кран 8 перед металлическим поршнем и плавным открытием крана 4 производится вытеснение воздуха давлением не более 0,2 МПа (лист 1). Вытеснение считается законченным, когда содержание кислорода в газовоздушной смеси, выходящей из продувочного патрубка, не превышает 2 %, что достигается трехкратным вытеснением газа из объема газопровода.

Как указывалось  выше, продувка осуществляется тремя  поршнями в последовательности:

- металлический;

- резиновый;

- поролоновый.

Для пропуска металлического поршня открывается кран 7, после чего плавным открытием крана 4 на поршень подается газ с давлением от 0,8 до 1 МПа. После вылета поршня закрывается кран 4, а затем кран 7.

После пропуска металлического поршня, дальнейшая очистка производится резиновым поршнем, для чего открывается кран 6 и плавным открытием крана 4 под давлением от 0,8 до 1 МПа газ подается на поршень. После его вылета кран 4 закрывается, затем закрывается кран 6.

Пропуск поролонового поршня осуществляется в той же последовательности: открывается кран 5 и, плавным открытием крана 4 на поршень под давлением от 0,7 до Г МПа подается газ; после вылета поролонового поршня закрывается кран 2, а затем краны 4 и 5.

В случае застревания  очистного устройства в трубопроводе давление стравливается через свечу открытием крана 9, после чего устройство извлекается и участок продувается повторно.

Продувка считается  законченной, когда после вылета пороло-нового поршня из продувочного патрубка выходит струя чистого газа.

2.4 Технология  проведения испытания

 

После окончания продувки производится демонтаж продувочного патрубка, регулирующего шарового крана 4 и перемычек, а концы участка привариваются к линейным крановым узлам.

В технологии испытания на прочность и проверки на герметичность выделяются следующие этапы работ, представленные на рисунке 1:

- вытеснение воздуха;

- подъем давления до 0,3 • Ркт.* с одновременным вводом одоранта;

- предварительный осмотр трассы;

- подъем давления до Р1КНш = 1,1' ЩЖ

- испытание на прочность в течение 12 часов;

- снижение давления до Ркщ, = Рраь,

- проверка на герметичность в течение 12 часов.

 

1 - заполнение водой и подъем давления до 0,3 Р^с,',

2 - осмотр трассы;

3 - подъем давления до 1,1 Рраб;

4 - испытание на прочность;

5 - снижение давления до Рраб;

6 - проверка на герметичность

 

Рисунок 1 —  График изменения давления в магистральном  газопроводе при пневматическом испытании.

 

 

 

 

Вытеснение  воздуха производится через продувочную  линию линейного кранового узла на конце участка (ГК 579+60,5), открытием  кранов 2, 3 кранового узла в начале участка.

После вытеснения воздуха и закрытия кранов продувочной  линии, испытуемый участок заполняется газом со скоростью не более 0,3 МПа/ч до давления Р = 0,3 • Рнт (2,5 МПа) краны 2 и 3 линейного кранового узла закрываются и производится осмотр трассы для выявления утечек газа. При отсутствии утечек на участке продолжаются дальнейшие испытания с подъемом .давления до Л.си = 1,1 ' Нр-щ, для чего газ закачивается через открытые краны 2, 3 кранового узла.

При достижении давлением  испытательного значения {Рнси = 1,1; Р^с * 8,25 МПа), подача газа прекращается. Участок выдерживается при гаком давлении в течении 12 часов. Осмотр Трассы во время подъема давления и испытания категорически запрещен. Если по прошествии 12 часов не произошло никаких отказов, давление на участок снижается до рабочего и в течении 12 часов производится проверка на герметичность. Участок считается выдержавшим испытание на прочность и герметичность, если за время испытания на прочность давление в нем снизилось за 12 часов не более чем на 1 %, а при проверке па герметичность не были обнаружены утечки.

После окончания  работ по продувке и испытанию  участок остается заполненным газом под рабочим давлением и подготовлен к вводу в действие.

 

 

2.5 Исполнительная  документация

 

До сдачи  в эксплуатацию магистральные трубопроводы должны подвергаться испытаниям на прочность и герметичность. Испытания МГ работ производится в соответствии со СНиП 2.05.06-85* и указаниями по производству при сооружении магистральных трубопроводов ВСН 011-88, СП Ш-34-96.

Государственная комиссия по приемке объекта назначается  министерством-заказчиком (для объектов большой мощности и протяже-нности), либо соответствующем подразделением заказчика в ранге не ниже объединения. До начала работы государственная комиссия, рабочая комиссия, состоящая из представителей заказчика, генерального подрядчика, специализированных организаций и Госгазнадзора проверяет наличие исполнительной технической документации, которая после апробирования передается заказчику для постоянного хранения.

В состав исполнительной документации входят:

- список организаций, участвовавших в строительстве объекта с указанием видов работ, выполненных ими с привязкой по зонам деятельности, и список инженерно-технических работников, непосредственно ответственных за каждый вид работ;

- комплект рабочих чертежей с внесенными в них изменениями, если они были;

- инструкция, определяющая четкий порядок проведения продувки с учетом всех деталей, включая порядок открывания и закрывания кранов, согласованная с заказчиком и Госгазнадзором РФ;

- заводские сертификаты на трубы и сварочные материалы, паспорт на арматуру и соединительные детали;

- заводские паспорта на установленные манометры, регулирующие и контрольно-измерительные приборы;

- списки сварщиков с указанием номеров и удостоверений;

- журнал сварки труб на стенде;

- журнал потолочной сварки;

- акты на продувку внутренней полости трубопровода;

- акты на испытания трубопровода на прочность и герметичность.

 

 

3 Расчётная  часть

 

3.1 Определение  параметров продувки

 

Исходные  данные

- диаметр газопровода, Д м                                                                            0,7;

- длина ресивера, Ьр, м32                                                                                                454;

- температура газа, Т, К                                                                          275.

 

Определяем  предельную длину продуваемого участка:

 

                                            Ьтах.      л,                                         (1)

 

где к\ = 5 — коэффициент загрязнений [ 1, с. 73];

V —* объем загрязнений в расчете на 1 м продуваемого газопровода V,

м /м,

 

 

 

 

где Р = 0,1 — масса загрязнений в расчете на 1 м продуваемого трубопровода

по табл. 2 [1, с. 73], кг/м;

у= 1 800 — плотность грунта по табл. 3 [1, с. 73], кг/м3.

Подставляем найденные значения в формулу (2) и получаем результат:

 

                                  К=-!У_ = 0,00006 м3/м. 1800

 

 

Подставляем данные в формулу (1) и получаем результат:

 

 

Определяем  распределение сопротивлений по длине участка трубопровода при его очистке а, МПа:

 

 

где ;/= 0,43 — коэффициент  бокового давления по табл. 3 [1, с. 73];

/- 0,5 — коэффициент  трения грунта по внутренней  поверхности трубопровода по табл. 3 [12, с. 73];

Щ С = 0,002 — удельное сцепление грунта по табл. 3 [1, с. 73], МПа;

X = / = 28 583,3 —- текущая координата по длине продуваемого участка [1, с. 74], м.    | .     ШШЖ^^^^^^^^^Ё^^^Ш^Ш

Подставляем данные в формулу (3) и получаем результат:

 

 

 

 

 

Определяем начальное  давление в ресивере для конца продуваемого участка Рр, МПа:

 

 

 

 

 

 

 

где п = 2 -— коэффициент запаса [ 1, с. 72];

 

А\ —параметр сопротивления перемещению поршня, МПа

 

 

 

где АР Щ 0,1 — сопротивление перемещения поршня по трубопроводу [1, с. 72], МПа;

Р.л = 0, Г— атмосферное давление [ 1, с. 72], МПа.

 

Подставляем данные в формулу (5) и получаем результат:

 

 

 

Подставляем данные в формулу (4) и получаем результат:

 

 

Определяем  максимальную площадь проходного сечения крана байпасной линии 5К, м :

 

 

 

 

 

где 5"—  площадь поперечного сечения трубопровода, м2,

 

 

 

 

 

 

где У= 1—-скорость перемещения очистного поршня [1, с. 74], м/с;

А2 Щ» параметр сопротивления перемещению поршня в конце участка, МПа.

 

 

где (7| -— параметр распределения сопротивлений по длине участка, МПа.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Подставляем данные в формулу (7) и получаем результат:

 

 

 

где /?3 — коэффициент  для газа,

 

 

 

где К = 519 — газовая постоянная, м /с трэд;

М = 0,6 -— коэффициент расхода крана байпасной линии [ 1, с. 78]

Подставляем данные в формулу (8) и получаем результат:

 

 

Подставляем данные в формулу (6) и получаем результат:

Определяем  диаметр байпасной линии и условный диаметр арматуры с!у, м:

 

 

 

 

 

где  С\  = 0,7 — коэффициент сужения потока в запорной арматуре [1,с.78].

 

 

 

 

Результаты  вычислений:

 

 

 

 

 

 

 

 

Диаметр байпасной  линии принимаем равной 219 мм по ГОСТ как наиболее близкой к расчетной.

 

3.2 Определение  затрат газа на продувку

 

Определяем  расход газа ((2нкр)> необходимый для  вытеснения воздуха из продуваемого участка перед запуском очистного  устройства [1, с. 96], м":

 

 

где Р—площадь сечения трубы, через которую проводят продувку, см

 

 

 

 

где Р\ = 0^2 — давление перед сечением трубы, через которую проводят продувку [1, с. 73], МПа (2 кгс/см2);

/ =  120 — суммарное  время продувки при некритическом  истечении      [ 1, с. 96], с.

Подставляем данные в формулу (1) и получаем результат:

 

 

 

Определяем затраты  газа на продувку ((?кр) в режиме критического истечения [1, с. 96], м:

 

 

 

 

 

 

где Рг | 0,7 — давление газа при критическом истечении [1, с. 96], МПа (7 кгс/см );

кр = 240 — суммарное время продувки при критическом истечении    [1, с. 96], с

 

 

 

Определяем  затраты газа на продувку с трехкратным пропуском очистных поршней (9> м :

 

 

где 2„ = 0,98 —• коэффициент сжимаемости газа [ 1, с. 96];

Ь — длина продуваемого участка, м;

Лш ~ 0,7 — начальное абсолютное*давление, МПа (7 кгс/см2);

п § 3 — кратность продувки.

 

Подставляем данные в формулу (3) и получаем результат:

 

 

 

 

 

Затраты на продувку определяем по формуле:

 

 

 

 

 

 

В соответствии с расчетом расход газа на продувку сооружаемого газо провода составляет 39410м".

5 Охрана труда  и окружающей среды

 

5.1 Техника  безопасности и противопожарные мероприятия при продувке и испытании газопровода

 

В ходе проведения работ по очистке полости трубопровода после завершения его строительства необходимо соблюдать правила техники безопасности с учетом требований СНиП 12.03-2001, СНиП Ш-42-80*, так как эти работы связаны с наличием высокого давления газа в трубопроводе.

Особое значение при очистке внутренней полости  методом продувки природным газом с пропуском очистного устройства и дальнейших пневматических испытаниях необходимо уделять внимание соблюдению правил техники безопасности.

Руководство строительных организаций обязано обеспечить надежную сохранность актов приемки, испытаний, проверок выполненных работ, протоколов проверок знаний и другой подобной документации.

При продувке природным газом запрещается  выпускать его в сторону населенных пунктов, промышленных объектов, транспортных коммуникаций, линий электропередач, легковоспламеняющихся объектов. Продувка с использова-нием газа в ночное время запрещается в связи с необходимостью визуального контроля за ходом всей этой сложной и опасной операции. Этот период следует использовать для накапливания сжатого газа в ресивере и для отдыха свободных от дежурств работников.

В целях обеспечения  безопасности в процессе работ устанавливают  размеры охранной зоны:

- плюс 60 м в обе стороны от оси трубопровода;

- плюс 800 м в направлении вылета очистного устройства от конца продувочного патрубка.

Чтобы исключить  отрыв приподнятых над траншеей продувочных патрубков, их следует заякорить, используя для этого тяжеловесные механизмы (трактор, трубоукладчик, т.д.), бетонные грузы.

Наблюдение  за состоянием охранной зоны осуществляется пикетами и обходчиками по границам охранной зоны. Посты расставляются согласно утвержденной руководством строительной организации схемы.

Комиссия  должна проверить обеспеченность каждого  дежурного у поста и обходчика следующим оснащением:

- вешками для обозначения мест утечки газа;

- колышками с надписью «Опасно газ!» и т.д. для обозначения опасных зон;