Главная  Переработка нефти и газа 

Скачать эту книгу

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 [ 32 ] 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84

Компенсатор работает на два подземных участка, поэтому

в формулах (5.82) и (5.83) учитывае.м удвоенную жесткость ком-

гг X /COON 1,78-lOe , 2,1-lOe. 727,5-14,5 пенсатора. По формуле (5.82) а= --=

= 5,96-106. По фор.муле (5.83) = [1,78- 10б/(2-30,6)Р + + [14,5/(2,36-10-4- 2. 30,6)12 = 8,4-108; ь = /8,4-108 = 2,962 х X 104; = 2,9-104/(5,96- 10в) = 0,005< 0,1, поэтому определение продольного перемещения газопровода ведем по формуле (5.84): До = 1-8,4-108/(2-5,96-106) = 70 см.

Таки.м образом, принятые размеры компенсатора позволяют компеиспровать продольные перемещения газопровода. Так как условие (5.79) не выполняется, то длину участка, на котором происходит продольное перемещение газопровода, определяем по фор.муле (5.101)Г1г J,78 -106-14,5/(2,36 -10-4)

= 1,327-10» = 1,327 км.

2,36 -10-4

14,5

§ 5.7. Подземная укладка трубопроводов

Укладку подземных магистральных трубопроводов в грунт следует проектировать, как правило, параллельно рельефу местности с учетом продольной жесткости трубопроводов. Продольный профиль подземного трубопровода должен определяться .методом оптимального профилирования с использованием ЭВМ. Оптимальным следует считать профиль, удовлетворяющий условиям прочности и устойчивости положения трубопровода. При этом в качестве критерия оптимальности следует прини.мать затраты на устройство траншеи, установку сварных кривых илп кривых искусственного гнутья н в первуто очередь требования надежной эксплуатации.

Рис. 5.9. Схема расстановки механизмов при строительстве трубопроводов с рекультивацией земли.

Зоны: I - работы линейной колонны, II - рекультивации. III - складирования отвала

плодородного грунта и работы бульдозера.

При проектировании трубопроводов диаметром 1020 м.м и более, облада-юи;1Х большой жесткостью, необходимо предусматривать планировку строительной полосы (микрорельефа) с целью са.здания рельефа местности, благоприятного для укладки труб. Из условия беспрепятственного ведения строительно-монтажных и транспортных работ, а также параметров траншеи и отвала ширину планировки, как правило, следует принимать равной ширине полосы отвода на период строительства трубопровода.

При проложепии трубопроводов на землях, используемых в сельском хозяйстве (в обязательном порядке) и в лесных районах (по требованию землепользователей), следует предусматривать рекультивацию (восстановление) нарупюниого при строительстве плодородного слоя почв. Рекультивация состоит из снятия плодородного слоя почвы и перемещения его во временный отвал перед началом строительно-монтал-гиых работ и возвращения его после окончания строительства. Строительная полоса при рекультивация земель делится на три .зоны (рис. 5.9, табл. 5.16). За минимальную ширину

рекультивируемой полосы (зона ) следует принимать ширину траншеи (ио верху), бер.мьг п зоны размещения отвала минерального грунта.

ТАБЛИЦА ЪЛй

Размеры зон, м, строительной полосы при рекультивацин земель

(см. рис. 5.9)

По условиям обеспечения сохранности трубоироводов от .механических поврождрии!! при эксплуатации мини.мальная глубина заложения трубопро-во;(ов установлена 0.8 для труб диаметром мопее 1020 и 1,0 м для труб диаметром 1020 м.м и более (от верха трубы до дневной поверхности). Па отдель-Hbfx участках трассы, а также на переходах через некоторые естественные и искусственные преграды глубина заложопия трубоироводов может быть измецена как в сторону увеличения, так и в сторону у.мопьшония, но должна быть не .менее указанной в табл. 5.17, независимо от диаметра трубопровода.

ТАБЛИЦА 5.17

Минимальная высота засыпки в зависн-мости от участка

Участок

Засыпка пал верхом трубы, .м

В пустынных районах, в скальных и болотистых грунтах при отсутствии но ним проезда автотранспорта, строительных и сельскохозяйственных машин и механизмов

На переходах через болота, подлежащие осушению и использованию как пахотные земли, и на поливных и орошаемых землях

В песчаных барханах, считая от нижних отметок межбарханных оснований

0,6 1,1 1,0

Па отдельных участках трубопроводов высота засыпки может быть больше вышеуказанной по причине: обеспочеиия радиуса упругого изгиба "труб для конкретного рельефа местности; необходимости обеспечения продольной устоГпшвости (защемления) трубопроводов, транспортирующих газ или продукт с высокими те.чиературами; укладки трубопроводов ниже глубины промерзания грунта или иснользования минерального грунта засыпки как балластировки для удержания труб от всплытия на обводненных участках.

Глубина заложения магистральных нефтепродуктопроводов, транспорти-рующп.х вязкие, парафипистые п быстрозастывающпе нефти н нефтепродукты (а также нефти, требующие подогрева), должна назначаться в каждом-

"14 ?аказ 156

отдельном случае с учетом не только вышеизложенного, но и в зависимости от физико-химических свойств транспортируемых продуктов (температура застывания, вязкость, условия выпадешш парафина и пр.), температурного режима трубопровода в условиях эксилуатации и другпх условии в соответствии с нормами технологического проектирования.

Ширина траншеи по дну папрямолппепных участках трасс трубопроводов должна быть не менее D + 300 мм (но не менее 0,7 м) для трубопроводов диаметром до 700 мм; i,5D - 70Q мм и более. Для трубопроводов диаметром 1220 и 1420 мм при траншеях с откосами цоложо 1 : 0,5 допускается у-меиыпе-пне гпприпы до D -Ь 500 мм. Ширина трапигеи по дпу на участках горизонтальных поворотов трубопроводов зависит от способов укладки и частично от диаметров трубопроводов (табл. 5.18). Ширина траншеи при балластировке трубопроводов чугупиыми п,п1 ;колгзобото111гыми грузами должна быть ие менее R + 1000 мм (где В - ширипл груза), при закреплепии трубопроводов анкерными устройствами - ие мопсе D + 2d + 200 м.дг, где d - диаметр лопасти анкера, мм. Во всех случаях пшрииа траншеи по дну должна соответствовать ширине рен{угцеГ кромки рабочего органа землеройпоИ машины, принятой ироекто.\г, но не мсиое ширины Tpanuioii, указаппой выше.

ТАБЛИЦА 5.18

Ширина трйишеи по дну на участках горизонтальных поворотов труб

Способ укладкм труОопровода

Ширина, ми

В виде плетей и отдельных секций независимо от диаметра трубопровода

Отдельными трубами диаметром до 500 мм Отдельными трубами диаметром более 500 мм

Д -Ь 600

D + 800 D + 1000

Допустимая крутизна откосов трапшей в. груптах ecTecTBomioii влажности, обводненных береговых (с учетом груитовы.х вод) и подводных траншей, а также траншей, разрабатываемых на болотах, приведена в табл. 5,19 и 5,20.

При подземной укладке трубо1гроводы на всем своем протяжоппи должны опираться на дно траншей. При укладке в скальных, каменистых груптах и грунтах, содер?кап5Их щебень, крупную гальку и другие твердые включения, следует предусматривать защиту трубопровод()В от попрежде1Ш1т: Эта защита выполняется устро1Ством подупщи из мягкого грунта толщиной пе менее 10 см над выступающими неровностями основания и присыпки трубопровода мягким грунтом слоем 20 см; футеровкой газопровода деревянными peiiKaMu, камышовыми или соломенными матами; выстилкой дна транплеп камышовыми или соломепиыми мата.ми и покрытне.м трубопроводов сверху и с боков картоном, камышовыми или соломенпыми матами; выстилкой дна траншеи дву.мя слоя.ми брп.чола и.ти толь-кожп и защито сверху и с боков этими же материалами; комбппироваппым способом прн любом сочетании защитных материалов. Заи(ита трубопровода футеровкой деревянными рейками предусматривается такя{е иа подземных переходах через железные и автомобильные дороги и водные преграды, если применен способ протаскивания. Футеровочпые роочпо-ирополочные маты применяются при закреплении трубопроводов винтовыми анкерами.

При взаимном пересечеппи магистральных трубопроводов расстояние между нп-ми в свету Должпо быть не менее 350 мм, причем при перосочепии газопроводов с нефтепроводами и наоборот газопровод должен располагаться над нефтепроводом. При переоечен1ш магистральным газопроводом подземных трубопроводов различного пазпачепия (промышленные водопроводы, канализация, теплотрассы и т. д.) расстояние между ними в свету должно быть не менее 150 м.м. Расстоянии п свету .менаду магистральным газопроводо.м

ТАБ,:ШЦА 5.19

Допустимая крутизна откосов траншей в грунтах естественной влажности

1!пд груц-:а

Подводные траншеи

Вереговые траншеи

Траншей н грунтах еотестпенноп вла?ккостн

Глубина, м

Песчаный и гравийный:

пески пыле- ватые и

мелкие пески сред-незорни-стые пески разно-зернистые пески крупнозернистые гравелистые и галечни-ковые (гравия и гальки >40%) Насыпной Супеси Суглинки Глины

Лёссовый сухой Разрыхленный скальный

;2,5 2

1,8 1,5

1 : 1

1,5 1

1 : 0,5

1 :3

1 : 2,5

1 : 2,3 1 : 1,8

1 : 1,5

1:2 1 : 1,5 1 : 1

1 .~1

1 :1,5

1 : 1,25

1 : 0,75

1 : 0,67 1 : 0,5

1 : 0,25

1 : 2

1 : 1,5

1 : 1

1 : 1,25 1 : 0,75

1 : 0,25

1 : 0,5

1 : 0,67 1 : 0.25 1 : О 1 : О 1 : О

1 : 1

1 : 1

1 : 0,67 1 : 0,5 1 : 0,25 1 : 0,5-

1 : 1

1,25

0,85

0,75

ТАБЛИЦА 5,20

Допустимая крутизна откосов на болотах при глубшш траншеи до 2,5м

Примечания. 1, В случаях, ве предусмотренных таблицей крутизна откосов назначается проектом по материалам инженерных изысканий. 2, При напластовании различных видов грунта крутизну откосов для всех пластов надлежит назначать по более слабому виду готвтя 3, К насыпным грунтам относятся грунты, пролежавшие в отвалах менее 6 месяцев и не подвергавшиеся иекусетвеняому уплотнению.

н пересекаемым им водотгроводом питьевой воды должно быть не менее 400 мм. В отдельны.х случаях это расстояние может быть уменьшено до 150 мм npii условни заключения в защитный стальной кожух участка магистрального газопровода. Концы защитного кожуха должны быть выведены но менее чем на 3 м в обе стороны от места пересечения.

При пересечении канализационного плп водосточного коллекторов участок магистрального газонровода должен быть заключен а заи1итный пожух из стальных т{)уб. 1{онцы кожуха должны быть выведены в каждую сторону от наружной стойки коллектора не мепео чем на 3 м. Защитный кожух и заключенный в него участок газопровода не должны иметь сварных стыков и должны быть покрыты усиленной изоляцие1г. При поресеченпп магистральным газопроводом подземного телефонно-телеграфного или электрического кабеля расстояние между ними в свету должно быть не менее 500 мм. Для защиты от механических повреждений кабель должен быть заключен в разрезной металлический, асбоцементный или железобетонный кожух, концы которого должны выводиться в каждую сторону от газопровода не менее чем на 2 м.

§ 5.8. Наземная укладка

При наземной ук.чадке верхняя образующая трубопровода располагается выше отметок дневной поверхности, а нижняя образуютцап - ниже, на уровне или выше дневной поверхности. Для уменьпгепия объема насыпи и увеличения усто1гчивости трубопровода в горизонтальной плоскости (особенно на кр]1волине1шых участках) реко.мендуется проектировать укладку трубопровода в неглубокую транпюю глубиной 0,4-0,8 м с последующим сооруже-нне.м насыпи необходимых размеров. Такая укладка может быть рекомендована при высоком уровне грунтовых вод, в скальных rjpyHTax и при очень слабой несущей способности верхнего слоя грунта. Рекомендуемые мини.\шль-ные размеры насыпей (после их уплотнения) на прямолинейных участках в зависимости от диаметров трубопроводов и расчетных температурных перепадов исходя из условия обеспечения устойчивости приведены в табл. 5.21. Заложение откЛов насыпей следует назначать не круче 1 : 1,25,

ТАБЛИЦА 5.21

Минимальные размеры насыпей на прямолинейных участках

При температурных перепадах на стенках труб более 40° С на прямолинейных участках, а также при меньпшх температурных перепадах на криволинейных участках размеры насыпей следует определять расчетом на про-

дольную устойчивость трубопроводов в вертикальной плоскости на выпуклом рельефе местностп и на сдвиг трубопровода вместе с насыпью в горизонтальной плоскости в соответствии с § 5.5.

При проектировании нефте- и нефтепродуктопроводов размеры насыпи, принятые по условиям устойчивости, могут быть увеличены на основании теплотехнического расчета, который надлежит вести из условия сохранения заданной на данном участке трубопровода температуры перекачиваемого продукта.

§ 5.9. Надземная укладка

в определенных условиях трубопроводы целесообразно укладывать надземно, в некоторых случаях такая схема укладки является единственной. Способ укладки трубопроводов выявляется, как правило, сопоставлением технико-экономических показателей различных вариантов. В отдельных случаях схема укладки очевидна. Надземная прокладка в большинстве случаев целесообразна нри пересечении ущелий, оврагов, небольших рек с крутыми берегами, горных рек с блуждающими руслами, нри плотных скальных грунтах, в районах горных выработок и оползней, на сильно просадочных многолетнемерзлых грунтах и на некоторых других категориях местности. Если протяженность надземного трубопровода незначительна (в пределах перехода через реку, овраг, болото, участка в районе многолетней мерзлоты) и составляет сотни метров для малых диаметров и до 2-3 км для больптх диаметров, то температура транспортируемого продукта при прохождении по надземному участку изменяется в пределах, практически не влияющих на пропускную способность и режим работы трубопровода в целом.

В тех случаях, когда по сумме факторов, влияю1Щ1Х на выбор тина укладки трубопровода, надземная часть имеет большую протяженность (в районах многолетней мерзлоты или горных выработок), применяются простейшие системы конструкций, в которых трубопровод работает как неразрезная балка. Если же надземный участок охватывает только переход через естественные (реки, овраги, болота) или искусственные преграды (железные и автомобильные дороги, оросительные каналы), то применяются балочные, арочпые, висячие и ряд других систем. Надземная укладка наиболее ясна с точки зрения инженерных расчетов и благоприятна на сильнопросадочных многолетнемерзлых грунтах. В научно-исследовательских и проектных институтах страны накопился значительный опыт проектирования, строительства н эксплуатации надземных трубопроводов в указанных районах для труб малых и средних диаметров (до 720 мм). Разработка рабочих чертежей п строительство надзе.мных газо- н нефтепроводов диаметро.м 1020 мм и бо.тое .могут быть разрешены только после проверки всех конструктивных реи1ений надземного трубопровода в натурных условиях на опытных участках.

При разработке конструкци!! надземных трубопроводов необходимо стремиться к максимальному использованию несущей способности самого трубопровода с учетом условий строительства, эксплуатации и высокой степени надежности. Выбрав как наиболее целесообразный вариант надземного перехода через естественное либо искусственное препятствие, необходимо при детальной разработке проекта определить основные размеры всех элементов перехода, рассчитать все сооружения в целом, разработать главне11шие конструктивные детали перехода, проверить их расчетом. После этого составляется и согласовывается с будуи(еп подрядной органи.эацией проект организации строительства; на этой основе разрабатывается сметная документация на объект. Сооружение в целом, а также отдельные его элементы и сонряже-ния должны рассчитываться на самое неблагоприятное сочетание возможных нагрузок. Пролетные строения и опоры переходов должны быть устойчивыми против опрокидывающего действия ветра; сжатые элементы должны быть прочными па продольный изгиб; опоры должны выдерживать ледоход и не размываться. Особые требования к жесткости сооружения предъявляются с целью исключения разрушения перехода от вибраций под де11ствием ветра.