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

Глава 5

РЕМОНТ ПОДВОДНЫХ ТРУБОПРОВОДОВ

5.1. ПОДВОДНЫЕ ЗЕМЛЯНЫЕ РАБОТЫ

При ремонте подводных трубопроводов чапде всего выполняют следуюпдие виды земляных работ:

снятие грунта с участков подводного трубопровода методом размыва или отсасывания;

заглубление русловых участков трубопровода с помопдью земснарядов небольпюй мопдности, средств малой механизации, а также специальными установками;

заглубление береговых участков с помопдью экскаватора и средств малой механизации;

засыпку провисаюпдих и размытых участков грунтом с плавсредств, берега или льда.

Земляные работы на эксплуатируемых переходах трубопроводов осуществляют в основном теми же техническими средствами, что и при заглублении строящихся.

При ремонте подводных переходов не всегда возможно применять технические средства, используемые при строительстве. Это объясняется тем, что при ремонте запрещается установка якорей в зоне действующих трубопроводов, а для снятия грунта во многих случаях не допускается использовать земснаряды, так как они могут повредить стенки труб и изоляцию.

При разработке грунта под водой на эксплуатируемых трубопроводах наиболее эффективно применение оборудования с гидравлическим принципом воздействия на грунт (подводные гидромониторы, земснаряды, гидроэжекторные установки, пневматические грунтососы). При использовании такого оборудования грунт разрушается напорными струями или путем отсоса и отводится в сторону от траншеи.

По производительности оборудование для подводных земляных работ подразделяют на средства малой (до 10 м/ч), средней (до 100 м/ч) и большой (свыше 100 м/ч) механизации.

Широко используют при выполнении ремонтно-восстано-вительных работ механизмы, к которым относятся гидравли-

ческие и пневматические грунтососы. Они имеют ряд преимуществ перед другими средствами механизации, поскольку конструктивно просты и удобны в эксплуатации. К недостаткам грунтососов следует отнести небольпюй КПД (до 25%), а также резкое возрастание потерь напора и снижение производительности при увеличении дальности транспортирования и высоты подъема пульпы.

Для отсасывания ила, мелкого гравия, рыхлой глины, песка и даже небольп1их камней используют гидроэлеваторы. Они имеют значительные преимущества при проведении подводных работ, особенно в стесненных условиях.

Гидроэлеватор состоит из смесительной камеры (чаще всего цилиндрической формы), к которой с обеих сторон крепятся два полых элемента в виде усеченных конусов - диффузор и конфузор.

Засасывание грунта в гидроэлеватор происходит за счет разрежения, создаваемого одной или несколькими струями, вытекающими из напорных водяных сопел, которые расположены в нижней части гидроэлеватора (в конфузоре). Грунтовая смесь поступает в гидроэлеватор за счет конверсии скоростного напора воды, вытекающей из водяных насадок. При этом нагнетаемая из насадок и подсасываемая извне грунтовая смесь поступает в смесительную камеру, откуда она подается в диффузор, а затем по отводящей трубе - в пульпопровод или на выброс. Для задержания крупных включений, способных вывести гидроэлеватор из строя или снизить его производительность, предусмотрена предохранительная реп1етка.

Гидроэлеватор с кольцевой насадкой (рис. 4, I) позволяет отсасывать крупные включения - небольп1ие камни и гальку.

При конструировании гидро элеваторов определяют следующие размеры:

1. Диаметр начального сечения водяной струи

do =2д/Оо/ф2дн ,

где Qo - расход струи в начальном сечении при скорости

\/о(\/о - Фл/ЭН); ф, [х - коэффициенты скорости и расхода, зависящие от конструкции насадки и чистоты обработки ее внутренней поверхности (ф = 0,9, \х = 1,0); Н - напор струи перед насадкой.

При наличии нескольких струй диаметр выходного сече-

ния каждой насадки должен быть таким, чтобы суммарная площадь их выходного сечения равнялась площади сечения

насадки диаметром do, т.е. d = do/Vn, где п - число насадок гидроэлеватора.

2. Диаметр камеры смеп1ения

d,,, = (1,5 - 2,5)do.

3. Длина камеры смеп1ения может быть определена по формуле

= 0,736 dA.c.

4. Диаметр всасывающей трубы выбирают с учетом скорости всасывания, которая обычно равна 1-2,5 м/с.

5. Длину диффузора определяют по формуле

= ((d - d,)ctg(a/2))/2,

где di, d2 - диаметры диффузора, соответственно начальный и конечный; а - угол конусного диффузора (а = 6-14).

Расход воды на отсасывание 1 м песка для гидроэлеватора с насадкой составляет 12 -15 м, для гидроэлеватора с кольцевой насадкой - 7 -8 м.

При выполнении земляных работ на глубинах CBbinie 3 м целесообразно применять эрлифты (табл. 4). Наиболее производительно они работают на глубинах более 8 м (рис. 4, II]. Эрлифт представляет собой цилиндрический корпус, к которому присоединены в верхней части выбросной рукав, в нижней - предохранительная реп1етка, в средней - воз-дуп1ная камера, соединенная с корпусом системой отверстий для выхода воздуха во внутреннюю полость эрлифта.

Сжатый воздух, попадая в корпус эрлифта (рис. 4, III], образует вместе с водой рабочую смесь, плотность которой меньп1е плотности воды. За счет этого происходит восходящее движение этой смеси, увлекающей за собой частицы несвязного или предварительно разрыхленного грунта. Производительность пневматического эрлифта зависит от глубины водоема и давления нагнетаемого в камеру воздуха.

Всасывание грунта в гидро пневматический элеватор осуществляется за счет вакуума вокруг водяных струй, попадающих в его внутреннюю полость, а также за счет разных плотностей водовоздушной смеси внутри гидро элеватора и окружающей его воды. Гидропневматический элеватор работает в трех режимах (гидроэлеватора, эрлифта и гидропневматического элеватора], выбор которых зависит от условий