ИЗОБРЕТЕНИЕ
Патент Российской Федерации RU2081366
СПОСОБ РЕМОНТА ПРОВИСАЮЩИХ И РАЗМЫТЫХ УЧАСТКОВ ПОДВОДНОГО ТРУБОПРОВОДА
Имя изобретателя: Лисин В.Н.; Яковлев А.Я.; Бурдейный В.М.; Березин С.С.; Лисин И.В.; Спиридович Е.А.
Имя патентообладателя: Научно-исследовательский и проектный институт "Севернипигаз"
Адрес для переписки:
Дата начала действия патента: 1995.04.13
Использование: строительство и
ремонт магистральных трубопроводов.
Сущность изобретения: при ремонте
провисающих и размытых участков подводного
трубопровода вскрывают размытый и
прилегающие к нему участки частями, равными
длине линии пересечения горизонта воды с
точкой отрываемой траншеи в направлении ее
подъема. Траншею вдоль трубопровода
отрывают глубже проектной с увеличением
раскрытия прилегающих участков. Грунт из-под
трубопровода извлекают по участкам и
обеспечивают допустимый радиус изгиба
трубопровода. Траншею заполняют водой с
образованием перемычек и промежуточных
опорных для трубопровода перемычек,
которые удаляют, что удлиняет пролет
трубопровода, находящегося в воде. Подрезку
перемычек осуществляют поэтапно, а при
окончательной срезке ограничивающих
русловую часть перемычек производят
пригрузку газопровода от центра размытого
участка в обе стороны с засыпкой траншеи.
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Предлагаемое изобретение относится
к прокладке магистральных трубопроводов
при их строительстве и ремонте и может быть
использовано при ремонте действующих
подводных трубопроводов на их провисающих
и размытых участках.
Известен способ ремонта
провисающих и размытых участков подводного
трубопровода, включающий вскрытие траншеи
провисающего и прилегающих к нему участков
трубопровода, подъем вскрытых участков,
разработку траншеи расчетной глубины,
укладку трубопровода на новые отметки с
последующей засыпкой траншеи.
Подъем участка подводного трубопровода
осуществляют под некоторым углом с
обеспечением расстояния между точками
подвеса для облегчения провисания
трубопровода на размытом участке и, с целью
устранения сил трения трубопровода о грунт,
облегчения продольного перемещения
трубопровода в сторону прилегающих от
размытого участка и заглубления
трубопровода по профилю вновь
подготовленных траншей (см. авт.свид. N 1712729,
1992).
Недостатком известного способа, взятого в
качестве прототипа, является то, что он
содержит операции подъема провисающего и
прилегающих участков с использованием
трубоукладочной техники с распределением
усилия подъема под углом, что затрудняет
выполнение работ на трубопроводах большого
диаметра и значительной протяженности
размытых и провисающих участков. Кроме того,
при производстве работ предлагаемым
способом ремонта магистральных
газопроводов, несогласованность работы
операторов при подъеме трубы и удерживании
ее длительное время на весу может привести
к разрушению трубы с возгоранием газа.
Задачей изобретения является укладка
трубопровода на проектные отметки без
прекращения транспортировки газа, без
подъема провисающего и размытого участка
трубопровода.
Поставленная задача решается тем, что в
известном способе ремонта провисающих и
размытых участков подводного трубопровода,
включающего вскрытие ремонтируемого
участка трубопровода, углубление под ним
траншеи, последующей его укладке на новые
отметки заложения и засыпке грунтом для
заглубления криволинейного участка
трубопровода на размытом участке,
вскрывают его и прилегающие к нему участки
трубопровода противоположной и идентичной
кривизны, при этом раскрытие прилегающих
участков выполняют частями, равными длине
горизонтальной линии пересечения
горизонта воды от верха обваловки нижней
части участка с точкой будущей траншеи в
направлении ее подъема, проделывают вдоль
трубопровода траншею глубже проектной с
увеличением раскрытия плеч в обе стороны с
последующим извлечением грунта под трубой
по участкам, обеспечивающим допустимый
радиус изгиба трубопровода, лежащего на
двух опорах, заполняют траншею с
перемычками водой, выбирают промежуточные
опорные перемычки, удлиняя свободный
пролет трубы находящейся в воде, с обоих
концов прилегающих участков производят
подрезку перемычек поэтапно на глубину
верхних перемычек к руслу размытого
участка, при окончательной срезке
перемычек, ограничивающих русловую часть,
производят пригрузку трубопровода от
центра размытого участка в обе стороны с
последующей засыпкой траншеи.
Из патентной и научно-технической
информации неизвестны следующие признаки
изобретения, обладающие новизной:
-
вскрывают размытый и прилегающие к нему
участки противоположной или идентичной
кривизны, при этом раскрытие прилегающих
участков выполняют частями, равными длине
горизонтальной линии пересечения
горизонта воды от верха обваловки нижней
части участка с точкой будущей траншеи в
направлении ее подъема;
-
проделывают вдоль трубопровода траншею
глубже проектной с увеличением раскрытия
плеч в обе стороны с последующим
извлечением грунта под трубой по участкам,
обеспечивающим допустимый радиус изгиба
трубопровода, лежащего на двух опорах;
-
заполняют траншею с перемычками водой;
-
выбирают промежуточные опорные перемычки,
удлиняя свободный пролет трубы,
находящейся в воде;
-
с обоих концов прилегающих участков
производят подрезку перемычек поэтапно на
глубину верхних перемычек к руслу
размытого участка, при окончательной
срезке перемычек, ограничивающих русловую
часть, производят пригрузку трубопровода
от центра размытого участка в обе стороны с
последующей засыпкой траншеи.
Изобретение может быть внедрено при
ремонте провисающих и размытых участков
подводных переходов газопроводов.
Схема провисающего и размытого подводного
газопровода приведена на чертеже (профиль).
На чертеже показан участок провисающего и
размытого надводного перехода
трубопровода с организацией опорных и
водозадерживающих перемычек с заполнением
траншеи прилегающих участков водой
ступенчатым способом.
Провисающий и размытый участок трубы 1
находится на плаву в русле 2 протяженностью
L, участки 3 и 4 находятся в обваловке А,Б и
уложены выше проектной отметки 5, с обеих
сторон от русла 2 сооружены
водозадерживающие перемычки 6, расстояние
до опорных перемычек 7 под трубой
определено расчетом на жесткость трубы 1,
расположение водозадерживающих перемычек 8
определено уровнем горизонта воды от верха
перемычки 6 до точки С, определяющей место
пересечения с линией профиля проектного
заглубления 5 и устанавливающей начало
перемычки 8.
Подсадку провисшего и размытого участка
подводного трубопровода осуществляют
следующим образом.
Перед началом производства работ
проводятся геодезические изменения
положения размытой части трубы 1 и
прилегающих участков 3,4 до точек
совпадающими с проектным положением (на
чертеже не показано), полученная
протяженность участков сопоставляется с
проектной длиной траншеи 5, рассчитывается
максимальная глубина подсадки участка
трубы 1 и глубина траншеи 5 по восходящей
линии в прилегающих участках 3 и 4, при этом
сумма профильных площадей прилегающих
участков 3 и 4 должна быть не меньше
профильной площади размытого участка трубы
1.
Рытье траншеи вдоль трубопровода
осуществляется от центра трубы 1 в обе
стороны с углублением до проектной и
уширением ее на объем грунта, извлекаемого
в дальнейшем из-под трубы. Расстояние между
водозадерживающими перемычками 6 и 8
определяется горизонтом воды, а
водозадерживающей 6 и опорной 7 жесткостью
трубы. При вырытой траншеи 5 с перемычками 6,7
и 8 производится заполнение траншеи водой 9
ступенями, и тем самым высвобождаются из
работы опорные перемычки 7, которые
полностью срезаются, и труба остается на
плаву с опиранием на грунтозадерживающие
перемычки. Плавность подсадки размытого
участка подводного перехода достигается
срезкой всех грунтозадерживающих
перемычек 6,8 и 10 и далее, на величину крайних
верхних 10 затем 8,6, при этом для
предотвращения развития обратной кривизны
на участке трубы 1 производят частичную
пригрузку, а при окончательном удалении
перемычек 6 догружают русловую часть трубы 1
до расчетного значения. Уложенные участки
3,4 на проектные отметки траншеи 5 пригружают
от центра в обе стороны с последующей
засыпкой грунтом 11 всего участка
газопровода, при этом над верхом трубы
должен быть грунт не менее 1 м. Контроль за
состоянием металла труб ведется методом
акустической эмиссии (АЗ).
Ремонт провисающих и размытых участков
подводного трубопровода с использованием
описанного способа подсадки позволяет
привести их в соответствие требований СНиП
2.05.06-85, предъявляемых к подземному способу
прокладки трубопроводов. Кроме того, не
требуется стравливать газ в атмосферу от 3
до 5 млн.куб.метров.
Пример. Проектное решение подводного
перехода магистрального газопровода Ухта
Торжок, IV нитка диаметром 142 мм через реку
Коченьга.
Трубопровод был уложен выше проектных
отметок в русловой части, в результате чего
произошел размыв берегов с оголением трубы
до 40 метров.
Основная идея изобретения компенсация
лишнего пространства между нижней
образующей трубопровода 1 и новым
положением трубопровода 5 с
перераспределением его на прилегающие
участки 3 и 4, для чего вычисляется площадь
по нижней образующей трубопровода 1 и
кривой 5, изображающей новое положение
заглубленного трубопровода. Для положения
трубопровода, приведенного на чертеже, она
составила 526,0 м2.
Выбирается вариант заглубления с двух
прилегающих участков. Расчет площадей
ведется из условия неизменяющихся
напряжений, то есть открытый участок
подсаживается на глубину 1 мм ниже дна реки,
и при этом длина нижней образующей трубы 1
не ограничивается открытой частью, а
принимается в расчет площади подсадки,
между точками перегиба Д и Е трубы в
прилегающих участках 3 и 4. Выбирается
профильная площадь участка 3, равная 230 м2,
а участка 4 296 м2. И тем самым
подсаживаемый участок практически по всей
длине укладывается в новую траншею без
увеличения напряжений в трубе.
ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
Способ ремонта провисающих и
размытых участков подводного
трубопровода, заключающийся во вскрытии
ремонтируемого участка трубопровода,
углублении под ним траншеи, последующей
его укладке на новые отметки заложения и
засыпки грунтом, отличающийся тем, что
вскрывают размытый и прилегающие к нему
участки трубопровода противоположной
или идентичной кривизны, при этом
раскрытие участков выполняют частями,
равными длине горизонтальной линии
пересечения горизонта воды от верха
обваловки нижней части участка с точкой
будущей траншеи в направлении ее подъема,
проделывают вдоль трубопровода траншею
глубже проектной с увеличением раскрытия
плеч в обе стороны с последующим
извлечением грунта под трубой по
участкам, обеспечивающим допустимый
радиус изгиба трубопровода, лежащего на
двух опорах, заполняют с перемычками
водой, выбирают промежуточные опорные
перемычки, удлиняя свободный пролет
трубы, находящейся в воде, с обоих
прилегающих участков производят
подрезку перемычек поэтапно на глубину
верхних перемычек к руслу размытого
участка, при окончательной срезке
перемычек, ограничивающих русловую часть,
производят пригрузку газопровода от
центра размытого участка в обе стороны с
последующей засыпкой траншеи.
Версия для печати
Дата публикации 29.04.2007гг
вверх
|
