close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Строительство участка магистрального нефтепровода "Суходольная – Родионовская" с углубленной разработкой сварочных работ

код для вставкиСкачать
Aвтор: Голушко Максим Борисович Примечание:от автора: Хе-хе, на защите пару раз такую ахинею ляпнул. По-крайней мере, "отлично" я за нее получил 2002г., Ростов-на-Дону, Ростовский государственный строительный университет, кафедра промышленного транс
 Минстерство образования Российской Федерации
Ростовский государственный строительный университет
Институт промышленного и гражданского строительства
Кафедра промышленного транспорта и механического оборудования
"Допущен к защите"
Зав. Кафедрой_____________Касьянов В.Е.
Пояснительная записка
к дипломному проекту на тему:
"СТРОИТЕЛЬСТВО
УЧАСТКА МАГИСТРАЛЬНОГО НЕФТЕПРОВОДА
СУХОДОЛЬНАЯ - РОДИОНОВСКАЯ
С УГЛУБЛЕННОЙ РАЗРАБОТКОЙ СВАРОЧНЫХ РАБОТ"
Дипломник Голушко М.Б.
Основной
руководитель: Мещеряков В.М.
Консультанты: Лазарев А.Г.
Резников В.И.
Николюкин Б.Е.
Ростов-на-Дону
2002 г
Министерство образования Российской Федерации
Ростовский государственный строительный университет
"Утверждаю"Институт: ПГСДиректорКафедра: ПТиМОинститута промышленного иГруппа: С-63102гражданского строительстваСтудент: Голушко М.Б.проф.________________Щуцкий В.Л."____"_______________2002 г. Задание
на дипломное проектирование
I. Тема диплома: "Строительство участка магистрального нефтепровода Суходольная - Родионовская с углубленной разработкой сварочных работ"
II. Срок сдачи студентом законченного проекта: 2002 г.
III. Основной руководитель: Мещеряков В.М.
IV.Исходные данные на проектирование: Район проектирования - Ростовская область (Красносулинский район). Длина проектируемого участка - 10 км (км.181 - км.191). Диаметр нефтепровода D=1020 мм. Строительная категория грунтов - II. Изоляция труб - заводская. Сварка поворотных стыков - автоматическая двусторонняя под слоем флюса; сварка неповоротных стыков - ручная дуговая. Изоляция сварных стыков - термоусаживающимися манжетами "Canusa".
Содержание расчетно-пояснительной записки (перечень вопросов, подлежащих разработке): Общее описание трассы нефтепровода. Архитектурно-строительное решение домика линейного обходчика. Организационно-технологические решения по строительству линейной части нефтепровода. Техника безопасности и охрана окружающей среды. Технология ручной дуговой сварки неповоротных кольцевых стыков магистральных трубопроводов. Патентные изыскания.
Перечень графических материалов с точным указанием чертежей: 1, 2, 3, 4 - Архитектурно-строительное решение домика обходчика
5 - Ситуационная схема
6,7 - План и продольный профиль трассы нефтепровода
8 - Погрузочно-разгрузочные работы
9 - Земляные работы
10 - Сварка поворотных стыков на БТС-142В
11 - Изоляционно-укладочные работы
12 - Календарный план строительства
13 - Классификация существующих способов строительства магистральных трубопроводов
14 - Технологические схемы сварки, применяемые при строительстве магистральных трубопроводов
15 - Сборка секций труб в нитку
16 - Ликвидация технологичесикх разрывов
17 - Требования к геометрическим параметрам сварных швов, режимы сварки, сварочные электроды
18 - Технологическая оснастка для сварочных работ, патентный поиск
VI. Разделы проекта и консультанты по ним:
№ п/пНаименование разделаФИО консультанта1АрхитектураЛазарев А.Г.2Технология строительного произвостваРезников В.И.3Безопасность жизнедеятельностиНиколюкин Б.Е.4Узловая часть - технология ручной дуговой сварки неповоротных кольцевых стыков магистральных трубопроводовМещеряков В.М.
Зав. кафедрой _______________Касьянов В.Е.
Основной руководитель_______________Мещеряков В.М.
Дата выдачи задания "___"___________2002 г.
Задание принял к исполнению:
__________________________________________________________________
(дата и подпись студента)
ПРИМЕЧАНИЯ: 1. Это задание прилагается к законченному проекту и в месте с проектом передается в ГЭК.
2. На основе этого задания составляется календарный график работы студента над проектом на период проектирования, с указанием сроков выполнения по отдельным этапам.
Оглавление
Оглавление7
Введение7
1 Общее описание района строительства9
1.1 Краткая характеристика трассы нефтепровода9
1.2 Климатические условия9
1.3 Гидрологическая характеристика участка строительства10
1.4 Геологическое строение грунтов трассы12
2 Мобилизационный период13
3 Архитектурно-строительные решения14
3.1 Исходные данные14
3.2 Генеральный план15
3.3 Объемно-планировочное решение здания16
3.4 Конструктивные решения16
3.5 Теплотехнический расчет18
3.5.1 Расчет наружной стены20
3.5.2 Расчет надподвального перекрытия21
3.5.3 Расчет перекрытия над входом22
3.5.4 Расчет чердачного перекрытия23
3.5 Наружная отделка24
3.6 Внутренняя отделка24
3.7 Противопожарные мероприятия и эвакуация людей25
3.8 Инженерное оборудование25
3.9 Основные строительные показатели26
4 Основные решения по организации строительства27
4.1 Стройгенплан и транспортная схема27
4.2 Продолжительность строительства28
4.3 Структура строительного подразделения28
5 Производство работ30
5.1 Подготовительные работы30
5.1.1 Приемка трассы от заказчика и геодезическая разбивка30
5.1.2 Планировка строительной полосы31
5.1.3 Снятие и восстановление плодородного слоя почвы31
5.1.3.1 Область применения31
5.1.3.2 Организация и технология работ32
5.1.3.3 Требования к качеству и приемка работ33
5.1.4 Устройство вдольтрассового проезда33
5.1.5 Погрузочно-разгрузочные работы34
5.1.5.1 Область применения34
5.1.5.2 Организация и технология работ35
5.1.5.3 Требования к качеству и приемка работ36
5.2 Основные линейные работы40
5.2.1 Земляные работы40
5.2.1.1 Область применения40
5.2.1.2 Организация и технология выполнения работ40
5.2.1.3 Требования к качеству и приемке работ41
5.2.2 Сварка поворотных стыков на трубосварочной базе42
5.2.2.1 Область применения42
5.2.2.2 Организация и технология выполнения работ43
5.2.2.3 Требования к качеству и приемке работ47
5.2.3 Изоляция сварных стыков48
5.2.3.1 Область применения48
5.2.3.2 Организация и технология выполнения работ48
5.2.3.3 Требования к качеству и приемка работ51
5.2.4 Укладка изолированного трубопровода52
5.2.4.1 Область применения52
5.2.4.2 Организация и технология выполнения работ53
5.2.4.3 Требования к качеству и приемка работ53
5.2.6 Очистка полости и испытание54
6 Контроль качества кольцевых сварных соединений57
7 Техника безопасности и охрана окружающей среды62
7.1 Общие требования62
7.1 Земляные работы65
7.2 Погрузочно-разгрузочные работы и транспортные работы67
7.3 Сборочно-сварочные работы70
7.4 Контроль качества сварных соединений74
7.5 Изоляционно-укладочные работы74
7.6 Очистка полости и испытание трубопровода77
7.7 Производство работ вблизи линии электропередач78
7.8 Охрана окружающей среды79
8 Ручная дуговая сварка неповоротных кольцевых стыков магистральных трубопроводов81
8.1 Обоснование использования ручной дуговой сварки81
8.2 Обзор существующих методов сварки кольцевых стыков магистральных трубопроводов82
8.2.1 Сущность метода ручной дуговой сварки83
8.2.2 Автоматическая дуговая сварка под слоем флюса84
8.2.3 Автоматическая дуговая сварка в среде защитных газов85
8.2.4 Автоматическая сварка неповоротных стыков порошковой проволокой с принудительным формированием шва86
8.2.5 Электроконтактная сварка оплавлением87
8.3 Технология ручной дуговой сварки неповоротных кольцевых стыков магистральных трубопроводов88
8.3.1 Сварочные электроды88
8.3.2 Сварные соединения и швы90
8.3.2.1 Сварные соединения и швы. Виды швов и их геометрические характеристики90
8.3.2.2 Конструкция шва. Назначение и технология сварки отдельных его слоев92
8.3.3 Этапы разработки технологии РДС95
8.3.3.1 Разделка кромок труб95
8.3.3.2 Выбор электродов96
8.3.3.3 Сварочный ток96
8.3.3.4 Выбор конструкции шва97
8.3.3.5 Определение скорости сварки97
8.3.4 Подготовительные операции97
8.3.4.1 Очистка полости, осмотр, ремонт и зачистка кромок труб98
8.3.4.2 Сборка стыка99
8.3.4.3 Предварительный подогрев100
8.3.5 Схемы и методы производства сварочно-монтажных работ101
8.4 Технологическая карта на ручную дуговую сварку неповоротных стыков нефтеперовода "Суходольная - Родионовская"104
8.4.1 Область применения104
8.4.2 Организация и технология выполнения работ104
8.4.3 Требования к качеству и приемка работ106
8.5 Особенности технологии выполнения захлестов и врезки катушек (ликвидации технологических разрывов)107
8.6 Технологическая карта на ликвидацию разрывов при строительстве линейной части магистрального нефтепровода "Суходольная - Родионовская"109
8.6.1 Область применения109
8.6.2 Организация и технология работ111
8.6.2.1 Монтаж захлеста112
8.6.2.2 Врезка катушки113
8.6.3 Требования к качеству и приемка работ114
Заключение115
Подсчет объемов работ121
Подсчет объемов работ по планировке строительной полосы121
Подсчет объемов работ по рекультивации121
Подсчет объемов работ по разработке траншеи122
Подсчет объемов погрузочно-разгрузочных работ129
Подсчет объемов сварочно-монтажных работ129
Подсчет объемов изоляционно-укладочных работ129
Подсчет объема работ по испытанию трубопровода130
Расчет контрактной цены строительства131
Калькуляция трудовых затрат и расчет календарного графика строительства132
Калькуляция трудовых затрат132
Расчет календарного графика строительства134
Введение
На сегодняшний день нефть и газ являются важнейшим товаром России на мировом рынке. Доходы от их продажи составляют весьма значительную часть (до 30% - по заявлениям премьер-министра России, хотя на самом деле эта цифра очевидно больше) бюджета государства. Кроме того, они являются важнейшим сырьем для многих отраслей экономики самой России, в том числе, топливно-энергетического комплекса. Поэтому главнейшими для нефтегазовой отрасли и всей страны в целом являются вопросы эффективной добычи и транспортировки полезных ископаемых к потребителю (или покупателю).
Географически районы добычи и потребления нефти и газа разделены значительными расстояниями, поскольку основные запасы полезных ископаемых сосредоточены на Севере и на Востоке, а главными их потребителями являются центральные и западные регионы. В связи с этим, одной из наиболее существенных является проблема транспортировки нефти и газа. Безусловным лидером среди различных способов доставки является трубопроводный транспорт - магистральные трубопроводы. В этих условиях целесообразно рассмотрение проблемы качества сооружения магистральных трубопроводов как фактора, во многом определяющего последующую надежность их функционирования, от которой в значительной степени зависит благосостояние страны в целом
Проблема качества сооружения магистральных трубопроводов автоматически распадается на более мелкие, поскольку качество сооружения всего трубопровода в целом зависит от качества отдельных видов работ, выполняемых при строительстве: подготовительных, земляных, сварочно-монтажных, изоляционно-укладочных, испытаний. Важнейшим процессом, весьма сильно влияющим на эксплуатационные характеристики будущего сооружения, являются сварочно-монтажные работы. Сварка на сегодняшний день является единственным способом соединения отдельных труб в секции (укрупнительная сварка поворотных стыков) и в непрерывную нитку (сварка неповоротных стыков). Самым распространенным в трубопроводном строительстве России по сравнению с другими методами сварки неповоротных стыков все еще остается ручная (электро)дуговая сварка (РДС) толстопокрытым электродом. Обусловлено такое положение дел несколькими причинами. Во-первых, это достоинства РДС:
1) универсальность метода. РДС подходит для сварки всех видов соединений магистральных трубопроводов (МТ). Более того, некоторые виды сварочных работ, согласно действующим нормам, требуют только ручной дуговой сварки (так называемые специальные сварочные работы);
2) отсутствие необходимости применения сложной высокотехнологичной техники и высококвалифицированного персонала для ее обслуживания, что необходимо для большинства методов автоматической сварки;
3) дешевизна метода (это особенно характерно для России, где отношение затрат на рабочую силу к общим затратам на строительство на порядок ниже того же показателя в развитых странах).
Во-вторых, следует упомянуть условия и события характерные для нашей страны с конца восьмидесятых годов и до наших дней:
1) развал СССР и экономический кризис, приведшие в упадок всю строительную индустрию, в том числе, и строительство магистральных трубопроводов. Одним из результатов этих процессов стало ухудшение материально-технической базы строительства. В качестве примера можно привести ситуацию с установками для автоматической электроконтактной сварки оплавлением неповоротных стыков труб больших диаметров "Север". Эти установки успешно применялись в строительстве, так как обеспечивали высокое качество сварки, большую производительность и полную автоматизацию сварочных работ. В настоящее время все они находятся в состоянии, непригодном для эксплуатации, а их восстановление или строительство новых экономически неоправданно;
2) общее техническое и технологическое отставание России от развитых стран, в которых применение автоматических методов сварки обусловлено как высоким уровнем культуры строительства (чего эти методы требуют), так и гораздо лучшей материально-технической обеспеченностью процесса строительства.
Все вышеперечисленные факторы обуславливают столь широкое применение ручной дуговой сварки при сооружении магистральных трубопроводов, даже учитывая то обстоятельство, что метод не является прогрессивным. Не вызывает сомнения тот факт, что с развитием экономики России в строительстве магистральных трубопроводов широкое распространение получат автоматические методы сварки. Но это вопрос не столь отдаленного, но все же будущего. А в настоящее время ручная дуговая сварка остается наиболее используемым методом сварки неповоротных кольцевых стыков магистральных трубопроводов.
В этой работе сделана попытка проанализировать технологию ручной дуговой сварки, систематизировать рассредоточенные по различным источникам данные о схемах и принципах организации производства работ при использовании этого метода, сравнить теоретический материал с практическим, полученным за время работы на строительстве (производственной практики) трех различных трубопроводоводных систем, а также постараться дать выводы о целесообразности и перспективах дальнейшего применения ручной дуговой сварки при сооружении объектов магистрального транспорта нефти и газа.
1 ОБЩЕЕ ОПИСАНИЕ РАЙОНА СТРОИТЕЛЬСТВА
1.1 Краткая характеристика трассы нефтепровода
Район строительства находится в западной части Ростовской области к северу от Ростова-на-Дону. Трасса проложена по территории Чертковского, Миллеровского, Тарасовского, Каменского, Красносулинского, Родионо-Несветайского районов, а также землям городов Новошахтинска и Зверево Ростовской области.
В настоящей работе рассматривается строительство участка нефтепровода Суходольная - Родионовская в обход территории Украины от ПК 200 до ПК 300 (181-191 км). Проектируемый участок находится в Красносулинском районе.
1.2 Климатические условия
Климат района формируется под влиянием общих и местных климатообразующих факторов: солнечной радиации, циркуляции атмосферы, подстилающей поверхности. Среднегодовая температура воздуха по трассе изменяется от 7°С в районе Суходольной до 8°С, в районе Родионовской. Первые заморозки наблюдаются в первой-второй половине октября. Самые ранние заморозки отмечаются во второй-третьей декаде сентября.
Зима начинается во второй половине ноября. Продолжительность периода с устойчивыми морозами составляет в среднем 60-90 дней. Самый холодный месяц года -январь. Среднемесячная температура января в районе прохождения трассы изменяется от минус 9 до минус 6°С. Абсолютный минимум температуры по метеостанции Россошь составляет минус 36°С. В зимы с активной циклонической деятельностью наблюдаются оттепели.
Лето жаркое, сухое. Самый теплый месяц - июль, средняя температура которого 22-23°С. Абсолютный максимум температуры июля 43°С.
Среднее годовое количество осадков по м/с Россошь составляет 567 мм. В теплый период года выпадает 330 мм, в холодный - 237 мм. Наибольшее среднемесячное количество осадков наблюдается в июле - 58 мм.
Снежный покров появляется, в среднем, в третьей декаде ноября. Первый снег обычно стаивает с возвратом тепла. Устойчивый снежный покров образуется, в среднем, во второй половине декабря. Продолжительность периода со снежным покровом составляет 100-120 дней. Средняя высота снежного покрова составляет 15-20 см. Разрушение и сход снежного покрова протекают гораздо быстрее, чем его образование. В начале апреля территория полностью освобождается от снега. Максимальная нормативная толщина стенки гололеда для высоты 10 м над поверхностью земли повторяемостью 1 раз в 5 лет может достигать 20 мм и более, повторяемостью 1 раз в 10 лет - более 22 мм.
Средняя годовая скорость ветра составляет 4,5-5,5 м/сек. Наибольшая средняя скорость ветра (до 6,8 м/сек) наблюдается в феврале. Летом скорость ветра меньше, чем зимой. В характеристике ветрового режима особое место занимают штормовые ветры, приносящие значительный ущерб. Штормы и ураганы имеют как восточное, так и западное направления.
Естественный рельеф района строительства равнинный, но всхолмленный, отметки колеблются от 23 м до 250 м. Территория значительно освоена. Антропогенные формы рельефа представлены насыпями под автомобильными и железными дорогами, терриконами у шахт.
Поверхность территории строительства, в основном, распахана и занята культурными посевами, частично покрыта степной и луговой растительностью. Поверхностные и грунтовые воды собираются в балки, ручьи, овраги и стекают в реки Полная, Меловая, Лихая, Мал. Гнилуша, Бол. Гнилуша, Северский Донец, Керета, Кундрючья и др.
Почвенный и растительный покров рассматриваемой территории тесно связан с климатическими особенностями юга России. Большая часть этой территории занята южными черноземами. Естественный растительный покров составляет разнотравно-типчаково-ковыльные степи. В настоящее время степь почти полностью распахана под сельскохозяйственные угодья. Целинные участки сохранились на незначительных площадях. В ландшафте степей заметную роль играют байрачные леса в верховьях балок и пойменные леса в долинах рек, широко развита сеть лесополос.
1.3 Гидрологическая характеристика участка строительства
В орографическом плане участок строительства располагается на Доно-Донецкой возвышенной равнине и Донецком Кряже. На границе между ними протекает река Северский Донец. Доно-Донецкая равнина на рассматриваемом участке расчленена многочисленными балками, оврагами и долинами рек Меловая и Полная. Донецкий кряж представляет собой возвышенность, расчлененную густой эрозионной сетью во всех направлениях. Глубина расчленения в некоторых местах достигает 150-200м. Этот участок пересекают реки Лихая, Балка Осиновая, Большая Гнилуша, Малая Гнилуша, Кундрючья, Галута, и Керета.
Гидрографическая сеть данной территории относится к бассейну Азовского моря. В связи со значительной зарегулированностью реки в межень, как правило, сильно мелеют, многие из них местами пересыхают и превращаются в ряд разобщенных плесов, зарастающих камышом и другой влаголюбивой растительностью. Во время половодий и паводков, когда резко возрастает скорость течения, реки района выполняют заметную эрозионную работу.
Река Северский Донец - наиболее крупный приток р. Дон, река Северский Донец судоходная. Долина реки трапецеидальная. Левый берег крутой и изрезан сетью оврагов с задернованными склонами. Правый - пологий. Пойма реки шириной около 2,39 км покрыта лесной растительностью. Русло реки сложено заиленными песками. Выше и ниже проектируемого створа перехода расположены гидроузлы, предназначенные, в первую очередь, для обеспечения минимальных судоходных уровней. Ширина водоохранной зоны реки составляет 500 м. Ширина реки в межень 130 м, глубина 5 м.
Река Меловая протекает в трапецеидальной долине. Ширина поймы 600 м. Берега и дно реки подвержены размыву. Оба берега покрыты степной растительностью. В особо засушливые годы водоток пересыхает. Ширина реки в межень 12 м. наибольшая глубина 1,0 м. Охранная зона реки составляет 100 м.
Река Полная в районе створа перехода образует большую пологую излучину. Русло реки зарастает камышом, левый брег размывается, возможно смещение русла влево. Ширина реки в межень 12 м, глубина 0,4 м охранная зона составляет 100м. Ожидается смещение русла реки в ближайшие 50 лет относительно первоначального положения на 75,5 м.
Река Лихая имеет прямолинейное устойчивое русло. Ширина реки в межень 13 м, глубина 2 м, имеет охранную зону 100 м. Река находится в подпоре от пруда. Размыв берегов не наблюдается.
Балка Осиновая - левобережный приток р. Кундрючья. Долина водотока корытообразной формы с плоским дном, заросшая отдельными деревьями и небольшими массивами кустарника. Дно русла сложено неокатанными валунами разных размеров. В меженный период водоток не пересыхает. Ширина русла в межень 1,0 м, глубина 0,3 м.
Река Большая Гнилуша имеет долину водотока корытообразной формы с плоским, широким дном, заросшие деревьями и кустарником. Обрывистые невысокие берега подвержены незначительному размыву. Дно илистое без камней. В меженный период водоток пересыхает. Охранная зона реки 100 м.
Река Малая Гнилуша имеет водоток корытообразной формы с широким плоским дном Берега реки обрывистые, обрушающиеся и подвержены незначительному размыву. Дно плоское, наблюдаются выходы коренных пород. В меженный период водоток пересыхает Охранная зона реки 50 м.
Река Кундрючья протекает в долине корытообразной формы с крутыми склонами Дно долины плоское с хорошо разработанным руслом. Глубина эрозионного вреза водотока относительно основных берегов достигает 5м. Ширина реки в межень 2,5 м, глубина 1,3 м. Охранная зона составляет 100 м. Русло реки зарастает.
Из малых водотоков следует выделить реку Галута. Ширина реки в межень - 26 м глубина 0,2 м, охранная зона реки 50 м. Река Галута впадает в Соколовское водохранилище, которое используется для хозпитьевого водоснабжения. Сток реки зарегулирован прудами выше по течению. Берега не размываются. В меженный период водоток пересыхает.
Река Керета имеет корытообразной формы долину с плоским широким дном. Пойма заросла болотной растительностью. Размыв берегов не наблюдается. Дно реки сложено из суглинка. В меженный период водоток пересыхает. Охранная зона реки 50 м.
Проектируемый участок нефтепровода указанные реки не пересекает.
1.4 Геологическое строение грунтов трассы
В геологическом строении принимают участие дислоцированные отложения каменноугольной системы, палеогеновой и неогеновой системы, перекрытые чехлом четвертичных осадков.
Песчаники. В разрезе песчаники, как правило, распространены в виде невыдержанных пластов, мощность которых колеблется от десятков сантиметров до десятков метров. Обычно - это массивные, сцементированные, разнозернистые породы серого, зеленовато-серого, желтовато-бурого цвета от темных до светлых оттенков, в зависимости от содержания кварца, который преобладает в их составе.
Алевролиты. Являясь переходной между аргиллитами и песчаниками породой, алевролиты слагают маломощные прослои в песчаниках или образуют ритмичное переслаивание в аргиллит-алевролитовых пачках, достигающих мощности более 100 м. Переходы от алевролитовых пород к песчаникам или аргиллитам в разрезе, как правило, постепенные.
Аргиллиты. Породы распространены в виде незначительных по мощности слоев (от сантиметров до первых метров), образующих ритмичное переслаивание с алевролитами, либо слагают сравнительно однородные пачки мощностью до нескольких десятков метров. Окраска пород темно-серая до черной, характерно тонкослоистая текстура. Слоистость, как правило, субпараллельная горизонтальная, реже - линзовидно-волнистая. Структура аргиллитов обычно алевро-пелитовая или фитагмо-алевропелитовая.
Известняки. На рассматриваемой территории известняки распространены в виде маломощных пластов (редко более 1,5-2,0 м), залегающих среди аргиллитов и алевролитов. Как правило, это крепкие массивные породы темно-серого, иногда светло-серого цвета, с органогенной, органогенно-обломочной или органогенно-детритовой структурам. Реже встречаются хемогенные микрозернистые, пелитоморфные и оолитовые структуры. Известняки, как правило, темно-серые, глинистые, микротонкозернистые.
2 МОБИЛИЗАЦИОННЫЙ ПЕРИОД
В мобилизационный период предполагается выполнить следующие основные работы:
- обучить и аттестовать рабочих;
- на ж.д. станции завода ДОЗ в п.Молодежный г.Зверево подготовить площадку для приемки труб, оборудования и материалов;
- подготовить строительную технику для приемки изолированной трубы;
- в целях сохранности заводского изоляционного покрытия заказать, изготовить защитные приспособления и мягкие накладки на металлические части кранов, кранов-трубоукладчиков, монтажные приспособления ("полотенца", обрезиненные стропы, траверсы, захваты и др.), коники трубовозов и т.п.;
- арендовать помещение для размещения специалистов в районе станции разгрузки;
- организовать связь, диспетчерскую службу, установить телефоны;
- организовать базу технического обслуживания;
- осуществить постоянный и временный отвод земель под трассу нефтепровода и размещения временных зданий и сооружений;
- уточнить геодезическю разбивку трассы нефтепровода и площадок наземных сооружений и принять их в "натуре";
- получить от Заказчика проектно-сметную документацию;
- провести изыскание и обустройство карьеров местных инертных материалов.
3 АРХИТЕКТУРНО-СТРОИТЕЛЬНЫЕ РЕШЕНИЯ
3.1 Исходные данные
Раздел диплома на тему "Проектирование двухэтажного жилого дома" разработан на основании:
- задания, выданного кафедрой Промышленного транспорта и механического оборудования, а также задания, выданного кафедрой Архитектуры и Градостроительства;
- действующих строительных норм и правил;
- выкопировки из ситуационного плана площадки строительства;
- геодезической подосновы участка, отведенного под строительство;
- данных инженерно-геологических изысканий на площадке строительства;
- особенностей природно-климатических условий строительства.
Отведенная под строительство территория свободна от застройки. Рельеф площадки спокойный, перепад высот составляет 2 м. Уклон территории наблюдается в направлении на юго-запад. Ценных зеленых насаждений на площадке строительства нет.
Основные природно-климатические и другие исходные данные приведены в табл. 3.1
Таблица 3.1
Характеристика площадки строительства
НаименованиеЗначениеПримечание1. Климатический подрайонIIIв2. Расчетные температуры наружного воздуха:наиболее холодной пятидневки обеспеченностью 0,92-25Ссредняя периода со среднесуточной температурой воздуха менее 8С-2,1С3. Внутренняя расчетная температура18С4. Ветровой районIII5. Преобладающее направление ветра за:декабрь-февральВиюнь-августСВ6. Нормативное значение ветрового давления38 кПа7. Снеговой районI8. Нормативное значение веса снегового покрова на 1 м2 горизонтальной поверхности земли50 кПа9. Степень огнестойкости зданияIII10. Степень ответственности зданияII11. Степень долговечности зданияII12. Нормативная глубина промерзания грунта0,8 м По данным инженерно-геологических изысканий грунтовые воды обнаружены на глубине 4,5 м от дневной поверхности. Грунтовые воды не агрессивны по отношению к бетону на обычном портландцементе.
3.2 Генеральный план
Генеральный план проектируемого жилого дома разработан в увязке с благоустройством территории поселка в соответствии с требованиями [3].
Отведенная под застройку площадка имеет в плане прямоугольную форму площадью 0,12 га. Жилой дом фасадом 1-4 ориентирован на проезжую часть. Отведенный участок свободен от застройки. Проектируемое здание граничит с другими жилыми домами.
Постройки, размещенные на генеральном плане, сгруппированы по фунциональному назначению. Площадка для отдыха является центром зоны отдыха, рядом с которым расположены летняя кухня и баня. Значительная часть площади застройки отведена под устройство огорода, к которому примыкает теплица. Скотный двор с расположенными на нем хозяйственными постройками расположен в северо-восточной части площади и скрыт от находящихся в зоне отдыха людей домом и зелеными насаждениями (деревьями сада) и не оказывает негативного с эстетической точки зрения влияния. Для выгона скота вдоль восточной стороны площадки предусмотрена огороженная дорожка.
В проекте большая роль отведена благоустройству и озеленению. На участке, отведенном под озеленение, деревья высаживаются в группах, разбиваются газоны, засеянными многолетними травами и цветами. Устраиваются дорожки с асфальтовым покрытием.
Рельеф территории, отведенной под строительство жилого дома, спокойный. Вертикальная планировка площадки решена с учетом отвода атмосферных осадков. По внешнему контуру здания предусматривается устройство бетонной отмостки по щебеночному основанию. Отвод ливневых и талых вод с территории производится открытым способом (от здания по лоткам дорожек, площадок в лотки прилегающих проездов и на существующий рельеф).
Сопряжение проездов с тротуарами, газонами предусматривается бордюрами, размером 150*300 мм, с возвышением над лотками проездов на 120-180 мм. Сопряжение дорожек с газонами предусматривается поребриком 100*200 мм.
3.3 Объемно-планировочное решение здания
Объемно-планировочное решение проектируемого здание выполнено с учетом наиболее эффективного использования площади при максимальном комфорте проживания, а также с учетом возможных потребностей владельцев дома. Дом рассчитан на заселение семьей линейного обходчика из пяти-шести человек
Проектируемое здание имеет прямоугольную форму со сторонами 9,9*13,2 м. Здание является двухэтажным с неотапливаемым подвалом. Вход в здание выполнен в виде подъезда. На первом этаже располагаются кухня, общая комната (гостиная-столовая), а также одна из жилых комнат, которая может быть использована как спальная комната, как рабочий кабинет или как комната психологической разгрузки.
На втором этаже располагаются комнаты отдыха (спальные комнаты) и комната связи (радиорубка), где размещается радиоаппаратура для связи обходчика с диспетчерскими службами организации, эксплуатирующей нефтепровод. В комнатах, примыкающих к фасаду 1-4, запроектированы балконы, частично утопленные за плоскость фасада, что позволяет защитить балконные двери и часть площади балконов от атмосферных осадков и солнечной радиации без необходимости устройства козырьков над балконами.
Санузлы запроектированы на обоих этажах дома с возможностью использования одного и того же водопроводного и канализационного стояков
Большая площадь коридоров в районе санузлов, а также возможность сквозного проветривания позволяет при желании владельцев дома разместить на площади этих коридоров приспособления для гимнастических упражнений (шведские стенки)
В качестве подсобных помещений (мастерской, кладовой) предполагается использовать помещения неотапливаемого подвала, общая площадь которых составляет 91,8 м2. Доступ в подвал осуществляется через дверь, находящуюся с задней стороны дома (на фасаде 4-1). Поскольку в стенах подвала не предусмотрены оконные проемы, требуется устройство принудительной приточно-вытяжной вентиляции.
3.4 Конструктивные решения
Конструктивная схема здания принята с поперечными несущими стенами, что обусловлено малой этажностью и незначительностью воспринимаемых несущим каркасом нагрузок. Устойчивость и геометрическую неизменяемость здания в продольном направлении обеспечивает совместная работа несущих стен и дисков перкрытий и покрытия. Характеристика основных строительных конструкций представлена в табл. 3.2
Таблица 3.2
Характеристика конструктивных элементов здания
Наименование конструктивных элементовКраткая характеристика конструктивных элементовПримечание123Конструкции нулевого циклаФундаментные плитыТип 1 - ФЛ 6.24-1ГОСТ 13580-85*Тип 2 - ФЛ 6.12-1Тип 3 - ФЛ 8.24-1Тип 4 - ФЛ 8.12-1Фундаментные блоки (стены подвала)Тип 1 - ФБС 24.6.6-ТГОСТ 13579-78*Тип 2 - ФБС 12.6.6-ТТип 3 - ФБС 24.6.3-ТТип 4 - ФБС 24.4.6-ТТип 5 - ФБС 12.4.6-ТТип 6 - ФБС 24.4.3-ТТип 7 - ФБС 24.3.6-ТТип 8 - ФБС 12.3.6-ТКонструкции надземной частиНаружные стеныТип 1 - кирпичные толщиной 510 мм со слоем эффективного утеплителяВнутренние стеныТип 1 - кирпичные толщиной 380 ммПерекрытияТип 1 - 1ПК 48.18 4АтVГОСТ 28434-85, ГОСТ 9581-91Тип 2 - 1ПК 48.12 4АтVТип 3 - 1ПК 48.10 4АтVТип 4 - 1ПК 30.21 4АтVТип 5 - 1ПК 30.16 4АтVТип 6 - 1ПК 30.10 4АтVБалконные плитыТип 1 - ПБ 48.18-АтV-ШГОСТ 25697-83*ПеремычкиСб. ж/б. брускового типаГОСТ 948-84Оконные блокиТип 1 - ОС 15-15ГОСТ 11214-84Тип 2 - ОС 15-9Тип 3 - ОС 6-6По месту, в санузлахТип 4 - ОС 25-9По месту, на лестницеНаружные двериТип 1 - ДН 21-10ГУГОСТ 24698-81Тип 2 - ДН 21-9ГВнутренние двериТип 1 - ДГ 21-9ПГОСТ 6629-88Тип 2 - ДГ 21-10ПТип 3 - ДГ 21-12ПТип 4 - БС 22-7,5ЛГОСТ 11214-84ПерегородкиТип 1 - кирпичная толщиной 250 ммТип 2 - кирпичная толщиной 120 ммЛестницаДеревянная неиндустриального типаПолыЛинолеумные по листам ДСП, уложенным на лагиПокрытиеСкатное, с наслонными деревянными стропилами из пиленого лесоматериалаКровляВолнистые асбоцементные листыГОСТ 30340-95* 3.5 Теплотехнический расчет
Согласно СНИП II-3-79* в нашей стране введены правила теплотехнического расчета ограждающих конструкций для определения требуемого сопротивления теплопередаче (термического сопротивления) и, исходя из нее, необходимости наличия и толщины теплоизоляционного слоя.
Требуемое сопротивление теплопередаче определяется исходя из двух требований:
а) соответствия ограждающих конструкций санитарно-гигиеническим и комфортным условиям. В этом случае сопротивление теплопередаче R0 вычисляется по формуле:
(3.1)
где n - коэффициент, принимаемый в зависимости от положения наружной поверхности ограждающих конструкций по отношению к наружному воздуху по табл. 3*[2];
tв - расчетная температура внутреннего воздуха, °С, принимаемая согласно [4];
tн - расчетная зимняя температура наружного воздуха, °С, равная средней температуре наиболее холодной пятидневки обеспеченностью 0,92 по [2];
tн - нормативный температурный перепад между температурой внутреннего воздуха и температурой внутренней поверхности ограждающей конструкции, принимаемых по табл. 2*[2];
αв - коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждающих конструкций, Вт/(м•С), принимаемый по табл. 4*[2].
б) исходя из требований энергосбережения, в соответствии с которыми теплопотери через ограждающие конструкции должны быть минимальными для обеспечения минимума затрат на отопление. В этом случае требуемое сопротивление находится следующим образом:
1) вычисляются градусосутки отопительного периода по формуле:
ГСОП = (tв - tот.пер.) zот.пер(3.2)
где tв - то же, что в формуле (3.1)
tот.пер., zот.пер. - средняя температура, °С, и продолжительность, сут, периода со средней суточной температурой воздуха ниже или равной 8°С по [1]
2) в соответствии с табл.1б*[2] методом линейной интерполяции определяется значение требуемогосопротивления теплопередаче .
Из двух значений полученных значений (и ) выбирается наибольшее, принимается за требеумое значение термического сопротивления , и дальнейшие расчеты ведутся по нему.
Термическое сопротивление многослойной ограждающей конструкции с последовательно расположенными однородными слоями может быть определено по формуле:
(3.3)
где в - то же, что в формуле (3.1);
н - коэффициент теплоотдачи (для зимних условий) наружной поверхности ограждающей конструкции, Вт/(м•С), принимаемый по табл. 6*[2];
Rк - термическое сопротивление ограждающей конструкции, м2С/Вт, определяемое по формуле (3.4):
(3.4)
где i - толщина слоя, м;
i - расчетный коэффициент теплопроводности материала слоя, Вт/(м•С), принимаемый по прил. 3*[2];
N - количество слоев конструкции.
Значение термического сопротивления, полученное по формуле (3.3) должно быть не менее значения требуемого сопротивления теплопередаче. Таким образом, при известном количестве слоев конструкции, их теплотехнических свойствах и толщине всех слоев, для нахождения толщины теплоизоляционного слоя тепл необходимо решить уравнение (3.3) относитетльно тепл.
3.5.1 Расчет наружной стены
Конструкция наружной стены приведена на рис. 3.1. Исходные данные для расчета:
- n = 1
- tв = 18С
- tн = -25С
- tн = 4,0С
- в = 8,7 Вт/(м•С)
- н = 23 Вт/(м•С)
- tот.пер. = -2,1С
- zот.пер. = 184 сут
- слой 1 - штукатурка, цементно-песчаный раствор, 1=0,02 м, 1=0,7 Вт/(м•С);
- слой 2 - кирпичная кладка, 2 = 0,25 м, 2 = 0,52 Вт/(м•С);
- слой 3 - теплоизоляция, плиты минераловатные повышенной жесткости на ортофосфатном связующем ТУ 21-РСФСР-3-72-76, 3=? , 3 = 0,07 Вт/(м•С)
- слой 4 - кирпичная кладка, 4 = 0,12 м, 4 = 0,52 Вт/(м•С).
Определяем требуемое термическое сопротивление:
а) из условия соответствия ограждающих конструкций санитарно-гигиеническим и комфортным условиям:
Вт/(м•С)
б) из условий энергосбережения:
1) вычисляем градусосутки отопительного периода:
ГСОП = (18-(-21) )*184 = 3698 С•сут
2) по табл.1б*[2] находим требуемое сопротивление теплопередаче для наружной стены:
=2,69 Вт/(м•С)
Принимаем = 2,69 Вт/(м•С)
Решаем уравнение (3.3) относительно 3:
= 0,125 м
Принимаем толщину теплоизоляционного слоя для наружной стены равной 120 мм.
3.5.2 Расчет надподвального перекрытия
Конструкция надподвального перекрытия приведена на рис. 3.2. Исходные данные для расчета:
- n = 0,6
- tв = 18С
- tн = -25С
- tн = 2,0С
- в = 8,7 Вт/(м•С)
- н = 6 Вт/(м•С)
- tот.пер. = -2,1С
- zот.пер. = 184 сут
- слой 1 - древесно-стружечная плита, 1= 0,02 м, 1= 0,19 Вт/(м•С);
- слой 2 - теплоизоляция, перлитопластбетон ТУ 480-1-145-74, 2=? , 2=0,0,041 Вт/(м•С);
- слой 3 - плита перекрытия,железобетон 3=0,22 м, 3=1,92 Вт/(м•С)
Определяем требуемое термическое сопротивление:
а) из условия соответствия ограждающих конструкций санитарно-гигиеническим и комфортным условиям:
Вт/(м•С)
б) из условий энергосбережения:
1) ГСОП = 3698 С•сут
2) по табл.1б*[2] находим требуемое сопротивление теплопередаче для перекрытия над подвалом без оконных проемов:
=3,56 Вт/(м•С)
Принимаем = 3,56 Вт/(м•С)
Решаем уравнение (3.3) относительно 2:
= 0,125 м
Принимаем толщину теплоизоляционного слоя для надподвального перекрытия равной 120 мм.
3.5.3 Расчет перекрытия над входом
Конструкция перекрытия над входом приведена на рис. 3.3. Исходные данные для расчета:
- n = 1
- tв = 18С
- tн = -25С
- tн = 2,0С
- в = 8,7 Вт/(м•С)
- н = 23 Вт/(м•С)
- tот.пер. = -2,1С
- zот.пер. = 184 сут
- слой 1 - древесно-стружечная плита, 1= 0,02 м, 1= 0,19 Вт/(м•С);
- слой 2 - теплоизоляция, перлитопластбетон ТУ 480-1-145-74, 2=? , 2=0,0,041 Вт/(м•С);
- слой 3 - плита перекрытия,железобетон 3=0,22 м, 3=1,92 Вт/(м•С)
Определяем требуемое термическое сопротивление:
а) из условия соответствия ограждающих конструкций санитарно-гигиеническим и комфортным условиям:
Вт/(м•С)
б) из условий энергосбережения:
1) ГСОП = 3698 С•сут
2) по табл.1б*[2] находим требуемое сопротивление теплопередаче для перекрытия над проездом:
=4,01 Вт/(м•С)
Принимаем = 4,01 Вт/(м•С)
Решаем уравнение (3.3) относительно 2:
= 0,149 м
Принимаем толщину теплоизоляционного слоя для перекрытия над входом равной 150 мм.
3.5.4 Расчет чердачного перекрытия
Конструкция чердачного перекрытия приведена на рис. 3.4. Исходные данные для расчета:
- n = 1
- tв = 18С
- tн = -25С
- tн = 3,0С
- в = 8,7 Вт/(м•С)
- н = 12 Вт/(м•С)
- tот.пер. = -2,1С
- zот.пер. = 184 сут
- слой 1 -; плита перекрытия,железобетон 3 = 0,22 м, 3=1,92 Вт/(м•С)
- слой 2 - насыпная теплоизоляция, вспученный перлит ГОСТ 10832-83, 1= ? , 1= 0,087 Вт/(м•С);
Определяем требуемое термическое сопротивление:
а) из условия соответствия ограждающих конструкций санитарно-гигиеническим и комфортным условиям:
Вт/(м•С)
б) из условий энергосбережения:
1) ГСОП = 3698 С•сут
2) по табл.1б*[2] находим требуемое сопротивление теплопередаче для перекрытия над проездом:
=4,01 Вт/(м•С)
Принимаем = 4,01 Вт/(м•С)
Решаем уравнение (3.3) относительно 1:
= 0,29 м
Принимаем толщину теплоизоляционного слоя для чердачного перекрытия равной 300 мм.
3.5 Наружная отделка
Данные о видах наружной отделки поверхности стен и конструктивных элементов сведены в табл.3.3
Таблица 3.3
Виды наружной отделки
Наименование поверхностей и конструкцийСпособ отделкиПримечаниеЦокольная часть стенОштуатуривание цементно-песчаным раствором с расшивкой швов под кладку из камней правильной формыНаружные стеныОблицовка керамическим кирпичом с расшивкой швовДвери деревянныеОблицовка шпоном ценных пород дерева с последующим покрытием мебельным атмосферостойким лаком за два разаЭкраны ограждений балконовВыполняется из рельефных штампованных металлических листов с последующей окраской масляными красками за два раза3.6 Внутренняя отделка
Внутренняя отделка предусмотрена в соответствии с назначением помещений, данные о внутренней отделке сведены в табл. 3.4
Таблица 3.4
Внутренняя отделка помещений
Наименование помещенияПолПотолокСтеныНижняя часть стенПрихожая, прихожаяЛинолеумИзвестковая побелкаОклейка обоями на всю высотуКухняОблицовка керамической плиткойИзвестковая побелкаОблицовка керамической плиткой на всю высотуОбщая комната, жилые комнаты, комната связиЛинолеумИзвестковая побелкаОклейка обоями на всю высотуВанная комната, уборнаяОблицовка керамической плиткойОблицовка потолочными пенопластовыми панелямиОблицовка керамической плиткой3.7 Противопожарные мероприятия и эвакуация людей
Проектируемый жилой дом имеет III степень огнестойкости. Пожарная безопасность проектируемого здания обеспечивается инженерно-техническими мероприятиями. Эти мероприятия направлены на предупреждение возникновения пожаров, на обеспечение быстрой и безопасной ликвидации пожаров, эвакуации людей. В соответствии с принятой степенью огнестойкости жилого дома величина противопожарного разрыва между проектируемым зданием и существующими домами более шести метров, что соответствует противопожарным требованиям, изложенным в [5]. Вокруг здания предусмотрены пожарные объезды. Эвакуация людей осуществляется по лестничной клетке, которая расположена в капитальных кирпичных стенах толщиной 510 мм. Входные двери открываются наружу.
3.8 Инженерное оборудование
Отопление и теплоснабжение дома местные, от котла на газообразном топливе. Применяется поквартирная система отопления с верхней разводкой. В качестве нагревательных приборов приняты радиаторы М140АО. Теплоноситель - вода с параметрами 70-90 ºС. Все трубопроводы и нагревательные приборы окрашиваются масляной краской за 2 раза.
Вентиляция дома разработана вытяжкой с естественным побуждением через вытяжные каналы кухни и санузла.
Водоснабжение дома предусматривается от наружных сетей водопровода. Водопроводная сеть проектируется из стальных оцинкованных труб, прокладываемых на 0,5 метров ниже глубины промерзания грунта.
Горячее водоснабжение проектируется от водонагревательного котла.
Отвод хозяйственно - бытовых сточных вод производится в наружную сеть канализации.
Отвод ливневых вод - неорганизованный на отмостку.
Газоснабжение дома предусматривается от существующего подземного газопровода низкого давления. Перед каждым газовым прибором устанавливаются краны. В кухнях квартир устанавливаются газовые плиты ПГ-4.
Проектируемый жилой дом относится к III категории по степени обеспечения надежности снабжения электроэнергией. Источником электроснабжения является трансформаторная подстанция. Электрические сети выполняются: в квартире проводом АППВ в слое штукатурки, к светильникам наружной установки кабелем АНРГ открытым способом.
Для телефонизации построена одноотверстная телефонная канализация от проектируемого здания до вводного колодца радиоканализации существующего жилого дома. Радиоканализацию следует выполнить докладной к существующей телефонной канализации.
Для защиты от атмосферного электричества предусмотрено устройство молниеотвода. Молниеотвод выполняется из проволчной стали диаметром 8 мм.
3.9 Основные строительные показатели
Основные строительные показатели по генеральному плану:
- площадь участка в границах отвода - 0,12 га;
- площадь застройки - 203,1 м2;
- плотность застройки -16,5 %;
- площадь озеленения - 452 м2;
- процент озеленения - 37,4 %;
- площадь площадок и дорог с твердым покрытием - 85,1 м2;
- процент территорий с твердым покрытием - 7 %;
Основные строительные показатели по зданию:
- площадь застройки 131,1 м2;
- общая площадь - 232,2 м2
- жилая площадь - 101,4 м2;
Дипломник________________________________________Голушко М.Б.
Консультант_______________________________________Лазарев А.Г.
Основной
руководитель______________________________________Мещеряков В.М.
4 ОСНОВНЫЕ РЕШЕНИЯ ПО ОРГАНИЗАЦИИ СТРОИТЕЛЬСТВА
4.1 Стройгенплан и транспортная схема
Для доставки труб, оборудования и строительных материалов используется ж.д. тупик ст. Зверевская. Размещение специалистов предполагается осуществить в районе станции разгрузки.
Для доставки грузов на трассу используется сеть существующих дорог и вдольтрассовый проезд, который сооружается на период строительства. Среднее плечо возки труб со станции разгрузки - 17 км. Средневзвешенная дальность возки инертных материалов - 4-8- км.
Для транспортировки длинномерных плетей трубовозами устраиваются дополнительные дорожные разъезды и повороты, необходимые для обеспечения вписываемости транспортных средств в закругление дороги и вертикальный профиль пути, разъезды со встречным транспортом и беспрепятственного движения транспорта как по существующим, так и по временным дорогам. С существующих автодорог на трассу строящегося нефтепровода предусматриваются съезды с устройством вдольтрассовых проездов. На переездах через водные преграды устраиваются водопропуски из труб с последующей разборкой.
При расчете специализированного транспорта приняты следующие исходные данные:
Таблица 4.1
Исходные данные для расчета специализированного транспорта (характеристика труб)
Вид трубыСредняя длина труб, мМасса одного погонного метра трубы, кгМасса трубы (L=11,5 м), тбез изоляциис изоляциейбез изоляциис изоляцией1020*1011,5261,4271,43,003,121020*1111,5273,7283,73,153,26 Таблица 4.1а
Исходные данные для расчета специализированного транспорта (характеристика специализированного транспорта)
Ориентировочное количество труб D=1020 мм, шт870Количество трехтрубных секций (плетей) на плетевозе, шт1Количество труб или отводов холодного гнутья на плетевозе, шт2Коэффициент использования автотранспорта0,7Среднее плечо возки секций труб, км15Средняя скорость плетевоза, км/ч30
Для транспортировки труб, кривых и плетей потребуется 10 плетевозов ПВ-204.
4.2 Продолжительность строительства
Нормативная продолжительность строительства нефтепровода определяется по СНиП 1.04.03-85*, гл. 2. Для нефтепровода протяженностью 10 км она составляет 2 месяца, в том числе подготовительный период - 1 месяц.
На испытание нефтепровода и пусконаладочные работы предусматривается 15 дней. В соответствии с этим общий срок строительства составляет 61 день.
4.3 Структура строительного подразделения
Строительство нефтепровода осуществляется одним комплексным трубопроводным потоком. В его состав входят специалисты, выполняющие подготовительные работы, инженерную подготовку трассы и основные линейные работы.
Подготовительные работы:
- приемка трассы от Заказчика и геодезическая разбивка
- расчистка полосы строительства
- планировка строительной полосы и рекультивация
- устройство вдольтрассового проезда
- погрузочно-разгрузочные работы
- изготовление гнутых отводов
Инженерная подготовка:
- строительство переходов через автодороги
- строительство переходов через ж.д. дороги
- строительство переходов через малые реки
- монтаж крановых узлов
Основные линейные работы:
- земляные работы (рытье и засыпка траншеи, восстановление плодородного слоя)
- сварочно-монтажные работы
- изоляция зоны сварных стыков
- укладка и балластировка трубопровода
- ликвидация технологических разрывов
Работы по очистке и испытанию трубопровода производятся составом бригады, укомплектованной из рабочих строительных подразделений комплексного потока. Работы выполняются согласно разрабатываемой схеме и инструкции, которые согласовываются Заказчиком и утверждается Генеральным подрядчиком.
Хозяйственное обеспечение строительства будет осуществляться с базы подрядчика, а также организацией временного строительного хозяйства производственного и складского назначения, административно-бытового и жилого назначения.
В состав временного строительного хозяйства входят:
- трубосварочная база;
- строительная база линейного участка.
5 ПРОИЗВОДСТВО РАБОТ
5.1 Подготовительные работы
5.1.1 Приемка трассы от заказчика и геодезическая разбивка
В соответствии со СНиП III-42-80*, Заказчик передает геодезическую разбивочную основу для строительства и не менее чем за 10 дней до начала строительно-монтажных работ передает подрядчику техническую документацию на нее и на закрепленные на трассе строительства трубопровода пункты и знаки этой основы, в т.ч.:
- знаки закрепления углов поворота трассы;
- створные знаки углов поворота трассы в количестве не менее двух на каждое направление угла в пределах видимости;
- створные знаки на прямолинейных участках трассы, установленные попарно в пределах видимости, но не реже чем через 1 км;
- створные знаки закрепления прямолинейных участков трассы на переходах через реки, овраги, дороги и другие естественные и искусственные препятствия в количестве не менее двух с каждой стороны перехода в пределах видимости;
- высотные реперы, установленные не реже чем через 5 км вдоль трассы, кроме установленных на переходах через водные преграды (на обоих берегах);
- пояснительную записку, абрисы расположения знаков и их чертежи;
- каталоги координат и отметок пунктов геодезической основы.
Все геодезические измерения должны осуществляться в соответствии с требованиями СНиП 3.01.03-84 "Геодезические работы в строительстве".
Допустимые средние квадратические погрешности при построении геодезической основы:
- угловые измерения - ±2';
- линейные измерения - 1/1000;
- определение отметок - ± 50 мм.
Трасса должна приниматься от заказчика по акту, если измерения длины линии отличаются от проектных не более чем на 1/300 длины, углы не более чем на 3' и отметки знаков, определенные из нивелирования между реперами, - не более 50 мм. '
Перед началом строительства подрядчик должен выполнить на трассе следующие работы:.
- произвести контроль геодезической разбивочной основы с точностью линейных измерений не менее 1/500, угловых 2' и нивелирования между реперами с точностью 50 мм на 1 км трассы;
- установить дополнительные знаки (вехи, столбы и пр.) по оси трассы и по границам строительной полосы;
- вынести в натуру горизонтальные кривые естественного (упругого) изгиба через 10 м, а искусственного изгиба - через 2-5 м.
- разбить пикетаж по всей трассе и в ее характерных точках (в начале, середине и конце кривых, в местах пересечения трасс с подземными коммуникациями). Створы разбивочных точек должны закрепляться знаками, как правило, вне зоны строительно-монтажных работ.
- eстановить дополнительные репера через 2 км по трассе.
Геодезические работы выполняет группа в составе геодезиста (инженер, техник) и трех рабочих-замерщиков 2 и 3 разрядов.
5.1.2 Планировка строительной полосы
Планировка строительной полосы включает в себя срезку косогоров и бугров, склонов оврагов и балок с одновременной подсыпкой низинных мест местным или привозным грунтом и планировку микрорельефа с геодезическим контролем на полосе рытья траншеи, благодаря которой обеспечивается профиль траншеи, соответствующий упругому изгибу газопровода при его укладке.
При производстве работ по планировке одновременно выполняются работы по очистке полосы строительства от мелколесья и кустарниковой растительности.
Планировку строительной полосы выполняют бульдозером D-355A.
5.1.3 Снятие и восстановление плодородного слоя почвы
5.1.3.1 Область применения
Технологическая карта разработана на техническую рекультивацию полосы строительства нефтепровода"Суходльная-Родионовская" км 181-км 191. Выполнение технической рекультивации полосы строительства в технологической карте предусмотрено бульдозером D-355A.
В состав работ, рассматриваемых картой, входят:
- снятие и перемещение плодородного слоя грунта в отвал (открытие "кулис";
- планировка и уплотнение минерального слоя грунта после засыпки траншеи;
- перемещение плодородного слоя грунта из отвала на полосу рекультивации (закрытие "кулис"):
- планировка и уплотнение плодородного слоя грунта.
При рекультивации плодордного слоя грунта следует руководствоваться требованиями следующих нормативных документов:
- СНиП III-42-80*. Магистральные трубопроводы. Правила производства и приемки работ.
- ВСН 004-88. Строительство магистральных трубопроводов. Технология и организация.
- ВСН 014-88. Строительство магистральных трубопроводов. Охрана окружающей среды.
- ВСН 012-88. Контроль качества и приемка работ.
- СН 452-76. Нормы отвода земель для магистральных трубопроводов.
- ГОСТ 17.5,3,04-83*. Общие требования к рекультивации земель.
- проект производства работ
5.1.3.2 Организация и технология работ
Работы по снятию и восстановлению плодородного слоя почвы (техническую рекультивацию) производят силами строительной организации. Восстановле-ние плодородного слоя (биологическую рекультивацию, включающую внесение удобрения, посев трав, вспашку плодородных почв и другие сельхозработы) производят силами землепользователей.
Данная технологическая карта предусматривает рекультивацию плодородного слоя почвы на землях сельскохозяйственного назначения Ведомость рекультивации земли по трассе нефтепровода представлена в таблице 5.1. Толщина снимаемого плодородного слоя от 0,3 до 0,4 метра.
Принята следующая схема производства работ:
- снятие плодородного слоя почвы бульдозером на ширину 8 м (см. лист 10) с перемещением во временный бурт-отвал в границах зоны временного отвода, где он хранится до окончания основных строительных работ. Снятие плодородного слоя производится на всю его толщину, не допуская при этом смешивания с нижележащим горизонтом;
- разработка экскаватором минерального грунта с укладкой его в отвал на бровку траншеи;
- укладка сваренного в нитку трубопровода и обратная засыпка траншеи минеральным грунтом;
- уплотнение минерального грунта над трубопроводом бульдозером;
- распределение излишнего минерального грунта, вытесненного трубой (см лист 10);
- обратное перемещение бульдозером отвала почвенного слоя на полосу рекультивации с разравниванием и планировкой ;
- чистая (окончательная) планировка полосы рекультивации.
Нанесение плодородного слоя почвы производится в теплое время года при нормальной влажности грунта.
При снятии, обратном нанесении и хранении почвы во временном отвале не допускается смешивание ее с подстилающими грунтами, а также ее загрязнение, размыв, выдувание.
Передача восстановленных земель подрядчиком оформляется летом в установленном порядке с участием представителя землепользователя.
Ширина полос рекультивации при строительстве нефтепровода в зависимости от глубины его прокладки, размещение указанных полос относительно его оси, а также рекомендуемые места расположения временных отвалов плодородного и минерального грунта показаны на листе 10.
В период производства работ на пересечениях с действующими трубопроводами и другими коммуникациями необходимо присутствие представителей эксплуатирующих организаций.
5.1.3.3 Требования к качеству и приемка работ
Контроль и проверка качества выполнения технической рекультивации плодородного слоя грунта осуществляется органами государственного контроля за использованием земель, технадзором заказчика в соответствии с требованиями норм.
В ходе выполнения работ контроль качества возлагается на начальника производственного подразделения (потока)
В процессе работы геометрическим нивелированием контролируют отметки рекультивированной полосы. Фактическую отметку полосы определяют во всех точках, указанных в проекте.
При снятии и хранении плодородного слоя необходимо принять меры, исключающие ухудшение его качества (смешивание с минеральным грунтом, загрязнение, а также размыв и выдувание).
Перечень рабочих процессов и операций, подлежащих контролю, средств и методов контроля приведены на листе 10.
5.1.4 Устройство вдольтрассового проезда
Для доставки техники, материалов и труб на трассу в качестве подъездных дорог используется сеть существующих автодорог.
Для осуществления перевозок по трассе газопровода, прохода и работы потока предназначен вдольтрассовый проезд, предусмотреный на полосе строительства.
В состав работ по устройству вдольтрассового проезда входит сооружение переездов через реки, ручьи, канавы, трубопроводы и кабели.
Планировка проезда, срезка косогоров и бугров, склонов оврагов и подсыпка низинных мест производится в составе общих планировочных работ по всей строительной полосе.
5.1.5 Погрузочно-разгрузочные работы
5.1.5.1 Область применения
Для приема труб и других грузов на ж.д. станции п.Молодежный и их разгрузки арендуются существующие тупиковые разгрузочные площадки с территорией для временного хранения труб.
Общая площадь складирования труб составляет 30000 м2, на этой территории можно разместить около 15 км труб
Технологическая карта разработана на комплекс погрузочно-разгрузочных работ при сооружении нефтепровода НПС Суходольная - НПС Родионовская из труб диаметром 1020 мм.
В состав работ, рассматриваемых схемой, входят:
- выгрузка труб мостовым и козловым краном из полувагонов укладка их на прирельсовую плошадку или погрузка на плетевоз;
- подготовка мест штабелирования;
- перемещение труб мостовым или козловым краном до стелажа осмотра труб;
- перекладка труб со стелажа осмотра труб в штабель мостовым или козловым краном;
- погрузка труб козловым или мостовым краном из штабеля на плетевоз.
Погрузочно-разгрузочные работы следует выполнять в соответствии с требованиями:
- СниП III-42-80*. Правила производства и приемки работ. Магистральные трубопроводы;
- СП 106-34-96. Раздел 1. Свод правил по сооружению магистральных газопроводов.
5.1.5.2 Организация и технология работ
До начала производства погрузочно-разгрузочных работ необходимо выполнить комплекс подготовительных работ и организационно-технических мероприятий:
- согласовать с управлением железной дороги и администрацией железнодорожной станции назначения объем и сроки выполнения работ, количество одновременной подачи платформ;
- назначить ответственных за производство работ и безопасную эксплуатацию кранов;
- подготовить разгрузочную площадку, площадку для временного хранения труб и стеллаж для отбраковки труб, обеспечив их наружное освещение в любое время суток;
- разместить в зоне производства работ необходимые механизмы, такелаж, инструменты и приспособления;
- обустроить плошадки бытовками;
- обеспечить работающий персонал телефонной связью, средствами первой медицинской помощи;
- обустроить подъездные пути дорожными знаками "въезд", "выезд", "разворот", "ограничение скорости" и т.п.
Выгрузку труб с железнодорожныхполувагонов и погрузку их на плетевозы производить по следующей схеме:
- привести кран на прирельсовой разгрузочной площадке в рабочее состояние;
- снять приспособления, крепящие трубы к платформе, используя две инвентарные лестницы-площадки Н=4,1 м;
- с помощью торцевого захвата произвести пробный подъем трубы на высоту не более 200-300 мм для проверки правильности строповки, после этого трубу поднять на высоту 500 мм и перенести к месту стоянки плетевоза и уложить на изолированные коники тягача и роспуска;
- после укладки на коньки, не освобождая стропы, произвести осмотр трубы на сохранность изоляционного покрытия и состояния торцов;
- проведя осмотр, освободить стропы и приступить к креплению трубы на плетевозе.
С места разгрузки трубы доставляют на плошадку временного складирования.
Перед укладкой труб в штабель производят их осмотр на специально оборудованном стеллаже.
Погрузо-разгрузочные работы на плошадке временного складирования производят козловым или мостовым краном с применением траверсы.
Требования к устройств штабелей труб:
- трубы укладывать в седло не более, чем в 3 ряда;
- трубы нижнего ряда укладывать на две деревянные подкладки, которые располагаются на расстоянии 2 м от торцов, (см. лист 9);
- для подкладок следует применять дерево мягких пород (ель. сосна и др.), размеры сесчения подкладок - 100*200 мм;
- крайние трубы нижнего ряда от раскатывания необходимо крепить двумя деревянными упорами сечением 100*150 мм. Упоры крепят к подкладкам не менее, чем шестью гвоздями диаметром 6 мм и длиной 150 мм;
- укладку второго ряда производить в седло без прокладок так, чтобы исключить взаимное касание и касание подкладок но линии шва;
- при укладке в штабель труб разной длины, в нижний ряд необходимо укладывать трубы большей длины. Между смежными штабелями должны быть оставлены проходы шириной не менее 1м.
Запрещается:
- укладывать в штабель трубы разного диаметра:
- складировать трубы с наружным заводским изоляционным покрытием вместе с неизолированными стальными трубами;
- укладывать трубы "ершом", т.е. с опорой поверхности трубы на кромки труб, лежащих ниже.
Разгрузка плетевоза на трассе осуществляется трубоукладчиком с помощью мягкого полотенца. Для работы с изолированной трубой стрелы всех трубоукладчиков следует оборудовать эластичными накладками. Накладки крепить к стрелам в местах возможного контакта с трубами с помощью съемных планок и хомутов. Крепление должно быть прочным и надежным а также обеспечивать в случае необходимости быстрый демонтаж накладок.
Плетевозы должны оборудоваться защитными приспособлениями, предохраняющими изолированное покрытие труб от непосредственного контакта с металлическим ложементом.
Во избежание поперечного перемещения труб на автотягаче и прицепе-роспуске их следует укрепить поясами из транспортной ленты или другого эластичного и прочного материала.
Во избежание продольного перемещения труб во время движения их следует крепить стопорными крюками с обоих концов. Стопорные крюки должны быть в натянутом положении.
Состав бригады, выполняющей погрузочно-разгрузочные работы представлен на листе 8.
5.1.5.3 Требования к качеству и приемка работ
В процессе разгрузки труб на прирельсовой площадке производится приемочный контроль качества поступающих труб.
Трубы, не соответствующие ТУ или проекту отбраковываются.
Освидетельствование и отбраковку осуществляет комиссия, действующая на основании приказа Заказчика, который является юридическим лицом, ответственным за принятие комиссией решения.
В состав комиссии должны быть включены:
- представитель технадзора Заказчика;
- представитель подрядчика;
- представитель МПС.
Комиссия имеет право для решения отдельных вопросов привлекать к участию в работе экспертов и представителей других организаций. Освидетельствованию подлежат 100% поступаемых труб.
Каждая партия труб должна иметь сертификат завода-изготовителя, в котором указывают: номер заказа, технические условия или ГОСТ, по которым изготовлены трубы, размер труб и их число в партии, номера плавок, вошедших в партию, результаты гидравлических и механических испытаний, заводские номера труб и номер партии. При приемке. освидетельствовании и отбраковке труб проверяют соответствие указанных в сертификатах (паспортах) показателей химического состава и механических свойств металла, предусмотренных с ТУ-14-1698-90, ТУ-14-3-1573-96.
Каждая стальная труба, подлежащая освидетельствованию, подвергается визуальному и инструментальному контролю.
Визуальный контроль предусматривает проверку:
- наличия маркировки и соответствие ее имеющимся сертификатам (паспортам);
- отсутствия недопустимых механических повреждений; металлургических дефектов и коррозии;
- отсутствия на торцах забоин, вмятин, наличие разделки под сварку;
- отсутствия повреждения изоляции труб.
- инструментальный контроль определяет:
- величину наружного диаметра по торцам;
- толщину стенки по торцам;
- овальность по торцам;
- кривизну труб;
- отсутствие расслоений на концевых участках труб;
- размеры обнаруженных забоин, рисок, вмятин на теле и торцах.
Трубы считаются пригодными при условии, что они:
- соответствуют требованиям технических условий и стандартов на поставку и имеют заводскую маркировку и сертификаты;
- отклонение наружного диаметра корт с а труб на длине не менее 200 мм от торца не превышают 1,6 мм;
- отклонения толщины стенки по торцам не превышают предельных значений, регламентируемых соответствующему ТУ-14-1 698-90, ТУ-14-3-1573-96:
- кривизна труб не превышает 1,5 мм на 1м длины, а общая кривизна - не более 0,2% длины трубы (линейка металлическая, щуп);
- на концевых участках труб отсутствуют расслоения любого размера, выходящие на кромку или поверхность трубы:
- глубина царапин, рисок и задиров на поверхности труб не превышает 0,4 мм (толщиномер);,
- на теле и на торцах трубы отсутствуют вмятины;
- в местах, пораженных коррозией, толщина стенки трубы не выходит за пределы минусовых допусков.
Толщину стенки измеряют с торцов труб штангенциркулем или толщиномером, не менее чем в пяти равномерно распределенных по окружности точках с погрешностью не более 0,1 мм.
В местах, пораженных коррозией, толщину стенки измеряют с помощью ультразвукового толщиномера УТ-93П с точностью не ниже 0,1 мм.
В процессе прогрузочно-разгрузочных работ необходимо осуществлять контроль качества заводского изоляционного покрытия: сплошность и толщину изоляции.
Сплошность изоляционного покрытия контролируется не менее 6% труб при помощи дефектоскопа типа Крона-IP или "Холидей". При обнаружении дефектов проверка сплошности покрытия производится на удвоенном количестве труб. В случае неудовлетворительных результатов при повторной проверке бракуется вся партия.
Трубы, прошедшие освидетельствование, должны быть промаркированы. Маркировка производится на расстоянии 100-150 мм от торца несмываемой краской в следующем порядке:
а) порядковый номер трубы;
б) индекс категории, к которой отнесена труба после освидетельствования:
1) "П" - пригодные для использования в газонефтепроводном строительстве;
2) "Р" - требующие ремонта для дальнейшего использования в газонефтепроводном строительстве;
3) "У" - пригодные для использования в других отраслях народного хозяйства;
4) "Б" - не пригодные к дальнейшему использованию.
По результатам освидетельствования комиссия составляет акт, в котором указывают число освидетельствованных труб, признанных годными для использования при сооружении газонефтепроводов, подлежащих ремонту, и число полностью отбракованных труб. В последнем случае в акте комиссия должна указать возможность их дальнейшего использования в народном хозяйстве. В акте должны быть указаны причины, в результате которых трубы потребовали ремонта или пришли в негодность.
Материалы освидетельствования труб и предложения о привлечении к ответственности лиц, допустивших нарушения при их хранении, транспортировке и складировании, представляются Заказчику и руководству подрядчика.
Разгрузку труб из полувагонов, перемещение и укладку их в штабель, погрузку их на плетевоз необходимо выполнять методами, исключающими удары, рывки и другие воздействия, которые могли бы привести к порче труб и изоляиии.
При производстве погрузочно-разгрузочных и транспортных работ, а также при складировании труб следует соблюдать следующие требования:
- такелажные приспособления должны быть проверены на отсутствие задиров и искривлений на торцевых захватах в местах, имеющих контакт с трубой;
- избегать ударения подъемных устройств по изоляции:
- крюки торцевых захватов должны иметь прокладки из мягкого материала;
- трубы запрещается волочить по земле, а также по нижележащим трубам; избегать перемещения труб путем перекатывания из-за опасности повреждения изоляции;
- во избежание повреждения труб при выгрузке их с платформ и транспортировке на стреле трубоукладчика они должны находиться на высоте не менее 0,5 м от верха препятствия;
- при укладке труб на плетевоз их необходимо уложить и закрепить таким образом, чтобы предотвратить их смещение во время движения плетевоза;
- во избежание продольного перемещения труб во время движения следует крепить их стопорными крюками с обоих концов так. чтобы стопорные крюки были в натянутом положении;
- во избежание поперечного перемещения трубы на автотягаче и прцепе-роспуске ее увязывают поясами из транспортерной ленты или другого эластичного и прочного материала;
- при укладке труб в штабель, их необходимо закрепить инвентарными упорными башмаками от раскатывания и возможного повреждения:
- при штабелировании труб фаски под сварку не должны примыкать к покрытию соседних труб.
Контроль за соблюдением качества выполнения всех операций возлагается на инженерно-технических работников, ответственных за эти работы.
5.2 Основные линейные работы
5.2.1 Земляные работы
5.2.1.1 Область применения
Технологическая карта разработана на разработку грунта при строительстве магистрального нефтепровода диаметром 1020 мм. Рытье траншеи производится одноковшовым экскаватором KATO с ковшом емкостью 1,2 м3. - в состав работ, рассматриваемых картой, входит:
- установка экскаватора в забой;
- разработка грунта навымет с укладкой в отвал;
- очистка ковша;
- передвижение экскаваиора в процессе работы
При выполнении работ следует руководствоваться требованиями, изложенными в следующих нормативных документах:
- СНиП 3.02.01-37. Земляные сооружения, основания и фундаменты;
- СНнП 2.05.06-85*. Магистральные трубопроводы;
- СНиП III-42-80*. Магистральные трубопроводы. Правила производства и приемки работ;
- СНиП 3.01.01-85. Организация строительного производства;
- ВСН 004-88. Строительство магистральных трубопроводов. Технология и организация;
- ВСН 012-88. Строительство магистральных и промысловых трубопроводов. Контроль качества и приемка работ;
- СП 104-34-96. Свод правил по сооружению магистральных газопроводов. Производство земляных работ.
5.2.1.2 Организация и технология выполнения работ
Для производства работ необходимо иметь:
- проект производства работ (ППР);
- письменное разрешение на право производства земляных работ в зоне расположения подземных коммуникаций от организаций, эксплуатирующих эти коммуникации;
- наряд-задание на производство работ;
До начала рытья траншеи должны быть выполнены следующие работы:
- снят плодородный почвенный слой (при необходимости);
- расчищена от леса, кустарника полоса отвода;
- разбита и закреплена на местности ось траншеи;
- экскаватор доставлен к месту производства работ.
Траншею разрабатывают способом лобового забоя при движении экскаватора по ее оси.
Грунт, вынутый из траншеи, укладывают в отвал на одну сторону не ближе чем на 0, м от бровки траншеи, как указано на листе 10.
При работе одноковшового экскаватора на прямолинейных участках по ходу его движения через каждые 200 м устанавливают вешки высотой 1 м, а между ними через каждые10 м - колышки.
На криволинейных участках в пределах кривой по ширине хода гусениц или по ширине траншеи с обеих сторон следует устанавливать колышки через 2-5 м.
Ширина траншеи по низу должна быть не менее 1,5 м
Ширина траншеи по дну на криволинейных участках, где трубопровод монтируют из отводов принудительного гнутья, должна быть равна двукратной величине по отношению к ширине траншеи на прямолинейных участках, т.е. 3 м.
Одновременно с разработкой траншей в местах выполнения захлестов выполняется котлован, а в месте соединения труб - приямок, размеры которых должны обеспечивать беспрепятственное выполнение работ по сзарка, контролю и изоляции стыков. Размеры котлована: по длине - 2м в обе стороны от стыка; по ширине - 2 м в обе стороны от боковых образующих трубы. Размеры приямка: по длине - 1,4 м в обе стороны от стыка, по ширине --0,7 м в от боковых образующих трубы, по глубине 0,7 м от нижней образующей трубы.
Обратная засыпка траншеи производится бульдозером не позднее трех дней после укладки изолированного трубопровода.
5.2.1.3 Требования к качеству и приемке работ
Технический, включая операционный, контроль качества при рытье траншей, производимый в процессе работы, заключается в систематическом наблюдении за соответствием выполняемых работ рабочему проекту, соблюдением требований проекта производства работ и действующих нормативных документов.
Операционный контроль качества осуществляют непосредственно исполнители, бригадиры, мастера, прорабы пли специальные контролеры (геодезисты).
Операционный контроль качества земляных работ должен включать:
- проверку правильности переноса фактической оси траншеи и ее соответствия проектному положению;
- проверку профиля дна траншем с замером ее глубины и проектных отметок;
- проверку ширины траншеи пo дну;
- проверку крутизны откосов;
- измерение фактических радиусов кривизны траншей на участках поворота в горизонтальной плоскости.
Выявленные в процессе контроля дефекты, отклонения от проекта и требований строительных правил или технологических инструкций должны быть исправлены до начала следующих операций (работ).
С целью комплексного ведения работ необходимо контролировать темп рытья траншеи, который должен соответствовать темпу изоляционно-укладочных работ. Рытье траншеи в задел не допустимо.
При сооружении трубопроводов диаметром 1020 мм производят нивелировку дна траншеи по всей длине трассы: на прямых участках через 50 м, на вертикальных кривых принудительно гнутья через 2 м.
К моменту укладки трубопровода дно траншеи должно быть выровнено в соответствии с проектом. Укладка трубопровода в траншею, не соответствующую проекту, запрещена.
Законченные земляные работы принимает служба контроля качества проверяя ширину траншеи по дну, глубину траншеи, величину откосов.
Вся приемно-сдаточная документация должна соответствовать требованиям BСН 012-88 "Строительство магистральных и промысловых трубопроводов. Контроль качества и приемка работ" (часть II).
Технические критерии контролируемых процессов и операций, средства контроля и исполнители приведены на листе 10.
5.2.2 Сварка поворотных стыков на трубосварочной базе
5.2.2.1 Область применения
Технологическся карта разработана на сборку и двустороннюю автоматическую сварку под слоем флюса изолированных труб диаметром 1020 мм в двухтрубные и трехтрубные секции на трубосварочной базе БТС-142В.
При производстве работ следует руководствоваться требованиями следующих документов:
- СНиП III-42-80*. Магистральные трубопроводы. Правила производства и приемки работ;
- ВСН 006-89. Строительство магистральных и промысловых трубопроводов. Сварка;
- ВСН 012-88. Контроль качества и приемка работ;
5.2.2.2 Организация и технология выполнения работ
Выполнению работ по сборке и сварке труб в двух- и трехтрубные секции секции на трубосварочной базе предшествует комплекс организационно-технических мероприятии и подготовительных работ:
- подготовка для трубоуклодчика подъездных путей к приемному стеллажу, стеллажи-наполнителю секции труб и стенду контроля сварных стыков;
- размещение в зоне производства работ трубоукладчика;
- проверка грузозахватных приспособлений для подъема и перемещения труб и секций труб;
- установка в зоне производства работ вагончика для отдыха и обогрева людей, хранения инструмента и инвентаря;
- обеспечение рабочих мест бригады средствами первой медицинской помощи, питьевой водой, противопожарным оборудованием;
- сдача базы по акту в соответствии с "Положением о порядке и приемке в эксплуатацию трубосварочных баз";
- назначение лиц, ответственных за качественное и безопасное производство сварочно-монтажных работ (прораб, мастер);
- инструктаж членов бригады по технике безопасности и производственной санитарии;
- проведение аттестации применяемой технологии сварки и аттестации сварщиков;
- транспортировка труб к началу работ по сборке и сварке на приемный стеллаж;
В начале смены на приемном стеллаже должно находиться не менее двух труб.
Для предотвращения повреждении изоляционного покрытия при проведении работ накопители, покати, отсекатели, остановы, рольганги и роликовые опоры должны быть обрезинены или облицованы амортизируюшими материалами (резиной, полиуретаном).
Сварочные материалы перед использованием должны пройти входной контроль, включающий проверку наличия сертификатов качества завода-изготовителя.
Сварочную проволоку следует хранить в сухих складских помещениях в упаковке завода-изготовителя
Каждая партия проволоки должна иметь сертификат завода-изготовителя с указанием ее марки, номера ГОСТа (зарубежного стандарта) или технических условий, диаметр, номера плавки, их химического состава.
Проволока сплошного сечения перед использованием должна пройти контроль наружного диаметра и состояния омедненной поверхности,
Сварочная проволока должна выдаваться для использования в количестве, необходимом для односменной работы трубосварочной базы. Поверхность сварочной проволоки должна быть свободной от ржавчины и загрязнений. При их наличии проволоку следует очистить на станке типа МОН-52 с последующей рядной намоткой проволоки на съемные катушки сварочной головки. При очистке и перемотке проволоки не следует допускать ее резких перегибов. Масса проволоки на катушке не должна превышать 30 кг,
Флюс следует хранить в сухих складских помещениях в герметичной упаковке завода- или фирмы-изготовителя. В случае повреждения упаковки флюса его следует поместить для хранения в герметичную емкость, на которой необходимо указать марку флюса, номера партии и сертификата, завод- или фирму-изготовитель.
Флюс выдается для применения в количестве, необходимом для односменной работы трубосварочной базы. Непосредственно перед использованием флюс должен быть прокален при температуре 300°С в течение 2 часов; высота слоя флоса при прокалке - не более 6 см. Для выполнения прокалки флюса запрещается использование самодельных сушильно-прокалочных устройств.
Перед сборкой труб необходимо убедиться в том, что используемые трубы имеют сертификат качества и соответствуют проекту и техническим условиям на их поставку. Кроме того трубы должны пройти входной контроль.
Произвести визуальный осмотр торцов и прилегающих к ним поверхностей труб. При этом трубы не должны иметь недопустимых дефектов и отклонений от геометрических параметров, регламентируемых ТУ на поставку. На неизолированной поверхности труб не допускаются:
- трещины любых размеров;
- царапины, риски и задиры глубиной более 0,2 мм;
- местные перегибы, гофры и вмятины;
- расслоения на концах труб.
Если при визуальном контроле или цветной дефектоскопии на торцах труб обнаружены расслоения, следует произвести ультразвуковой контроль, по результатам которого забракованные участки трубы подлежат вырезке.
Необходимо проверить соответствие степени отклонения свариваемого торца от угольника, который должен быть не более 2,0 мм.
Деформированные торцы труб глубиной до 35 мм разрешается выправлять безударным разжимным устройством с обязательным местным предварительным подогревом до 100-150°С независимо от температуры окружающего воздуха.
Устранить шлифованием царапины, риски, задиры незащищенной изоляцией части трубы глубиной свыше 0,2 мм, но не более 0,5 мм для труб толщиной 10-11 мм. При этом строго следить за тем, чтобы толщина стенки и геометрические размеры фаски остались в пределах, оговоренных ТУ на поставку труб.
Отремонтировать электодуговой сваркой с использованием электродов с основным видом покрытия забоины и задиры фасок труб глубиной до 5 мм, с последующей механической зачисткой мест исправления дефектов до восстановления необходимого скоса кромок.
Замер толщины стенки трубы на участках, подвергаемых зачистке, рекомендуется выполнять с помощью ультразвукового толщиномера.
Вмятины и деформированные торцы глубиной более 35 мм, а также вмятины с дефектами поверхности и кромок труб, ремонту не подлежат и должны быть вырезаны.
Очистить внутреннюю полость труб от попавшего внутрь грунта, грязи, снега и т.п. загрязнений.
Изготовление трубных секции разрешается выполнять только из труб с одинаковой нормативной толщиной стенки,
Перед сваркой необходимо осуществить обработку кромок труб.
Обработку кромок труб производят станками СПК-121А. Функции операторов станков выполняют монтажники наружных трубопроводов.
Трубы с заводской разделкой кромок с приемного стеллажа подают на стенд обработки кромок. Одновременно с обработкой кромок очистить до металлического блеска прилегающие к кромкам внутреннюю и наружную поверхности труб на ширину не менее 10 мм.
Участки усиления заводских швов, прилегающих к свариваемому торцу, удалить заподлицо с поверхностью трубы не расстояние от торца не менее 10 мм.
Первая обработанная труба передается по рольгангу продольного перемещения в конец стенда обработки торцов и оттуда через промежуточный накопитель перемещается на стенд двусторонней автоматической сварки, где продольным перемещением устанавливается правым торцом между зажимными башмаками центратора.
Вторая труба подается на стенд автоматической сварки аналогичным путем, но устанавливается между зажимными башмаками центратора своим левым торцом.
Сборка стыков труб выполняется на внутреннем центраторе без зазора. На отдельных участках стыка длиной до 100 мм допускается зазор 0,5 мм.
Сборку труб выполнять с помощью одной прихватки на режиме сварки первого наружного слоя шва. Длина прихватки должна быть не менее 200 мм. Величина наружного смещения кромок труб не должна превышать 2 мм.
Непосредственно перед выполнением прихватки и сваркой произвести просушку кольцевыми нагревателями торцов труб и прилегающих к ним участков на ширину не менее 150 мм. Просушка торцов с нагревом до температуры 20-50°С обязательнапри:
- наличии влаги на трубах независимо от прочности основного металла;
- температуре окружающего воздуха ниже +5°С.
При двусторонней автоматической сварке на трубосварочных базах типа БТС предварительный подогрев не требуется.
Наложение слоев шва произвести в следующем порядке:
- сварка первого наружного слоя;
- последующая одновременная сварка второго наружного и внутреннего слоев шве.
Собранный стык следует повернуть на 180°С таким образом, чтобы прихватка находилась в нижней части стыка, после чего в верхней части стыка начинать сварку первого слоя шва.
Начало и окончание сварки стыка следует располагать на расстоянии не менее 100 мм от продольных заводских швов свариваемых труб. "Замки" смежных слоев шва должны быть смещены друг от друга на расстояние не менее 100 мм.
Запрещается освобождать жимки центратора до полного завершения процесса сварки первого наружного слоя шва.
Двустороннюю сварку стыков труб с использованием комбинации "агломерированный флюс + проволока" производить на режимах, представленных в операционной карте (см. лист 11)
Интервал времени между завершением первого наружного слоя шва и началом сварки внутреннего слоя не должен превышать:
один час при положительной температуре воздуха;
тридцати минут при отрицательной температуре.
Во избежание образования шлаковых включений и непровара между первым наружным и внутренним слоями в начале прихватки или первого слоя шва рекомендуется делать шлифовальной машинкой пропил глубиной 4-5 мм, шириной 3-4 мм и длиной не менее 25-30 мм.
Внутренний слои шва должен свариваться в один проход. Величина усиления внутреннего и наружного швов должна находиться в пределах 1-3 мм. Ширина наружного облицовочного слоя шва - 18  3 мм.
Запрещается резкий сброс сваренных секций и их соударение, а также их скатывание на мокрый грунт или снег до полного остывания стыка до температуры окружавшей среды.
В конце смены стыки труб должны быть заварены полностью. В порядке исключения в случае выхода из строя оборудования, отключения электроэнергии и т.п. разрешается оставлять до следующей смены стык с несваренным облицовочным слоем шва. При невыполнении указанного требования стык подлежит вырезке.
Сварка ведется сварочной головкой, входящей в комплект трувосварочной базы БТС-142В, при этом для наружных слоев шва применяется головка ГДФ-1001-УЗ. Для внутренней сварки сварочная головка устанавливается на конце гидравлического центратора, входящего вместе с головкой в комплект БТС-142В.
Трубосварочная база укомплектована блоком питания, в состав которого входят все необходимые для сварки источники - два выпрямителя ВДУ-1201 и один выпрямитель ВД-306.
По окончании сварки выполнить маркировку сварного стыка несмываемой краской
Схема производстве работ на трубосварочной базе БТС-142В приведена на листе 11.
5.2.2.3 Требования к качеству и приемке работ
Для обеспечения требуемого качества работ необходимо провести:
- аттестацию технологии сварки;
- аттестационные испытания сварщиков;
- контроль исходных сварочных материалов и труб (входной контроль);
- систематический операционный (технологический) контроль, осуществляемый в процессе сборки и сборки;
- визуальный контроль (внешний осмотр), обмер готовых сварных соединений - дополнительно по макрошлифам);
- проверка сварных швов неразрушающими методами контроля.
Аттестацию технологии сварки и аттестационные испытания сварщиков проводить в объеме и с использованием методик, определяемых требованиями ВСН 006-89, СНиП III-42-80*.
Все трубы могут быть приняты для монтажа только после прохождения приемки и освидетельствовании на соответствие их требованиям ТУ на изготовление труб и СНиП III-42-80*
Для проведения сварочных работ допускается применение флюсов и проволок только тех марок, которые указаны в операционной технологической карте на сварку стыков на БТС
Операционный контроль проводят мастера, прорабы и работники УККС. При этом проверяется правильность и последовательность выполнения технологических операции по сборке и сварке.
Геометрические размеры швов определяются на макрошлифах, изготовленных из каждого двухсотого стыка, и должны соответствовать данным, указанным в ВСН 006-89, п. 2.5.5.
В случае отклонения размеров швов от заданных, сварку следует прекратить, отладить оборудование и режим сварки.
Остальные 199 стыков, предшествующих вырезанному, следует считать годными, если в результате контроля просвечиванием в них не обнаружено недопустимых дефектов.
Если наружный последний слои шва смещен относительно первого наружного слоя, стык считается годным при отсутствии в нем недопустимых дефектов и соблюдении заданных режимов. При этом оси наружного первого и внутреннего слоев должны совпадать или быть смещены относительно друг друга не более, чем на 2 мм.
При выполнении сварочных работ следует своевременно оформлять исполнительную документацию и акты промежуточной приемки в соответствии с требованиями ВСН 012-88
Технические критерии и средства контроля операций и процессов приведены на листе 11.
5.2.3 Изоляция сварных стыков
5.2.3.1 Область применения
Технологическая карта разработана на изоляцию зоны сварных стыков магистрального нефтепровода диаметром 1020 мм термоусаживающимися манжетами GTS-65 Canusa и ремонт заводского изоляционного покрытия и поврежденных манжет в соответствии с требованиями:
- СНиП III-42-80*. Правила производства и приемки работ. Магистральные трубопроводы;
- СНиП 3.01.01-85*. Организация строительного производства. - ВСН 008-88. Строительство магистральных и промысловых трубопроводов. Противокоррозионная и тепловая изоляция.
- ВСН 004-88. Строительство магистральных трубопроводов. Технология и организация
В состав работ, рассматриваемых картой, входят:
- предварительная очистка зоны сварного стыка;
- сушка изолируемого участка;
- очистка изолируемой зоны;
- подоготовка эпоксидного праймера;
- сушка эпоксидного праймера;
- установка манжеты GTS-65;
- ремонт заводского изоляционного покрытия и поврежденных манжет.
5.2.3.2 Организация и технология выполнения работ
Перед изоляцией зон сварных стыков труб необходимо провести следующие оранизационно-технологичекие мероприятия и подготовительные работы:
- получить разрешение на изоляцию зон сварнах стыков;
- назначить лиц, ответственных за качественное и безопасное производство работ;
- провести инструктаж членов бригады по технике безопасности;
- разместить в зоне производства работ необходимые машины, механизмы и инвентарь;
- установить в зоне производства работ вагончик для хранения изоляционных материалов, инструмента, инвентаря и отдыха рабочих;
- установить укрытие на случай ваполнения изоляицонных работ в ненастную погоду;
- определить объемы изоляционных работ.
Для работ по очистке и изоляции стыков необходимо, чтобы зазор между трубопроводом и поверхностью земли был не менее 500 мм.
Перед установкой необходимо убедится в том, что край заводского покрытия имеет скос не более 30° и что праймер выступает из-под заводского покрытия не более, чем на 5 мм. При отсутствии скоса кромок заводского покрытия необходимо с помощью ножа или шлифмашинки срезать кромки по всему периметру под углом к поверхности не более 30°.
Очистить зону сварного стыка и заводское покрытие на расстояние не менее 100 мм от кромки с каждой стороны от загрязнений: земли, снега, наледи, - при необходимости от масляных загрязнений, используя ветошь, смоченную в растворителе. Применение этилированного бензина недопустимо.
Перед пескоструйной обработкой необходимо подогреть зону сварного стыка и заводское покрытие на расстояние не менее 100 мм от кромки с каждой стороны до температуры 40-50°C. При отрицательной температуре окружающего воздуха температура подогрева должна составлять 65-70°C. Температура трубы перед нанесением праймера должна составлять не менее 30°C.
Металл зоны стыка должен быть очищен до светло-серого цвета по ГОСТ 9.402-80. пескоструйной обрабтке также подвергается заводское покрытие на расстояние не менее 80 мм от кромок.
После очистки поверхность стыка и прилегающее заводское покрытие должны быть обдуты сжатым воздухом или очищены ветошью от пыли.
Для приготовления эпоксидного праймера неоходимо удалить скрепку, отделяющую черный компонент основы от янтарного отвердителя, затем выдавить компонент основы в отвердитель, не вскрывая пакета тщательно перемешать содержимое до равномерного черного цвета. Внимание! Содержимое пакета при этом может сильно нагреться.
Надрезав угол пакета необходимо вадавить его содержимое на трубу. Для нанесения размешанного праймера на поверхность трубы необходимо воспольоваться поставляемым в комплекте с манжетой аппликатором. Праймер также следует нанести на скос заводского покрытия; на шероховатую поверхность заводского покрытия праймер не наносится.
Нанесенный праймер и прилегающее заводское покрытие следует подогреть пропановыми горелками до температуры 90°C. При этом праймер высыхает и обеспечивает растекание и приклеивание адгезива манжеты. До установки манжеты праймер должен затвердеть.
Для подготовке манжеты к установке следует частично удалить защитную пленку со внутренней стороны манжеты и слегка подогреть слабым пламенем горелки начало манжеты на расстоянии примерно 150 мм от края манжеты по всей ширине.
Поместить манжету по центру таким образом, чтобы нахлест располагался в верхней четверти трубы. При этом второй конец манжеты нужно под низом трубы передать второму изолировщику, который должен держать провисающую манжету таким образом, чтобы она не касалась провисающей частью земли или снежного покрова. После этого следует прижать край манжеты к трубе и удалить всю оставшуюся защитную пленку и защитную полоску с замка, а затем слегка подогреть основу и адгезив на нахлесте. При установке манжеты следует контролировать положение нахлеста, чтобы он не оказался на продольным или спиральным швом трубы.
После этого в течение нескольких секунд мягким пламенем горелки осуществиь подогрев внутренней стороны манжеты по всей ширине в зоне, прилегающей к замковой пластине, а также внутреннюю сторону замковой пластины (с клейкой полоской). Сразу после прогрева необходимо плотно прижать прогретую зону к нижнему краю манжеты со срезанными углами, а затем прогладить рукой зону назлеста, не допуская образования морщин и складок.
Мягким пламенем горелки прогреть в течение нескольких секунд внешнюю сторону замковой пластины, после чего немедленно прижать рукой прогретое место замковой пластины к манжете. Повторить эту опреацию, передвигаясь от одного края замковой пластины к другому и осуществляя ее крепление по всей длине. При образовании складок прокатать замок валиком от центра к ближайшему краю манжеты.
Мощным пламенем двух горелок произвести с противоположных сторон тубы усадку манжеты, начиная с ее середины в нижней части трубы, продвигаясь к одному краю манжеты и перемещая горелку вверх-вниз широкими движениями по периметру трубы, имитируя движения руки с кистью при нанесении краски). Таким же образом усаживается другая сторона манжеты. Рука с горелкой не должна оставаться на одном месте во избежание пережога манжеты. При появлении гофр их следует разгладить валиком; возникающие воздушные пузыри следует выдавливать валиком к ближайшему краю манжеты
Усадка считается завершенной, когда адгезив выдавливается по краям манжеты по периметру. Заканчивать усадку следует широкими горизонтальными движениями горелки по всей ширине. После окончания усадки следует проверить степень расплавления термоплавкого адгезива пальцем, надавливая на манжету с небольшим усилием под углом к поверхности трубы. Образующиеся при этом складки должны разглаживаться самостоятельно.
Не дав манжете остыть и потерять эластичность необходимо прокатать ее роликом в направлениях и последовательности, указанных на листе 12. также следует тщательно прокатать околошовную зону продольного или спирального шва и замок в продольном направлении.
После усадки произвести визуальный контроль. Нанесение считается качественным, если:
- манжета полностью облегает трубу и заводское покрытие, имеет гладкую ровную поверхность без воздушных пузырей, складок, прожогов;
- через манжету проступает рельеф сварного шва и кромки заводского покрытия;
- по обеим краям манжеты равномерно выступает термоплавкий адгезив (клеевой слой) по всему периметру трубы на несколько миллиметров;
- нахлест манжеты на заводское покрытие составляет нормированную величину.
Ремонту подлежат все сквозные повреждения полиэтиленового покрытия, а также повреждения с оставшимся на трубе слоем полиэтилена толщиной менее 1,5 мм.
Участок изоляционного покрытия трубы в месте его повреждения очистить от загрязенений на всей площади дефекта и на расстоянии от края дефекта на менее 20 см.
Поверхность трубы в месте дефекта дополнительно очистить от загязнений, ржавчины, пыли и влани стальными проволочными щетками и суххой протирочной тканью.
При температуре наружного воздуха ниже 10°C очищенную поверхность изоляционного покрытия трубы и поверхность металла трубы равномерно нагреть пропановой горелкой до температуры 30-40°C не, допуская при этом коробления, плавления или отслаивания изоляционного покрытия, после чего нанести ремонтный материал.
Для ремонта повреждений до 300 мм заводского покрытия используется ремонтный матерал фирмы Canusa типа GBR, который поставляется в рулонах по 30 м, шириной 150-300 мм.
Для нанесения GBR не требуется праймер. Глубокие повреждения изоляции (до металла трубы) заполняются адгезивом Filler Adhesive. Чистая поверхность нагревается до 90°C, а затем наносится GBR.
5.2.3.3 Требования к качеству и приемка работ
Материалы, применяемые для работ должны иметь сертификаты, по которым контролируют их соответствие требованиям проекта и нормативным документам.
При выполнении работ производить контроль качества применяемых материалов, операционный и инспекционный контроль работ по изоляции стыков, качества изоляционного покрытия.
Качество очистки внешних поверхностей проверяют внешним осмотром. На поверхности не должно быть острых выступов, заусениц, задиров, капель металла, шлака, флюса, копоти, грязи, влаги, масла, ржавчины, окалины. Очищенная поверхность должна иметь серо-стальной цвет.
Следует непрерывно проводить контроль качества работ при нанесении защитных покрытий, контролировать:
- нанесение праймера;
- установку и усадку манжет.
Следует также проводить визуальный осмотр готового покрытия с целью контроля его состояния, при этом сформированное покрытие должно отвечать следующим требованиям:
- нахлест манжеты на заводское покрытие не менее 75 мм в каждую сторону;
- повторение рельефа изолируемых поверхностей, отсутствие гофр, протяженных и локальных воздушных включений;
- отсутствие проколов, задиров, других дефектов.
Технические критерии и средства контроля приведены на листе 12.
5.2.4 Укладка изолированного трубопровода
5.2.4.1 Область применения
Технологическая карта разработанан на укладку изолированного трубопровода в траншею.
Укладочные работы следует выполнять в соответствии с требованиями:
- СНиП III-42-80*. Магистральные трубопроводы. Правила производства и приемки работ
- СНиП 3.01.01-85*. Организация строительного производства. - ВСН 004-88. Строительство магистральных трубопроводов. Технология и организация;
- ВСН 012-88. Строительство магистральных и промысловых трубопроводов. Контроль качества и приемка работ
В состав работ, рассматриваемых картой входят:
- строповка и подъем трубопровода на троллейных подвесках;
- ремонт поверхностных повреждений изоляции в местах соприкосновения с лежками;
- опускание нитки трубопровода в траншею и переезд в процессе работы;
- подчистка обвалов траншеи.
5.2.4.2 Организация и технология выполнения работ
До начала укладки трубопровода необходимо выполнит следующие работы:
- заизолировать трубопровод и уложить его не дальше двух метров от кромки траншеи;
- проверить сплошность покрытия искровым дефектоскопом;
- вырыть траншею.
Укладка трубопровода выполняется непрерывным способом с использованием троллейных подвесок типа ТПП с катками, облицованными полиуретаном. Стрелы кранов-трубоукладчиков, участвующих в укладке, должны быть обрезинены.
На сложных участках трассы во избежание поломок трубопровода или опрокидывания трубоукладчиков в колонне должен быть дополнительный трубоукладчик, снабженный мягким полотенцем для поддержания нитки трубопровода в местах резкой перемены рельефа местности.
Расстояние между трубоукладчиками в колонне составляет 15-20 м между первым и вторым и 10-15 м между вторым и третьим трубоукладчиками.
Высота подъема трубопровода над поверхностью строительной полосы принимается 0,5-0,8 м.
5.2.4.3 Требования к качеству и приемка работ
Соблюдение требований нормативных документов должно выполняться в части:
- входного контроля сплошности изоляционного покрытия;
- подготовки дна траншеи.
При укладке изолированного трубопровода должно быть обеспечено:
- проектное положение трубопровода;
- сохранность труб и изоляционного покрытия;
- плотное прилегание трубопровода ко дну траншеи;
- минимальное расстояние между трубопроводом и стенкой траншеи не менее 100 мм.
При выполнении работ следует своевременно оформлять исполнительную документации и акты промежуточной проверки в соответствии с перечнем, приведенным в ВСН 012-88, в т.ч.:
- журнал изоляционно-укладочных работ и ремонта изоляции;
- акт приемки уложенного и забалластированного трубопровода.
5.2.6 Очистка полости и испытание
Работы по очистке полости и испытанию нефтепровода должны производиться по технологии, включающей: - защиту полости нефтепровода от загрязнения на всех этапах сооружения; - предварительную очистку полости протягиванием механических очистных устройств в процессе производства сварочно-монтажных работ; - очистку полости нефтепровода и сбор загрязнений в конце очищаемого участка; - предварительное испытание крановых узлов запорной арматуры до их монтажа в нитку нефтепровода;
- контроль проходного сечения нефтепровода (выявление вмятин, гофр овальностей и др.) поршнем-калибром; - испытание нефтепровода на прочность давлением, создающим напряжения в металле трубы до минимального нормативного предела текучести, и проверку на герметичность; - обеспечение экологической безопасности при производстве работ;
- осушку полости нефтепровода; - проверку нефтепровода внутритрубными диагностическими устройствами. Работы по очистке полости и испытанию нефтепроводов производятся под руководством комиссии, состоящей из представителей генерального подрядчика (треста-контрактодержателя), субподрядных организаций и представителей заказчика. Комиссия по испытанию нефтепровода назначается совместным приказом генерального подрядчика и заказчика или на основании совместного приказа их вышестоящих организаций. Председателем комиссии по испытанию назначается представитель подрядчика.
Люди, машины, механизмы и оборудование при очистке полости и испытании нефтепровода должны находиться за пределами охранной зоны.
Замер параметров испытания должен производиться дистанционно приборами, вынесенными за пределы охранной зоны.
Проведение очистки полости, а также испытания нефтепроводов на прочность и проверки на герметичность без надежной связи не допускаются.
О производстве и результатах очистки полости, испытания нефтепроводов на прочность и проверки на герметичность должны быть составлены акты по установленной форме.
Для проведения гидравлического испытания давление внутри нефтепровода создают водой. В состав основных работ по гидравлическому испытанию трубопровода входят: - подготовка к испытанию;
- наполнение трубопровода водой;
- подъем давления до испытательного;
- испытание на прочность; - сброс давления до проектного рабочего;
- проверка на герметичность; При необходимости выполняются работы, связанные с выявлением и ликвидацией дефектов.
Давление Рисп при гидравлическом испытании на прочность должно быть: - в верхней точке участка - 1,1 Рраб; - в нижней точке - не более давления, соответствующего минимальному нормативному пределу текучести материала трубы.
Время выдержки под испытательным давлением должно составлять 24 часа.
При подготовке к испытанию необходимо выполнить следующие операции:
- смонтировать на концах испытуемого участка сферические заглушки; - смонтировать и испытать обвязочные трубопроводы наполнительных и опрессовочных агрегатов и шлейф подсоединения к нефтепроводу давлением, равным 1,25 Рисп в течение 6 часов; - смонтировать узлы пуска и приема поршней;
- установить контрольно-измерительные приборы.
При заполнении трубопровода водой для гидравлического испытания из него необходимо удалить воздух с помощью поршней- разделителей.
Наполнение трубопровода с пропуском поршня-разделителя производится при полностью открытой линейной запорной арматуре.
Давление в нефтепроводе поднимают наполнительными агрегатами до давления, максимально возможного по их техническим характеристикам, а далее опрессовочными агрегатами - до давления испытания.
Внутритрубная диагностика нефтепровода производиться по договоренности с заказчиком с целью обнаружения нарушения его формы и механических повреждений стенок труб (овальность, вмятины и др.), дефектов коррозионного происхождения, трещин в сварных соединениях и стенках труб, а также фиксирования фактического пространственного положения трубопровода и его отклонения от проектного. По результатам расшифровки данных внутритрубной диагностики дается общая оценка исходного (базового) технического состояния нефтепровода перед вводом в эксплуатацию.
Внутритрубную диагностику нефтепровода проводят путем пропуска по нему специальных снарядов и осуществляют в последовательности:
- магнитный очистной поршень-шаблон для сбора металлических предметов, случайно попавших в полость нефтепровода, и проверки возможности пропуска инспекционных дефектоскопов; - снаряды для выявления коррозионных дефектов, обнаружения трещин в стенках и сварных соединениях труб, пространственного положения нефтепровода.
Конструкция линейной части нефтепровода должна обеспечивать возможность проведения внутритрубной диагностики, в том числе иметь:
- камеры запуска и приема внутритрубных устройств; - постоянный внутренний диаметр и равнопроходную линейную арматуру без выступающих внутрь трубопровода узлов и деталей, а также сварочного грата, подкладных колец; - минимальный радиус изгиба нефтепровода не менее пяти его диаметров; - решетки на тройниках-врезках отводов, перемычек нефтепровода, исключающие попадание внутритрубных устройств в ответвления;
- самостоятельные узлы пуска и приема внутритрубных устройств на участках переходов нефтепровода через естественные и искусственные препятствия, диаметр которых отличается от диаметра основного трубопровода; - сигнальные приборы, маркерные устройства, регистрирующие прохождение внутритрубных устройств, установленные в узлах пуска, приема и промежуточных пунктах на нефтепроводе.
Внутритрубную диагностику трубопровода следует выполнять по специальной инструкции, которая должна предусматривать организацию работ по пропуску диагностических устройств, технологию их пуска и приема, методы и средства контроля за прохождением диагностических устройств, требования безопасности и противопожарные мероприятия.
Внутритрубная диагностика трубопровода проводится в потоке воздуха, природного газа или воды. Режим работы компрессорной (подача газа, воздуха) или насосной (подача воды) станции должен быть согласован с оптимальными параметрами перемещения диагностического устройства.
В общем случае в состав основных работ по внутритрубной диагностике входят (в порядке последовательности их выполнения):
- подготовка нефтепровода к пропуску внутритрубного устройства;
- запасовка внутритрубного устройства в камеру запуска; - пропуск внутритрубного устройства под давлением транспортируемого газа (воздуха, воды) с записью информации о техническом состоянии трубопровода в памяти устройства; - приемка внутритрубного устройства в камере приема;
- расшифровка полученной информации.
6 КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА КОЛЬЦЕВЫХ СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ
Для обеспечения требуемого уровня качества кольцевых сварных соединении нефтепровода выполняются:
- пооперационный контроль;
- визуальный контроль;
- контроль неразрушающими физическими методами;
- механические испытания образцов сварных соединений. Лаборатории контроля качества должны иметь лицензию Госгортехнадзора России.
Пооперационный контроль производитель работ выполняет непосредственно и непрерывно в процессе проведения операций по сборке и сварке нефтепровода. При пооперационном контроле проверяют соответствие выполняемых работ проекту, требованиям СНиП III-42-80*, ВСН 006-89, ВСН 012-88, государственных стандартов, технологических инструкций и карт.
Визуальный контроль и обмер сварных соединений выполняются бригадирами сварочно-монтажных бригад, инженерно-техническими работниками линейных технологических потоков, а так же работниками службы контроля качества строительства подрядчика с применением необходимого измерительного инструмента. Пооперационному контролю и визуальному осмотру подлежат кольцевые сварные соединения допускных стыков сварщиков, а также все сварные соединения нефтепровода. При этом качество швов оценивают по результатам осмотра наружной и внутренней поверхности сварных соединений нефтепровода.
Перед визуальным осмотром кольцевые сварные соединения очищают от шлака, брызг металла, грязи, снега и т.п.
При визуальном контроле проверяют соответствие кольцевых сварных соединений требованиям СНиП III-42-80* раздел 4.
На поверхности сварных швов и околошовной зоны должны отсутствовать поры и трещины любых размеров, а также другие видимые дефекты, размеры которых превышают регламентированные для неразрушающего контроля (табл.14 ВСН 012-88 ч. 1.) Таблица приведена в приложении № 2
Следует проверить наличие соответствующих отметок, идентифицирующих проверяемый стык (шифр/клеймо сварщика, порядковый номер стыка плети и др.).
В случае, если при визуальном осмотре в сварном соединении обнаружены недопустимые дефекты, данное сварное соединение подлежит вырезке или ремонту в соответствии с требованиями нормативной документации.
Все кольцевые сварные соединения нефтепровода, выполненные дуговыми методами сварки, подлежат 100% неразрушающему контролю физическими методами (радиографическому и ультразвуковому). Объём и соотношение методов неразрушающего контроля должны соответствовать СНиП III-42-80* раздел 4.28.
Сварные соединения после ремонта подвергаются радиографическому контролю в объеме 100%
Контроль качества сварных соединений неразрушающими методами могут осуществлять производственные испытательные лаборатории при наличии обученного персонала, современного оборудования и нормативной документации, а также имеющие лицензию Госгортехнадзора России на проведение работ по неразрушающему контролю.
Радиографический контроль выполняется при использовании рентгеновских аппаратов или источников радиоактивного излучения, обеспечивающих требования ГОСТ 7512-82.
Оборудование и материалы, применяемые при радиографическом контроле, должны обеспечивать выявление недопустимых дефектов, указанных в приложении № 1. На каждом радиографическом снимке необходимо присутствие эталонов чувствительности, форма и размеры которых должны соответствовать требованиям ГОСТ 7512-82.
Чувствительность радиографического контроля должна быть не ниже 3 класса (рабочее давление в трубопроводе до 10 МПа)
Денситометры и набор мер для измерения оптической плотности снимков, должны быть метрологически аттестованы.
Ультразвуковой контроль сварных соединений нефтепровода, выполненных дуговыми способами сварки, должен соответствовать требованиям ГОСТ 14782-82. Средства контроля должны быть метрологически аттестованы.
УЗК контроль можно проводить в ручном, механическом или автоматизированном режимах.
Для ручного контроля и контроля с механизацией сканирования применяются ультразвуковые эхо-импульсные дефектоскопы, укомплектованные пьезоэлектрическими преобразователями, рассчитанными на рабочую частоту в диапазоне от 1,25 до 5 МГц.
Для автоматизированного контроля применяется оборудование и технология, обеспечивающая выявление и фиксацию всех недопустимых дефектов сварного шва.
При обнаружении дефекта определяют следующие его характеристики:
- амплитуду эхо-сигнала от дефекта;
- наибольшую глубину залегания дефекта в сечении шва;
- условную протяженность дефекта;
- суммарную условную протяженность дефектов на оценочном участке.
Дефекты сварных соединений дуговой сварки по результатам ультразвукового контроля относят к одному из следующих видов:
- непротяженные;
- протяженные;
- цепочки и скопления.
К непротяженным относят дефекты, условная протяженность которых не превышает 10 мм.
К протяженным относят дефекты, условная протяженность которых превышает 10 мм.
Цепочками и скоплениями считаются три и более дефектов, если при перемещении искателя соответственно вдоль или поперек шва огибающие последовательности эхо-сигналов от этих дефектов при поисковом уровне чувствительности пересекаются (не разделяются).
При разделении эхо-сигналов дефекты считают одиночными.
По результатам ультразвукового контроля считают годным выполненное дуговой сваркой сварное соединение, в котором отсутствуют:
- непротяженные дефекты, амплитуда эхо-сигнала от которых превышает амплитуду эхо-сигнала от контрольного отражателя в СОП (стандартный образец предприятия) или суммарная, условная протяженность которых в шве превышает 1/6 периметра шва;
- цепочки и скопления, для которых амплитуда эхо-сигнала от любого дефекта, входящего в цепочку (скопление), превышает амплитуду эхо-сигнала от контрольного отражателя в СОП или суммарная, условная протяженность дефектов, входящих в цепочку (скопление), более 30 мм на любые 300 мм шва;
- протяженные дефекты в сечении шва, амплитуда эхо-сигнала от которых превышает амплитуду эхо-сигнала от контрольного отражателя в СОП или условная протяженность которых более 50 мм на любые 300 мм шва:
- протяженные дефекты в корне шва, амплитуда эхо-сигналов от которых превышает амплитуду эхо-сигналов от контрольного отражателя в СОП или условная протяженность такого дефекта превышает 1/6 периметра шва.
При описании результатов контроля следует каждый дефект (или группу дефектов) указывать отдельно и обозначать в последовательности, приведенной в пункте 5.87.1. ВСН 012-88 ч. 1.
Кольцевые сварные соединения признаются годными по результатам радиографического и ультразвукового контроля, если в них отсутствуют указанные в приложении № 2 недопустимые дефекты.
Результаты неразрушающего контроля должны быть оформлены заключением по форме 2.9-2.10 ВСН 012-88 4.2.
При получении неудовлетворительных результатов неразрушающего контроля кольцевого сварного соединения при сооружении нефтепровода данное кольцевое соединение подлежит вырезке или ремонту.
Испытания механических свойств сварных соединений выполняются при сварке допускных стыков. Порядок оценки результатов этих испытаний приведен в разделе 4 СНиП III-42-80*
В процессе сооружения нефтепровода Заказчик имеет право подвергнуть дополнительному неразрушающему контролю или испытанию образцов для определения механических свойств любое кольцевое сварное соединение.
Министерство образования Российской Федерации
Ростовский государственный строительный университет
Кафедра пожарной и производственной безопасности
ЗАДАНИЕ
на выполнение раздела дипломного проекта
"Безопасность жизнедеятельности"
студенту______________________________группы________________
Состав раздела:
Раздел "Безопасность жизнедеятельности" является самомтоятельной частью дипломного проекта, выполняется в сроки, установленные кафедрой "Пожарная и производственная безопасность" по заданию преподавателя.
Раздел БЖД включает в себя три подраздела (объем 12-15 стр.):
1. Безопасность труда.
2. Экологическая безопасность.
3. Расчетная часть. Обосновать
_________________________________
________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Срок выполнения "_____"_____________2002 г.
Консультант________________________________( ____________________ )
7 ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ И ОХРАНА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ
7.1 Общие требования
При производстве работ по строительству нефтепровода выполняются требования следующих нормативных документов по охране труда:
- СНиП Ш-4-80*. Техника безопасности строительстве;
- СНиП 12-03-99 "Безопасности труда в строительстве";
- Стандарты системы стандартов безопасности труда (ССБТ);
- СНиП 23-05-95 "Естественное и искусственное освещение";
- Правила устройства электроустановок;
- Правила техники безопасности при эксплуатации электроустановок потребителей;
- ПОТ РО-200-01-95.Правила по охране труда на автомобильном транспорте;
- Инструкция по перевозке крупногабаритных и тяжеловесных грузов автомобильным транспортом по дорогам РФ от 27.05.1996г.; Правила дорожного движения РФ;
- РД 10-382-00 Правила устройства и безопасной эксплуатации грузоподъемных кранов;
- ПБ 10-157-97 Правила устройства и безопасной эксплуатации кранов-трубоукладчиков;
- ПБ 10-115-96 Правила устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением;
- ПБ 12-245-98 Правила безопасности в газовом хозяйстве;
- ППБ-01-93 Правила пожарной безопасности в РФ;
- Инструкции по охране труда по профессиям и видам работ;
- Правила техники безопасности при строительстве магистральных стальных трубопроводов (ВНИИСТ, Миннефтегазстрой);
- РД 102-011-89. Охрана труда. Организационно-методические документы;
Инструкции заводов-изготовителей, применяемых машин и оборудования по обеспечению их безопасной эксплуатации.
Общее руководство, организация обучения работающих, организация контроля над выполнением требований охраны труда при производстве строительно-монтажных работ возложено на технического директора (главного инженера) организации, а в линейных подразделениях - на начальника участка.
Линейные инженерно-технические работники ( прорабы, мастера, механики и др.) по списку должностей, утвержденному руководителем организации, периодически, не реже одного раза в год, проходят проверку знаний по охране труда с учетом характера выполняемых работ, а по правилам Госгортехнадзора в сроки, установленные данными правилами. Вновь поступившие на работу руководители или специалисты должны пройти проверку знаний не позднее одного месяца со дня вступления в должность.
Проверка знаний осуществляется постоянно действующей аттестационной комиссией предприятия и оформляется протоколом проверки знаний с выдачей соответствующих удостоверений.
Все рабочие перед началом работ проходят обучение безопасным методам труда в объеме инструкций по охране труда для соответствующих профессий.
Перед допуском к работе вновь принятые работники проходят вводный инструктаж по охране труда.
Рабочие после прохождения вводного инструктажа проходят первичный инструктаж на рабочем месте, а в дальнейшем повторный инструктаж по охране труда на рабочем месте не реже одного раза в три месяца.
При введении в действие новых или переработанных стандартов, правил, инструкций по охране труда, а также изменений к ним, при изменении технологического процесса, замене или модернизации оборудования, приспособлений и инструмента, материалов и других факторов, влияющих на безопасность труда, при нарушении работающими требований безопасности труда, по требованию органов надзора, а также при перерывах в работе более 30 календарных дней, с работниками проводится внеплановый инструктаж.
При выполнении разовых работ, не связанных с прямыми обязанностями по специальности (погрузка, выгрузка, уборка территории и т. п.); ликвидации последствий аварий, стихийных бедствий; производстве работ, на которые выдается наряд-допуск с работниками проводится целевой инструктаж по охране труда.
Администрация обеспечивает работников спецодеждой, спецобувью и средствами индивидуальной защиты в соответствии с типовыми отраслевыми нормами, а работники обязаны пользоваться выданными им средствами индивидуальной защиты.
На производственных участках эксплуатирующих опасные производственные объекты (грузоподъемные краны, краны-трубоукладчики, сосуды, работающие под давлением и т.п.) организован производственный контроль в соответствии с "Положением о производственном контроле над соблюдением требований промышленной безопасности при эксплуатации опасных производственных объектов".
В соответствии с Приказом Минздрава РФ работники проходят предварительные (при поступлении на работу) и периодические медицинские осмотры.
Администрация генподрядной организации своевременно оповещает все свои подразделения и субподрядные организации о резких переменах погоды и надвигающихся стихийных бедствий (пурга, ураганный ветер, снегопад, сель, наводнения, гроза и т. п.).
При производстве строительно-монтажных работ необходимо соблюдать технологическую последовательность производственных операций так, чтобы предыдущая операция не являлась источником производственной опасности при выполнении последующих.
Применяемые при производстве строительно-монтажных работ машины, оборудование и технологическая оснастка по своим техническим характеристикам должна соответствовать условиям безопасного выполнения работ.
До начала производства работ на каждой строительной площадке необходимо организовать:
- места прохода людей и проезда механизмов;
- ограждения опасных зон и зон работы машин и механизмов;
- оснащение первичными средствами пожаротушения;
- оснащение надписями и предупреждающими знаками опасных зон по ГОСТ 12.4.026-76;
- освещение рабочих мест, а также проходов и проездов при работе в темное время суток.
Расположение на строительной площадке постоянных и временных сооружений, механизированных установок, складов, сетей энергоснабжения должно соответствовать строительному генплану.
Территория строительной площадки должна быть спланирована так, чтобы общий сток поверхностных вод осуществлялся за счет соответствующих уклонов и устройства водоотливных канав. Застой воды на строительной площадке, подъездных дорогах и в траншеях не допускается.
Пожарная безопасность на строительной площадке, участках работ и рабочих местах должна обеспечиваться в соответствии с требованиями "Правил пожарной безопасности в РФ ППБ-01-93". Электробезопасность должна обеспечиваться в соответствии с требованиями ГОСТ 12.1.013-78.
Генподрядчик обязан своевременно обеспечить субподрядчика надлежащей документацией и сдать по акту разбивку трассы.
Генподрядчик и субподрядчик совместно разрабатывают график выполнения совмещенных работ, учитывая безопасность их производства. Субподрядчик обязан обеспечить выполнение всех требований по технике безопасности и производственной санитарии на работах, проводимых им по подрядному договору.
Административно-технический персонал организаций за выполнение обязанностей по соблюдению требований охраны труда несет ответственность в порядке, установленном законодательством.
До начала работ на трассе необходимо получить сведения о разминировании в местном военном комиссариате. Обследование местности должно производиться представителями саперных частей. При случайном обнаружении боеприпасов работы должны быть прекращены до устранения опасности саперами.
7.1 Земляные работы
При производстве работ необходимо руководствоваться правилами техники безопасности, изложенными в действующих нормативных документах:
- СНиП Ш-4-80*. Техника безопасности строительстве;
- СНиП 12-03-99. Безопасность труда в строительстве. Часть 1. Общие требования;
- Правила техники безопасности при строительстве стальных магистральных трубопроводов (ВНИИСТ, Миннефтегазстрой);
- РД 102-011-89. Охрана труда. Организационно-методические документы ;
- Производственные инструкции по технике безопасности по профессиям;
Обеспечение техники безопасности и охраны труда возлагают на руководителя подразделения, выполняющего рекультивацию плодородного слоя грунта. В обязанности ответственного лица по технике безопасности вменяется проводить инструктаж рабочих по безопасным методам выполнения работ, контролировать правильность и безопасность эксплуатации машин.
Перед началом работы необходимо обследовать трассу трубопровода для проверки соответствия проекту всех знаков и технического расположения подземных сооружений, чтобы принять соответствующие меры предосторожности.
Машинистом бульдозера может быть лицо не моложе 18 лет, прошедшее обучение по утвержденной программе.
Машинист бульдозера должен иметь удостоверение на право управления, регулярно осматривать машину и своевременно устранять неисправности, регулярно выполнять профилактический ремонт.
Во время работы в кабине машины и рабочей зоне запрещено находиться посторонним лицам.
Машинист не имеет права передавать управление машиной другому лицу без разрешения на это ответственного за зксплуатацию машин.
Нельзя оставлять без наблюдения машину при работающем двигателе. Если необходимо поставить машину на местности с уклоном, то следует выключить двигатель машины, затормозить, отвал опустить на землю, под гусеницы подложить упоры. Перед тем, как сойти с машины, машинист должен поставить все рычаги в нейтральное пололенпе и выключить все приводы.
При одновременной работе двух бульдозеров, идущих один за другим, между ними следует соблюдать интервал не менее 20 м.
Запрещено проводить ремонт, чистку, наладку и смазку бульдозера при работающем двигателе.
Для очистки отвала бульдозера необходимо остановить машину, а отвал опустить на землю.
Работа бульдозера на местности с продольным уклоном более 36º запрещена
В местах пересечения воздушных линий злектропередач для исключения возможности их повреждения и в целях безопасности проведения работ устанавливают охранную зону, в пределах которой работать на машине разрешено при полностью снятом напряжении. В случае невозможности снять напряжение работу можно производить только при наличии письменного разрешения эксплуатирующей линию организации, наряда-допуска и под постоянным руководством ответственного лица, назначенного из инженерно-технических работников.
Производство земляных работ в зоне действующих подземных коммуникаций осуществляется под непосредственным руководством прораба или мастера, а в охранной зоне кабелей, находящихся под напряжением, или действующего трубопровода, кроме того, под наблюдением работников, эксплуатирующих указанные коммуникации.
Разработка грунта механизмами допускается на расстоянии не менее 2м от подземных коммуникаций. В 2-х метровой зоне от подземных коммуникаций разработка ведутся вручную.
Если обнаружены подземные коммуникации, не указанные в рабочих чертежах, то земляные работы немедленно прекращаются, и вызывается на место представитель организации, эксплуатирующей эти коммуникации.
Одновременно принимаются меры по защите обнаруженных коммуникаций от повреждений.
Котлованы и траншеи, разрабатываемые в местах, где происходит движение людей или транспорта, ограждаются переносными заборами сигнальной лентой.
На ограждении устанавливаются предупредительные надписи и знаки, а в ночное время - сигнальное освещение.
Рытье котлована и траншей с вертикальными стенками без креплений в нескальных и незамерзших грунтах выше уровня грунтовых вод и при отсутствии вблизи подземных сооружений допускается на глубину не более:
- 1 м - в насыпных, песчаных и крупнообломочных грунтах;
- 1,25 м - в супесях;
- 1,5 м - в суглинках и глинах.
Грунт, вынутый из траншеи или котлована, размещается на расстоянии 0,5 м от бровки выемки.
Перед допуском рабочих в котлован или траншею проверяется устойчивость откоса.
Производство работ в котлованах и траншеях с откосами, подвергшихся увлажнению, разрешается только после тщательного осмотра производителем работ (мастером) состояния грунта откосов и обрушения неустойчивого грунта в местах, где обнаружены "козырьки" или трещины (отслоения).
При разработке траншеи одноковшовым экскаватором оператор должен убедиться, что в опасной зоне работ, равной длине стрелы плюс 5 м нет посторонних.
Во время работы бульдозера запрещается подходить к нему. При засыпке траншей отвал бульдозера не разрешается ввыдвигать за бровку более чем на 0,5 м.
В местах пересечения траншеи с подземными коммуникациями засыпка производится экскаватором слоями не более 0,1 м с тщательным уплотнением грунта, чтобы избежать повреждения коммуникаций при последующей осадке грунта.
7.2 Погрузочно-разгрузочные работы и транспортные работы
При выполнении погрузочно-разгрузочных работ необходимо строго выполнять правила техники безопасности, изложенные в следующих нормативных документах:
- СНиП Ш-4-80*. Техника безопасности строительстве;
- СНиП 12-03-99. Безопасность труда в строительстве. Часть 1. Общие требования;
- Правила техники безопасности при строительстве стальных магистральных трубопроводов (ВНИИСТ, Миннефтегазстрой);
- РД 102-011-89. Охрана труда. Организационно-методические документы ;
- Производственные инструкции по технике безопасности по профессиям;
- Сборник инструкций и рекомендаций по технике безопасности для строителей объектов нефтяной и газовой промышленности;
- ПБ 10-115-96 Правила устройства и безопасной эксплуатации грузоподъемных кранов;
- Рекомендации по технике безопасности при производстве погрузочно-разгрузочных работ на всех видах транспорта;
Лицо, ответственное за безопасное производство работ кранами, обязано:
- непосредственно руководить работами по выгрузке труб из полувагонов:
- ознакомить всех, занятых на данной операции, с проектом производства работ и технологической схемой;
- следить за исправным состоянием и своевременным осмотром съемных грузозахватных приспособлений:
- особое внимание следует уделить правильности строповки труб, не допускать перегрузки крана, следить, чтобы не было людей в опасной зоне при работе крана;
- разрешать работать только с исправными грузозахватными приспособлениями;
- запретить перемещение грузов волоком и над людьми:
- запретить подъем защемленных и неправильно застропованных грузов;
прекращать работу на кранах при силе ветра более 6 баллов, во время сильного снегопада, тумана или грозы.
Погрузо-разгрузочные работы производятся механизированными способами согласно требованиям "Правил устройства и безопасной эксплуатации грузоподъемных кранов", утвержденных Госгортехнадзором РФ.
Погрузо-разгрузочные работы выполняются под руководством мастера, имеющего удостоверение на право производства работ и отвечающего за безопасное перемещение грузов грузоподъемными машинами.
Площадки для погрузочных и разгрузочных работ асфальтируются и имеют уклон не более 2-х градусов.
В соответствующих местах установлены надписи: "Выезд", "Въезд", "Разворот" и другие надписи ограничения.
Краны устанавливаются на все имеющие опоры. Под опоры подкладываются устойчивые подкладки, которые являются инвентарной принадлежностью крана.
Не допускаются работы па грузоподъемном кране, если скорость ветра превышает допустимую величину, указанную в паспорте крана.
Подача вагонов к фронту выгрузки выполняется тепловозом. Железнодорожные полувагоны перед выгрузкой из них труб затормаживаются специальными башмаками. Запрещается подкладывать под колеса камни, доски и т.п.
Производство работ стреловыми кранами на расстоянии менее 30м от подъемной выдвижной части крана в любом ее положении, а также от груза до вертикальной плоскости, образуемой проекцией на землю ближайшего провода воздушной линии электропередачи напряжением более 42В, должно производиться по наряду-допуску под непосредственным руководством лица, ответственного за безопасное производство работ кранами. При производстве работ в охранной зоне ЛЭП наряд-допуск выдается при наличии разрешения организации, эксплуатирующей ЛЭП и обязательном ее отключении на время производства работ.
Автокраны устанавливаются так, чтобы расстояние между стенкой полувагона и его поворотной частью (при любом ее положении) было не менее 1 м.
При производстве работ по подъему, перемещению и укладке труб необходимо соблюдать следующие правила:
- лицам, не имеющим прямого отношения к работе, запрещается находиться на месте производства работ и на кранах;
- для подъема людей на полувагоны необходимо пользоваться инвентарными лестницами с площадками;
- по окончании строповки труб стропальщики должны сойти с полувагона и удалиться в безопасное место (площадка лестницы), и только после этого старший стропальщик может подать команду машинисту автокрана о подъеме;
- перед подъемом трубы или пакет труб должны быть предварительно приподняты на высоту 20-30 см для проверки правильности строповки и надежности действия крана;
- перемещать трубы в горизонтальном направлении следует предварительно подняв тих не менее чем на 0,5 м выше встречающихся на пути препятствий;
- нельзя находиться людям у стрелы крана плюс 5 м, запрещается переносить трубы над людьми;
- запрещается выполнять преждевременную расстроповку труб, не убедившись в их надежном закреплении в штабеле или на трубовозе.
В процессе эксплуатации грузозахватных приспособления и тара должны подвергаться периодическому осмотру лицом, на которое возложен надзор за безопасной работой машин и механизмов, в сроки не реже:
- стропы - каждые десять дней;
- траверсы, тара, клещи и другие захваты - каждый месяц.
Результаты осмотра заносятся в журнал учета и осмотра. Кроме того, стропы каждый раз перед началом работ осматриваются стропальщиком.
Запрещается участвовать в погрузочно-разгрузочных работах водителям или другим лицам, не входящим в состав бригады.
Нахождение людей на штабеле труб запрещается. Складировать трубы следует в штабеля высотой не более З м с закреплением инвентарными, упорными башмаками, как указано в технологической карте.
При укладке труб около железнодорожных путей, между краем штабеля и ближайшим рельсом должно быть расстояние не менее 2,5 м.
Перед перевозкой труб на трубовозе выполняется следующее:
- тягач и прицеп надежно соединяется предохранительным (аварийным) стальным канатом;
- труба сзади обозначается знаком "Крупногабаритный груз", а в темное время суток и в условиях недостаточной видимости, кроме того спереди -фонарем или световозвращателем белого цвета, а сзади фонарем или световозвращателем красного цвета.
Запрещается при разгрузке труб стаскивать их с автопоезда трактором или другими механизмами, а также разгружать путем выезда автомобиля из-под труб.
Бензовозы и автомобили для перевозки легковоспламеняющихся (огнеопасных) грузов оборудованы двумя огнетушителями. Выхлопная труба выведена вправо под радиатор.
Бензовоз оборудован металлической цепью (заземлителем), конец которой должен касаться земли для снятия статического электричества.
Перевозка людей организована автобусами или специально оборудованными автомобилями. При перевозке людей автомобилями необходимо чтобы:
- стаж работы водителя должен быть не менее трех лет;
- кузов автомобиля, предназначенный для постоянной перевозки пассажиров, оборудован тентом, лесенкой для посадки и высадки пассажиров, углекислотными огнетушителями, внутри кузова оборудованы освещение и сигнальная система к водителю;
- скорость движения не должны превышать 60 км/час;
- перед поездкой водитель обязан проинструктировать пассажиров о порядке посадки и высадки, а также предупредить их о том, что в кузове не стоять и не сидеть на бортах.
Запрещается перевозить людей:
- находящихся в стадии опьянения;
- на автомобиле-самосвале (в кузове), автомобиле-цистерне и других специальных автомобилях, грузовом прицепе (полуприцепе), на тракторах;
- в одном кузове с баллонами, огнеопасными материалами; на сиденье рядом с водителем сверх предусмотренного техническим паспортом числа мест;
- на грузе, находящимся на уровне или выше бортов.
7.3 Сборочно-сварочные работы
При сборке и сварке секций из отдельных труб на трубосварочной базе следует руководствоваться требованиями, изложенными в документах:
- СНиП III -42-80*. Магистральные трубопроводы. Правила производства и приемки работ;
- СНиП III -4-80*. Техника безопасности в строительстве;
- СНиП 12-03-99. Безопасность труда в строительстве. Часть 1. Общие требования
- РД 102-011-89. Охрана труда. Организационно-методические документы;
- Правила техники безопасности при строительстве магистральных стальных трубопроводов;
- Правила технической эксплуатации электроустановок потребителей и Правила техники безопасности при эксплуатации электроустановок потребителей (ПТЗ и ПТБ)
- ГОСТ 12.2.004-75. ССБТ. Машины и механизмы специальные для трубопроводного строительства. Требования безопасности;
- ГОСТ 12.3.003-86. ССБТ. Работы электросварочные. Общие требования безопасности;
- Правила пожарной безопасности при производстве строительно-монтажных работ, утвержденные ГУПО МВД РФ 26.02.1996 г;
- другими нормативно-техническими документами и справочной литературой, приведенной в приложении к РД 102-011-89.
При выполнении электросварочных и газопламенных работ необходимо соблюдать требования санитарных правил при сварке и резке металлов, утвержденных Минздравом РФ.
К работе по электросварке допускается электросварщики, прошедшие аттестацию в соответствии с "Правилами аттестации сварщиков". Электросварщики должны иметь вторую квалификационную группу по электробезопасности.
Для предохранения от брызг расплавленного металла и излучения сварочной дуги, сварщик должен носить положенную по нормам спецодежду (брюки, надетые поверх обуви, манжеты рукавов куртки завязаны) и спецобувь, специальный шлем, закрывающий шею и плечи. Лицо и глаза защищены специальной маской или щитом со светофильтром.
На трубосварочной базе (ТСБ) специальными знакми безопасности по ГОСТ 12.4.026-76 обозначаются опасные зоны:
- перемещения труб, машин и оборудования;
- производства погрузочно-разгрузочных работ
- штабелирования труб и трубных секций;
- скатывания трубных секций;
- контроля сварных стыков рентгенаппаратами;
Для обеспечения безопасного производства работ в темное время суток ТСБ оборудована светильниками с освещенностью: в местах производства работ - не менее 20 лк, в местах проезда, проходах и местах складирования - не менее 10 лк.
Ответственность за соблюдением требований охраны труда на трубосворочных базах возлагается приказом по строительной организации на руководителей (начальника участка, прораба, мастера).
За несоблюдение требовании охраны труда рабочие, инженерно-технические и хозяйственные работники трубосварочных баз несут материальную, дисциплинарную, административную и уголовную ответственность в устанавленном законом порядке.
К работе на оборудовании базы БТС допускаются лица не моложе 18 лет, прошедшие специальную подготовку и получившие документ на право работы на оборудовании
Допуск посторонних лиц при работающем оборудовании в зону работ не разрешается.
Опасные зоны оборудования должны быть ограждены. Для прохода обслуживающего персонала на рабочие места должны быть предусмотрены переходы.
Движущиеся или вращающиеся части производственного оборудования, если они является источниками опасности, должны быть закрыты защитными кожухами с предупредительной окраской или снабжены другими средствами защиты или сигнализации.
Рабочие трубосворочных баз должны быть обеспечены спецодеждой, спецобувьо, и другими средствами индивидуальной защиты в соответствии с выполняемой работой и согласно действующим нормам.
В спецодежде, облитой горючими или смазочными материалами, не разрешается работать курить, подходить к огню.
Флюс, применяемый для сварки, должен быть сухим и не загрязненным маслом. Очищать швы при сварке под флюсом следует автоматическими приспособлениями или металлическими щетками или скребками.
Рабочие места должны быть снабжены индивидуальными медицинскими аптечками первой медицинской помощи и индивидуальными средствами пожаротушения,
Детали и узлы гидравлических приводов и устройств, работающие под давлением, должны быть испытаны на прочность и герметичность. Категорически запрещается заливать в гидравлическую систему масло, бывшее в употреблении.
В процессе эксплуатации оборудования трубосварочной базы категорически запрещается:
- находится в зонах продольного перемещения, накатывания и скатывания трубных секций;
- переходить линию во время работы;
- держать руки в световом пространстве между торцами труб;
- находиться в зоне перемещения труб на посту оброботки торцов;
- входить в кабину поста сварки и выходить из нее во время работы линии;
- работать при неисправном гидравлическом приводе, измерительных приборах, сигнальных сиренах, при давлениях в гидрасистеме линии больше 8 МПа, в гидросистеме центратора ,больше 12,5 МПа;
- находиться в трубе во время сборки;
Присоединение к сети и отсоединение от сети энергоустановок и электрооборудования, их техническое обслуживание и ремонт в период эксплуатации должны производиться электромонтером или электрослесарем, обученым основам электротехники, техники безопасности, имеющим квалификационное удостоверение и IV группу по электробезопасности при обслуживании электрооборудования.
На сварочной базе все электрооборудование, сварочные стеллажи, кабины управления и другие узлы и металлоконструкции должны быть соединены между собой и с заземляющим устройством источника питания стальной шиной сечением не менее 48*4 мм
Заземление электросварочных установок выполняют до включения их в электросеть, после чего проводят инструментальную проверку заземления с измерением сопротивления заземляющих устройств и составляют акт проверки. Сопротивление заземления должно быть не более 4 Ом. Работать без заземления строго запрещается.
После монтажа электрооборудования на сварочной базе следует провести проверку сопротивления изоляции электрических цепей (кроме аппаратуры пониженого напряжения 60 В и ниже), испытательным напряжением 1000 В в течение 1 мин. При этом сопротивление в цепях, электрически связанных с сетью, должно быть не менее 1 МОм, а в цепях, электрически не связанных с сетью, не менее 0,5 МОм.
При эксплуатации электрооборудования трубосварочной базы двери шкафов распределительных устройств, электрощитов и рубильников следует закрыть на замок, а ключ должен храниться у электомонтера.
Перед началом каждой смены электромонтер (электрослесарь) обязан внешним осмотром проверить исправность изоляции кабелей, проводов, всего электооборудования и заземления.
При эксплуатации оборудования запрещается:
- проводить профилактические осмотры и ремонтные работы под напряжением;
- включать напряжение до устранения обнаруженных неисправностей;
переносить и передвигать кабели, находящиеся под напряжением.
Для безопасности и удобства работ при сварке неповоротных стыков устанавливаются инвентарные страховочные опоры с просветом между поверхностью грунта и нижней образующей трубы не менее 0,5 м.
В местах устройства захлестов и врезки запорной арматуры устраивают приямок с размерами в плане во всех направлениях по 2 м от свариваемого стыка. В котловане на месте сварки стыка отрывают приямок глубиной 0,7 м.
При монтаже и сварке кривых вставок, катушек, запорной арматуры и захлестов работы производят под непосредственным руководством прораба или мастера.
Инструмент, необходимый для работы, следует укладывать не ближе 0,5 м от бровки котлована. Запрещается складывать материалы и инструмент на откосе отвала земли со стороны котлована.
Одновременная совместная работа газорезчика и электросварщика запрещается.
При сварке неповоротных стыков в потолочном положении используется защитный коврик, предохраняющий от сырости и холода.
Подварка шва ручной электродуговой сваркой внутри трубопровода разрешается при диаметре не менее 1020 мм с соблюдением следующих требований безопасности:
- передвигаться внутри трубопровода можно только на расстоянии не более 36 м от торца при обесточенном кабеле;
- скорость движения воздуха внутри трубопровода должна быть не менее 0,25 и более 1,5 м/с;
- у торца трубопровода постоянно находятся два страхующих рабочих, снабженных кислородным изолирующим противогазом, между страхующими и работающими внутри трубопровода рабочими установлена сигнальная связь;
- освещение внутри трубопровода осуществляется от источника питания напряжением не более 12 В;
- электросварщик работает на резиновом коврике и пользуется диэлектрическими галошами и перчатками;
- в жаркие дни температура воздуха внутри трубопровода не должна превышать температуру наружного воздуха.
Загрязненность воздуха вредными газами внутри трубопровода под шлем-маской не должна превышать предельно допустимых концентраций (в мг/мЗ), указанных в ГОСТ 12.1.005-88, а именно:
- окись железа с примесью окислов марганца до 3% - 6 мг/мЗ
- окись железа с примесью фтористого и марганцевого
- соединений-4 мг/мЗ
- марганец (в пересчете на окись марганца) - 0,3 мг/мЗ
- окись углерода - 20 мг/мЗ
- соли фтористоводородной кислоты (в пересчете на фтористый водород) - 1 мг/мЗ
7.4 Контроль качества сварных соединений
К работе с аппаратурой по физическим методам контроля качества сварных стыков (ультразвук, рентгенодефектоскопия) допускаются лица не моложе 18 лет, окончившие специальные курсы, и имеющие квалификационные удостоверения, обученные безопасным способам работы и прошедшие инструктаж по технике безопасности.
Общий контроль над соблюдением правил радиационной безопасности осуществляют технический директор и ведущие инженеры по охране труда подрядной организации, а непосредственный контроль начальник УККС и инженеры-радиографы.
Приказом по подрядной организации назначаются ответственные лица при работе с источниками ионизирующего излучения.
Приказом рентгенаппараты закрепляются за инженерами-радиографами, выполняющими работы по просвечиванию сварных стыков труб на монтажных участках. Инженер-радиограф несет ответственность за транспортировку и эксплуатацию рентгенаппаратов.
При выполнении работ по рентгендефектоскопии соблюдаются требования "Основных. санитарных правил обеспечения радиационной безопасности (ОСПОРБ-99), а также норм радиационной безопасности (НРБ-99).
7.5 Изоляционно-укладочные работы
При изоляции стыков следует соблюдать требования, изложенные в следующих документах:
- СНиП III -4-80*. Техника безопасности в строительстве;
- СНиП 12-03-99. Безопасность труда в строительстве. Часть 1. Общие требования
- РД 102-011-89. Охрана труда. Организационно-методические документы;
- Правила техники безопасности при строительстве магистральных стальных трубопроводов;
- ГОСТ 13.3.016-87. ССБТ. Строительство. Работы антикоррозионные. Требования безопасности;
- ПБ 10-115-96 Правила устройства и безопасной эксплуатации грузоподъемных кранов;
- других нормативно-технических документах и справочной литературе, приведенной в приложении к РД 102-011-89.
При изоляции стыков рабочие должны носить спецодежду и спецобувь, предусмотренную типовыми нормами. Брюки следует носить навыпуск. На работах, связанных с насыщением воздуха вредными газами, парами бензина, пыльными брызгами изоляционной мастики, рабочие должны носить защитные маски, респираторы.
При транспортировке грунтовки емкости закрываются плотными крышками, исключающими подтекание. Емкости на транспортном средстве укрепляются во избежание произвольного смещения. Открывать крышку емкости разрещается только специальными ключами. Запрещается открывать их инструментами, которые могут вызвать образование искр.
Для осмотра нижней поверхности трубопровода и определения качества очистки и нанесения изоляции необходимо пользоваться зеркалом в металлической оправе с изогнутой рукояткой.
При производстве пескоструйных работ рабочий использующий средства индивидуальной защиты, не допускает нахождения других лиц вблизи обрабатываемого стыка трубопровода.
Перед укладкой трубопровода проверяется состояние траншеи, обвалившийся грунт очищается механизированным способом. В случае крайней необходимости разрешается уборка обвалившегося грунта вручную под непосредственным руководством прораба или мастера. При этом перед спуском рабочих в траншею устраиваются откосы.
Перед укладкой трубопровода в траншею необходимо проверить надежность стальных канатов, блоков и тормозных устройств трубоукладчиков, полотенец и других приспособлений. Полотенца и другие захватные приспособления должны удовлетворять следующим требованиям:
- иметь шестикратный запас прочности;
- иметь свидетельство завода-изготовителя об их испытаниях.
При опуске трубопровода необходимо:
- машинистам трубоукладчиков соблюдать согласованность в работе;
- в случае возникновения неисправности на каком-либо трубоукладчике трубопровод немедленно опустить на землю;
- удалить людей из зоны опускания плети, траншем и пространства между траншеей и трубопроводом:
- для предупреждения произвольного смещения плети в траншею передним трубоукладчиком., следует только поднимать плеть не надвигая ее на траншею, все работы по опусканию трубопровода должны производиться по сигналу одного лица - бригадира;
- при наложении на трубопровод мягких полотенец машинисту трубоукладчика не натягивать грузовые канаты преждевременно и выполнять сигналы монтажника наружных трубопроводов;
- руководителю работ подавать сигнал машинистам трубоукладчиков о подъеме трубопровода только после зацепки мягкого полотенца на крюк трубоукладчика и выхода монтажников напужных трубопгюводов из зоны действия подъемной стрелы;
- для освобождения мягких полотенец последнему в колонне трубоукладчику ослабить натяжение полотенца при поднятом трубопроводе, посте чего монтажнику наружных трубопроводов снять один конец полотенца с крюка, отойти на безопасное расстояние и подавать сигнал машинисту о подъеме кпюка.
Укладка трубопровода на продольных уклонах более 15° выполняется с соблюдением следующих требований:
- при работе на подъем впереди трубоукладчиков должен следовать трактор-буксир, а при работе под уклон позади трубоукладчика перемещается бульдозер-якорь;
- все трубоукладчики между собой и с тракторамп-тягачами или бульдозерами-якорями должны быть соединены стальным канатом:
- число тракторов-буксиров или бульдозеров-якорей и сечение канатов назначаются по расчету в зависимости от уклона местности, состояния грунтов и т.п.;
- в отдельных случаях для якорения можно использовать неподвижно установленные трактора с лебедками.
Во время опускания плети обвалившийся грунт разрешается удалить только после того, как под плеть поперек траншеи будут подведены специальные, стальные или деревянные лежки, надежно удерживающие ее над траншеей. Работы выполняются только под непосредственным руководством прораба или мастера.
Во время коротких перерывов в работе трубопровод следует поддерживать всеми трубоукладчиками колонны, расставленными согласно указаниям технической схемы. По окончании рабочей смены трубопровод необходимо опустить на лежки.
К проверке качества изоляционного покрытия дефектоскопом допускаются лица, окончившиеся специальные курсы дефектоскопистов, имеющие квалификационные удостоверения, обученные безопасным методам работ и прошедшие инструктаж по технике безопасности.
При пользовании дефектоскопом запрещается:
- работать без диэлектрических перчаток и резиновых галош;
- ремонтировать прибор, не отключив его от сети;
- прикасаться к щупу и заземлителю, не отключив дефектоскоп от сети питания электрическим током;
7.6 Очистка полости и испытание трубопровода
Работы по очистке полости и испытанию нефтепровода выполняются строительно-монтажной организацией под руководством комиссии, состоящей из представителей генподрядчика, субподрядных организаций, заказчиков и органов технадзора.
Члены комиссии, инженерно-технические работники и рабочие строительно-монтажных и эксплуатирующих организаций, занятые на очистке полости и испытании нефтепровода, во время выполнения этих работ подчиняются председателю комиссии вне зависимости от их ведомственной принадлежности.
Все распоряжения, связанные с очисткой полости и испытанием нефтепровода, отдаются только председателем комиссии. В аварийных случаях распоряжение может отдавать дежурный член комиссии, если он имеет на это полномочия.
Во время очистки полости и испытания нефтепровода в распоряжение комиссии выделяется необходимое число рабочих для обхода трассы и наблюдения за опасными участками, а также аварийные ремонтно-восстановительные бригады, что оговаривается в инструкции по испытанию.
Порядок проведения работ по очистке полости и испытанию нефтепровода устанавливается специальной инструкцией, отражающей местные условия работ, в которой излагаются последовательность и способы выполнения работ, а также предусматриваются меры технической и пожарной безопасности.
Члены комиссии, а также инженерно-технические работники, рабочие, участвующие в работе, должны изучить специальную инструкцию по очистке полости и испытанию нефтепровода и расписаться в специальном журнале о знании мероприятий по технической и пожарной безопасности.
В период проведения работ по очистке полости и испытанию нефтепровода устанавливается охранная зона, из пределов которой с начала работ выводятся все люди, техника и т. п. Размеры охранной зоны приведены в табл. 7.1
Таблица 7.1
Размеры охранной зоны при гидравлических испытаниях трубопровода
Виды работОхранная зонаРазмеры охранной зоныОчистка полостиПромывкаВ обе стороны от оси нефтепровода25В направлении возможного вылета очистного устройства от конца промывочного патрубка100Гидравлические испытанияПри давлении имспытания выше 8,25 МПаВ обе стороны от оси нефтепровода150В направлении возможного отрыва заглушки от торца нефтепровода1500
Примечание: Охранная зона в направлении возможного вылета очистного устройства конца продувочного патрубка ограничивается сектором с углом 60°.
7.7 Производство работ вблизи линии электропередач
Работа строительных машин в охранной зоне ЛЭП производится при наличии у машинистов наряда-допуска.
Наряд-допуск на производство строительно-монтажных работ в охранной зоне действующей воздушной ЛЭП должен быть подписан главным инженером строительно-монтажной организации и главным энергетиком эксплуатирующей организации.
В случае невозможности снятия напряжения строительно-монтажные работы в охранной зоне ЛЭП допускаются только:
- при наличии письменного разрешения эксплуатирующей организации;
- при предварительной выдаче механизаторам и строителям наряд-допуска;
- при руководстве и непрерывном надзоре ответственного лица из числа ИТР, назначенного организацией, ведущей работы и имеющего квалификационную группу по технике безопасности не ниже II;
- при расстоянии от подъемной и подвижной частей грузоподъемной машины и от поднимаемого груза в любом положении до ближайшего провода ЛЭП, находящегося под напряжением:
- до 1 кВ - 1,5 м;
- от 1 до 2 кВ - 2 м;
- от 35 до 110 кВ - 4 м;
- от 150 до 220 кВ - 5 м;
- 330 кВ - 6м;
- от 500 до 750 кВ - 9 м;
- 800 кВ постоянного тока - 9 м;
- при наличии у механизаторов квалификационной группы по технике
- безопасности не ниже II;
- при условии, что все работающие в охранной зоне прошли инструктаж и владеют навыками оказания первой доврачебной помощи пострадавшим от электрического тока.
7.8 Охрана окружающей среды
Все работы по строительству нефтепровода осуществляются с нанесением как можно меньшего ущерба флоре и фауне.
Предусмотрены следующие мероприятия по охране окружающей среды:
- сохранение границ, отведенных для выполнения СМР;
- оснащение рабочих мест и строительных площадок инвентарными контейнерами для сбора бытового и строительного мусора;
- слив ГСМ производится в специальные емкости с последующей утилизацией;
- обустройство площадок забора и сброса воды для организации и проведения гидравлического испытания (сооружение временных резервуаров).
Производство строительно-монтажных работ, движение машин и механизмов, складирование и хранение материалов вне полосы отвода и в местах для этого непредусмотренных запрещается.
При пересечении трассой водотоков выполняются водопропускное устройство, исключающее деформации русла, подрезку склонов.загрязнение поверхности вод строительными отходами и ГСМ.
Нарушенные гидромелиоративные системы подлежат восстановлению
Плодородный слой почвы на площадке, занимаемой трассой, до начала земляных работ снимается и укладывается в отвал для последующего восстановления (рекультивации) земель.
При производстве строительных работ следует строго соблюдать требования проекта на рекультивацию.
Снятие, транспортировка, хранение и обратное нанесение плодородного слоя почвы выполняются методами, исключающими снижение его качества, а также потерю при перемещениях.
Мероприятия по предотвращению эрозии почвы, оврагообразования, а также защитные противооползневые мероприятия выполняются в строгом соответствии с проектом.
После окончания строительных работ необходимо восстановить водосборные канавы, дороги, очистить от строительного мусора и спланировать строительную полосу, придать местности проектный или восстановить природный рельеф.
Дипломник________________________________________Голушко М.Б.
Консультант_______________________________________Николюкин Б.Е.
Основной
руководитель______________________________________Мещеряков В.М.
8 РУЧНАЯ ДУГОВАЯ СВАРКА НЕПОВОРОТНЫХ КОЛЬЦЕВЫХ СТЫКОВ МАГИСТРАЛЬНЫХ ТРУБОПРОВОДОВ
8.1 Обоснование использования ручной дуговой сварки
На сегодняшний день нефть и газ являются важнейшим товаром России на мировом рынке. Доходы от их продажи составляют весьма значительную часть (до 30% - по заявлениям премьер-министра России, хотя на самом деле эта цифра очевидно больше) бюджета государства. Кроме того, они являются важнейшим сырьем для многих отраслей экономики самой России, в том числе, топливно-энергетического комплекса. Поэтому главнейшими для нефтегазовой отрасли и всей страны в целом являются вопросы эффективной добычи и транспортировки полезных ископаемых к потребителю (или покупателю).
Географически районы добычи и потребления нефти и газа разделены значительными расстояниями, поскольку основные запасы полезных ископаемых сосредоточены на Севере и на Востоке, а главными их потребителями являются центральные и западные регионы. В связи с этим, одной из наиболее существенных является проблема транспортировки нефти и газа. Безусловным лидером среди различных способов доставки является трубопроводный транспорт - магистральные трубопроводы.
Проблема качества сооружения магистральных трубопроводов автоматически распадается на более мелкие, поскольку качество сооружения всего трубопровода в целом зависит от качества отдельных видов работ, выполняемых при строительстве: подготовительных, земляных, сварочно-монтажных, изоляционно-укладочных, испытаний. Важнейшим процессом, во многом определяющим качества будущего сооружения, являются сварочно-монтажные работы. Сварка на сегодняшний день является единственным способом соединения отдельных труб в секции (укрупнительная сварка обычно поворотных стыков) и в непрерывную нитку (сварка неповоротных стыков). Самым распространенным в трубопроводном строительстве России по сравнению с другими методами все еще остается ручная (электро)дуговая сварка (РДС) толстопокрытым электродом. Обусловлено такое положение дел несколькими причинами. Во-первых, это достоинства РДС:
1) универсальность метода. РДС подходит для сварки всех видов соединений магистральных трубопроводов (МТ). Более того, некоторые виды сварочных работ, согласно действующим нормам, требуют только ручной дуговой сварки (так называемые специальные сварочные работы);
2) отсутствие необходимости применения сложной высокотехнологичной техники и высококвалифицированного персонала для ее обслуживания, что необходимо для большинства методов автоматической сварки;
3) дешевизна метода (это особенно характерно для России, где отношение затрат на рабочую силу к общим затратам на строительство на порядок ниже того же показателя в развитых странах).
Во-вторых, следует упомянуть условия и события характерные для нашей страны с конца восьмидесятых годов и до наших дней:
1) развал СССР и экономический кризис, приведшие в упадок всю строительную индустрию, в том числе, и строительство магистральных трубопроводов. Одним из результатов этих процессов стало ухудшение материально-технической базы строительства. В качестве примера можно привести ситуацию с установками для автоматической электроконтактной сварки оплавлением неповоротных стыков труб больших диаметров "Север". Эти установки успешно применялись в строительстве, так как обеспечивали высокое качество сварки, большую производительность и полную автоматизацию сварочных работ. В настоящее время все они находятся в состоянии, непригодном для эксплуатации, а их восстановление или строительство новых экономически неоправданно;
2) общее техническое и технологическое отставание России от развитых стран, в которых применение автоматических методов сварки обусловлено как высоким уровнем культуры строительства (чего эти методы требуют), так и гораздо лучшей материально-технической обеспеченностью процесса строительства.
Все вышеперечисленные факторы обуславливают столь широкое применение ручной дуговой сварки при сооружении магистральных трубопроводов, даже учитывая то обстоятельство, что метод не является прогрессивным. Не вызывает сомнения тот факт, что с развитием экономики России в строительстве магистральных трубопроводов широкое распространение получат автоматические методы сварки. Но это вопрос не столь отдаленного, но все же будущего. А в настоящее время ручная дуговая сварка остается наиболее используемым методом сварки неповоротных кольцевых стыков магистральных трубопроводов.
8.2 Обзор существующих методов сварки кольцевых стыков магистральных трубопроводов
В период расцвета трубопроводного строительства еще в Советском Союзе применялось множество методов сварки неповоротных кольцевых стыков магистральных трубопроводов. Такой вывод можно сделать хотя бы по содержанию основного ведомственного нормативного документа Миннефтегазстроя СССР, регламентирующего организацию и технологию сварочных работ - ВСН 006-89 "Строительство магистральных и промысловых трубопроводов. Сварка". Данный документ является действующим. Он регламентирует:
- ручную электродуговую сварку штучными толстопокрытыми электродами;
- автоматическую сварку под флюсом;
- сварку порошковой проволокой с принудительным формированием шва;
- автоматическую и полуавтоматическую сварку в защитных газах;
- ручную аргонодуговую сварку корневого шва;
- стыковую сварку оплавлением;
- сварку вращающейся магнитоуправляемой дугой.
Кроме того, существуют и другие технологии, не регламентированные ВСН, но пригодные для использования при сварке объектов магистрального транспорта нефти и газа. К ним, в основном, относятс различные перспективные способы сварки (лазерная, электронным лучем и др.)
Классификация и сущность (схемы) методов сварки, используемых при строительстве магистральных трубопроводов, приведены на листе 13. Краткое описание наиболее распространенных при сварке магистральных трубопроводов методов приведено в последующих пунктах.
8.2.1 Сущность метода ручной дуговой сварки
Сущность всех дуговых методов сварки заключается в использовании тепла электрической дуги - мощного стационарного самостоятельного газового разряда с низким катодным напряжением, существующего в промежутке между двумя электродами, роль которых при сварке выполняют плавящийся или неплавящийся электрод и металл свариваемого изделия. Это тепло идет на расплавление основного и присадочного металлов, сообщения их атомам энергии активации, образование физического контакта и др. процессы, имеющие место при сварке.
При ручной дуговой сварке в качестве анода и катода выступают металл свариваемого изделия и сварочный электрод - металлический стержень, покрытый слоем особого состава - обмазкой, или, согласно официальной терминологии, покрытием. Назначение покрытия - стабилизация дуги, защита и легирование расплавленного металла сварочной ванны. Различают четыре вида покрытия: основной, целлюлозный, рутиловый и кислый; для сварки магистральных трубопроводов разрешены только электроды первых двух видов. Различные виды покрытия электродов по-разному взаимодействуют с металлом в процессе сварки. Химический состав металла электрода и покрытия определяется химическим составом металла свариваемого изделия (труб) и выбранной технологией сварки.
Возбуждение электрической дуги при ручной дуговой сварке основано на использовании явления короткого замыкания. При этом происходит следующее: в месте контакта на катоде образуется катодное пятно, которое настолько сильно нагрето, что становится способным к электронной эмиссии (т.е. испусканию электронов) при приложении напряжения в 60-70 В. Для возникновения сварочной дуги как газового разряда необходимо наличие заряженных частиц, направленное движение которых и будет электрическим током. Явлением, обеспечивающим появление этих частиц, является термическая, или ударная ионизация. Эмитированные катодом электроны в результате соударения с нейтральными ионами приводят к появлению ионов. В результате в газовом промежутке между двумя электродами возникают носители электричества - отрицательно заряженные электроны и положительно заряженные ионы, создаются условия для возникновения сварочной дуги, тепло которой используется при сварке.
Металл сварного шва - закристаллизовавшейся сварочной ванны - будет состоять из смеси металла труб и металла электродов. Его физико-химические характеристики будут зависеть как от качества и правильности принятия решений по выбору технологии сварки, так и от качества выполнения сварочных работ и последующей термообработки сварного шва.
8.2.2 Автоматическая дуговая сварка под слоем флюса
Физические основы дуговой сварки под слоем флюса те же, что и ручной дуговой сварке. Отличительные же особенности этой разновидности дуговой сварки следующие: применение голой электродной проволоки, подаваемой в зону сварки из кассеты; обеспечение токопровода к электроду вблизи дуги; горение дуги в газовом пузыре, защищаемом от воздуха слоем расплав-литого флюса-шлака и твердого флюса; защита сварочной зоны от вредного излучения дуги. Первые два фактора способствуют резкому увеличению плотности сварочного тока по сравнению с ручной сваркой, что позволяет увеличить производительность наплавки электродного металла.
Идея применения сварки с использованием специальных порошков-флюсов принадлежит Н. Г. Славянову. В 1929 г. советский инженер Д. А. Дульчевский предложил способ автоматической сварки меди под слоем порошкообразных горючих веществ. Сварка под флюсом была разработана Институтом электросварки им. Е. О. Патона (ИЭС) и получила применение в промышленности в 1938-1940 гг. Внедрение автоматической сварки под флюсом в трубопроводном строительстве позволило в 2 раза увеличить производительность сварочно-монтажных работ. Этот способ впервые применили при строительстве газопровода Дашава - Киев в 1948 г. Применение автоматической сварки под флюсом для сооружения магистральных трубопроводов позволяет добиться уровня механизации сварочных работ до 50 %.
Автоматическую сварку под слоем флюса в трубопроводном строительстве применяют при изготовлении длинномерных секций диаметром 273-1420 мм на полустационарных трубосварочных базах. Строительство трубопровода в непрерывную нитку из 24- и 36-метровых секций вместо одиночных 12-метровых труб позволяет существенно увеличить темп сооружения трубопровода. При строительстве магистральных трубопроводов наиболее распространены две типовые схемы трубосварочных баз:
- для односторонней автоматической сварки под флюсом по ручной подварке типа ССТ-ПАУ и БНС (полумеханизированные базы);
- для двусторонней автоматической сварки под флюсом типа БТС (механизированные базы).
В последне время появился еще один вид трубосварочных баз - передвижная мобильная трубосварочная база (ПМТБ), предназначенная для механизированной сварки под флюсом поворотных стыков труб в полевых (трассовых) условиях. В зависимости от условий строительства и диаметра труб ПМТБ позволяет изготавливать непосредственно на строительной полосе 2-х, 3-х или 4-х трубные секции. Применение такой базы позволяет существенно снизить затраты на транспортировку трубных секций, характерные для строительства с применением полустационарных трубосварочных баз.
8.2.3 Автоматическая дуговая сварка в среде защитных газов
Электродуговая сварка в среде защитных газов отличается от сварки под слоем флюса тем, что горение дуги идет (в соответствии с названием) в газовой среде, создаваемой в зоне сварки. Эта среда может состоять из углекислого газа, гелия, аргона или их комбинаций.
Электродуговую сварку в среде защитных газов изобрел Н. Н. Бенардос. В период второй мировой войны в США нашла применение сварка в среде аргона и гелия неплавящимся вольфрамовым электродом и плавящимися электродами. В 1952 г. К. В. Любавским и Н. М. Новожиловым была изобретена проволока, использование которой в сварочном процессе позволило осуществить сварку плавящимся электродом в среде углекислого газа.
Основное преимущество процесса сварки в среде защитных газов заключается в повышении вязкости расплавленного металла, что позволяет сваривать стыковые швы на весу и механизировать сварку неповоротных стыков в разных пространственных положениях. Для сооружения магистральных трубопроводов сварку в среде углекислого газа начали применять с 1959 г.
При помощи сварки в среде СО2 плавящимся электродом (сварочной проволокой) можно сваривать первый (корневой) слой шва поворотных стыков на трубосварочных базах, но более распространена сварка неповоротных стыков на трассе.
8.2.4 Автоматическая сварка неповоротных стыков порошковой проволокой с принудительным формированием шва
Дуговая сварка порошковой проволокой разработана в ИЭС им. Е. О. Патона.
Схема принудительного формирования предусматривает сварку правого и левого полупериметров стыков труб большого диаметра одновременно двумя головками. В начале сварки первой головкой в качестве дна плавильного пространства используют металлическую вставку, как правило, из электродной проволоки. Дном плавильного пространства может также быть мощная, качественно выполненная прихватка. В плавильное пространство, образованное кромками свариваемых деталей и формирующими устройствами, примыкающими к поверхностям деталей, подают порошковую проволоку, между концом которой и жидким металлом горит электрическая дуга. За счет тепла дуги и сварочной ванны оплавляются кромки деталей. По мере кристаллизации шва формирующие устройства вместе со сварочным автоматом перемещаются по стыку снизу вверх.
Самозащитная порошковая проволока обеспечивает зону сварки технологически необходимым слоем шлака, который находится в зоне ползуна в пластичном или жидком состоянии. Порошковая проволока состоит из малоуглеродистой ленты, свернутой и протянутой в трубочку диаметром 2-3 мм, заполненную порошкообразным наполнителем. Наполнитель состоит из смеси минералов, руд, ферросплавов металлических порошков, химикатов и других материалов, сгорание которых при сварке обеспечивает защиту зоны сварки от воздействия окружающей среды.
Применение порошковой проволоки позволяет снизить трудоемкость и повысить качество сварных соединений при трубопроводном строительстве. Надежно защищая сварочную ванну в процессе сварки, она позволяет избежать транспортировки на трассу баллонов с защитным газом, а также не требует защиты зоны сварки от ветра, что необходимо при сварке в защитном газе.
Резервы повышения производительности дуговой сварки ограничены критической массой сварочной ванны, способной удерживаться в разделке в различных пространственных положениях. Существенное повышение производительности достигается принудительным формированием шва, которое применительно к сварке стыков труб можно осуществить только в сочетании с порошковой проволокой. Благоприятным фактором, способствующим принудительному формированию, при сварке порошковой проволокой является наличие шлака между горячей поверхностью шва и движущимся холодным формирующим устройством. В этих условиях шлак служит технологической смазкой и защищает ползун.
Для выполнения сварки стыков магистральных трубопроводов порошковой проволокой с принудительным формированием был разработан комплекс специализированного сварочного оборудования "Стык-1" для сварки стыков трубопроводов диаметра 1220-1420 мм, а также комплекс "Стык-2" для сварки стыков трубопроводов диаметром 530-1020 мм.
8.2.5 Электроконтактная сварка оплавлением
Контактная сварка представляет собой процесс образования неразъемного соединения в результате нагрева металла проходящим электрическим током и пластической деформации зоны соединения под действием сжимающего усилия. Контактная сварка имеет несколько разновидностей, одной из которых является стыковая сварка. В зависимости от особенностей процесса нагрева различают контактную стыковую сварку сопротивлением и оплавлением. При сварке непрерывным оплавлением детали, в частности свариваемые трубы, сближают при очень малом усилии при включенном сварочном трансформаторе. Оплавление торцов труб происходит в результате непрерывного образования и разрушения контактов-перемычек в отдельных точках сосоприкосновения торцов (стадия I). В результате оплавления (стадия II) на торцах труб образуется слой жидкого металла,который при осадке вместе с окисными пленками выдавливаиз стыка в виде грата (стадия III). При этом образование содинения происходит в твердожидкой фазе. Характерной особенностью контактной стыковой сварки оплавлением является удале окислов из стыка вместе с прослойкой жидкого металла и образование на наружной и внутренней поверхностях стыка грата неправильной формы. При строительстве трубопроводов удаление грата обязательно как с наружной, так и со внутренней стороны трубопровода.
При сооружении магистральных и промысловых трубопроводов применяются передвижные и полустационарные установки. В их состав входят: сварочная машина с аппаратурой управления и контроля процесса сварки, наружный и внутренний гратосниматели, агрегат зачистки концов труб под контактные башмаки сварочной машины, транспортный рольганг, электростанции, транспортное средство (для передвижных установок).
Наиболее распространенными при строительстве магистральных трубопроводов являются трубосварочные базы с использованием установок ТКУС и комплекс для электроконтактной сварки неповоротных стыков "Север".
8.3 Технология ручной дуговой сварки неповоротных кольцевых стыков магистральных трубопроводов
8.3.1 Сварочные электроды
Сварочными материалами для РДС являются сварочные электроды. Они представляют собой металлические стержни, покрытые особым составом - обмазкой, или, согласно официальной терминологии, покрытием. Конец электрода свободен от покрытия для обеспечения электрического контакта с держателем. От химического состава и стержня, и покрытия зависит характер металлургических процессов, происходящих при сварке.
Назначение покрытия - стабилизация дуги, защита и легирование расплавленного металла сварочной ванны. Различные виды покрытия электродов по-разному взаимодействуют с металлом в процессе сварки.В России для сварки магистральных трубопроводов разрешено применение электродов с покрытием основного (Б) и целлюлозного (Ц) вида.
Шлакообразующую основу электродов с основным покрытием составляют карбонаты и фториды кальция. Кроме того, в состав покрытия также входят каолин, кварцевый песок, ферросплавы. Газовая защита расплавленного металла обеспечивается углекислым газом и окисью углерода при диссоциации карбонатов. Наплавленный металл раскисляется ферромарганцем, ферросилицием, а иногда ферротитаном или ферроалюминием. Эти покрытия слабоокисленные, поэтому позволяют легировать расплавленный металл элементами с большим сродством к кислороду. Наличие значительного количества соединений кальция, хорошо связывающих серу и фосфор с выделением их в шлак, обеспечивает высокую чистоту наплавленного металла, его повышенные пластические свойства при пониженных температурах, а легирование марганцем и кремнием придает соединению высокую прочность. Наплавленный металл содержит небольшое количество кислорода (менее 0,05%) и водорода (4-10 см3/г.мет.), мало склонен к старению и стоек к образованию кристаллизационных трещин. Однако при сварке длинной дугой, увлажнении покрытия и наличии следов ржавчины на кромках стыка наблюдается резкое увеличение склонности к порообразованию. Электроды не должны иметь эксцентриситет покрытия, который может привести к образованию козырька при горении. Электроды с покрытием типа Б могут применяться для выполнения всех видов сварочных работ на магистральных трубопроводах, в т.ч. для сварки на компрессорных и перекачивающих станциях, специальных сварочных работ и др. Для качественной сварки необходимо строго выполнять требования по подготовке электродов и изделия к работе и выдерживать технологический режим процесса. Сварка ведется на постоянном токе прямой и обратной полярности во всех пространственных положениях корневого, заполняющих и облицовочного слоев шва кольцевых стыков труб всех диаметров.
Целлюлозное покрытие содержит большое количество органических составляющих (целлюлоза, асбест, травяная мука), создающих в процессе сварки газовую защиту. Кроме того. В состав покрытия таких электродов вводятся окислы железа, марганца, ферросплавы и др. вещества. Покрытие содержит ферромарганец для раскисления наплавленного металла. Толщина покрытия составляет 0,8-0,9 мм. При сварке на конце электрода образуется втулочка из нерасплавившегося покрытия, что способствует образованию направленного потока газов, возникающих при разложении органических веществ. Газовая струя оттесняет жидкий металл из-под дуги и обеспечивает более глубокое проплавление основного металла. Кроме того, при сварке корневого слоя шва ("корня") образуется равномерный и хорошо сформировавшийся обратный валик. Объясняется это тем, что сварку электродами с целлюлозным видом покрытия выполняют со сквозным проплавлением, при котором дуга образует в металле сквозное "технологическое окно". При этом металл сварочной ванны оттесняется в сторону, противоположную направлению сварки. По мере перемещения электрода металл смыкается позади окна, пленка жидкого металла перекрывает оплавленные кромки с обратной стороны шва и формируется обратный валик. Электроды с целлюлозным покрытием дают небольшое количество легкоотделимого шлака, что облегчает технику сварки "на спуск", вдвое повышает скорость сварки (по сравнению с основными электродами). Однако сечение каждого слоя шва, сваренного целлюлозными электродами, значительно меньше, чем при сварке основными. Причина в том, что сварка целлюлозными электродами выполняется опиранием без поперечных колебаний. Образуется ниточный валик, сечение которого примерно равно диаметру электрода. Содержание кислорода в наплавленном металле составляет до 0,03%, при сварке выделяется значительное количество водорода. Следствием последнего факта является повышенное содержание водорода в металле шва. Металлургические реакции при сварке целлюлозными электродами также определяют наличие в металле шва повышенного содержания силикатных включений, с чем связано пониженное значение ударной вязкости. Эти особенности налагают определенные ограничения на использование целлюлозных электродов при отрицательных температурах и часто требуют применения дополнительных технологических мероприятий при сварке (подогрев). Электроды эти гигроскопичны, поэтому необходимо строгое соблюдение правил упаковки, хранения и подготовки к сварке. Они также весьма чувствительны к перегреву (из-за выгорания органических составляющих в покрытии), и их используют только на 50% по длине (на электроды часто наносят специальные риски, указывающие, до какого уровня их можно использовать). Почти все марки электродов с целлюлозным покрытием применяют для сварки на постоянном токе прямой и обратной полярности. Электроды типа Ц на строительстве магистральных трубопроводов в России используются только для сварки корневого слоя шва и слоя "горячего" прохода, за рубежом - для сварки всех слоев шва.
Свойства электродов также в значительной степени определяет материал электродного стержня. В качестве него при производстве электродов в России обычно используется сварочная проволока, состав которой регламентируется ГОСТ 2246-70.
Таблица 8.1
Химический состав наиболее распространенных сварочных проволок,%
Марка проволокиCSiMnCrNiSPAlн е б о л е еСв-080,10,080,35...0,60,150,300,040,040,01Св-08А0,10,030,35...0,60,120,250,030,030,01Св-08АА0,10,030,35...0,60,100,250,020,020,01
Отечественные электроды для трубопроводного строительства выпускают диаметром 2; 2,5; 3; 4; 5 мм; длиной 350, 450 мм с зачищенным от покрытия концом длиной 25 мм. За рубежом помимо электродов названных диаметров производятся электроды диаметром 3,25; 5,5; 6; 6,35 мм. Диаметр электродного стержня при одном и том же химическом составе оказывает существенное влияние на технологические свойства электрода, определяя допустимое значение силы сварочного тока, размеры и жидкотекучесть сварочной ванны и т.д. Для сварки корневого слоя стыков труб целесообразно применять электроды меньшего диаметра, чем для сварки заполняющего и облицовочного слоев. При сварке в потолочном положении применяют, как правило, электроды с диаметром не более 4 мм. Для сварки верхней полуокружности стыка можно применять электроды диаметром 5 мм. В зарубежной практике нашли применение целлюлозные электроды диаметром до 6 мм при сварке кольцевых стыков во всех пространственных положениях сварки, что объяснятся повышенной скоростью сварки этими электродами по сравнению с основными.
8.3.2 Сварные соединения и швы
8.3.2.1 Сварные соединения и швы. Виды швов и их геометрические характеристики
Сварным соединением называется сварной шов и прилегающие к нему участки основного металла, подвергшиеся тепловому воздействию сварочного термического цикла. Наиболее распространенным в трубопроводном строительстве является стыковое сварное соединение, т.е. соединение двух элементов, находящихся в одной плоскости или на одной поверхности.
Сварным швом называют участок сварного соединения, образовавшийся в результате кристаллизации расплавленного металла сварочной ванны. В зависимости от толщины свариваемых деталей сварной шов может быть однослойным или многослойным. При строительстве магистральных трубопроводов подавляющее большинство всех сварных швов являются многослойными. Объясняется это тем, что ввиду значительной толщины свариваемых элементов трубопровода сварка в один слой не способна обеспечить необходимого проплавления и качества сварного шва.
Сварной шов характеризуется следующими геометрическими параметрами.
- шириной e - расстоянием между кромками шва;
- усилением q - частью металла шва, возвышающейся над поверхностью свариваемых частей;
- глубиной провара h - расстоянием между верхней и нижней границами (кромками) поперечного сечения шва, измеренным в направлении толщины металла.
Следующие два параметра относятся скорее к стыку, нежели к шву:
- притупление c;
- зазор b - расстояние между двумя свариваемыми деталями.
Геометрические параметры шва регулируются нормативными документами. Ширина шва (облицовочного слоя) должна быть такой, чтобы основной металл перекрывался на 2,5-3,5 мм; шов по всей длине должен быть равномерным (по ширине), максимальное значение ширины не должно превышать минимальное более чем на 5 мм. Шов должен быть полномерным по высоте с превышением в пределах 1-3 мм и с плавным переходом к основному металлу. Кроме того, его поверхность не должна иметь грубой чешуйчатости (превышение гребня над впадиной не должно быть более 1 мм)
Притупление и зазор являются важными показателями, определяющими качество будущего шва. С их помощью можно регулировать глубину проплавления. Увеличение зазора и уменьшение притупления повышают глубину проплавления, уменьшение зазора и увеличение притупления - понижают ее. Слишком малое притупление может привести к пережогу, отсутствие притупления (c = S) приводит к непровару.
Причина столь жесткого контроля геометрических параметров в том, что сварной шов, даже качественный, является мощным концентратором напряжений (К= 1.5-1,6), а в некачественно выполненном шве концентрация напряжений может возрастать на 25-30%.
8.3.2.2 Конструкция шва. Назначение и технология сварки отдельных его слоев
В зависимости от толщины стенки трубы и формы разделки сварной шов может выполняться в один или несколько слоев, причем каждый слой (кроме корневого) может по сечению состоять из одного или нескольких валиков. Согласно ВСН 006-89 при ширине разделки более 30 мм рекомендуется применять многоваликовую сварку.
Сварной шов по высоте состоит из нескольких слоев. Каждый из них имеет свое название, особенности выполнения и осуществляет определенные функции. Конструкция многослойного шва в общем случае приведена на листе 17.
Наиболее ответственным является корневой слой шва. Он должен надежно проплавлять кромки свариваемых труб и образовывать на внутренней поверхности равномерный обратный валик с усилением 1-3 мм. Допускается на отдельных участках стыка длиной не более 50 мм (разрешается один подобный участок на каждые 350 мм длины стыка) ослабление корня шва величиной до 15% от толщины стенки (при толщине мтенки трубы от до 12 мм) или величиной до 10% от толщины стенки (при толщине стенки трубы более 12 мм). Наружная поверхность корневого слоя должна быть гладкой, мелкочешуйчатой и иметь сопряжение с боковой поверхностью разделки. Оптимальной формой наружной поверхности корня шва является вогнутость. Сварка корневого слоя электродами с целлюлозным видом покрытия должна вестись на постоянном токе обратной полярности; в случае нарушения на отдельных участках условий сборки можно использовать прямую полярность. Сварка ведется методом "на спуск" простым опиранием торца электрода на кромки свариваемых труб. Угол наклона электрода для обеспечения необходимого проплавления должен составлять 40-90º. Сварщик должен постоянно вести за торцом электрода "технологическое окно". Поддержание оптимальных размеров окна (поперечный размер не менее 3,5 , но не более 4,5 мм) позволяет сварщику непрерывно наблюдать и управлять процессами проплавления свариваемых кромок. При образовании "козырька" (оплавления покрытия электрода на одну сторону) при сварке необходимо резко изменить угол наклона электрода или же энергично раскачать его поперек шва до исчезновения козырька и до равномерного плавления электродного покрытия. Скорость сварки должна составлять 14-22 м/ч (при меньшей скорости нарушается нормальное формирование шва и возникает опасность образования пор, при большей - увеличивается возможность несплавления и непровара). Наличие сквозного проплавления фиксируется по характерному звуку проходящей навылет дуги. При вынужденных перерывах в работе во время сварки корневого слоя необходимо поддерживать температуру торцов труб на уровне требуемого предварительного подогрева. Если это требование не соблюдено, то стык должен быть вырезан и заварен вновь. После окончания сварки корневого слоя электродами с целлюлозным видом покрытия обязательна его шлифовка абразивным инструментом (обычно шлифмашинкой с абразивным кругом). Такая обработка необходима для вскрытия зашлакованных карманов - подрезов в кромках трубы, не имеющих выхода на поверхность шва и заполненных шлаком. Сразу после обработки в течение последующих максимум пяти минут необходимо выполнить слой "горячего прохода". Горячим считается только такой проход, который выполнен электродами типа Ц или специальными низководористыми электродами, обеспечивающими возможность сварки "на спуск", по неостывшему корню шва не более, чем через пять минут после окончания сварки корня. Назначение "горячего прохода" в следующем:
- устранение дефектов, образовавшихся в металле корневого слоя шва;
- выплавление шлака из раскрытых при шлифовке зашлакованных карманов;
- обеспечение чуть вогнутой или, по крайней мере, плоской ровной подложки для выполнения заполняющего слоя шва;
- равномерное перераспределение водорода по всему периметру сварного шва и, тем самым, повышение его трещиностойкости;
- отжиг закалочных структур.
Сварка горячего прохода ведется поддержанием электрода на весу при длине сварочной дуги в 1,5-2 мм в рваном ритме как с продольными, так и поперечными колебаниями. Сварщик придает торцу электрода продольное возвратно-поступательное движение с достаточно большой амплитудой при переменной длине дуги. В нижнем положении этой траектории сварщик осуществляет незначительное поступательное движение торца электрода с задержкой на свариваемых торцах труб, а затем сразу после задержки следует резкое выметающее шлак движение вверх-вниз. Скорость сварки должна составлять 18-20 м/ч.
Сварка корневого слоя электродами с основным видом покрытия выполняется на постоянном токе обратной полярности методом "на подъем" с поперечными колебаниями, амплитуда которых зависит от ширины разделки кромок стыка. При сварке корневого слоя шва электродами с основным видом покрытия "на спуск" (используется реже, чем метод "на подъем") дугу возбуждают методом "зажигания спички" на поверхности разделки (запрещается зажигать дугу на поверхности основного металла трубы вне разделки), затем, чуть оторвав электрод от поверхности зажигания (длина дуги не более 1,5 мм), мгновенно переводят дугу на свариваемые кромки. Кратер необходимо выводить на поверхность разделки кромок или прорезать шлифмашинкой. После достижения контакта между втулочкой электрода и поверхностью разделки электрод перемещают сверху вниз без поперечных колебаний, непрерывно регулируя положение дуги относительно сварочной ванны. Промежуток "застывший сварочный шлак - дуга" регулируется изменением наклона электрода, скоростью его перемещения, усилием прижатия электрода к свариваемым кромкам и силой тока.
При сварке труб диаметром 1020 мм и более рекомендуется выполнять подварочный слой (подварку). Различают 100%-ную подварку (т.е. подварку всего периметра стыка) и визуальную подварку (подварку в местах видимых дефектов (непроваров) с обязательной подваркой нижней четверти стыка, т.е. части, где корень выполнялся в потолочном положении). Подварку неповоротных стыков в случае сварки корневого слоя электродами с основным покрытием способом "на подъем" осуществляют на нижней четверти периметра и на участках стыка с непроваром. Подварку выполняют перед началом сварки заполняющих слоев шва. Запрещается производить подварку способом сварки "на спуск". Подварочный шов должен обеспечивать надежный провар корня и иметь мелкочешуйчатую поверхность, плавно сопрягающуюся со внутренней поверхностью трубы без подрезов и др. дефектов. Ширина подварочного слоя может колебаться в пределах от 8 до 10 мм, усиление составляет 1-3 мм. Подварочный слой может присутствовать не только при сварке корня основными электродами, но и если сварка велась целлюлозными электродами - для обеспечения гарантированного провара. В этом случае чаще всего используется визуальная подварка. СНИП III-42-80* устанавливает обязательность подварки для труб диаметром 1020 мм и более при разнотолщинности свариваемых элементов. Во всех случаях подварка делается электродами с основным покрытием.
После выполнения слоя горячего прохода электродами типа Ц или корневого слоя электродами типа Б производится сварка заполняющего или заполняющих (число их зависит от толщины стенок свариваемых труб) слоев шва. Заполняющие слои надежно сплавляются между собой и проплавляют кромки труб. Выполняются они основными электродами.
Последним слоем сварного шва является облицовочный (другие его названия - косметический, отжигающий). Важнейшая его функция - термическая обработка (отжиг) предыдущих слоев шва, что позволяет выровнять и нормализовать структуру всего шва, а значит, и его физико-механические характеристики. Ко внешнему виду облицовочного слоя предъявляются особые требования. Он должен быть мелкочешуйчатым (чешуйчатость не более 1 мм),иметь плавный переход к основному металлу, усиление 1-3 мм, перекрывать разделку на 2,5-3,5 мм в каждую сторону и иметь колебание по ширине не более 5 мм. В зарубежной практике усиление шва принято спиливать - подобные швы лучше работают на знакопеременную нагрузку (т.е. имеют повышенный предел выносливости), у них меньший коэффициент концентрации напряжений и они более экономичные. Чтобы предупредить образование дефектов между слоями перед наложением каждого последующего слоя шва, поверхность предыдущего шва должна быть очищена от шлака и брызг наплавленного металла. После окончания сварки поверхность облицовочного слоя шва также должна быть очищена от шлака и брызг. Шов не должен иметь наплывов, выходящих на поверхность дефектов, прожогов, незаваренных кратеров и видимых глазом подрезов.
Ручную дуговую сварку следует выполнять с применением электродов, указанных в табл. 10,11 ВСН 006-89 либо аналогичных, сертифицированных и допущенных к применению ВНИИСТом. Запрещается вести сварку с применением любых присадок, подаваемых в дугу дополнительно или закладываемых в разделку.
При сварке последующий валик по длине должен перекрывать предыдущий на расстояние не менее 15 мм (примерная длина сварочной ванны при ручной дуговой сварке), что связано с необходимостью переплавки дефектов окончания сварки - кратеров. Рекомендуется заварка кратеров в процессе сварки, чего можно достичь путем растяжки дуги - естественного затухания дуги вследствие ее удлинения.
Сварные соединения разрешается оставлять незаконченными только на одни сутки после окончания рабочего дня или при остановке работ, если число выполненных слоев шва соответствует требованиям ВСН 006-89 (см. лист 17). Если число слоев на брошенном стыке не соответствует данным, приведенным в таблице, стык должен быть вырезан и заварен вновь.
8.3.3 Этапы разработки технологии РДС
От правильной разработки технологии сварки в конечном счете зависит работоспособность конструкции, ее эксплуатационные характеристики. В общем случае при разработке технологии целесообразно выделить пять основных этапов:
1) выбор вида подготовки (разделки) кромок;
2) выбор электродов;
3) выбор рода и силы сварочного тока;
4) выбор конструкции стыка и шва;
5) выбор скорости сварки.
Выбор схемы производства работ ввиду его специфичности рассматривается отдельно.
8.3.3.1 Разделка кромок труб
При сварке двух металлических элементов значительной толщины (именно такими являются трубы для магистральных трубопроводов) применяется особая форма обработки свариваемых кромок - разделка. Смысл ее использования в обеспечении необходимой глубины проплавления при отсутствии пережога. Все трубы поступают на трассу с заводов с разделкой кромок, предназначенной для ручной дуговой сварки толстопокрытыми электродами (см. лист 17). Эта разделка имеет для труб любого диаметра при толщине стенки более 4 мм угол скоса кромок 25-30º и притупление 1-2,6 мм. При толщине стенки более 16 мм трубы большого диаметра могут поставляться с комбинированной разделкой кромок. При ремонте стыков труб, обрезке поврежденных кромок, вырезке катушек и дефектных стыков, сварке захлестов и др. случаях подготовка кромки труб выполняется непосредственно в полевых условиях. Чаще всего для этих целей применяют ручную или механизированную газокислородную и воздушно-плазменную резку. После подобного резания рекомендуется зачистка поверхности реза при помощи ручных шлифмашинок абразивными кругами. Смысл этой операции в снятии насыщенного кислородом и азотом в процессе резки верхнего слоя металла трубы. Иногда, если труба имеет небольшой диаметр и толщину стенки, подготовка кромок может выполняться ручными шлифмашинками с абразивными кругами, однако такой способ весьма неэкономичен вследствие значительного перерасхода абразивных кругов. Лучшим методом подготовки кромок труб в полевых условиях является их обработка с помощью специализированных станков СПК.
8.3.3.2 Выбор электродов
Тип электродов и вид электродного покрытия выбираются исходя из необходимости получения механических свойств шва, одинаковых со свойствами основного металла, назначения электродов (какой слой сварочного шва ими будут варить), а также с учетом требования наибольшей производительности сварки. Выбор производится согласно таблице 23 СНИП - 2.05.06-85* (см. лист 17).
Выбранный электрод должен обеспечивать необходимый провар внутренних кромок изделия, обеспечивая удержание металла от стекания во всех пространственных положениях в сочетании с плавным очертанием внешней поверхности валика шва. 8.3.3.3 Сварочный ток
Сварка магистральных трубопроводов ведется только на постоянном токе прямой и обратной полярности. Сварочный ток может быть выбран из следующих таблиц, являющихся таблицами "Инструкции по применению современных сварочных материалов и оборудования при капитальном ремонте магистральных нефтепроводов" (см. лист 17)
Однако обычно производитель указывает значения сварочного тока, рекомендуемые для его электродов. Эта информация может быть найдена в документации к электродам либо на упаковке с электродами.
8.3.3.4 Выбор конструкции шва
Вид шва определяется исходя из толщины стенок трубы и формы разделки. Толщина стенок трубы определяет количество слоев шва (без учета подварочного). Выбор осуществляется согласно ВСН 006-89 в соответствии с таблицей 16 (см. лист 17). При увеличении толщины стенки свыше 32 мм число слоев шва возрастает на 1 через каждые 2,5 мм.
Форма разделки, а точнее ее ширина определяет, будет ли шов состоять из одноваликовых слоев или из многоваликовых. (см. п. 8.3.2.2).
При разработке технологии сварки необходимо определить еще один геометрический параметр стыка - зазор. ВСН 006-89 устанавливает величину зазора в зависимости от толщины стенок трубы, диаметра и вида покрытия применяемых электродов (см. лист 17).
8.3.3.5 Определение скорости сварки
Рекомендуемая для нормального формирования шва скорость сварки зависит от параметров шва и силы сварочного тока. Она может быть вычислена по формуле:
vсв = αн Iсв где αн - коэффициент наплавки;
ρ - плотность наплавленного металла;
Fн - площадь поперечного сечения металла, наплавленного за данный проход.
Скорость дуговой сварки обычно задают и учитывают косвенно по необходимым размерам получаемого шва.
8.3.4 Подготовительные операции
Непосредственно перед сваркой стыка необходимо провести ряд подготовительных операций. Подготовка состоит из нескольких последовательных операций, набор которых в конкретных условиях зависит от состояния труб, их диаметра, марки стали, климатических и погодных условий. В общем случае можно выделить визуальный осмотр кромок труб, очистку полости труб (трубных секций) правку и ремонт допустимых повреждений, а также удаление (вырезку) недопустимых, очистку кромок труб, сборку и предварительный подогрев.
8.3.4.1 Очистка полости, осмотр, ремонт и зачистка кромок труб
Полость трубы необходимо очистить от грунта, снега, грязи и др. посторонних предметов. Очистку необходимо вести по всей длине трубы или секции для возможности беспрепятственного прохода центратора и особенно тщательно на расстоянии 1 м от края торцов труб, т.к. попадание в зону сварки влаги от подтаявшего снега, грязи недопустимо. После очистки необходимо выполнить осмотр торцов труб. Допускается правка плавных вмятин на торцах труб глубиной до 3,5% диаметра труб и деформированных концов труб безударными разжимными устройствами. При этом на трубах из сталей с нормативным временным сопротивлением разрыву до 539 МПа (55 кгс/мм2) допускается правка вмятин и деформированных концов труб при положительных температурах без подогрева. При отрицательных температурах окружающего воздуха необходим подогрев на 100-150°С. На трубах из сталей с нормативным временным сопротивлением разрыву 539 МПа (55 кгс/мм2) и выше - с местным подогревом на 150-200° С при любых температурах окружающего воздуха. Участки и торцы труб с вмятиной глубиной более 3,5% диаметра трубы или имеющие надрывы необходимо вырезать. Допускается ремонт сваркой забоин и задиров фасок глубиной до 5 мм. Концы труб с забоинами и задирами фасок глубиной более 5 мм следует обрезать. Правку труб после газокислородной и воздушно-пламенной резки можно осуществлять только с предварительным подогревом до 150-200ºС, что связано с возможностью охрупчивания поверхности реза из-за образования закалочных структур и азотирования кромки.
После правки и ремонта необходимо провести зачистку кромок и прилегающих к ним наружной и внутренней поверхности труб абразивным инструментом на ширину не менее 10 мм от стыка до металлического блеска. Зачистка позволяет удалить из зоны сварки возможные источники водорода, снизив вероятность образования трещин и пор. Если концы труб покрыты праймером или специальным покрытием, то перед зачисткой необходимо удалить их, а также различного рода масла бензином или специальным растворителем на глубину 40-50 мм от торца.
8.3.4.2 Сборка стыка
После проведения зачистки торцов труб проводится сборка стыка. Операция эта является весьма ответственной, т.к. от нее во многом зависит качество будущего шва. Современные методы сварки позволяют получать качественные сварные соединения при условии обеспечения незначительных смещений кромок труб (2-3 мм) во время сборочных операций. Несовпадение кромок труб при сварке плавлением, кроме уменьшения расчетной высоты шва, ухудшает условия равномерного прогрева и сплавления корня шва. В местах, где одна из кромок смещена на значительную величину, часто наблюдаются несплавления и прожоги. Причинами несовпадения кромок при сборке стыков могут являться разнотолщинность и эллиптичность цельнотянутых труб, значительные отклонения по длине окружности сварных труб, местные вмятины, связанные с транспортировкой и разгрузкой, а также выхваты, вызванные неправильной обработкой концов труб. Эти отклонения вызывают необходимость дополнительной подгонки концов труб при сборке в трассовых условиях.
Процесс сборки труб под сварку предусматривает технологическую операцию - центровку, в результате которой две сопрягаемые трубы становятся соосными.
Согласно СНИП III-42-80*, в трассовых условиях при центровке стыков для ручной дуговой сварки труб диаметром до 539 мм могут применяться как наружные, так и внутренние центраторы, для труб диаметром 539 мм и более может применяться только внутренний центратор. Сборка стыка с помощью наружного центратора для труб диаметром более 539 мм допускается только в том случае, если применение внутреннего невозможно (например, при сварке захлестного стыка).
При сборке стыков труб с одинаковой нормативной толщиной стенки должны соблюдаться следующие требования:
- внутреннее смещение внутренних кромок бесшовных труб не должно превышать 2 мм. Допускаются на длине не более 100 мм местные внутренние смещения кромок труб, не превышающие 3 мм. Величина наружного смещения в этом случае не нормируется, однако должен быть обеспечен плавный переход поверхности шва к основному металлу в соответствии с технологической картой. Оценку величины смещения внутренних кромок следует проверять непосредственным измерением с использованием шаблонов марки УПС-4;
- смещение кромок электросварных труб не должно превышать 20% нормативной толщины стенки, но не более 3 мм. Измерение величины смещения кромок допускается проводить по наружным поверхностям труб сварочным шаблоном. Для труб с нормативной толщиной стенки до 10 мм допускается смещение кромок до 40% нормативной толщины стенки, но не более 2 мм.
Непосредственное соединение на трассе разнотолщинных труб одного и того же диаметра или труб с деталями (этот вид работ относится к специальным сварочным работам) - тройниками, переходами, днищами, отводами - допускается при следующих условиях:
- если разность толщин стенок стыкуемых труб или труб с деталями (максимальная из которых 12 мм и менее) не превышает 2,5 мм;
- если разность толщин стенок стыкуемых труб или труб с деталями (максимальная из которых более 12 мм) не превышает 3 мм.
Соединение труб или труб с деталями с большей разностью толщины стенок осуществляется путем вварки между стыкуемыми трубами или трубами с деталями переходников или вставок промежуточной толщины, длина которых должна быть не менее 250 мм.
При разнотолщинности до 1,5 толщины стенки допускается непосредственная сборка и сварка труб при специальной разделке кромок более толстой стенки трубы или детали. Конструктивные размеры разделки кромок и сварных швов приведены на листе 17. Смещение кромок при сварке разностенных труб, измеряемое по наружной поверхности, не должно превышать допусков, установленных для сварки труб с одинаковой нормативной толщиной стенки.
8.3.4.3 Предварительный подогрев
После окончания сборки стыка необходимо, если это предусмотрено проектом, провести предварительный подогрев. Он является важнейшей технологической операцией, позволяющей регулировать сварочный цикл при сварке. Структура, а значит, и свойства сварного соединения в значительной мере определяются скоростью охлаждения металла в диапазоне температур 800-500ºС. При охлаждении металла шва и зоны термического влияния с высокой скоростью появляется опасность образования закалочных структур, обладающих повышенной хрупкостью, а следовательно, склонностью к трещинообразованию. Особенно это относится к низколегированным сталям с эквивалентом углерода 0,45 и более. Эти стали весьма чувствительны к действию термического цикла, к надрезам и ударным нагрузкам; зона термического влияния при сварке этих сталей склонна к повышенной хрупкости. Наиболее ярко эти явления наблюдаются при ручной дуговой сварке, когда скорость охлаждения шва велика. При заданной толщине стенки регулировать скорость охлаждения околошовной зоны можно, изменяя начальную температуру металла предварительным подогревом. Особенно это важно при сварке целлюлозными электродами, когда скорость охлаждения корневого слоя максимальна по сравнению со скоростью охлаждения других слоев шва и увеличена склонность к образованию трещин вследствие наводораживания металла шва. Предварительный подогрев уменьшает скорость охлаждения металла шва и околошовной зоны и не только способствует образованию равновесных структур в этой зоне, но и создает благоприятные условия для активизации диффузии водорода. Необходимость и температура предварительного подогрева выбираются в соответствии с таблицами 6,7 ВСН 006-89, приведенными на листе 17 (требования этих таблиц не распространяются на термоупрочненные стали). При сварке корневого слоя шва термически упрочненных труб с нормативным пределом прочности 637 МПа (65 кгс/мм2 ) электродами с целлюлозным видом покрытия независимо от температуры окружающего воздуха необходим предварительный подогрев стыка до температуры не ниже +100°С, но не выше +200°С; при сварке корневого слоя шва электродами с основным видом покрытия при температуре окружающего воздуха +5°С и ниже температура кромок труб стыка непосредственно перед сваркой должна быть не ниже +50°С, но не более +200°С
Непосредственно перед сваркой производится просушка кольцевыми нагревателями торцов труб и прилегающих к ним участков шириной не менее 150 мм. Просушка торцов труб нагревом до температуры 20-50°С обязательна:
- при наличии влаги на трубах независимо от способа сварки и прочности основного металла;
- при температуре окружающего воздуха ниже +5°С в случае сварки труб с нормативным временным сопротивлением разрыву 539 МПа (55 кгс/мм ) и выше
Если по условиям необходимы и просушка, и подогрев, то обязательной является только последняя операция. Перед возобновлением сварки незавершенного стыка труб при температуре окружающего воздуха +5°С и ниже, а также при наличии влаги стык должен быть просушен.
Температуру предварительного подогрева перед сваркой труб из различных марок сталей или разностенных труб, каждая из которых должна быть подогрета на различную температуру, устанавливают по ее максимальному значению. Температуру подогрева свариваемых кромок нужно контролировать контактными термометрами. Замерять температуру следует на расстоянии 10-15 мм от торца трубы; место замера необходимо предварительно зачистить металлической щеткой. Если при замере температуры непосредственно перед сваркой будет обнаружено, что температура стыка оказалась ниже требуемой, то необходим повторный нагрев.
8.3.5 Схемы и методы производства сварочно-монтажных работ
В зависимости от вида покрытия выбранных электродов можно выделить три схемы сварки:
1) сварка всего стыка электродами с основным видом покрытия;
2) сварка корня шва и "горячего прохода" электродами с целлюлозным видом покрытия, а остальных слоев - электродами с основным видом покрытия.
3) в зарубежной практике нашла применение схема, в соответствии с которой весь стык варится целлюлозными электродами. В России она не применяется.
Монтаж и сварку неповоротных стыков магистральных трубопроводов выполняют, в основном, четырьмя методами:
1) первый метод - элементарный. Его используют при небольших объемах работ и малых диаметрах труб (325-529 мм). Нитку трубопровода наращивают из отдельных труб или секций с выполнением всех слоев шва одним сварщиком. Он выполняет сварку собранного и прихваченного стыка от начала до конца в разных пространственных положениях. В этом случае сварку первого слоя шва выполняют сначала с одной стороны стыка, а затем с другой. После зачистки корневого слоя от шлака аналогично сваривают второй и последующие слои. Существенным недостатком этого метода сварки является низкая производительность, которая обусловлена необходимостью перехода с одной стороны стыка на другую, а также перетаскиванием сварочного кабеля и инструмента. От сварщика требуется высокая квалификация и универсальность.
2) второй метод применяют при бльших объемах работ и сварке трубопроводов значительных диаметров. Обычно одна пара сварщиков работает со сборщиками на сборке и сварке корневого слоя шва, а остальные две пары или тройки сварщиков сваривают каждая свою часть стыка до конца, начиная со второго слоя.
3) третий метод сборки и сварки неповоротных стыков трубопроводов - поточно-групповой - применяется при очень больших объемах работ. Поточно-групповой метод с использованием электродов с целлюлозным покрытием широко распространен в зарубежной практике строительства магистральных трубопроводов. В отечественном трубопроводном строительстве этот метод часто применяют в сочетании со вторым методом и использованием электродов с основным покрытием. Процесс сборки и сварки неповоротных стыков труб при поточно-групповом методе проводится последовательно в несколько этапов:
а) на первом этапе подготовительное звено разгружает секции труб с плетевозов и укладывает их вдоль бровки траншеи, очищает полости секций труб от наледи, земли, снега, посторонних предметов. При необходимости правят вмятины и обрезают торцы труб. Зачищают кромки труб шлифовальными машинками или резцами и собирают стыки с помощью центраторов, обеспечивая необходимый зазор между кромками для сварки;
б) на втором этапе выполняют предварительный подогрев и сварку корневого слоя шва или накладывают прихватки (при необходимости) длиной 80-100 мм на расстоянии 300-380 мм один от другого. Сварку корневого слоя шва выполняют электродами с целлюлозным покрытием в направлении "сверху-вниз". Затем выполняют сварку "горячего" прохода те же сварщики (2-4 человека в зависимости от диаметра), которые выполнили корневой слой. После сварки корневого слоя шва поверхность валика тщательно очищают абразивным кругом с помощью шлифмашинки. После этого конец секции опускают на опору и трубоукладчик идет за новой секцией. Центратор перемещают на позицию центровки.
в) на третьем этапе проводят сварку третьего и других заполняющих слоев (в зависимости от толщины стенки трубы). В этом случае одновременно могут работать на стыке два, три или четыре сварщика, общее число которых зависит от темпа прокладки трубопровода. При сварке труб диаметром 1020-1420 мм наибольший эффект достигается при работе трех или четырех сварщиков, что позволяет сократить фронт работ вдоль трассы трубопровода. Для сварки применяют электроды с основным покрытием, начиная работу с нижней точки и заканчивая в верхней части стыка.
г) на четвертом этапе выполняют облицовочный слой несколько сварщиков подобно сварке заполняющих слоев.
Сварку заполняющих и облицовочного слоев шва осуществляют электродами с основным покрытием диаметром 4 мм. Для увеличения производительности в верхней полуокружности трубы целесообразно использовать электроды диаметром 5 мм. Сварку необходимо вести с меньшей длиной дуги, что предохраняет от возникновения пор в потолочном и вертикальном положениях. При сварке в потолочной части стыка замок следует сместить на 50-60 мм от нижней части окружности трубы. В двух смежных слоях замки должны отстоять на расстоянии 50-100 мм друг от друга. Электроды с основным покрытием образуют на поверхности швов трудноудаляемый шлак, который снимают с помощью шлифовальных машинок с последующей зачисткой металлическими щетками.
4) четвертый метод сборки и сварки стыков магистральных трубопроводов - поточно-расчлененный - применяют в нашей стране и за рубежом. Он предусматривает специализацию одного звена сварщиков по выполнению корневого слоя шва электродами с целлюлозным покрытием и другого звена сварщиков, выполняющих "горячий" проход электродами с тем же покрытием. Целесообразно операцию ручной зачистки кромок заменить использованием станков СПК, т.к. это сокращает время зачистки. Дальнейшие операции выполняют в той же последовательности, что и при поточно-групповом методе. Для поточно-расчлененного метода характерно, что каждый сварщик выполняет определенный участок шва без регулирования режима. Увеличения производительности и снижения продолжительности сварки можно достичь использованием повышенных значений сварочного тока и диаметров сварочных электродов. Применение этих методов в зарубежной практике сокращает время сварки на 25-30%.
8.4 Технологическая карта на ручную дуговую сварку неповоротных стыков нефтеперовода "Суходольная - Родионовская"
8.4.1 Область применения
Техологическая карта разработана на сборку и сварку секций труб с заводской изоляцией диаметром 1020 мм на трассе нефтепровода "Суходольная - Родионовская".
При производстве работ следует руководствоваться требованиями:
- ВСН 006-89. Строительство магистральных и промысловых нефтепроводов.Сварка;
- СниП III-42-80*. Правила производства и приемки работ. Магистральные трубопроводы.
В состав работ, рассматриваемых картой, входят:
- подготовка труб к сборке;
- предварительный подогрев стыков;
- сборка труб с помощью внутреннего центратора;
- сварка корневого слоя шва и "горячего" прохода электродами с целлюлозным видом покрытия;
- подварка изнутри корня шва в местах видимых дефектов электродами с основным видом покрытия;
- сварка заполняющего и облицовочного слоя шва электродами с основным видом покрытия.
8.4.2 Организация и технология выполнения работ
Сборке и сварке секций труб в нитку предшествует комплекс организационно-технических мероприятий и подготовительных работ:
- планировка полосы отвода и устройство вдольтрассового проезда;
- проведение аттестации технологии сварки и аттестации сварщиков;
- назначение ответственных за безопасное ведение работ;
- вывозка труб и раскладка их вдоль трассы;
- инструктаж членов бригады по технике безопасности;
- размещение в зоне производства работ необходимых машин, механизмов, оборудования и инвентаря;
- проверка грузозохватных приспособлений.
Перед сборкой секций труб необходимо произвести осмотр торцов и прилегающих к ним поверхностей труб. При этом трубы не должны иметь недопустимых дефектов и отклонений от геометрических параметров, оговоренных ТУ на поставку труб. На неизолированной поверхности труб не допускаются:
- трещины, рванины, закаты любых размеров;
- царапины, риски глубиной более 0,5 мм;
- местные перегибы, вмятины, гофры;
- расслоения на торцах труб.
Деформированные торцы труб глубиной до 35 мм выправляются безударным разжимным устройством с обязательным местным подогревом до 80-100ºC независимо от температуры окружающего воздуха.
Царапины, риски, задиры глубиной до 0,5 мм на неизолированной поверхности труб устраняются шлифованием. При этом следует следить за тем, чтобы толщина стенок труб не выходила за пределы минусового допуска, оговоренные в ТУ.
Забоины и задиры фасок глубиной до 5 мм ремонтируются сваркой с использованием электродов OK 53.70 с основным видом покрытия с последующей зачисткой мест сварки шлифмашинкой до полного восстановления заводской разделки кромок.
Вмятины глубиной более 35 мм и забоины фасок глиной более 5 мм подлежат вырезке.
- сварочные материалы перед их использованием должны пройти входной контроль, включающий:
- проверку наличия сертификата качества завода-изготовителя;
- соответсвие маркировки и условного обозначения электродов сертификату;
- проверку соответствия электродов требованиям ГОСТ 9468-75.
Электроды марки OK 53.70 не требуют прокалки в случае поставки их в вакуумной упаковке завода-изготовителя. В случае, если целостность упаковки нарушена или электроды после открытия упаковки не были использованы в течение рабочей смены их следует прокалить при температуре 350°С в течение одного часа.
Электроды марки Fleetweld 5P+ не требуют просушки перед использованием в случае поставки и хранении их в герметичной упаковке. В случае чрезмерного увлажнения их следует просушить при температуре 60-90°С в течение 10-20 мин.
Непосредственно перед сборкой необходимо очистить скребком или щеткой внутреннюю поверхность труб от попавшего внутрь снега, грунта, грязи и т.п.
Зачистить до металлического блеска кромки труб на ширину не менее 10 мм от кромки.
Осуществить сборку труб на внутреннем центраторе и осуществить предварительный подогрев стыка кольцевыми горелками до 100°С на глубину не менее 150 мм от стыка
По окончании подогрева выполнить сварку корневого слоя шва электродами с целлюлозным видом покрытия. Сварка должна вестись одновременно двумя сварщиками с противоположных сторон трубопровода. Сразу после сварки корневого слоя и его тщательной шлифовки шлифмашинками с раскрытием зашлакованных "карманов" выполнить в течение максимум пяти минут сварку "горячего" прохода электродами с целлюлозным видом покрытия.
Освобождать жимки центратора разрешается только после выполнения сварки коренвого слоя и слоя "горячего" прохода по всему периметру стыка.
До начала сварки заполняющего слоя выполнить подварку изнутри трубы в местах видимых дефектов электродами с основным видом покрытия.
Тщательно зачистить шлифмашинками поверхность слоя "горячего" прохода и выполнить сварку заполняющего слоя электродами с основным видом покрытия.
Зачистить металлическими щетками поверхность заполняющего слоя и выполнить сварку облицовочного слоя шва электродами с основным видом покрытия.
Зачистить поверхность облицовочного слоя и прилегающую к нему поверхность труб от брызг металла и шлака.
Сварку всех слоев шва и контроль геометрических параметров следует вести в соответствии с операционной технологической картой.
Сварка всех слоев шва (кроме подварочного) выполняется двумя сварщиками.
По окончании сварки стыка выполнить его маркировку несмываемой краской.
При перерывах в работе по сварке концы трубопровода должны быть закрыты торцевыми заглушками для предотвращения попадания внутрь посторонних предметов.
8.4.3 Требования к качеству и приемка работ
Для обеспечения требуемого качества работ необходимо проводить:
- аттестацию технологии сварки;
- аттестационные испытания сварщиков;
- входой контроль сварочных материалов и труб;
- систематический операционный контроль, осуществляемый в процессе сборки и сварки;
- визуальный контроль и обмер готовых сварных соединений;
- проверку сварных швов неразрушающими методами контроля.
Аттестацию технологии сварки и аттестационные испытания сварщиков следует проводить в соответствии с требованиями СниП III-42-80* и ВСН 006-89.
Все трубы могут быть приняты для монтажа только после прохождения приемки и освидетельствования на соответствие их ТУ и СниП III-42-80*.
Для проведения сварочных работ могут быть допущены электроды только тех марок, которые были подвергнуты аттестационным испытаниям, по результатам которых было получено заключение о возможности применения этих сварочных материалов (электродов).
Операционный контроль проводят мастера, прорабы и службы контроля. При этом проверяется правильность и последовательность выполнения технологических операций по сборке и сварке, их соответствие с операционной технологической карте
При выполнении сварочных работ следует своевременно оформлять исполнительную документацию и акты промежуточной проверки в соответствии с требованиями ВСН 012-88 ч.II.
Технические критерии и средства контроля приведены на листе 15.
8.5 Особенности технологии выполнения захлестов и врезки катушек (ликвидации технологических разрывов)
При строительстве линейной части магистральных трубопроводов технологией предусматривается наличие разрывов, обусловленное необходимостью снижения влияния линейных температурных деформаций на процесс строительства, а также в связи тем, что при укладке трубопровода происходит так называемое "набегание" (выражающееся в линейном смещении точек уложенного трубопровода относительно их положения на бровке перед укладкой по оси трубопровода), величину которого оценить перед укладкой весьма затруднительно. Таким образом, возможно смещение вертикальных и горизонтальных кривых нитки трубопровода относительно соответствующих мест изгиба траншеи. Для предотвращения этого предусматривается оставление разрывов:
- через каждые максимум 3 км на прямолинейных участках;
- перед вертикальными и горизонтальными углами поворота трассы. В этом случае разрыв должен быть вынесен на 100-150 м от начала или после конца кривой (в зависимости от того, монтируется ли криволинейный участок после прохождения сварочно-монтажной колонны или при ее прохождении (в потоке)). Последующую укладку рекомендуется вести со стороны плети трубопровода, содержащей кривой участок.
Сварка захлестных стыков должна выполняться по первой схеме - сварка всех слоев шва электродами с основным видом покрытия
В конкретных условиях различают следующие виды технологических захлестов:
- концы трубопроводов свободны (не засыпаны землей) и находятся в траншее или на бровке;
- один конец трубопровода защемлен (засыпан землей, соединен с крановым узлом), а другой - свободен;
- оба соединяемых конца трубопровода защемлены (засыпаны землей, соединены с крановым узлом).
В первых двух случаях замыкание трубопровода можно осуществить сваркой одного кольцевого стыка - захлеста, в последнем - требуется вварка катушки, т.е. выполнение двух кольцевых стыков.
Выполнять работы по ликвидации технологических разрывов следует, как правило, в дневное время при температуре окружающего воздуха не ниже минус 40°С.
Монтаж захлестов и катушек необходимо выполнять только в присутствии прораба или мастера с последующим составлением акта
Если трубопровод находится в траншее, в месте соединения труб необходимо подготовить приямок, размеры которого должны беспрепятственно обеспечивать работы по сварке, контролю и изоляции стыка.
Необходимо удалить заводскую изоляцию на расстояние не менее 150 мм от места сварки.
Для сварки захлеста в траншее необходимо оставлять незасыпанным один из примыкающих участков трубопровода на расстоянии 60-80 м от места предполагаемого захлесточного стыка.
Подготовку труб к сборке с помощью центраторов при монтаже захлестов следует выполнять в приведенной последовательности:
- один из концов трубопровода заранее подготавливают под сварку и укладывают на опоры высотой 50-60 см по оси трубопровода;
- плеть, образующую другой конец трубопровода, вывешивают рядом с первой и делают разметку места реза. Разметка линии реза должна быть выполнена только с помощью шаблона, чтобы исключить образование косого стыка;
- газовую резку плети следует проводить с последующей подготовкой фасок любым станком типа СПК. Как исключение (если нет станка типа СПК) допускается применять газовую резку (преимущественно механизированную) с последующей зачисткой абразивным инструментом;
- стыковку труб с применением наружного центратора выполняют путем подъема обрезанной плети трубоукладчиками на высоту не более 1,5 м на расстоянии 60-80 м от конца трубы; при этом за счет упругих деформаций обрезанный конец провисает, что позволяет совместить один конец с другим;
- не допускается стропить трубу для подъема в месте расположения сварных кольцевых швов;
- регулировку зазора в стыке осуществляют изменением высоты подъема трубопровода трубоукладчиками.
Подготовку труб к сборке при врезке катушек осуществляют в приведенной последовательности:
- концы труб, которые должны быть соединены, обрезают и подготавливают под сварку в соответствии с требованиями, изложенными в настоящем разделе;
- катушку изготавливают требуемой длины на трубы той же толщины, того же диаметра и марки стали, что и соединяемые трубы;
- трубоукладчиком пристыковывают катушку к трубопроводу, собирают стык с применением наружного центратора и сваривают первый стык. Сборку второго стыка выполняют с помощью наружного центратора после окончания сварки первого стыка;
Длина катушки должна быть не менее одного диаметра трубы.
Для обеспечения требуемого зазора или соосности труб запрещается натягивать трубы, изгибать их силовыми механизмами или нагревать за пределами зоны сварного стыка, а также категорически запрещается вваривать любые присадки.
Сборка разнотолщинных труб при монтаже захлестов не допускается.
Прихватку следует выполнять электродами с основным видом покрытия, предназначенным для сварки корневого слоя шва.
Наложение прихваток и сварку труб диаметром более 426 мм должны выполнять без перерывов в работе не менее двух электросварщиков одновременно.
Если сварщик может проникнуть внутрь трубы, он выполняет внутреннюю подварку стыка на нижней четверти периметра и в местах видимых дефектов электродами, предназначенными для сварки корневого слоя шва.
Сварные соединения захлестов оставлять незаконченными не разрешается.
8.6 Технологическая карта на ликвидацию разрывов при строительстве линейной части магистрального нефтепровода "Суходольная - Родионовская" 8.6.1 Область применения
Технологическая карта разработана на ликвидацию одного технологического разрыва при строительстве линейной части магистрального трубопровода диаметром 1020 мм с толщиной стенки 10-11 мм.
В зависимости от конкретных условий предусамтриваются следующие виды технологических разрывов:
- концы трубопровода свободны (не засыпаны землей) и находятся в траншее или один конец засыпан, а другой имеет свободное перемещение;
- оба соединяемых конца трубопровода защемлены.
В первом случае ликвидация технологического разрыва осуществляется сваркой одного кольцевого стыка - захлеста. Во втором случае необходима вварка катушки с выполнением двух кольцевых стыков.
При производстве работ следует руководствоваться требованиями следующих документов:
- СНиП III-42-80*. Магистральные трубопроводы. Правила производства и приемки работ;
- ВСН 006-89. Строительство магистральных и промысловых трубопроводов. Сварка;
- ВСН 012-88. Контроль качества и приемка работ;
- ВСН 004-88. Строительство магистральных трубопроводов. Технология и организация;
- ВСН 012-88. Строительство магистральных и промысловых трубопроводов. Контроль качества и приемка работ
В состав работ, рассматриваемых картой, при монтажа и сварке захлеста входят:
- разметка и резка трубы с зачисткой кромок и снятием фаски (при необходимости);
- сборка, подогрев стыка, установка наружного центратора, прихватка и сварка стыка;
- изоляция стыка в траншее.
При врезке катушки осуществляются те же операции, что и при монтаже захлеста, но с добавлением операций:
- опуск катушки в траншею к месту монтаиса, сборка и подогрев двух стыков:
- установка наружного центратора, прихватка и сварка двух стыков;
- очистка мест изоляции от ржавчины и грязи и изоляция полимерными лентами или термоусаживающимися манжетами.
Работы выполняются в условиях равнинной и слабопересеченной местности и ведутся в одну дневную смену продолжительностью 8 часов.
8.6.2 Организация и технология работ
Выполнению работ по устранению технологического разрыва предшествует комплекс организационно-технологических мероприятий и подготовительных работ:
- назначение лиц, ответственных за качественное и безопасное производство работ (прораб, мастер);
- проверка грузозахватных приспособлений для подъема плети или катушки:
- установка в зоне производства работ передвижного вагончика с обеспечением его средствами первой медицинской помощи, питьевой водой и противопожарными средствами;
- инструктаже членов бригады по технике безопасности;
- в месте производства работ должен быть подготовлен котлован, а в месте соединения труб-приямок, размеры которых должны обеспечивать беспрепятственное выполнение работ по сварке, контролю и изоляции стыков. Размеры котлована: по длине 2 м в обе стороны от стыка; по ширине 2 м в обе стороны от боковых образующих трубы. Размеры приямка: по длине 1,4 м в обе стороны от стыка; по ширине 0,7 м в обе стороны от боковых образующих трубы; по глубине 0,7 м от нижней образующей трубы;
- установка переходного мостика через траншею.
В случае установки катушки дополнительно необходимо выполнить следующие подготовительные работы:
- подготовить и доставить катушку требуемой длины из трубы того же толщины, диаметра и марки стали, что и соединяемые трубы, и уложить ее на деревянные лежки рядом с траншеей, длина катушки должна быть не менее 1,0 м (не менее диаметра трубопровода);
- проверить и обеспечить чистоту поверхности и полости катушки, параметры фасок, косину торцов. Овальность катушки по любому сечению должна отвечать требованиям ВСН 006-89, ВСН 012-38.
Работы по ликвидации технологических разрывов выполняются комплексной бригадой, состоящей из двух звеньев:
- по монтажу и сварке захлеста (вварке катушки);
- по ручной изоляции стыка захлеста (изоляции катушки).
До начала монтажных работ необходимо выполнить следующее:
- очистить полость трубопровода от возможных загрязнений;
- произвести осмотр поверхности трубы и при обнаружении дефектов, подлежащих ремонту, ликвидировать их.
Поверхность трубы и кромок должны отвечать требованиям ВСН 006-89 и ВСН 012-38.
8.6.2.1 Монтаж захлеста
Работы по монтажу захлеста (см. лист 13) выполняются в следующем технологическом порядка:
- подготовка одного конца трубопровода под сварку (зачистку кромки, очистка конца трубы от изоляции);
- укладка подготовленного трубопровода по его оси на опоры высотой 0,6 м;
- вывешивание второй плети трубопровода рядом с первой, разметка реза;
- газовая резки плети с последующем зачисткой фаски;
- стыковка плетей трубопровода с подогревом кромок труо;
- установка наружного центратора, прихватка стыка;
- снятие наружного центратора, сварка стыка.
Подготовка плети трубопровода под сварку проходит следующим образом: монтажник наружных трубопроводов производит зачистку кромки и прилегающей к ней поверхности (внутренней и наружной) на ширину не менее 10 мм до металлического блеска шлифовальной машинкой, а также-очистку наружной поверхности от изоляции линолеумным ножом, скребком, металлической щеткой. При выполнении операции необходимо, чтобы трубопровод был приподнят над землей на высоту не менее 0,5 м.
Подготовленная к сварке плеть трубопровода с использованием мягкого полотенца поднимается вверх и укладывается на сборные или инвентарные опоры высотой 0,5-0,6 м по оси трубопровода. Вторую плеть трубопровода, подлежащую резке, поднимают вверх трубоукладчиком с использованием мягкого полотенца на высоту, позволяющую произвести точную разметку и отводят в сторону на 200-250 мм от оси, после чего с ее конца снимается инвентарная заглушка. В месте реза производят очистку трубопровода от изоляции на ширину не менее 100 мм в обе стороны от места реза. Разметка линии реза осуществляется монтажником наружных трубопроводов с помощью шаблона.
Газовую резку со скосом кромок осуществляет газорезчик с применением газорежущей машинки типа "Орбита-3". Плеть трубопровода удерживается трубоукладчиком над дном траншеи на высоте не менее 0,5 м. После газовой резки осущестить обработку кромок шлифовальными машинками или станком для обработки кромок СПК 101/121.
Стыковку труб осуществляют путем подъема конца обрезанной плети трубоукладчиком на высоту не более 1,0 м от дна траншеи. Второй трубоукладчик манипулирует плетью, ранее лежащей на опоре, до совпадения осей трубопровода. Монтажник наружных трубопроводов осуществляет с помошью кольцевых газовых горелок предварительный подогрев торцов труб и прилегаюших к ним участков на ширину не менее 150 мм. Контроль температуры предварительного подогрева осуществляется контактным термометром типа ТП-1 и ТП-2 или термокарандашом. Замер температуры следует производить в 10-15 мм от торца трубы. Температура подогрева для просушки кромок труб - до 50°С. Расстояние от конца плети до точки строповки определяется на месте и должно обеспечивать провисание обрезанного конца трубопровода, что позволяет за счет упругих деформаций обеспечить параллельность свариваемых кромок и совместимость обоих концов трубопровода.
Монтажник наружных трубопроводов осуществляет установку наружного центратора и с помошью шаблона проверяет зазор в стыке, который должен составлять 2,5-3,5 мм. Прихватку, сварку корневого, заполняющих и облицовочного слоев следует выполнять электродами с основным видом покрытия постоянным током обратной полярности. Ориентировочное количество прихваток не менее 4-х при длине 100-200 мм. По окончании прихватки центратор снимается.
Два электросварщика ручной дуговой сварки выполняют сварку стыка в соответствии с операционной технологической картой, приведенной на листе 13.
8.6.2.2 Врезка катушки
Работы по врезке катушки (см. лист 13) выполняются в следующем технологическом порядке:
- газовая резка и подготовка под сварку концов соединяемых труб;
- пристыковка катушки к трубопроводу с подогревом стыка;
- сборка стыка с помошыо наружного центратора, прихватка и сварка стыка;
- сборка второго стыка (с подогревом) с помошыо наружного центратора, прихватка и сварка стыка.
Пристыковку подготовленной катушки к трубопроводу осуществляют трубоукладчиком с использованием мягкого полотенца. Катушка опускается в траншею, где монтажник наружных трубопроводов совмещает конец плети и катушки (до совпадения осей), а затем устанавливает на стык газовую горелку. После подогрева стыка устанавливается наружный центратор, производится сборка стыка с прихваткой, а затем его сварка. Технологический порядок работ такой же, как и монтаже захлеста
Сборку и сварку второго стыка осуществляют после окончания сварки первого стыка Для обеспечения требуемого зазора и соосности соединяемых плетей или плети и катушки запрещается натягивать трубы, изгибать их силовыми механизмами или нагревать их за пределами зоны сварного стыка, а. также категорически запрещается вваривать любые присадки.
Работы по изоляции сварных стыков (захлестного стыка и стыков катушки) термоусаживающимися манжетами производят согласно технологической карте (см. лист 12).
8.6.3 Требования к качеству и приемка работ
Для обеспечения требуемого уровня качества работ необходимо проводить:
- проверку квалификации сваршиков;
- контроль сварочных материалов, катушки и концов стыкуемых плетей трубопровода (входной контроль);
- систематический операционный (технологический) контроль, осуществляемый в процессе ликвидации технологического разрыва;
- визуальный контроль и обмер готовых сварных соединений;
- проверку свариваемых швов неразрушаюшимя методами контроля;
- проверку степени очистки поверхности стыка под изоляцию;
Катушки, концы стыкуемых плетей трубопровода могут быть приняты для монтажа только после прохождения приемки и освидетельствована на соответствие их требованиям ВСН 012-88 "Строительство магистральных и промысловых трубопроводов. Контроль качества и приемка работ" (часть I, раздел 4).
Для проведения сварочных работ допускается применение электродов только тех марок, которые регламентируются требованиями ВСН 006-89 и СНиП 2.05.06-85 "Магистральные трубопроводы".
Операционный контроль осуществляют мастер или прораб, при этом они проверяют правильность и последовательность выполнения технологических операций по сборке и сварке в соответствии с требованиями ВСН 006-89 и правильность выполнения технологических операций по изоляции сварных стыков в соответствии с требованиями ВСН 008-88.
При сборке соединений под сварку проверяют:
- качество очистки полости труб и степень зачистки кромок и прилегающих к ним внутренней и наружной поверхностей;
- соблюдения допустимого смешения наружных кромок;
- величину технологических зазоров в стыках.
При операционном контроле в процесса сварки осуществляется строгое соблюдение режимов сварки и правильность применения материалов.
Сваренные стыки после их очистки от шлака, брызг металла подвергаются визуальному контролю.
Стык подвергается неразрушающему контролю в соответствии с ВСН 012-88.
При контроле процесса изоляции осуществляется проверка качества очистки поверхности стыка, установки манжеты.
Заключение
Базовый проект производства работ на строительство нефтепровода Суходольная - Родионовская содержит несколько ошибок, скорее всего обусловленных небрежностью его выполнения. Так, согласно технологической карте на сборку и сварку секций труб в нитку, разжатие жимков центратора возможно уже после сварки корневого слоя шва, что противоречит как требованиям ВСН 006-89, так и требованиям операционной технологической карты того же проекта производства работ, где разжатие жимков центратора допускается только после окончания сварки "горячего прохода" по всему периметру. Кроме того, имеются ошибки в идентификации оборудования для сварочно-монтажных работ. Графическое оформление проекта находится на не очень высоком уровне. В общем качество выполнения проекта нельзя назвать идеальным.
После рассмотрения существующих способов сварки магистральных трубопроводов и анализа технологии ручной дуговой сварки неповоротных кольцевых стыков в трассовых условиях (в том числе и нормативной литературы, регламентирующей эту технологию), можно сделать некоторые оценки и выводы.
Распространенность метода ручной дуговой сварки при строительстве магистральных трубопроводов объясняется его универсальностью и освоенностью, сравнительной технологической простотой а также экономическими факторами, основным среди которых является относительная на сегодняшний день дешевизна метода по сравнению с автоматическими методами сварки.
К несомненным недостаткам метода можно отнести сравнительно невысокую производительность, пониженное качество сварного соединения, зависимость качества выполения работ от субъективных причин ("человеческий фактор").
Большое время ведения работ при использовании ручной дуговой сварки - один из главных недостатков метода. При прочих равных условиях РДС в этом вопросе проигрывает всем автоматическим методам сварки. Весьма весомым тормозящим фактором является подварка трубы изнутри. Несмотря на то, что при сварке электродами с целлюлозным видом покрытия нормами не устанавливается ее обязательность, на деле подварка очень часто необходима. В частности, при строительстве нефтепровода Суходольная - Родионовская в начале работ она не велась, и как результат подавляющее большинство неподваренных стыков по результатам рентгеноскопического контроля было признано негодными и требующими ремонта. После этого на каждом стыке выполнялась визуальная подварка. Покольку по технологическим причинам она возможна только после освобождения жимков центратора, что, в свою очередь, производилось только после окончания сварки "горячего" прохода по всему периметру, тормозился темп движения головного звена, вынужденного ожидать окончания подварки. Время подварки могло составлять до 20-30% от шага потока (6-10 минут при строительстве нефтепровода Суходольная - Родионовская), что, конечно же, не являлось положительным фактором.
Качество сварного соединения является еще одним "узким местом" метода ручной дуговой сварки. Даже визуальное сравнение сварного шва выполненного вручную, и шва, сваренного на трубосварочной базе, говорит не в пользу ручной дуговой сварки. Рентгеноскопический анализ еще больше подтверждает этот вывод: на снимке заводской шов и шов, выполненный на трубосварочной базе, имеют равную по площади цветовую насыщенность, что свидетельствует о макрооднородности строения; шов сваренный вручную на трассе имеет явно выраженную неоднородность строения, что однозначно неблагоприятно сказывается на эксплутационных качествах сварного соединения, так как любое изменение свойств материала по любому направлению ведет к концентрации напряжений.
Зависимость качества выполнения работ от субъективных причин имеет место при любом виде работ, выполняемом вручную. Сварка не является исключением из правил. Только профессионалы высокого уровня могут ограничить влияние различных непроизводственных (проще говоря, житейских) или околопроизводственных факторов на свою работу. В основном же, различные обстоятельства могут значительно ухудшить качество ведения работ и вызвать снижение производительности. Главным образом, сказывается влияние четкого или нечеткого обслуживания и жизнеобеспечения членов сварочной бригады.
С целью повышения эффективности и качества проведения работ рекомендуется применение новейших технических средств оснастки, некоторые из которых приведены в данной работе в разделе патентных изысканий. Подобные меры особенно эфективны при ручной дуговой сварке, поскольку значительное влияние на качество работ и производительность труда сварщиков оказывают эргономические факторы. Использование различных технических новинок может снизить утомляемость сварщиков, улучшить условия их труда и т.п.
Анализ нормативной документации, регламентирующей сварочно-монтажные работы при строительстве магистральных трубопроводов по казал необходимость ее обновления. В частности, это касается основного подобного документа - ВСН 006-89. Составлялся и утверждался он уже 13 лет назад. За это время видоизменились как некоторые из технологий, так и условия их применения в современном строительстве. И хотя большинство положений данного документа используется в неизменном виде, некоторые моменты требуют модернизации. В строительстве магистральных газопроводов произошли подвижки в этом вопросе: был выпущен документ, учитывающий произошедшие изменения - Свод правил по сооружению магистральных газопроводов СП 105-34-96. В нефтяной отрасли такой документ только готовится.
Существенного прироста скорости и качества выполнения работ можно достичь применением автоматических методов сварочно-монтажных работ, однако использование их, особенно в современных условиях в России, должно быть обосновано. С развитием страны экономики страны автоматические методы сварки несомненно получат большее распространение, нежели в настоящее время.
С учетом вопроса физико-механических и эксплуатационных свойств сварного соединения наиболее предпочтительными являются методы сварки, при которых минимальны тепловложения. Этого можно достичь большой концентрированностью источника теплоты. Ручная дуговая сварка с этой точки зрения находится на весьма невыгодных позициях, опережая только лишь устаревшую газовую сварку. Наиболее эффективными являются лазерная сварка и сварка электронным лучем. Однако оборудование для реализации подобных методов на практике пока является весьма сложным, поэтому более перспективны с позиции сегодняшнего дня дуговые методы сварки. Для сварки поворотных стыков уже сейчас очень широко применяется автоматическая сварка под слоем флюса (она была использована и в этом проекте). Наиболее перспективным методом сварки неповоротных стыков сейчас является автоматическая электродуговая сварка в среде защитных газов (ее принцип реализован в оборудовании фирмы CRC-Evans, также применявшемся при сооружении одного из участков нефтепровода Суходольная - Родионовская.).
Вполне можно ожидать широкого использования автоматической электродуговой сварки с принудительным формированием шва. В советское время принцип ее был реализован при создании комплексов оборудования "Стык-1" и "Стык-2". Возрождение этой технологии скорее всего будет связано с использованием порошковой проволоки фирмы "Lincoln Electric".
Довольно неопределенным и туманным является положение дел с электроконтактной сваркой оплавлением. Сама по себе эта технология является весьма перспективной, тем более, что комплекс оборудования (комплекс "Север-1") для сварки этим способом в советское время уже был разработан, а сама технология получила официальное одобрение, будучи разрешенной и рекомендованной к применению нормативными актами, регламентирующимими проведение сварочных работ (в частности, ВСН 006-89). Однако в связи с развалом СССР и ухудшением экономического положения в стране оборудование было утеряно, соответственно использование этого метода прекратилось, а значит прекратилось и накопление опыта и результатов работы с методом, необходимое для выявления и устранения многочисленных недоработок оборудования, имевших место (что характерно для любого нового оборудования, реализующего принципиально новые технологии). Таким образом, использование этой безусловно эффективной в принципе технологии требует выполнения двух задач:
1) восстановления старого или строительство нового оборудования, что экономически весьма трудно (для сравнения можно сказать, что стоимость в советское время трубосварочной базы БТС-142В составляла порядка 150 тыс. рублей, стоимость же комплекса "Север-1" - более миллиона рублей);
2) "доработка" этого оборудования, т.е. устранение наиболее серьезных недостатков комплекса, которые могут быть выявлены только в процессе его эксплуатации.
С учетом этих фактов и в ситуации, когда существует множество других технологий, не требующих таких капитальных вложений, можно предположить, что "реанимации" метода не произойдет и он не получит распространения.
Вытеснение ручной дуговой и внедрение автоматических методов для сварки неповоротных кольцевых стыков магистральных трубопроводов является всего лишь вопросом времени. Однако полного исчезновения РДС ожидать вряд ли приходится, поскольку она незаменима при специальных сварочных работах, и даже в свете развития перспективных методов сварочно-монтажных работ, ручная дуговая сварка будет являться основной в ближайшие годы в трубопроводном строительстве России.
Дипломник________________________________________Голушко М.Б.
Консультант_______________________________________Резников В.И..
Основной
руководитель______________________________________Мещеряков В.М.
ПРИЛОЖЕНИЯ
ПРИЛОЖЕНИЕ 1
ПОДСЧЕТ ОБЪЕМОВ РАБОТ
Подсчет объемов работ по планировке строительной полосы
Согласно плану трассы, планировке подлежит 10 км трассы на полосе 39 м. Таким образом, объем работ по планировке составит:
9800*39 = 382200 м2
Подсчет объемов работ по рекультивации
Ведомость рекультивации земель приведена в табл.1
Таблица 1
Ведомость рекультивации земель по трассе нефтепровода "Суходольная-Родионовская"
км 181 - км 190
КМПК - ПКПротяженность участка, мГлубина снимаемого слоя, мОбъем работ, м3Наименование хозяйства-владельца земель181-183200+00-218+0518250,45839Администрация г.Зверево183-185218+05-238+9020850,46672Агрофонд ЭКО185238+90-239+30400,4128Ростовупрдор185239+30-243+804500,31080Колхоз "Дружба"185-187243+80-265+9622160,47091СПК "Русь"187-188265+96-274+608640,42765КФХ Торопкова188-191274+60-300+0025400,36096СПК "Ударник"
Таким образом, суммарный объем работ по рекультивации составит Vрекульт = 23575 м3.
Подсчет объемов работ по разработке траншеи
Объем траншеи с наклонными откосами между двумя смежными пикетами определяется по формуле:
, где Li - длина участка траншеи, объем которой вычисляется;
Fi-1, Fi - площади двух смежных поперечных сечений траншеи на длине Li, вычисляемые по формуле:
Fi-1 = (Bтр + mHi-1)Hi-1,
Fi = (Bтр + mHi-1)Hi,
где Bтр - ширина траншеи по дну;
m - коэффициент откоса;
Hi, Hi-1 - глубина траншеи в двух смежных поперечных сечениях
Расчет объема разрабатываемой траншеи выполнен в табличной форме:
Таблица 2
Подсчет объема разрабатываемой траншеи
ПК,точкаBтр, мHi, мmFi, м2Li, м2Vтр.i, м312345782001,52,300,56,1016100,3+161,52,390,56,4484510,82011,52,200,55,72100573,92021,52,210,55,7654312,9+541,52,230,55,8326151,6+801,52,230,55,8320116,32031,52,220,55,79100575,72041,52,200,55,7281480,0+811,52,310,56,1319115,82051,52,290,56,0638228,0+381,52,260,55,9462362,72061,52,210,55,76100740,12071,53,010,59,0530246,7+301,52,630,57,4070495,62081,52,470,56,76100629,32091,52,230,55,831163,7+111,52,210,55,7689648,72101,52,960,58,8241394,9+411,53,310,510,4459589,72111,53,120,59,55100887,72121,52,820,58,21100756,12131,52,510,56,92100633,62141,52,210,55,76100575,72151,52,210,55,7659345,2+591,52,260,55,9441239,92161,52,210,55,76100575,72171,52,210,55,7673420,3+731,52,210,55,7627161,52181,52,330,56,21212,5+21,52,340,56,2598588,22191,52,210,55,7624145,9+241,52,380,56,4062370,1+861,52,150,55,541479,12201,52,210,55,7642241,8+421,52,210,55,7658333,92211,52,210,55,7651323,1+511,52,510,56,9244303,4+951,52,500,56,88534,42221,52,500,56,8821133,0+211,52,220,55,7921122,5+421,52,240,55,8758347,02231,52,300,56,1041247,6+411,52,270,55,9859346,32241,52,210,55,7675430,4+751,52,200,55,7225143,52251,52,210,55,76100575,72261,52,210,55,761691,8+161,52,200,55,7251292,7+671,52,210,55,7633190,02271,52,210,55,7662356,9+621,52,210,55,7638218,82281,52,210,55,7668392,7+681,52,220,55,7932202,72291,52,500,56,8838265,8+381,52,560,57,1229188,3+671,52,240,55,8733193,72301,52,240,55,8734227,0+341,52,650,57,4953339,3+871,52,090,55,321372,52311,52,230,55,8390559,3+901,52,430,56,601063,12321,52,280,56,02100588,82331,52,210,55,7676437,5+761,52,210,55,7624138,22341,52,210,55,7636208,6+361,52,230,55,8340239,3+761,52,310,56,1324148,62351,52,340,56,2544286,9+441,52,480,56,8056351,52361,52,210,55,76100575,72371,52,210,55,76100611,92381,52,400,56,482401,52,730,57,8257579,1+571,53,720,512,5043410,62411,52,430,56,6042274,6+421,52,400,56,4858354,92421,52,210,55,7650291,6+501,52,250,55,9150294,42431,52,240,55,87100586,92441,52,240,55,87100581,32451,52,210,55,7618108,0+181,52,340,56,2525159,6+431,52,410,56,5257354,12461,52,250,55,91100583,22471,52,210,55,7624140,0+241,52,250,55,9176443,22481,52,210,55,76100575,72491,52,210,55,7653350,9+531,52,650,57,4947351,92501,52,650,57,491399,8+131,52,740,57,8682691,4+951,53,000,59,00544,72511,52,970,58,87100740,52521,52,260,55,9474435,7+741,52,230,55,8326154,62531,52,290,56,061596,4+151,52,480,56,8085564,22541,52,400,56,48100626,92551,52,290,56,0632191,4+321,52,250,55,9168415,92561,52,360,56,32100660,02571,52,500,56,8825176,9+251,52,600,57,2839276,8+641,52,510,56,9236243,92581,52,440,56,64100629,02591,52,260,55,9470478,8+701,52,710,57,7430225,32601,52,600,57,28100661,22611,52,260,55,9468414,5+681,52,340,56,2532199,92621,52,340,56,25100626,72631,52,350,56,2948293,5+481,52,260,55,9452318,02641,52,350,56,29100644,22651,52,430,56,6096706,4+961,52,800,58,12432,32661,52,780,58,0379555,1+791,52,280,56,0221125,22671,52,250,55,91100592,52681,52,260,55,94100594,42691,52,260,55,94742,9+71,52,360,56,3238240,3+451,52,360,56,3255343,62701,52,320,56,17100605,82711,52,260,55,9439242,3+391,52,400,56,4861378,92721,52,260,55,9487518,7+871,52,270,55,981377,52731,52,260,55,94100625,12741,52,420,56,56746,0+71,52,430,56,6054396,2+611,52,790,58,0839316,72751,52,810,58,1632272,5+321,52,970,58,8742338,2+741,52,590,57,2426181,92761,52,470,56,7659375,7+591,52,270,55,9841245,22771,52,270,55,98100596,32781,52,260,55,9468414,5+681,52,340,56,2532208,72791,52,480,56,8058436,3+581,52,830,58,2542329,62801,52,640,57,4487580,8+871,52,250,55,911376,82811,52,250,55,91100592,52821,52,260,55,94100603,82831,52,310,56,13100636,52841,52,430,56,6050297,0+501,52,080,55,2850312,02851,52,580,57,20100647,82861,52,210,55,7678459,3+781,52,280,56,0222132,02871,52,270,55,98100586,92881,52,210,55,7688557,6+881,52,510,56,921281,52891,52,450,56,68100621,72901,52,210,55,7682478,2+821,52,250,55,9118108,02911,52,300,56,10100592,62921,52,210,55,7671411,4+711,52,230,55,8329168,02931,52,210,55,76100575,72941,52,210,55,7675430,4+751,52,200,55,7225143,52951,52,210,55,76100575,72961,52,210,55,761692,1+161,52,210,55,7684483,62971,52,210,55,76100575,72981,52,210,55,76100575,72991,52,210,55,7645261,6+451,52,240,55,8755319,73001,52,210,55,76Vтранш, общ =62119,3 м3
Объем грунта, разрабатываемого экскаватором равен объему траншеи за вычетом объема грунта, разрабатываемого бульдозером при рекультивации:
Vэкск = Vтранш,общ - Vрекульт = 62119,3 - 23575 = 45544,3 м3
Объем грунта, вытесняемого трубопроводом, равен:
Vвыт = м3
Подсчет объемов погрузочно-разгрузочных работ
Длина проектируемого участка нефтепровода составляет 10 км. Таким образом, при средней длине трубы 11,5 м примерное значение необходимого количества труб, подлежащих выгрузке и складированию, составит:
10000/11,5  870 шт
Из них количество труб с толщиной стенки 10,0 мм приблизительно равно 835 шт, количество труб с толщиной стенки 11,0 мм - 35 шт. таким образом, суммарная масса выгружаемых труб равна (при массе труб согласно принятой в п. 4.1):
M = 835*3,12 + 35*3,26 = 2719,3 т
Подсчет объемов сварочно-монтажных работ
При длине трубопровода 10000 м и средней длине трубы 11,5 м примерное количество трехтрубных секций, подлежащих сварке на трубосварочной базе, составит:
10000/(11,5*3)  290 шт
Так как каждая секция имеет два поворотных стыка, количество стыков, сваренных на трубосварочной базе, составит:
290*2 = 580 стыков
Количество неповоротных стыков, сваренных на трассе при монтаже трубопровода, составит 289 стыков.
Подсчет объемов изоляционно-укладочных работ
Примерное количество сварных стыков, подлежащих изоляции термоусаживающимися манжетами, составит:
580+289 = 869 стыков
Длина трубопровода, подлежащего укладке, равна 9800 м.
Подсчет объема работ по испытанию трубопровода
Протяженность испытываемого участка трубопровода составляет 10000 м.
ПРИЛОЖЕНИЕ 3
РАСЧЕТ КОНТРАКТНОЙ ЦЕНЫ СТРОИТЕЛЬСТВА
Расчет контрактной цены строительства выполнен в табличной форме
Таблица 3
Контрактная цена строительства по отдельным видам работ
Наименование объектов и видов работСтоимость отдельных видов работв процентах от общей стоимостиабсолютнаяРасчистка и планировка трассы, устройство вдольтрассового проезда и подъездных дорог3,71110Рытье и засыпка траншеи5,01510Погрузочно-разгрузочные работы7,72300Поворотная сварка на трубосварочной базе13,94165Потолочная сварка на трассе41,912530Изоляция стыков и укладка трубопровода11,43410Переход через а/д "Дон"-Зверево4,71410Очистка полости, испытания, калибровка9,32800Рекультивация2,4720Итого10029955 ПРИЛОЖЕНИЕ 4
КАЛЬКУЛЯЦИЯ ТРУДОВЫХ ЗАТРАТ И РАСЧЕТ КАЛЕНДАРНОГО ГРАФИКА СТРОИТЕЛЬСТВА
Калькуляция трудовых затрат
Калькуляция трудовых затрат по основным работам выполнена в табличной форме.
Таблица 4
Калькуляция трудовых затрат
Наименование работЕд. измОбъем работНорма времени чел.-час.Общие затраты труда, чел.-дн.Численно-квалификационный состав звена.123456Планировка строительной полосы1000 м2382,20,3215,3Машинист бульдозера 6р-2.Снятие плодородного слоя грунта (открытие кулис)1000 м323,63,811,2Машинист бульдозера 6р-2.Погрузочно-разгрузочные работы на базе10 т271,90,9331,6Машинист автокрана 6р-1;
Такелажник 3р-4.Погрузочно-разгрузочные работы на трассе10 т271,90,6221,0Машинист крана-трубоукладчика 6р-1;
Такелажник 3р-2.Разработка траншеи экскаваторами.1000 м345,522125,1Машинист экскаватора 6р-4Сборка и сварка труб в секции на БТС.стык5802,05148,6
Машинист крана-трубоукладчика 6р-2;
Такелажник 3р-2;
Электросварщик 5р-2;
Машинист электростанции 6р-1,
Оператор станка обработки кромок 5р-2,
Слесарь-трубоукладчик
5р-1.
Сборка и потолочная сварка плетей в нитку на трассе.стык2898,8339,6Электросварщик 6р-6;
Машинист бульдозера 5р-1;
Машинист трубоукладчика 6р-2;
Слесарь-трубоукладчик
5р-1, 4р-2, 3р-1;
Машинист сварочной установки 6р-3;Изоляция стыков и ремонт поврежденной изоляции.стык8691,44156,4Машинист крана-трубоукладчика 6р-1;
Машинист компрессора
5р-1;
Пескоструйщик 4р-1,
3р-1;
Изолировщик 5р-3,
4р-3,
3р-2;Укладка трубопровода в траншею.100 м981,1814,4Машинист трубоукладчика 6р-3;
Такелажник 4р-1.Засыпка нефтепровода1000 м345,51,48,0Машинист бульдозера 6р-2.Обратная рекультивация.1000 м323,68,224,2Машинист бульдозера 6р-2.Очистка полости и испытания трубопровода.м100000,24300Бригадир 6р-1;
Машинист наполнительного и опрессовочного агрегатов
6р-5;
Машинист СДУ 6р-1;
Машинист трубоукладчика
6р-1;
Машинист ДЭС 6р-1;
Водитель 2 класса-2;
Слесарь-монтажник 5р-2;
Тракторист 5р-1;
Газорезчик 6р-1. Расчет календарного графика строительства
В общем случае продолжительность работ определяется по формуле
где З.тр. - затраты труда на выполнение данных работ;
N - количество рабочих в бригаде;
Kп - коэффициент перевыполнеия норм выработки;
n - сменность.
- планировка строительной полосы;
- снятие плодородного слоя почвы;
- погрузочно-рагрузочные работы на базе;
- сборка и сварка поворотных стыков на БТС-142В;
- погрузочно-разгрузочные работы на трассе;
- транспортировка трубных секций на трассу;
T=10+2=12 дн - вывозка секций труб на трассу;
- сборка и сварка неповоротных стыков на трассе;
- изоляция сварных стыков термоусаживающимися манжетами;
- укладка изолированного трубопровода;
- засыпка трубопровода;
- обратная рекультивация;
- очистка полости и испытания трубопровода;
Дипломник________________________________________Голушко М.Б.
Консультант_______________________________________Резников В.И.
Основной
руководитель______________________________________Мещеряков В.М.
Документ
Категория
Технология
Просмотров
1 596
Размер файла
1 244 Кб
Теги
Диплом и связанное с ним
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа