CC BY
101И.И. Велиюлин, директор центра;
А.Д. Решетников, заместитель директора центра, ЭАЦ «Оргремдигаз»; П.А. Колотовский, главный инженер; М.В. Арбузов, ведущий инженер; Р.Р. Шафиков, заместитель начальника отдела, ДОАО «Оргэнергогаз»
совершенствование проектирования капитального ремонта линейной части магистральных газопроводов
Стадия проектирования является важнейшей составляющей организационно-технической подготовки капитального ремонта линейной части магистральных газопроводов (ЛЧМГ), так как от качества проектно-сметной документации напрямую зависит качество ремонтно-восстановительных работ и, как итог, надежность и безопасность эксплуатации отремонтированных участков газопроводов.
Динамика изменения стоимости проектно-изыскательских работ (ПИР) при капитальном ремонте ЛЧМГ за 2008-2010 гг. приведена на рис. 1. Среднее значение затрат на ПИР по всему ОАО «Газпром» составило:
• 2008 г. - 83,34 млн руб.;
• 2009 г. - 92,75 млн руб.;
• 2010 г. - 72,51 млн руб.
Затраты на ПИР, планируемые на 2010 г., в большинстве ООО «Газпром трансгаз» снижены по сравнению с предыдущими годами.
Как видно, максимальная стоимость ПИР приходится на:
• ООО «Газпром трансгаз Югорск»
- 150,0 - 400,0 млн руб.;
• ООО «Газпром трансгаз Санкт - Петербург» -119,0-325,4 млн руб.;
• ООО «Газпром трансгаз Казань»
- 123,3-205,0 млн руб. Минимальная - на:
• ООО «Газпром трансгаз Уфа»
- 0-2,0 млн руб.;
• ООО «Газпром трансгаз Саратов»
- 6,5-24,5 млн руб.;
• ООО «Газпром трансгаз Ставрополь»
- 0-41,0 млн руб.
Относительные показатели стоимости ПИР (рис. 2.) по сравнению с затратами на капитальный ремонт ЛЧМГ показывают, что такие общества, как ООО «Газпром трансгаз Казань», ООО «Газпром трансгаз Самара» и ООО «Газпром трансгаз Екатеринбург», расходуют на ПИР соответственно: 23,9; 12,0; 7,4% средств, выделяемых на капитальный ремонт.
Средний процент отношения затрат на ПИР к затратам на капитальный ремонт в целом по ОАО «Газпром» составил:
• 2008 г. - 2,99%.;
• 2009 г. - 2,47%.;
• 2010 г. - 4,14%.
Таким образом, в целом по ОАО «Газпром» по сравнении с нынешним годом затраты на ПИР в 2010 г. планируется увеличить практически в 1,7 раза. Уве-
личение произойдет за счет следующих ООО «Газпром трансгаз»: Казань, Москва, Самара, Саратов, Томск, Югорск.
Несмотря на значительные затраты газотранспортных обществ на ПИР, проектирование капитального ремонта ЛЧМГ имеет ряд существенных недостатков, основными из которых являются (рис.3.):
• несоответствие данных изысканий фактическому состоянию участков;
• отсутствие технико-экономических обоснований проектных решений;
• увеличение объемов работ.
Несоответствие данных изысканий факту проявляется прежде всего в несовпадении грунтовых условий, представленных в проекте, с фактическими грунтовыми условиями на ремонтируемом участке трассы газопровода. Такое положение в равной степени относится к обводненности и заболоченности участков газопроводов, подлежащих ремонту.
Несоответствие между данными изысканий и фактическими данными объясняется тем, что в качестве результатов изысканий представляются данные, характеризующие гидрогеологические и грунтовые условия трассы газопровода на период строительства. За период эксплуатации в 30-40 лет характеристики грунтов и особенно обводненности и заболоченности существенно изменяются.
При проектировании ремонтных работ на многониточных газопроводах (на 2-ой и так далее нитках) данные изысканий не соответствуют действительности еще в большей степени, т.к. изыскания велись по трассе строящейся первой нитки газопровода. В качестве примера можно привести конкретный случай несоответствия данных изысканий факту в ООО «Газпром трансгаз Нижний Новгород», где неправильно определенные проектом грунтовые условия, а также обводненность и заболоченность трассы,привели к увеличению балластировки ремонтируемого участка МГ «Уренгой-Центр 1» с 5600 утяжелителей типа УБО до 25600 штук, т.е. практически в 5 раз, что, естественно, привело к значительному завышению стоимости капитального ремонта, примерно на 100 млн руб. Но главным, на наш взгляд, является недостаток, связанный с отсутствием в проектной документации на капитальный ремонт газопроводов технико-экономических обоснований принятых решений, что связано в первую очередь с отсутствием данных по фактическому техническому состоянию участков газопроводов, выводимых в ремонт (данные внутритрубной дефектоскопии, результаты комплексных электрометрических измерений и приборных обследований в контрольных шурфах, а также других материалов, на базе которых обосновывается необходимость и целесообразность проведения капитального ремонта конкретного участка газопровода).
Отсутствие соответствующих технико-экономических обоснований привело к тому, что в большинстве проектов капитального ремонта участков предусмотрен метод сплошной замены труб, который является самым дорогостоящим способом ремонта. При этом в качестве замены проектируется использование
Рис. 1. Стоимость ПИР в газотранспортных обществах ОАО «Газпром»
X 16
I
ш 1
л м|.г|||[|||[[ 1111111
У///////
-у/ # # / // о / // # * * #
Рис. 2. Относительная стоимость ПИР
Основные недостатки проектирования КР ЛЧМГ
Несоответствие данных изысканий факту
Грунтовые условия
Обводненность и заболо ченность
Отсутствие —| обоснований принятых технических решений
Фактическое техническое состояние
Результаты обследований (ВТД, электрометрия, шурфовки)
Технология
Конструкции
Увеличение объемов работ
Расчистка трассы от леса и кустарника
Земляные работы
Временные технологические проезды и монтажные площадки
Завышенная сметная стоимость капитального ремонта
Рис. 3. Основные недостатки проектирования КР ЛЧМГ
WWW.NEFTEGAS.INFO
\\ ремонт трубопроводов \\ 45
30% 40% 50% 60% Процект отбракованных труб
70%
80%
90%
100%
Рис. 4. Распределение затрат времени на работы при ремонте методом переизоляции с частичной заменой труб на трубы в заводской изоляции участка МГ D=1420, L=30 км.
200
180
160
& 14П
5" Ю 120
&
X
л 1- 100
о
>
£ 80
§
в
о 60
40
20
0
0% 10% 20%
новых труб с заводским изоляционным покрытием, что является работами высокой стоимости.
Сметная стоимость капитального ремонта может быть значительно сокращена, если в проекты вместо полной замены труб закладывать сплошную переизоляцию с частичной заменой труб. Например, для газопроводов диаметром 1420 мм стоимость капитального ремонта методом сплошной переизоляции с 10-30%-ной заменой труб дешевле соответственно в 2,5-1,3 раза стоимости ремонта с полной заменой трубы. Но эти соотношения верны только в случае отсутствия влияния недоподачи
газа на период проведения ремонтных работ.
Как только отключение участка сказывается на поставках газа, то картина резко меняется, и даже в случае ремонта 30-километрового участка на 6-ниточном коридоре 1420 мм длиной 30 км следует, что только при условии замены труб до 20% метод ремонта с переизоляцией может быть экономически оправданным (рис. 4,5.). При этом в сравнительный расчет включены только основные работы по переизоляции очищенной трубы, демонтажу (резка труб и стыков) и монтажу труб (сварка, установка ТУМов).
Затраты времени на проведение ремонта взяты из опыта производства работ различными ООО «Газпром трансгаз». Некорректные данные изысканий о грунтовых условиях, обводненности и рельефе трассы ремонтируемого участка газопровода приводят к тому, что принимаемые в проектной документации конструктивные решения по балластировке трубопровода, в процессе производства работ непосредственно на трассе, нуждаются в замене. То же самое касается и конструктивных решений по ремонту участков МГ на переходах через автомобильные дороги, не соответствующих требованиям действующих СНиП в части категорийности и технического состояния участков, прилегающих к переходу. Практически отсутствуют типовые решения по технологии производства всего комплекса работ. Имеют место многочисленные случаи использования в проектах непригодных изоляционных материалов для ремонта конкретных участков газопроводов. Например, применение битумно-полимерной мастики «Транскор-Газ» для переизоляции на местности с продольными уклонами более 120С или изоляции типа РАМ на трубах диаметром 1420,что отрицательно сказывается на качестве производства ремонтных работ.
Отсутствие обоснованности технических решений,закладываемых в проекты, приводит к тому, что при выполнении ремонтных работ происходят многочисленные пересогласования проектной документации в части применяемых технологий, конструкций и материалов, появлению контрафактной продукции низкого качества, что, безусловно, отрицательно влияет на надежность и безопасность эксплуатации отремонтированных участков. Серьезным недостатком проектирования капитального ремонта участков линейной части газопроводов зачастую является неоправданное увеличение объемов работ, прежде всего подготовительных, земляных и балластировочных. Объемы разрабатываемого грунта при вскрытии ремонтируемых участков газопроводов 0 1420 мм в некоторых проектах достигают 20-25 м3 на 1 п.м траншеи, что является недопустимым и противоречит традиционной схеме вскрытия газопровода (рис. 6.).
Рис. 5. Распределение затрат на работы при ремонте методом переизоляции с частичной заменой труб на трубы в заводской изоляции участка МГ D=l420, L=30 км
Без должного обоснования в проектах используются конструктивные решения временных технологических проездов и монтажных площадок, а также их размеров (ширина и протяженность проездов; количество, длина и ширина площадок). Все рассмотренные недостатки проектирования приводят к значительному завышению сметной стоимости капитального ремонта участков ЛЧМГ.
По нашим данным, стоимость капитального ремонта участков газопроводов, эксплуатируемых в нормальных условиях производства работ, определяемая ПСД, завышена на 20-30%. Для газопроводов, проложенных в сложных природно-климатических условиях, на 30-40%.
Следует отметить и другие существенные недостатки проектирования, к которым относятся:
• отсутствие сведений о количестве ремонтных колонн, их ресурсоосна-щения;
• отсутствие транспортной схемы организации капитального ремонта газопровода, пунктов разгрузки техники, труб и материалов;
Рис. 6. Схема вскрытия газопровода одноковшовым экскаватором
ИЦ БРЕСЛЕР
Надёжные и нужные защиты!
Шкаф микропроцессорной защиты шин 35-750 кВ «БРЕСЛЕР ШШ 2310.12»
Микропроцессорные релейные защиты 6(10)—750 кВ.
Автоматизированная система управления энергообъекга.
Мы живем и работаем в стране, которая по праву может гордиться своими разработками в области МП РЗА. Со дня образования ИЦ «Бреслер», мы стремимся не просто производить и продавать, а создавать новое. Каждый год мы представляем свои новые разработки, каждый день мы совершенствуем свою продукцию, каждую секунду мы стремимся стать ближе к нашим клиентам. Наша задача - делать не просто надежную технику, а нужную и надежную.
Мы с гордостью говорим о своей продукции:
«Разработано и сделано в России!».
428020, г. Чебоксары, пр. И. Яковлева, 1. Тел.: (8352) 57-43-20,57-43-21,57-43-23... 57-43-29.
Факс: (8352) 57-43-22. E-mail: market@ic-bresler.nj.
www.ic-bresler.ru
Пути совершенствования проектирования КР ЛЧМГ
Проведения изысканий перед проектирование»
Техноло гические карты (по всему комплексу работ)
Обоснование необходимости и целесообразности вывода газопровода в ремонт
Проведение независимой экспертизы ПСД на КР ЛЧМГ
Обоснование технических
решений (технологии, конструкции, материалам)
Эффективные технические решения по ремонту переходов МГ через естественные и искусственные препятствия
ж
Типовые решения (альбом для различных природных климатических усл.)
Обоснование экономических показателей при разработке смет
Повышение эффективности проектирования КР Снижение стоимости КРЛЧМГ
Повышение эксплуатационной надежности отремонтированных участков ЛЧМГ
Рис. 7. Пути совершенствования проектирования КР ЛЧМГ
• необоснованность выбора типов и производительности строительных машин, сроков капитального ремонта;
• несоблюдение норм технологического проектирования, связанного с отсутствием прочностных расчетов толщины стенки газопровода, расчета устойчивости и параметров балластировки;
• отсутствие обоснования выбора метода испытаний отремонтированных участков газопроводов в зависимости от их категорий;
• использование при проектировании механизмов, оборудования и материалов, не входящих в соответствующие реестры и не разрешенных к применению на объектах ОАО «Газпром»;
• разработка сметной документации с отступлением от нормативной документации, отсутствие сводных сметных расчетов и объектных смет и др.
Анализ многолетнего опыта производства ремонтных работ в сложных природно-климатических условиях Крайнего Севера и Западной Сибири показывает, что стоимость капитального ремонта участков газопроводов в газотранспортных обществах «Югорск», «Сургут», «Ухта», «Томск», «Чайковский» зачастую в несколько раз превышает затраты на капитальный ремонт газопроводов средней и южной полосы. Это связано с необходимостью выполнения большого объема дополнительных ра-
бот с целью обеспечения качества и надежности отремонтированных участков газопроводов, эксплуатирующихся в условиях сильно обводненной и заболоченной местности.
Поэтому при проектировании дорогостоящих объектов капитального ремонта необходимо соблюдать следующие требования, учитывающие специфику условий производства работ в обводненной и заболоченной местности, а именно:
• необходимость сооружения вдоль-трассовых технологических проездов и монтажных площадок;
• проведение мероприятий по водо-понижению полосы производства ремонтных работ;
• необходимость проведения засыпки и обваловки всплывших и оголенных участков газопроводов, в том числе с использованием технологии гидроза-мыва;
• проведение заглубления и балластировки;
• выполнение монтажа катушек и установки компенсаторов;
• необходимость выборочного ремонта изоляции труб, а также их механических и коррозионных повреждений.
Строительство вдольтрассовых технологических проездов и монтажных площадок является самой дорогостоящей
операцией подготовительного периода к капитальному ремонту участков газопроводов в сложных природно-климатических условиях. Достаточно сказать, что стоимость 1 км лежневой дороги шириной 8,0 м в ООО «Газпром трансгаз Сургут» достигает 12-14 млн руб. В связи с этим проектирование вдольтрассовых технологических проездов и монтажных площадок должно учитывать:
• несущую способность грунтов;
• климатические условия;
• сезон производства работ;
• транспортную нагрузку;
• наличие местных дорожно-строительных материалов;
• сроки и темпы ремонта;
• ширину проезжей части и дорожного полотна;
• пропускную способность проезда;
• выбор оптимальных уклонов(продольных и поперечных) и радиусов кривых проездов;
• особенности движения пневмоколес-ного и гусеничного транспорта;
• необходимость наведения переправ и водопропусков.
Учитывая значительную стоимость строительства вдольтрассовых проездов и монтажных площадок, при проектировании ремонта газопроводов необходимо использовать эффективные конструкции дорог индустриального изготовления (щитовых, колейного типа, с прослойками из полимерных материалов), обеспечивающих бесперебойную доставку ремонтных бригад, механизмов и материалов к местам производства ремонтных работ.
При проектировании капитального ремонта в обводненной и заболоченной местности в проектно-сметной документации необходимо предусмотреть комплекс мероприятий по водопони-жению полосы выполнения ремонтно-восстановительных работ, которые в зависимости от условий прохождения трассы газопровода включают:
• отвод поверхностных и грунтовых вод с помощью водосборных и водоотводных канав;
• водоотлив из траншей с использованием насосных агрегатов;
• с помощью систем, использующих иглофильтровые установки;
• устройство шпунтовых ограждений с последующей откачкой воды.
Проектирование водопонижения позволит существенно повысить темпы и качество работ при капитальном ремонте участков ЛЧМГ на всех типах болот и обводненных участках.
Проектирование параметров засыпки и обвалования определяется:
• диаметром газопровода;
• инженерно-технологическми характеристиками грунтов;
• фактическим положением газопровода;
• наличием местных и промышленных материалов;
• естественной осадкой грунтов.
Основным методом обеспечения устойчивого положения отремонтированных участков газопроводов на проектных отметках является их балластировка с применением различных средств. Сегодня затраты на балластировку 1 км МГ 0 1420 мм железобетонными утяжелителями и полимерконтейнерны-ми устройствами составляют 10-12 млн руб. В связи с этим выбор конструкций
средств балластировки при проектировании капитального ремонта является одним из основных факторов, влияющих на дальнейшую надежную и безопасную эксплуатацию газопроводов.
Проектирование балластировки определяется:
• категорией местности;
• характером и типом грунтов;
• степенью обводненности и заболоченности трассы;
• сезоном производства работ;
• областью применения средств;
• схемой прокладки газопровода;
• условиями эксплуатации газопровода;
• технико-экономическими показателями.
Проведенный анализ проектной документации позволил определить пути совершенствования проектирования КР ЛМГ (рис. 7.):
• проведение изыскательских работ непосредственно перед проектированием;
• обоснование необходимости и целесообразности вывода газопровода в ремонт с представлением результатов
комплексной диагностики технического состояния трубопровода;
• обоснование технических решений по технологии, конструкциям и материалам, особенно при проектировании капитального ремонта протяженных участков газопроводов, использовании методов с большим процентом или полной замены труб, применения труб с заводской изоляцией;
• разработка типовых проектных решений (альбом);
• разработка технологических карт (по всему комплексу работ);
• проведение независимой экспертизы ПСД на капитальный ремонт участков ЛЧМГ;
• использование эффективных технических решений по ремонту переходов МГ через естественные и искусственные препятствия;
• обоснование технико-экономических показателей при разработке смет. Указанные пути совершенствования позволят:
• повысить эффективность проектирования КР;
• снизить стоимость КР ЛЧМГ;
• повысить эксплуатационную надежность отремонтированных участков ЛЧМГ.
