CC BY
20STUD NET
МЕТОД УСТРАНЕНИЯ УЧАСТКОВ ППМН С НЕНОРМАТИВНОЙ ГЛУБИНОЙ ЗАЛЕГАНИЯ ПРИ УСЛОВИИ ПЕРЕКРЫТИЯ СЕЧЕНИЯ
РУСЛА БОЛЕЕ 10%
METHOD OF ELIMINATION OF AREAS TRUNK LINE UNDERWATER PASSAGE WITH AN NON NORMATIVE DEPTH OF COVER IN CONDITIONS OVERLAP OF RIVERBED MORE 10%
УДК 621.644 DOI: 10.24411/2658-4964-2020-10038 Серафонтова Анастасия Алексеевна, Магистрант 2 курс, Нефтетехнологический факультет Самарский государственный технический университет Россия, г. Самара
Тян Владимир Константинович, Научный руководитель, Д.т.н., доцент Зав. кафедрой «Трубопроводный транспорт» Самарский государственный технический университет Россия, г. Самара Serafontova Anastasia Alekseevna tare9613@gmail.com Tyan Vladimir Konstantinovich tare9613@gmail.com
Аннотация
Проведенный анализ НТД показал недостаточную проработку вопроса выбора метода ремонта недозаглублений на ППМН. В соответствии с действующими отраслевыми регламентами ПАО «Транснефть» в случае ремонта недозаглублений на ППМН, если при ремонте будет перекрыто более 10% сечения русла реки, участок подлежит замене на срок постоянной эксплуатации. В настоящей работе в качестве временного метода ремонта (до выполнения работ по замене ППМН) рассматривается применение защитных конструкций с частичным пропуском потока.
Abstract
Analysis showed insufficient elaboration in the study of issues of maintenance of trunk line underwater passages with non-normative depth. In accordance with industry standards of Public Joint Stock Company «Transneft» the section of the pipeline should be replaced by the new one, if the cross section of river-bed is overlapped by 10%. The present paper examines the method of pipeline maintenance that used protective structures with partial water passing (this method should be used before the replacement of trunk line underwater passage).
Ключевые слова: Магистральный трубопровод, подводный переход, недозаглубление, трубный водопропуск, временный ремонт.
Key words: Trunk pipeline, trunk line underwater passage, not deep, culvert, emergency repair.
Несмотря на свою эффективность, трубопроводный транспорт углеводородов предполагает собой широкий перечень проблем, связанных как со строительством трубопроводов, так и с их дальнейшей эксплуатацией. Одной из ключевых проблем является прокладка трубопроводов через естественные преграды. Как известно, акватория Российской Федерации представлена большим количеством озер и рек, а также болотами различных типов. Для безопасной эксплуатации переходов через данные препятствия необходим постоянный мониторинг и обследование трасс, а также своевременный текущий и/или капитальный ремонт.
Нормативная глубина залегания обеспечивает соответствие фактического положения подводного перехода трубопровода проектному и тем самым значительно продлевает его срок службы. Поэтому в целях обеспечения сохранности эксплуатируемой конструкции регулярно проводят её обследование, текущий и/или капитальный ремонт.
При ремонте устраняют незначительные повреждения для предотвращения дальнейшего разрушения конструкции. Предварительно, на основании результатов периодического обследования решается вопрос о целесообразности дополнительного заглубления трубопровода и эффективности и экономичности при смене способа укрепления берега.
К работам по текущему и/или капитальному ремонту подводного перехода трубопровода относятся:
- подсыпка гравия, щебня, камней (каменная наброска, гравийная отсыпка) или наполнителя (конструкции из ГСИ, георешеток, геоматов) в местах их выноса водным потоком, волной;
- восстановления проектного положения сползших в результате ненадежного закрепления железобетонных монолитных и гибких плит.
В настоящее время в ПАО «Транснефть» действует ряд нормативных документов, на основании которых назначаются методы ремонта недозаглублений ППМН. Метод ремонта недозаглубления принимают для конкретного ППМН на этапе разработки проекта. При этом должны быть учтены гидрологические характеристики водотока, такие как размывающие скорости потока, скорости и направления потока в меженный и паводковый периоды, особенности русловых процессов.
В большинстве случаев недозаглубления в русловой части ППМН выполняется по типовой схеме, включающей в себя отсыпку грунтом, песком, щебнем, укладку мешков с песчано-цементной смесью, укладку гибких бетонных матов (рис. 1).
Ремонт недозаглублений по типовой схеме выполняется при следующих условиях:
- трубопровод уложен ниже профиля предельного размыва русла;
- при ремонте перекрывается менее 10 % живого сечения водотока в межень;
- принятый метод ремонта должен обеспечивать устойчивое положение нефтепровода и защиту его от механических повреждений на срок не менее 30 лет.
Во всех остальных случаях ППМТ подлежат ремонту на срок постоянной эксплуатации с заменой труб.
1 - нефтепровод, 2 - мешки с песком, 3 - мешки с ПЦС, 4 - насыпной грунт, 5 - щебень, 6 -гибкий бетонный мат, 7 - песок.
Рисунок 1. Типовая схема ремонта участка ППМН с оголениями, провисами и недостаточной глубиной залегания
Как показывает практика, нередко возникают ситуации, когда полная или частичная замена труб на подводном переходе трубопровода по тем или иным причинам недоступна эксплуатирующей организации, но в то же время существует необходимость обеспечения надежной и безопасной эксплуатации ППМТ. В таких случаях глубина залегания трубы должна быть восстановлена до нормативного значения.
Для решения данной проблемы необходимо выработать единый подход к разработке технических решений по ремонту недозаглублений ППМН в зависимости от гидрологических условий водоёма и русловых процессов и закрепить его в нормативной документацию. С этой целью в рамках настоящей работы предложен метод ремонта недозаглублений в русловой
части ППМН с применением защитных конструкций с частичным пропуском потока.
В случае ремонта недозаглубления ППМН, если при ремонте будет перекрыто более 10% сечения реки, в качестве временного метода ремонта (до выполнения работ по замене ППМН), в целях снижения гидродинамической нагрузки на трубопровод и защитные материалы в условиях перекрытия потока, рекомендуется применять защитные конструкции с частичным пропуском потока под трубой (рис. 2). Так как если не организовать дренаж, в межень вода будет накапливаться перед трубопроводом, образуя пруд (нарушение гидрологического режима водной преграды), а в паводок размывать трубопровод и защитные конструкции.
К конструкциям, обеспечивающим механическую защиту размытых участков ППМН, предъявляются следующие требования:
- защита участка трубопровода от механических воздействий (повреждений при наезде техники и пр.), гидродинамических воздействий и от солнечной радиации;
- обеспечение фиксированного положения участка ППМН и целостности грунтового основания;
- работоспособность конструкции при частичных повреждениях или непредвиденных изменениях стокового режима;
- минимальное вмешательство в природную среду (сохранение естественного режима стока и исключение ущерба водной фауне);
- обеспечение возможности демонтажа конструкции и участка газопровода.
1 - трубопровод, 2 - трубный водопропуск, 3 - каменная наброска, 4 -металлическая сетка, 5 - футеровка, 6 - защитная решетка, 7 - ограждение, 8
- сливные окна.
Рисунок 2. Вариант конструкции для защиты размытого участка трубопровода на пересечении с временным или малым водотоком (с
устройством трубного водопропуска)
Защитные конструкции и пропуском стока под трубопроводом (с устройство трубного водопропуска) применяют в том случае, когда просвет над размытым участком достигает значительных размеров, а ремонт участка с заменой труб по какой-либо причине невозможен.
По результатам проведенного исследования можно выделить следующие преимущества предложенного метода ремонта подводных переходов магистральных нефтепроводов:
- возможность проведения ремонтных работ без остановки нефтепровода;
- исключение затрат на работы по полной замене трубы;
- продление срока эксплуатации участка ППМН;
- продление межремонтного периода.
Использованные источники:
1. РД-75.200.00-КТН-015-09. Технология ремонта трубопроводов в местах недостаточной глубины залегания. Методика расчета технологических параметров заглубления трубопроводов.
2. РД-23.040.00-КТН-104-13. Технические решения для проектирования инженерной защиты линейной части магистральных трубопроводов от водной эрозии, размывов и оголений.
3. 0Р-75.200.00-КТН-231-16. Магистральный трубопроводный транспорт нефти и нефтепродуктов. Порядок технической эксплуатации переходов магистральных нефтепроводов и нефтепродуктопроводов через водные преграды и малые водотоки.
4. Пережогин Ю.Д. Защита размываемых участков трубопроводов подводных переходов через водные преграды. Диссертация к.т.н., Уфа, 1998, - 169 с.
5. Гидравлические расчеты водосбросных гидротехнических сооружений: Справочное пособие. - М.: Энергоатомиздат, 1988. - 625 с.
Used sources:
1. RD-75.200.00-KTN-015-09. Technology for repairing pipelines in places of insufficient depth. Methodology for calculating the technological parameters of deepening pipelines.
2. RD-23.040.00-KTN-104-13. Technical solutions for the design of engineering protection of the linear part of the main pipelines from water erosion, erosion and exposure.
3. OR-75.200.00-KTN-231-16. The main pipeline transport of oil and oil products. The procedure for the technical operation of the crossings of main oil pipelines and oil product pipelines through water barriers and small streams.
4. Perezhogin Yu.D. Protection of eroded sections of pipelines of underwater crossings through water barriers. The dissertation is candidate of technical sciences, Ufa, 1998, - 169 p.
5. Hydraulic calculations of spillway hydraulic structures: a reference guide. - M. : Energoatomizdat, 1988 .-- 625 p.
