Реферат: Сооружение подводных переходов трубопроводов методом наклонно-направленного бурения область применения

ТИПОВАЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ КАРТА (ТТК)

СООРУЖЕНИЕ ПОДВОДНЫХ ПЕРЕХОДОВ ТРУБОПРОВОДОВ МЕТОДОМ НАКЛОННО-НАПРАВЛЕННОГО БУРЕНИЯ

1. ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ



     1.1. Типовая технологическая карта (именуемая далее по тексту ТТК) разработана на комплекс работ по строительству переходов газопроводов через водные преграды способом наклонно-направленного бурения (ННБ) на стесненных, застроенных участках рек, вблизи действующих переходов трубопроводов, существующих заповедных или закрытых зон, в местах, требующих высокой экологической защиты в процессе строительства перехода.



     1.2. Технические средства и методы, применяемые в процессе ННБ, разработаны на основе методов бурения нефтяных скважин в нефтедобывающей промышленности. Компоненты буровой установки для горизонтального бурения, применяемого при прокладке трубопроводов, аналогичны компонентам установок для бурения нефтяных скважин, с тем основным отличием, что установка для горизонтального бурения оснащена наклонной рампой вместо вертикальной вышки.



     1.3. Бурение проводится при помощи гидромониторной буровой головки, бур приводится в движение за счет бетонитовой гидравлической промывки, подаваемой двумя отдельными дизельными насосами высокого давления через буровую штангу.



     1.4. Принципиальным отличием метода наклонно-направленного бурения от обычного является то, что трубопровод при строительстве и эксплуатации не соприкасается с водной средой, которую он пересекает. Труба заглубляется на русловом участке практически на любую глубину, исключающую последующие внешние воздействия на него при любых прогнозируемых деформациях русла и берегов. Использование этого метода обеспечивает практически полную экологическую безопасность для водоемов в случае аварийных ситуаций.



     1.5. Типовая технологическая карта предназначена для использования при разработке Проектов производства работ (ППР), Проектов организации строительства (ПОС), другой организационно-технологической документации, а также с целью ознакомления рабочих и инженерно-технических работников с правилами строительными и монтажными работами.



     1.6. Цель создания представленной ТТК дать рекомендуемую схему технологического процесса по строительству переходов газопроводов через водные преграды способом наклонно-направленного бурения (ННБ) показать состав и содержание ТТК, примеры заполнения необходимых таблиц.



     1.7. На базе ТТК в составе ППР (как обязательные составляющие Проекта производства работ) разрабатываются Рабочие технологические карты на выполнение отдельных видов строительно-монтажных работ.



     При привязке Типовой технологической карты к конкретному объекту и условиям строительства уточняются схемы производства, объемы работ, затраты труда, средства механизации, материалы, оборудование, и т.п.



     1.8. Все Рабочие технологические карты разрабатываются по рабочим чертежам проекта, регламентируют средства технологического обеспечения и правила выполнения технологических процессов при производстве работ.



     1.9. Нормативной базой для разработки технологических карт являются: СНиП, СН, СП, ГЭСН-2001 ЕНиР, производственные нормы расхода материалов, местные прогрессивные нормы и расценки, нормы затрат труда, нормы расхода материально-технических ресурсов.



     1.10. Рабочие технологические карты рассматриваются и утверждаются в составе ППР руководителем Генеральной подрядной строительно-монтажной организации, по согласованию с организацией Заказчика, Технического надзора Заказчика и организациями, в ведении которых будет находиться эксплуатация данного сооружения.



     1.11. Применение ТТК способствует улучшению организации производства, повышению производительности труда и его научной организации, снижению себестоимости, улучшению качества и сокращению продолжительности строительства, безопасному выполнению работ, организации ритмичной работы, рациональному использованию трудовых ресурсов и машин, а также сокращению сроков разработки ППР и унификации технологических решений.



     1.12. В состав работ, последовательно выполняемых при строительстве переходов газопроводов через водные преграды способом наклонно-направленного бурения (ННБ) входят следующие виды работ:



     бурение по заданному расчетному профилю пионерной (пилотной) скважины;



     последовательное с нарастающим увеличением расширение скважины до требуемого диаметра набором расширителей;



     протаскивание трубопровода в предварительно расширенную рабочую скважину.



     1.13. Весь комплекс работ по строительству переходов способом ННБ должен проводиться специализированными организациями, имеющими на вооружении специальную буровую и другую технику, оборудование и специалистов. Работы в таких случаях выполняются по специальному проекту, выполненному с учетом требований нормативных документов и согласованному с органами Госгортехнадзора, охраны природы и других заинтересованных организаций и утвержденному Заказчиком.



     1.14. В качестве ведущего механизма используется Буровая установка JET DRILL 3000.9с тяговым усилием 300 тонн, на шасси “HITACHI”, входящая в буровой комплекс HD-850.







Рис.1. Буровая установка JET DRILL 3000.9

     1.15. Работы выполняются круглый год и ведутся в одну смену. Продолжительность рабочего времени в течении смены составляет:







где 0,828 - коэффициент использования установки по времени в течении смены (время связанное с подготовкой установки к работе и проведение ЕТО - 15 мин. перерывы связанные с организацией и технологией производственного процесса и отдыха машиниста - 10 мин. через каждый час работы).



     1.16. Работы следует выполнять руководствуясь требованиями следующих нормативных документов:



     СНиП 3.01.01-85*. Организация строительного производства;



     СНиП 3.01.03-84. Геодезические работы в строительстве;



     СНиП III-42-80*. Магистральные трубопроводы;



     Земляные сооружения. Основания и фундаменты.



     СНиП 12-03-2001. Безопасность труда в строительстве. Часть 1. Общие требования;



     СНиП 12-04-2002. Безопасность труда в строительстве. Часть 2. Строительное производство;



     СП 108-34-97. Свод правил по сооружению подводных переходов;



     ВСН 010-88. Строительство магистральных трубопроводов. Подводные переходы.



^ 2. ОРГАНИЗАЦИЯ И ТЕХНОЛОГИЯ ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТ



     2.1. В соответствии со СНиП 3.01.01-85* "Организация строительного производства" до начала работ организация, выполняющая буровые работы, должна предъявить Заказчику следующую документацию:

     план производства буровых работ с приложением трассировки трубопровода в вертикальной и горизонтальной плоскостях, в соответствии с проектом перехода;

     схему стройплощадки с размещением оборудования (смотри Рис. 2, Рис. 3);

     данные о предполагаемых работах по закреплению буровой установки, строительным котлованам и другим временным сооружениям;

     расчеты трубопровода на различных этапах строительства (тяговое усилие, плавучесть, необходимая прочность изоляции и другие);

     календарный план с указанием затрат времени в днях по отдельным этапам работ;

     пояснительную записку с детальным описанием строительных работ.





Рис.2. Схема монтажной площадки при строительстве перехода трубопровода

через водные преграды способом ННБ

1 - длина монтажной площадки; 2 - длина участка трубопровода, выполняемая способом ННБ; 3 - расстояние определяемое проектом, но не менее 30 м; 4 - длина спусковой площадки; 5 - ширина монтажной площадки (по проекту); 6 - приямок для входа бура; 7 - участок выхода бура; 8 - буровая установка; 9 - ширина водной преграды.

Рис.3. Схема размещения оборудования на строительной площадке при ННБ:

1 - буровая установка; 2 - станция контроля; 3 - бокс для буровых штанг; 4 - станция приготовления бентонитовой смеси; 5 - склад для отработанной пульпы; 6 - входной и выходной приямки.

     2.2. Организационно-техническая подготовка к строительству и подготовительные работы включают:

     проверку и корректировку проектных данных, включая данные технологического проектирования в соответствии с действительными условиями;

     закрепление на местности существующих подземных коммуникаций;

     контрольную нивелировку основных и привязку к ним временных реперов;

     устройство временных монтажных площадок и подъездных автодорог;

     разработку и перемещение во временный отвал плодородно-растительного слоя с территории площадок и подъездных дорог;

     передислокация строительной техники;

     монтаж буровой установки и вспомогательного технологического оборудования, складирование материалов и конструкций.



     2.3. До начала работ по обустройству строительно-монтажной площадки, согласно проекту и требованиям природоохранных и согласующих органов, должны быть вынесены в натуру и закреплены соответствующими знаками:



     границы строительно-монтажных площадок;



     створ подземного перехода;



     места расположения приямков для захода и выхода буровой скважины;



     границы размещения котлованов-шламонакопителей.



     2.4. Организация и технология выполнения работ на строительной площадке разделены по видам:



     срезка растительного слоя грунта;



     планировка территории строительно-монтажных площадок;



     разгрузка стройматериалов на территории площадки;



     устройство электроосвещения площадок;



     устройство внутриплощадочных проездов;



     установка бурового оборудования на строительной площадке;



     устройство упорной шпунтовой стенки.



     2.5. Технологическая схема наклонно-направленного бурения при строительстве переходов включает четыре последовательных этапа (смотри Рис. 4):







Рис.4. Технологическая схема строительства переходов трубопроводов через преграды способом наклонно-направленного бурения



     ^ Этап I - бурение пионерной скважины с выходом буровой головки на противоположном берегу.



     Этап II- расширение пионерной скважины.



     Этап III - протаскивание рабочего трубопровода в расширенную скважину.



     2.6. Этап I.По проектной территории прокладки трубопровода бурится пионерная скважина диаметром 90 мм. Бурение по заданной траектории осуществляется при помощи зонда с датчиками, вмонтированного в пилотную штангу за буровой головкой. Для увеличения продольной жесткости буровой колонны через 30-40 м от гидромониторной головки производится бурение промывочной буровой колонны диаметром 200 мм с коронкой диаметром 400 мм (смотри Рис.5).







Рис.5. Бурение пионерной скважины



     Первый этап бурения наклонно-направленной скважины заканчивается выходом промывочной буровой колонны на противоположной стороне преграды. Буровые штанги для бурения пилот-скважины и гидромониторная буровая головка демонтируются и вынимаются из промывочной буровой колонны. В стволе скважины остается только промывочная буровая колонна.



     2.7. Перед началом бурения пионерной скважины необходимо:



     выполнить монтаж и опробование бурового оборудования в соответствии с Инструкцией предприятия-изготовителя;



     выполнить закрепление буровой установки с наклоном рамы в соответствии с заданным углом входа;



     проверить надежность и устойчивость радиосвязи между берегами водной преграды (пункта входа и выхода скважины);



     проверить и выполнить калибровку прибора ориентации с целью получения и записи исходных показателей прибора для последующей корректировки направления бурения скважины.



     Эффективность бурения пионерной скважины зависит от правильного выбора конструкции буровой головки. В зависимости от грунтовых условий применяют два типа буровых головок (смотри Рис. 6).



     для бурения мягких пород рекомендуется струйная буровая головка;



     для бурения твердых пород рекомендуется бурильная головка с режущими зубьями.







Рис.6. Буровой инструмент для мягких и твердых пород



     2.8. Этап II.К промывочной буровой колонне на ее выходе крепится расширитель. Приложением тягового усилия буровой установки и одновременным вращением расширитель протаскивается через ствол скважины в направлении буровой установки, расширяя ствол скважины. По мере продвижения расширителей в сторону буровой установки производится соответствующее наращивание буровых труб за точкой крепления расширителей.



     Величина расширения скважины зависит от грунтовых условий и диаметра трубопровода.



     Обычно принимается условие, по которому площадь поперечного сечения скважины должна не менее, чем на 25% превышать площадь поперечного сечения протаскиваемого по ней трубопровода.



     Для расширения скважины, в зависимости от грунтовых условий, используют различные конструкции расширителей. Расширение ствола скважины проводится поэтапно с нарастающим увеличением диаметра расширителей.



     Расширители имеют бочкообразную форму и содержат расположенные по окружности режущие элементы, а также струйные насадки для подачи бурового раствора. В случае необходимости на площадку перехода могут быть доставлены расширители шарошечного типа, предназначенные для проходки твердых грунтов (смотри Рис. 7).







Рис.7. Расширение пионерной скважины





     2.9. Этап III.На противоположном от места расположения буровой установки стороне препятствия готовится рабочая плеть трубопровода, которую необходимо протащить через выполненную скважину. Для этого к переднему концу рабочей плети крепится головка, воспринимающая тяговое усилие. Эта головка через шарнирный переходник (вертлюг, смотри Рис.9) крепится к расширителю, закрепленному в свою очередь к буровой колонне.



     Таким образом, вращая и протаскивая буровую колонну через ствол скважины, буровая установка втягивает в скважину расширитель и рабочую плеть трубопровода. При этом вращение буровой колонны и расширителя благодаря наличию вертлюга не передается на трубопровод. Вопрос протаскивания плети трубопровода рассматривается в отдельной ТТК.



     Часть бурового раствора, находящегося в скважине, вытесняется рабочей плетью трубопровода, другая его часть остается в затрубном пространстве.



     Для обеспечения оптимального прогиба рабочего трубопровода, придания ему наклона соответствующего углу наклона буровой скважины, обеспечивающего ввод оголовка трубопровода в скважину и исключения соприкосновения трубопровода со стенками скважины при протаскивании, производят балластировку рабочей плети. Балластируют трубопровод путем заполнения его водой, прокладкой внутри трубопровода другого трубопровода меньшего диаметра или устраивают бетонное покрытие рабочего трубопровода (расчетной толщины), которое одновременно может служить средством защиты антикоррозионной изоляции от повреждения (смотри Рис.8).







Рис.8. Протаскивание рабочего трубопровода

Рис.9. Устройство вертлюжного типа для протаскивания трубопровода в скважину





     2.10. Монтаж трубопровода на полную длину или в виде отдельных секций или плетей и связанные с ним другие операции рекомендуется выполнять на противоположном берегу от буровой установки на специальной строительной площадке, а бурение скважины, закачку бентонита и его сбор после бурения проводить с той же площадки, где расположена буровая установка.



     2.11. Максимальная расчетная величина усилия, необходимого для протаскивания рабочего трубопровода при оптимальных радиусах его изгиба, не должна, как правило, превышать 70-75% величины тягового усилия, развиваемого буровой установкой.



     2.12. Рабочий трубопровод должен непрерывно протаскиваться в скважину, полностью заполненную буровым раствором при вращении буровой колонны и расширителя.



     Этот процесс в исключительных случаях может прерываться только на время приварки очередной плети рабочего трубопровода и изоляции стыка.



     2.13. Обязательным условием бурения является применение бурового раствора. Буровой раствор представляет собой водную суспензию бентонита и химических добавок.



     Основными функциями бурового раствора являются:



     охлаждение и смазка режущего инструмента и штанг;



     удаление грунта из буровой скважины;



     формирование прочных стенок пилотной скважины (бурового канала);



     создание избыточного давления внутри пилотной скважины (бурового канала) и тем самым предотвращение просачивания грунтовых вод в буровой раствор;



     стабилизация буровой скважины, предотвращающая ее обвал от давления окружающего грунта.



     Состав бурового раствора выбирается в зависимости от типа грунтов; анализ грунтов для определения количественного и качественного состава бурового раствора, технология его приготовления и очистки, методики определения качества воды, бетонитовых порошков, химических добавок, следует выполнять согласно требованиям ведомственных норм.



     2.14. После протаскивания трубопровода производятся очистка внутренней полости и его испытание гидравлическим способом. Величина испытательного давления рабочего трубопровода указывается в проекте. Испытание проводится по отдельной ТТК.



     2.15. Способ наклонно-направленного бурения позволяет прокладывать газопроводы из стальных и полиэтиленовых труб, как по прямолинейной, так и по криволинейной трассе. Минимально допустимые радиусы изгиба:



     для стальных газопроводов 1200 Д;



     для газопроводов из полиэтиленовых труб 25 Д,



     где Д - наружный диаметр газопровода.



     2.16. Применение данного способа при строительстве подводных переходов позволяет:



     прокладывать газопроводы ниже прогнозируемого уровня изменения русла;



     исключить выполнение дноуглубительных, подводных, водолазных и берегоукрепительных работ, которые составляют более 50% стоимости строительства подводного перехода;



     снизить стоимость строительства подводного перехода;



     исключить необходимость балластировки газопровода;



     не нарушать рыболовный режим водоема;



     сохранить естественно-экологическое состояние водоема.

^ 3. ТРЕБОВАНИЯ К КАЧЕСТВУ И ПРИЕМКЕ РАБОТ



     3.1. Контроль и оценку качества работ на всех этапах строительства подводного перехода выполняют в соответствии с требованиями нормативных документов:



     СНиП III-42-80*. Магистральные трубопроводы;



     СНиП 3.01.01-85*. Организация строительного производства,



     СНиП 3.02.01-87. Земляные сооружения, основания и фундаменты.



     СП 108-34-97. Свод правил по сооружению подводных переходов;



      ВСН 010-88. Строительство магистральных трубопроводов. Подводные переходы.



     3.2. Контроль качества выполняемых работ должен осуществляться специалистами или специальными службами, оснащенными техническими средствами, обеспечивающими необходимую достоверность и полноту контроля и возлагается на руководителя производственного подразделения (прораба, мастера), выполняющего данные работы.



     3.3. Поступающая на строительную площадку продукция (изделия, конструкции, трубы и др.) должна пройти входной контроль. Данный контроль проводится с целью выявления отклонений от требований проекта и соответствующих стандартов. Входной контроль осуществляется путем проверки внешним осмотром и замерами, а также контрольными испытаниям в случаях сомнений в правильности характеристик или отсутствии необходимых данных в сертификатах и паспортах заводов-изготовителей. Результаты входного контроля оформляются Актами входного контроля.



     3.4. Операционный контроль осуществляется в ходе выполнения производственных операций с целью обеспечения своевременного выявления дефектов и принятия мер по их устранению и предупреждению. Контроль проводится под руководством мастера или прораба

     преимущественно с помощью измерительной аппаратуры или техническим осмотром.



     3.5. В процессе подготовительных работ необходимо осуществлять входной контроль труб и соединительных деталей газопровода, наличие сертификатов, актов предварительных испытаний газопровода и т.д., контролировать на соответствие проекту:



     разметку трассы;



     угол наклона буровых штанг - расчетному углу забуривания;



     размеры и типы буровой головки, резца, расширителей;



     состав и качество бурового раствора.



     3.6. В процессе проходки пилотной скважины необходимо контролировать:



     угол наклона, положение и глубину расположения буровой головки;



     отклонение фактического расположения буровой головки от расчетного;



     скорость проходки;



     усилие проходки;



     давление и расход бурового раствора.



     3.7. В процессе расширения и протаскивания газопровода необходимо контролировать:



     скорость проходки;



     давление и расход бурового раствора;



     усилие протаскивания газопровода.



     3.8. Качество производства работ обеспечивается выполнением требований к соблюдению необходимой технологической последовательности при выполнении взаимосвязанных работ и техническим контролем за ходом работ, изложенным в Проекте организации строительства и Проекте производства работ, а также в Схеме операционного контроля качества работ.



     3.9. Результаты операционного контроля фиксируются в Общем журнале работ.



     3.10. Пример заполнения Схемы операционного контроля качества работ приведен в таблице 1.





Таблица 1

Наименование операций подлежащих контролю

Предмет, состав и объем проводимого контроля,

предельное отклонение

Способы

контроля

Время проведения контроля

Кто

контролирует

1.

2.

3.

4.

5.

Бурение пионерной скважины

Разметка трассы перехода

Измерительный

Перед

бурением

Прораб

Правильность установки угла наклона бурового лафета согласно расчету



Измерительный Теодолитом

-"-

Геодезист

Выбор размеров и типов буровой головки, штанг, расширителей, их качество



Визуально

-"-

Прораб,

мастер

Угол наклона, положение и глубину расположения буровой головки от расчетного профиля



Измерительный Теодолитом ПК

При производстве

работ

Геодезист,

Прораб

Отклонение фактического расположения буровой головки от расчетного профиля



ПК



При производстве

работ

Прораб

Скорость проходки



Усилие проходки



Давление и расход бурового раствора



Расширение скважины

Скорость расширения

ПК

При расширении скважины

Прораб

Плотность и расход бурового раствора



Вращающий момент



Тяговое усилие



Балластировка

трубопровода

Монтаж и установка насоса и шлангов, надежность соединений



Опробование при запуске

агрегата

Перед заполнением водой

Мастер

Залив воды в трубопровод

Визуально

Во время заполнения водой



-"-

Протаскивание рабочего трубопровода

Сплошность изоляции

ПК

При протаскивании трубопровода

Прораб

Скорость протягивания



Давление и расход бурового раствора



Величина балластировки



Плотность бентонитового раствора в скважине







     3.11. Исполнительная производственная документация на строительство подводных переходов трубопроводов составляется в процессе их сооружения строительной и другими заинтересованными организациями в следующем объеме:



     Акт на закрепление границ подводно-технических работ;



     Акт на геодезическую подготовку строительства подводного перехода;



     Разрешение на право производства предварительного (поэтапного) испытания трубопроводов;



     Акт испытания на прочность и проверки на герметичность и удаление испытательной среды после испытания газопровода;



     Разрешение на укладку газопровода через водную преграду;



     Акт приемки перехода газопровода, выполненного способом ННБ;



     Протокол бурения;



     Профиль бурения;



     Карта бурения;



     Исполнительный паспорт на переход газопровода, построенного способом ННБ.



     Вся приемо-сдаточная документация должна соответствовать требованиям СНиП 3.01.01-85*.



     3.12. На объекте строительства должен вестись Общий журнал работ и Журнал авторского надзора проектной организации. Так же должны вестись журналы на специальные виды работ такие, как Журнал геодезического контроля, Журнал забивки свай, шпунта, Журнал поэтапной приемки подводного перехода газопровода под укладку.





^ 4. МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ РЕСУРСЫ



     4.1. Потребность в машинах и оборудовании.



     4.1.1. Механизация строительных и специальных строительных работ должна быть комплексной и осуществляться комплектами строительных машин, оборудования, средств малой механизации, необходимой монтажной оснастки, инвентаря и приспособлений.



     4.1.2. Средства малой механизации, оборудование, инструмент и технологическая оснастка, необходимые для выполнения работ, должны быть скомплектованы в нормокомплекты в соответствии с технологией выполняемых работ.



     4.1.3. При выборе машин и установок необходимо предусматривать варианты их замены в случае необходимости. Если предусматривается применение новых строительных машин, установок и приспособлений, необходимо указывать наименование и адрес организации или предприятия-изготовителя.



     4.1.4. Примерный перечень основного необходимого оборудования, машин, механизмов, инструментов и материалов для буровой колонны приведен в таблице 4.

Таблица 4

N

п/п

Наименование машин, механизмов, станков, инструментов и материалов

Марка

Ед.изм.

Количество

1.

Буровая установка

^ JET DRILL 3000.9

ед.

1

2.

Отдельно к установке: замок для штанг

-"-

3.

                                       опорная плита

-"-



4.

Расширители бочкообразные: 600-1800 мм



-"-

5.

Роликовые опоры



-"-

6.

Генераторы: на 27 и 40 кВт.



-"-

1

7.

Насос водяной



-"-

1

8.

Насос шламовый



-"-

9.

Насос диафрагменный



-"-

10.

Смеситель бурового раствора



-"-

11.

Штанги пилотные



-"-

12.

Штанги промывочные



-"-

13.

Штанги гофрированные



-"-

14.

Вертлюг



-"-

15.

Платформа с мини-краном



Мультилифт

-"-

1

16.

Станция контроля



-"-

1

17.

Очистная станция бурового раствора



-"-

18.

Отдельно к станции: траверса



-"-

19.

                                     лоток



-"-

20.

Бурильные коронки с ша

еще рефераты

Еще работы по разное

Реферат по разное

Заслухавши та обговоривши інформацію начальника управління праці та соціального захисту населення виконкому Дуброва І. В

18 Сентября 2013

Реферат по разное

Наставление по метанию ножей

18 Сентября 2013

Реферат по разное

Образец заполнения бланка платёжного документа по уплате иностранными гражданами налога на доходы физических лиц в виде фиксированного авансового платежа I. Лицевая сторона бланка платежного документа формы № пд-4сб (налог)

18 Сентября 2013

Реферат по разное

План роботи районного методичного об’єднання вчителів хімії на 2011-2012 н р

18 Сентября 2013