124405 (Сооружение участка магистрального газопровода с разработкой очистки полости и испытания)

Волгоградский колледж газа и нефти

Дипломный проект

Сооружение участка магистрального газопровода с разработкой очистки полости и испытания

Волгоград 2008

ВВЕДЕНИЕ

Газовая промышленность является одной из самых динамично развивающихся отраслей экономики Российской Федерации. В последние годы она вышла на первое место по производству топливно-энергетических ресурсов.

Из общего объёма добываемого в стране природного газа 94% приходится на Российское акционерное общество «Газпром».

Главная задача этого мощного комплекса – обеспечить надёжное снабжение газом, газовым конденсатом и продуктами их переработки потребителей Российской Федерации, а также поставка газа на экспорт за границу.

ОАО «Газпром» в настоящее время владеет лицензиями на разработку более 92 газовых и газоконденсатных месторождений, а это – более 32.2 триллионов метров кубических газа, что составляет 67 % от общероссийских запасов и 23 % от мировых.

Разработка газовых и газоконденсатных месторождений в системе ОАО «Газпром» должна обеспечить добычу газа к 2015 году около 820 млрд. м ³, а конденсата в 2015 и 2030 годах приблизительно 19, 4 млн. тонн.

ОАО «Газпром» в настоящее время эксплуатирует на территории России магистральные газопроводы общей протяжённостью свыше 150 тысяч километров. Для начала наращивания экспортных поставок газа предусматривается начать строительство магистрального газопровода Ямал – Европа общей протяжённостью свыше 4000 километров, который пройдёт по территории России, Белоруссии и Польши до границы Германии. С целью диверсификации и повышения надежности поставок газа в Южную Европу и Турцию, реализован проект «Голубой поток», предусматривающий строительство уникального участка газопровода по дну Черного моря.

Экспорт природного газа за границу является главным источником валютных поступлений в бюджет страны, поэтому строительство экспортных магистральных газопроводов имеет огромное значение для всей экономики Российской Федерации.

Инвестиционной программой на 2007 г. важнейшими проектами в области добычи определены дальнейшее обустройство Харвутинской площади Ямбургского месторождения, освоение Южно-Русского, Штокмановского, Приразломного и Бованенковского месторождений. Также предполагается финансирование проектов по освоению и разработке месторождений за рубежом. Основными направлениями развития в транспорте газа являются проекты по строительству газопроводов СРТО – Торжок и Грязовец – Выборг, расширение Уренгойского газотранспортного узла, а также реконструкция действующих объектов транспорта и хранения газа.

После 2010 г. предполагается освоение новых стратегических районов газодобычи на полуострове Ямал, шельфе Баренцева моря, в акваториях Обской и Тазовской губ, в Восточной Сибири и на Дальнем Востоке. Освоение месторождений в этих труднодоступных районах с суровым климатом потребует уже в ближайшие годы значительных инвестиций в связи с необходимостью решения сложных технических задач при бурении, осуществлением мероприятий по охране окружающей среды, прокладке трубопроводов и коммуникаций.

В 2006 г. принято стратегическое решение о начале разработки месторождений полуострова Ямал. Суммарные запасы крупнейших месторождений Ямала – Бованенковского, Харасавэйского и Новопортовского, – лицензии, на разработку которых принадлежат обществам Группы Газпром, составляют 5,8 трлн. м³ газа, 100,2 млн. т конденсата и 227 млн. т нефти.

Приоритетным экспортным проектом является газопровод «Северный поток» по дну Балтийского моря. По морскому трубопроводу протяженностью 1 200 км газ будет поставляться из России в Германию, откуда далее он может быть транспортирован в Великобританию, Нидерланды, Бельгию и Францию. Первую нитку газопровода пропускной способностью 27,5 млрд. м³ в год намечено ввести в строй в 2010 г.

На территории России ведется строительство газопровода из северных районов Тюменской области до г. Торжок (СРТО – Торжок), что позволит увеличить поставки газа потребителям Северо-Западного региона России, а также на экспорт по газопроводу Ямал – Европа. По состоянию на конец 2006 г. полностью введена в эксплуатацию линейная часть газопровода общей протяженностью более 2 000 км и четыре компрессорные станции. На 2007 г. по данному проекту запланированы инвестиции в размере 17,4 млрд. руб. Для подачи газа Штокмановского месторождения на Северо-запад России также планируется строительство газопровода Видяево – Волхов.

Началось строительство магистрального газопровода Грязовец – Выборг для обеспечения поставок газа на Северо-запад России и в газопровод «Северный поток». Инвестиции на 2007 г. – 26,8 млрд. руб.

Важнейшим проектом после 2010 г. станет строительство многониточной ГТС для транспортировки газа с месторождений полуострова Ямал в район г. Торжок. Система протяженностью свыше 2400 км рассчитана на повышенное рабочее давление газа и будет состоять из труб диаметром 1420 мм. В настоящее время выполняются проектные работы.

1 ОБЩАЯ ЧАСТЬ

1.1 Характеристика трассы участка сооружаемого газопровода

Газопровод Уренгой – Помары – Ужгород предназначен для транспортировки природного газа добытого на Уренгойском месторождении на Украину и далее в Европу. На трассе магистрального газопровода находятся девять компрессорных станций.

Диаметр газопровода 1420мм, фактическое давление 7,4 МПа, проектная мощность 32 млрд. м³ в год. Сооружаемый участок магистрального газопровода протяжённостью 25 км, со 185 по 210 км, после введения в эксплуатацию будет обслуживаться Ныдинским линейно эксплуатационным управлением. Участок газопровода проходит по территории Надымского района Ямало-Ненецкого автономного округа.

Рельеф в районе сооружения участка магистрального газопровода равнинный, местность слабозалесённая, тундровая, есть бугры пучения, термокарсты, массивы вечномёрзлых грунтов. Температура вечномёрзлых грунтов – 0,5 – 1,5ºС.

Район сооружаемого участка магистрального газопровода – это район с резко континентальным климатом, суровой продолжительной зимой и коротким летним периодом, поздней весной и ранними осенними заморозками. Холодное Карское море, являясь источником холода летом и сильных ветров зимой, увеличивает суровость температурного режима района. Средняя температура января, самого холодного месяца, колеблется в пределах – 24 - 26ºС, достигая абсолютного минимума температуры воздуха в наиболее холодные зимы до - 60ºС, ежегодно в зимний период температура опускается до – 40 – 45 ºС.

Температурный режим летних месяцев в значительной степени определяется процессом трансформации воздушных масс. Среднемесячная температура июля, самого теплого месяца года, колеблется в пределах от + 14 до +16ºС.

Устойчивый снежный покров обычно образуется во второй половине октября. Толщина снежного покрова с среднем составляет 100 – 130 см.

По проекту участок сооружаемого магистрального газопровода планируется выполнить из прямошовной трубы Харцизского трубного завода диаметром 1420 мм с толщиной стенки 18,7 мм, с наружным антикоррозионным полиэтиленовым покрытием. Марка стали 09Г2БТ. Проектом предусмотрена наземная прокладка газопровода на амортизирующую песчаную подушку с последующим его обвалованием песком.

В соответствии с проектом, основной арматурой на линейной части сооружаемого участка магистрального газопровода являются стальные краны рассчитанные на давление 7,5 МПа, установки с равнопроходными шаровыми затворами. Линейные краны выполнены в северном исполнении и рассчитаны на эксплуатацию в температурном режиме до - 60ºС. Линейные краны установлены в начале и конце сооружаемого участка газопровода, на 185 и 210 км.

Параллельно участку сооружаемого газопровода в одном техническом коридоре проходят два действующих магистральных газопровода: Уренгой – Центр1 и Уренгой – Центр2. для увеличения пропускной способности между параллельными газопроводами предусмотрены перемычки диаметром 1020 мм.

1.2 Состав технологического потока при сооружении участка магистрального газопровода

Магистральные газопроводы, имея большую протяжённость при узком и подвижном фронте работ, характеризуются линейностью строительства в отличие от строительства площадочных сооружений.

Линейность строительства позволяет выполнять работы всех видов по неизменяющейся технологической схеме на участках с одинаковым типом местности.

Основные технологические операции выполняются механизированными способами последовательно, с одинаковой линейной скоростью по трассе. С ростом механизации, увеличением мощности, специализацией машин и усовершенствованием отдельных технологических операций совмещённый метод приобретает всё большее значение для строительства газопроводов. Совмещённый метод заключается в том, что все основные технологические операции (сварка труб на трассе, укладка трубопровода, обвалование и др.) совмещёны в единый комплексный процесс и одновременно выполняются на относительно небольшом (150-200 м) участке трубопровода.

При совмещённом методе, строительство ведётся по поточной технологии при непрерывном движении комплексной механизированной колонны по трассе газопровода. Все основные потоки строительства движутся друг за другом в строгой последовательности и пока не закончит работу предыдущий поток, следующий не может начать работу на том же участке газопровода. Поточная технология строительства позволяет применять автоматические и телемеханические системы управления работой механизированных колонн.

Лишь некоторые из технологических операций (подготовка полосы строительства, осушка болот, заготовка монтажных элементов) выполняются с опережением графика производства основных строительно-монтажных работ и выпадают из общего потока.

Подготовительные работы.

Цель подготовительных работ – обеспечение возможности выполнения основных видов работ по прокладке трубопровода, а так же работ по строительству переходов его через естественные и искусственные препятствия в соответствии с установленными сроками. Качественное и своевременное выполнение подготовительных работ обуславливает успех всего строительства магистрального газопровода в целом.

В состав подготовительных работ входят:

Расчистка трассы от леса и кустарника;

срезка крутых продольных склонов (косогоров);

проведение защитных противообвальных и противооползневых мероприятий;

проведение мероприятий, обеспечивающих минимальное промерзание грунта;

строительство временных дорог, водопропускных, водоотливных и осушительных сооружений на подъездах к трассе и вдоль неё, а так же мостов и переправ через реки, ручьи, овраги;

защита подъездных дорог от снежных заносов;

устройство временных баз или складов для хранения материалов и оборудования;

подготовка вертолётных площадок;

создание системы диспетчерской связи;

подготовка строительных площадок для проведения строительно-монтажных работ по сооружению переходов газопроводов через естественные и искусственные преграды и прокладке трубопровода в туннелях с необходимыми временными бытовыми и технологическими помещениями;

снятие плодородного слоя земли и перемещение его в отвал для временного хранения.

В условиях вечной мерзлоты подготовительные работы должны вестись так, чтобы по возможности не повреждался моховой покров, ибо повреждение его при льдонасышенных вечномерзлых грунтах ведет к образованию термокарста.

Работы по инженерной подготовке трассы начинаются с уточнения разбивки трассы и обследования условий и характера местности в границах полосы строительства и прилегающих к ней сложных участков, чтобы своевременно внести необходимые изменения в проектные решения.

Транспортные и погрузочно-разгрузочные работы.

При строительстве магистрального газопровода транспортные и погрузочно-разгрузочные работы включают: выгрузку труб на прирельсовых площадках; погрузку труб на автомобильные транспортные средства, складирование труб на прирельсовом, базисном или притрассовом складе; погрузку – разгрузку на трубосварочных базах, погрузку и транспортировку секций труб и их разгрузку на трассе.

Для сооружения магистрального газопровода на трассу доставляют и развозят по ней трубы, секции труб, запорную арматуру (краны, задвижки), железобетонные крупногабаритные изделия, изоляционные материалы, монтажное оборудование, механизмы и другие специальные грузы. Основной объём транспортируемых грузов составляют трубы и секции труб.

К отдельным пунктам трассы грузы доставляются железнодорожным, водным и автомобильным транспортом. От мест разгрузки трубы и трубные секции развозят по трассе или на трубосварочные базы специальным автотранспортом – трубовозами.

В труднодоступных районах со сложными дорожными условиями, транспортные работы играют решающую роль. Ведь от качества их выполнения будет зависеть процесс строительства определённого участка и соответствие отведённым срокам сооружения всего магистрального газопровода в целом. Для транспортировки труб и трубных секций к месту проведения работ по сооружению газопровода в условиях бездорожья, применяют специальные транспортные средства повышенной проходимости на автомобильном или тракторном ходу.

Секции труб, доставленные к месту производства монтажных работ, как правило, разгружают с транспортных средств трубоукладчиками.

В сложных районах транспортные работы могут выполняться со значительным опережением основного потока производства работ по сооружению магистрального газопровода.

Ведущую роль в своевременном выполнении транспортных работ играет качественное проведение подготовительных работ, а именно наличие или отсутствие временных дорог, переправ через реки, ручьи, а так же переходы через овраги и промоины.

Сварочно-монтажные работы.

Основу трубопроводного строительства составляют сварочно-монтажные работы, в значительной степени определяющие надёжность сооружаемых объектов. При строительстве линейной части магистральных газопроводов сварочно-монтажные работы выполняют, как правило в два этапа: на первом этапе отдельные трубы с заводской длиной 12 м и менее на полустационарных трубосварочных базах сваривают с поворотом в 24-, 36- и даже 48-метровые секции; на втором этапе из этих вывезенных на трассу длинномерных секций сваривают непрерывную нитку трубопровода. Эта схема сварочно-монтажных работ принята во многих странах. Технология так называемой поворотной сварки непрерывно совершенствуется в направлении исключения выполняемых вручную операций как по сварке, так и по транспортировке труб по трубосварочной базе. Технология сварки совершенствуется в направлении увеличения производительности и повышения качества.

Сборку труб под сварку выполняют с помощью внутренних либо наружных звеньевых центраторов. Зазор между кромками зависит не только от толщины стенки труб и вида сварки, но и типа электродов, применяемых при сварке корневого шва. Необходимый зазор устанавливают щупами и фиксируют трубы прихватками по всему периметру.