Ремонт подводных переходов

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Дипломный проект

тема

Ремонт подводных переходов

Содержание

Введение

1. Общие положения

2. Основные методы ремонта

3. Организация труда и техника безопасности

4. Список использованной литературы

5. Описание способа ремонт поврежденного газопровода через р. Мста, в г. Боровичи, Новгородской области

Вывод

Введение

подводный переход ремонт

Целью настоящего дипломного проекта является рассмотреть:

- требования к ремонту подводных переходов;

- способы и технологии ремонта подводных переходов;

Изложенные требования относятся к способам ремонта переходов, основанным на использовании существующих и новых технических средств, современных методов и технологий, а также по выполнению специфических подводно-технических работ, выполняемых на переходах.

Заключительный раздел проекта разбирает конкретный пример ремонта оголенного участка методом создания донного порога, и восстановления поврежденной изоляцией, с применением гидроизоляционной пасты на основе мастики, подводного перехода газового дюкера через реку Мста в г. Боровичи Новгородской области, Ду 400мм. (нитка №1).

1.Общие положения

Подводно-технические работы разрешается выполнять только по разработанному и утвержденному проекту производства работ.

Подводно-технические работы, связанные с ремонтом подводных частей различных гидротехнических сооружений, требуют тщательной подготовки, основой которой является водолазное обследование.

Водолазное обследование необходимо для получения исходных данных о состоянии подводно-технического объекта и организации безопасности водолазных спусков в зависимости от скорости течения, видимости под водой, наличия препятствий, затрудняющих последующее производство работ.

Систематическое обследование эксплуатируемых подводных трубопроводов, в особенности после прохождения весеннего паводка, имеет исключительное значение.

При ремонте подводных переходов магистральных трубопроводов выполняются различные общестроительные и специальные работы: сварка, очистка, изоляция труб, земляные и буро-взрывные работы, укладка трубопроводов в береговые и подводные траншеи, испытание трубопроводов, водолазные и берегоукрепительные работы.

Подводные работы с применением водолазного труда должны проводиться в точном соответствии с «правилами техники безопасности водолазных работ» утвержденным министерством речного флота России. К этим правилам должны быть приложены инструкции по ведению водолазных работ в зимнее время, на быстром течении, по резке металла под водой, подводно-взрывным и другим работам при ремонте подводных переходов. Соблюдение указанных правил и инструкций обязательно для всех строительных организаций, выполняющих подводно-технические работы при ремонте подводных трубопроводов.

Для быстрейшей ликвидации аварии ремонтные работы в некоторых случаях могут выполняться круглосуточно в сложных условиях, что требует особо тщательного выполнения правил техники безопасности.

Специфические условия работ на водных акваториях требуют непрерывного контроля за организацией строительных работ.

Капитальный ремонт подводного перехода должен выполняться по утвержденному проекту организации работ, с которым следует ознакомить весь производственно-технический персонал и мастеров.

Ремонтные работы в период паводков или ледостава допустимы только в исключительных случаях, когда возникает опасность разрыва трубопроводов. Эти аварийные работы следует проводить только под непосредственным руководством инженерно-технического персонала строительной организации, ответственного за технику безопасности и в присутствии представителя эксплуатирующей организации-владельца перехода.

На весь период ремонтных работ на объекте необходимо иметь ежедневные прогнозы погоды для выбора наиболее благоприятных условий производства работ.

Во время ремонта подводных трубопроводов в русловой части судоходных и лесосплавных рек обязательно дежурство катеров выше и ниже створа перехода для предупреждения проходящих судов и плотов о необходимых мерах предосторожности.

При ремонтных работах на реках, где возможно резкое повышение горизонта воды, связанное с ливневыми паводками или пропуском больших количеств воды через искусственные сооружения, принимаются все необходимые меры (усиленное закрепление опорных и якорных устройств и пр.) для предупреждения аварии с плавучими средствами.

При ремонте подводных переходов через крупные водохранилища водолазные работы прекращаются при волнении свыше трех баллов. В случае наступления штормовой погоды в период, когда концы трубопровода подняты, рекомендуется для предотвращения его излома или образования вмятин опускать концы труб на дно с ослаблением подводных тросов.

При ремонте газопроводов газоопасными считаются работы, которые выполняются в загазованной среде или при которых возможен выход газа из газопроводов.

Подводно-технические работы, связанные с ремонтом подводных участков различных частей гидротехнических сооружений, разделяются на основные (равнение постелей из каменной наброски при возведении гидротехнических сооружений; установка под водой различных элементов этих сооружений - бетонных блоков, массивов, ряжей; прокладка подводных трубопроводов и кабелей; устройство подводных частей водозаборных сооружений; земляные работы) и вспомогательные.

Любая из подводно-технических работ требует тщательной подготовки, основой которой является водолазное обследование гидротехнических сооружений акватории и дна. Это необходимо для получения исходных данных для проектирования новых, восстановления разрушенных или частично поврежденных сооружений. На основании этих данных составляется проект работ, а также ведется постоянный контроль за состоянием подводных объектов во время их строительства и эксплуатации.

Водолазное обследование обычно проводится в вентилируемом снаряжении и поручается опытным специалистам, которым приходится не только перемещаться под водой на значительные расстояния, но и выполнять сложный комплекс работ, требующий опыта, знаний, тренировки. Однако, такая работа в вентилируемом снаряжении отнимает больше времени, чем в легководолазном.

При подготовке к обследованию дна акватории и гидротехнических сооружений необходимо:

- водолазу изучить программу обследования, т.е. выяснить, какие объекты подлежат осмотру, какие сведения он должен собрать, очередность выполнения работ;

- определить глубину и скорость течения, так как спуск при скорости, превышающей 2 м/сек, запрещается. Если обнаружились приливно-отливные течения, то необходимо составить их график; применить специальные приспособления и устройства, гарантирующие безопасность спуска, если скорость течения превышает 1 м/сек;

- водолазный бот следует ставить на два якоря; глубина их погружения после вытравливания должна обеспечивать ведение работ на 5-7 м ниже кормы бота; ходовой конец, спущенный с кормы, длиной от 40 до 70 м с грузом подбирается в зависимости от течения;

- во время спуска водолаза под воду подводно-технические работы, например, забивка свай и шпунта, подъем грузов, перемещение плавучих средств - не разрешаются. Запрещается также использование технических средств для уборки грунта;

- обследование действующих гидроузлов и водозаборных сооружений можно производить при условии, если в радиусе не менее 40 м от водолаза скорость воды не превышает 1 м/сек. При большей скорости необходимо применить защитные средства, применить меры, обеспечивающие безопасность пребывания водолаза под водой, создать условия для успешного выполнения задания (отключить агрегаты, установить защитные решетки, использовать беседки). При обследовании подводных трубопроводов водолаз определяет соответствие отметки верха засыпки трубопровода требованиям проекта, устанавливает, какие участки и в какой степени оголены, величину провисания трубопровода, в каком состоянии находятся участки берегоукрепления, имеются ли посторонние предметы в створе трубопровода.

Ремонт подводных трубопроводов производится по определенной схеме на основании данных, полученных в результате водолазного обследования.

Руководящим документом служит проект. Он включает в себя: технические расчеты, рабочие чертежи, график работ, указания о требуемом комплекте оборудования.

Одним из способов обнаружения неисправностей трубопровода является гидравлическая опрессовка, позволяющая установить, соответствует ли трубопровод и плотность его соединений требованиям проекта (если при гидроопрессовке давление в трубопроводе не поднимается, значит, в нем имеется разрыв).

Обследуются обычно участки трубопровода длиной 10-12 м в обе стороны от места повреждения, причем всё это проделывается при надежном подводом освещении и тщательной подготовке к работам по восстановлению и ремонту трубопровода.

Ремонт напорных и самотечных трубопроводов производится различными способами, а именно: электросваркой поврежденных мест, производимой в подводных условиях, которой предшествует предварительная зачистка этих мест, подклинивание их стальными полосками или электродами; приваркой накладок (на поврежденные места трубопровода по контуру), постановкой с помощью компенсаторной муфты вставок на трубопроводах (собранных на фланцах) и с помощью сальниковых муфт (для сварных трубопроводов); применение специальных бугелей, обжимаемых болтами и привариваемых по контуру к наружной части соединяемых частей трубопровода; подводным бетонированием поврежденных мест с предварительной заделкой неплотностей клиньями и чеканкой свинцом (для самотечных трубопроводов).

Провисание трубопроводов над грунтом устраняется путем постановки ряжевых опор размером 3,5х2 м. Между трубопроводом и верхним ряжем ставят опорные брусья, скрепленные с ряжем строительными скобами или устраивают подводные опоры из бетона, камня и др.

При монтаже и ремонте металлических конструкций часто приходится производить сварку и резку.

Дуговая сварка - единственный способ сварки, применяемый в подводных условиях. Рекомендуется пользоваться постоянным током (обеспечивает устойчивую дугу), увеличенным на 10-20% по сравнению с током при работе на воздухе. Сварка производится как в воде, так и на суше: плюсовой провод сечением не менее 50 мм² от нормального сварочного агрегата приваривается к свариваемому предмету, а минусовый такого же сечения присоединяется зажимом к электродержателю. Используется электрод (металлический, реже угольный) с толстой водонепроницаемой обмазкой (воском, парафином).

Электродуговая резка.

Требует специального оборудования (например, электростанцию ЖЭС-65 или спаренный сварочный агрегат и электроды с особой обмазкой), большого расхода электроэнергии и электродов; она применима для обработки любых металлов при толщине их не более 30 мм. При толщине -6мм скорость резания составляет 9-10 м/ч, при 25мм - 1,5 м/ч, при 55-60мм - 0,25-0,3 м/ч. Способ удобен в работе и наименее опасен. Его целесообразно применять при малом объеме резки не толстого металла, особенно в сочетании с подводной сваркой. Такой способ неприменим при повышенных требованиях к качеству и производительности резки.

Электрокислородная резка.

Экономически выгодно, если производится на глубине до 100м при толщине резки до 120мм; расплавленный металл сгорает в струе кислорода, выдувается ею. Применяются электроды с внутренним каналом (1-2мм), по которому подается кислород. В зависимости от толщины стали меняется сила тока и давление.

Водолаз должен иметь возможность свободно перекрыть подачу кислорода при помощи вентиля в держателе. После того, как он наметит место резки и включит подачу кислорода, подает сигнал «дай ток». Касаясь электродом разрезаемого металла, он производит резку. Ток назначается силой 320-500 А, расход кислорода составляет 6-10 м²/ч, то есть в 4-5 раз меньше, чем при газокислородной резке.

Электрокислородным способом можно резать сталь различного состава. Резка чугуна, цветных металлов протекает менее успешно. Срез получается с оплавленной верхней частью и приплавленными вдоль нижних кромок продуктами резки. Основное электрооборудование применимо также при сварке. Способ рационален при значительных объемах резки, особенно в сочетание с подводной сваркой.

Бензино-кислородная резка.

Применяется преимущественно для углеродистой стали. Этим способом режут листовые и полосовые элементы, а также плотно собранные пакеты толщиной до 100 мм. Резка профильных элементов затруднена. Данный способ обеспечивает наибольшую производительность. Для не требуется электроэнергия, необходимы только бензин и кислород. Однако при этом способе возникают трудности: громоздкий резак неудобен для использования в труднодоступных местах. При работе на небольшой глубине на поверхности воды иногда возникает пленка бензина, которая может воспламениться. Упомянутый способ резки дает небольшой эффект при работе на глубине менее 10 м.

Водородно-кислородная резка.

Используется преимущественно для резки элементов, выполненных из углеродистой стали при толщине до 100 мм. Этот способ обеспечивает наиболее высокое качество работы. Оборудование требуется самое дешевое. Электроэнергия не нужна. Однако при работе возникают неудобства: несветящееся пламя затрудняет регулирование горючей смеси; заняты обе руки водолаза; громоздкий резак мешает водолазу при работе в труднодоступных местах; невысокая производительность; возможно образование взрывоопасной смеси. Указанный способ целесообразно применять при необходимости получения резов высшего качества. Он применим в замкнутых пространствах или ограниченных водоемах. Этим способом нельзя резать пакетные элементы, а резка профильных элементов затруднительна.

Водолаз, занятый электросваркой (резкой), находится в электрическом поле, одним плюсом которого является обрабатываемая деталь, соединение с обратным полюсом тока, другим - электрод и неизолированная часть электродержателя. Чтобы предупредить возможное поражение током, водолаз должен надеть зимнюю шерстяную рубаху без потертых мест, которые могут пропустить воду, а также целые и прочные рукавицы. Все металлические части водолазного снаряжения необходимо покрыть слоем резины или хотя бы электроизолирующего лака. Переднюю часть шлема рекомендуется периодически обмазывать бакелитовым лаком для защиты от электролиза: если водолаз при работе по неосторожности коснется шлема электродом, то может его прожечь.

2. Основные методы ремонта

Ремонт подводных трубопроводов методом отсыпки щебнем с саморазгружающихся шаланд грузоподъемностью до 10 т.

Отсыпка с саморазгружающихся несамоходных шаланд грузоподъемностью до 10 т применяется при капитальном ремонте подводной части трубопровода на переходах через водные преграды с замкнутой акватории, а в открытых водоемах и реках, при малых объемах отсыпаемого материала.

Грузовая саморазгрузочная самоходная шаланда в районе производства работ может перемещаться с помощью тросов и лебедок, буксиров или подвесных лодочных моторов.

Загрузка саморазгружающейся шаланды щебнем (бутовым камнем) производится грейферными кранами или автомашинами со специально оборудованных причалов.

Саморазгружающаяся несамоходная шаланда грузоподъемностью 10 т перевозится по суше автомобильным или железнодорожным транспортом.

Для сокращения сроков выполнения работ по засыпке подводного трубопровода рекомендуется использовать две шаланды: одна находится под разгрузкой, вторая - под погрузкой одновременно. Загрузка шаланды щебнем должна производиться равномерно по всей площади шаланды во избежание опасного крена.

Подводно-технический ремонт методом укладки мешков с цементно-песчаной смесью.

Этот ремонт применяется при ремонте провисающих участков подводных трубопроводов в результате размыва постели (траншеи) путем укладки мешков с цементно-песчаной смесью (ЦПС) на не размываемый материковый грунт дна водной преграды.

При производстве такого вида ремонта необходимо, в первую очередь, выполнить укладку мешков с ЦПС ниже трубы по течению и только после этого устранить провис трубопровода.

Ремонт оголенных и провисших участков подводных трубопроводов отсыпкой песчано-гравийной смеси с барж.

Данный ремонт применяется в основном для устранения оголенных и провисших участков подводных трубопроводов, уложенных в скальных грунтах, исключающих возможность дополнительного заглубления трубопровода на провисающем участке, а также обратной засыпке трубопроводов.

Такой вид ремонта не требует сложного оборудования и может проводиться без прекращения транспортировки газа. В зависимости от наличия и вида (песок, гравий, камень) строительных материалов могут применяться проволочные сетки (маты) для защиты изоляции трубопровода.

Засыпка подводного трубопровода с барж грейферным краном может осуществляться следующими способами:

1) засыпка производится с барж, когда грейферный ковш опускается в воду и раскрывается в непосредственной близости от трубопровода;

2) засыпка производится с баржи, когда смесь подается грейферным ковшом в бункер приемника через телескопический рукав или сливную трубу на дно водоема.

Применение телескопического рукава или сливной трубы обеспечивает точность отсыпки и уменьшение рассеивания смеси в водной среде, особенно при наличии течения.

Ремонт с применением полимерных клееных композиций типа ВАК и "Спрут" дает возможность проведения ремонта непосредственно в водной среде. Используется для ликвидации несквозных трещин, свищей на теле трубы и для ремонта повреждений изоляции подводного газопровода.

Герметизация свищей осуществляется следующими способами:

- вырезкой окна в месте свища и приваркой металлической заплаты с последующей изоляцией;

- наложением стеклопластикового пластыря;

- намоткой бандажа;

- установкой силового хомута.

Стеклопластиковый бандаж толщиной 10мм обеспечивает эксплуатацию трубопровода при давлении до 1 МПа (10 кг/см²); бандаж из фольги общей длиной 5мм - до 6 МПа (60 кг/см²); ленточный многослойный хомут - до 5 МПа (60 кг/ см²); силовой хомут и приварка заплаты - до 11 (110 кг/ см²).

Антикоррозийная защита подводных трубопроводов производится:

- с помощью заливочной муфты:

- с применением устройства для подводной пропитки и нанесения армирующего материала;

- приклеиванием стеклопластиковых скорлуп;

- подводной приформировкой пластика.

Подводно-технический ремонт с применением "мокрой" сварки без замены дефектного участка, применяется при ремонте трубопроводов при его незначительных повреждениях (трещины, свищи, точечная коррозия).

Раковины, возникающие в результате коррозии, а также несквозные трещины глубиной не более 50% толщины стенки трубы ликвидируются электродуговой заваркой с последующей зачисткой наплавленного металла. Сквозные трещины и свищи - приваркой заплат согласно "Типовой инструкции на производство огневых работ...." /11/ВСН 202-86/54/ и с учетом требований РД 51-108-86/55/.

"Мокрая" сварка - это сварка непосредственно в воде. Применяется электродуговая сварка штучными электродами, плавящимся голым электродом (полуавтомат типа ППСР-300-2) и порошковой проволокой (полуавтомат типа "Нептун"). Данный метод может применяться при наличии отработанной технологии проведения "мокрой" сварки на газопроводных трубах.

Ремонт с применением разъемных зажимов и муфт без замены дефектного участка трубопровода. Данный ремонт может использоваться при наличии экспериментально апробированной и отработанной конструкции и технологии применения зажимов и муфт.

В 1989г. ВНИИГАЗом были проведены испытания конструкции и технологии применения муфт для ремонта магистральных газопроводов.

Предусматривается ремонт трубопровода при незначительных повреждениях (каверны, задиры, царапины) установкой разъемных зажимов и муфт.

Конструкции зажимов и муфт могут быть различными, но должны обеспечивать удобство и простоту их установки и монтажа под водой водолазом, а также прочность конструкции и герметичность с учетом рабочего давления.

Зажимы, как правило, применяют при давлениях до 1 МПа (10 кг/см²).

Ремонт подводного трубопровода с применением конструкции "труба в трубе". Эта конструкция может быть использована для капитального ремонта подводных переходов магистральных газопроводов, уложенных по радиусу упругого изгиба в соответствии со СНиП 3-42-80, при отсутствии кривых вставок, эллипсного сечения, вмятин и гофр.

Конструкция состоит из кожуха, которым служит ранее действующий и при необходимости отремонтированный трубопровод и рабочий трубопровод меньшего диаметра.

Пространство между ними заполняется неагрессивной жидкостью (например, раствор гашеной извести концентрации 0,6-0,8 г/л /14/), цементно-песчаным или другим утяжеляющим раствором. Прочность такого трубопровода значительно выше прочности обычного, что позволяет отказаться от использования резервной нитки. Зазор (разность диаметров) между кожухом и рабочим трубопроводом должен быть не менее 200 мм.

Данный метод ремонта может использоваться при наличии экспериментально опробированной и отработанной технологии применения конструкции "труба в трубе".

Подводно-технический ремонт с подъемом трубопровода над поверхностью воды и заменой дефектного участка. Такой ремонт может быть использован при плановом и неплановом ремонтах подводных переходов магистральных газопроводов.

Подъем трубопровода на поверхность воды производится в случае необходимости при сложном ремонте, как, например, заварка свищей и трещин, замена небольшого участка, разрушенного коррозией (сварка катушек) и др.

Подъем поврежденного участка на поверхность воды в летний период осуществляется с помощью плавсредств, а в зимний период - со льда.

Подъем трубопровода на поверхность воды может осуществляться плавучими кранами с применением плавучих опор и с применением опор, установленных на льду.

Подъем трубопровода плавкранами может быть осуществлен следующими способами:

- подъем трубопровода одним краном с разрезкой трубопровода под водой;

- подъем несколькими кранами с разрезкой трубопровода под водой;

- подъем несколькими кранами с разрезкой трубопровода на берегу.

Подъем трубопровода одним краном осуществляется только на ограниченную высоту и может быть применен на пойменных и заболоченных участках. При этом для облегчения подъема рекомендуется предварительно разрезать трубопровод непосредственно вблизи от места подъема.

Подъем трубопровода в русле водной преграды необходимо осуществлять несколькими кранами, причём необходимо разрезать трубопровод в середине поднимаемого участка под водой или на берегу, если подъем осуществляется вблизи берега.

Поднять неразрезанный трубопровод практически не возможно из-за возникновения больших растягивающих усилий.

Для облегчения подъема трубопровода водолазами могут быть предварительно сняты пригрузы (если они имеются) или пристропованы разгрузочные понтоны.

Допустимая высота подъема участка трубопровода одним краном определяется по графику или высчитывается по формулам в зависимости от его массы.

При отсутствии разреза трубопровода вблизи поднимаемого участка расчетная высота подъема уменьшается на 20%.

Расчетная высота подъема неразрезанного посередине участка трубопровода (разрезан на берегу) несколькими кранами уменьшается на 10% с целью компенсации возможного увеличения изгибающего момента в точке крепления каната от первого крана.

При необходимости поднятия участка трубопровода длиной, большей расчетной, в середине ставят дополнительный кран в соответствии с превышающей длиной и весом этого участка.

Для подъема трубопровода на поверхность воды применяются плавучие площадки с лебедками для устройства оттяжек и удержания камеры для сварки трубопровода в нужном положении.

Число опор и величина удерживающей силы якорей зависит от длины поднимаемого участка трубопровода и скорости течения воды.

При наличии мягких грунтов (песок, глина) на дне для повышения надежности удержания поднимаемого участка трубопровода в створе используют железобетоные якоря - присосы. В этом случае кроме веса участка трубопровода дополнительно учитывается удельная сила сцепления якоря с грунтом. Для глин и суглинков она равна 0,06 т/м, для песков - 0,03 т/м.

При опускании трубопровода на дно траншеи контроль за радиусом кривой изгиба обеспечивается при помощи маркированных канатов, закрепленных на трубопроводе через каждый метр.

В случае, когда трубопровод подмыт на большой длине, то для уменьшения его колебаний применяют сварочные опоры, скрепляемые в верхней части насадкой, предназначенной для подбора слабины. При таком ремонте сваи из труб погружают с помощью подмывных устройств, расположенных непосредственно внутри сваи.

При назначении глубины погружения трубчатых свай их несущую способность выбирают исходя из силы трения по наружной боковой поверхности, которая ориентировочно принимается (в т/м) для песка - 1,2-2,5; гравия - 1,5-3,0; глины - 2,5-5,0.

При подъеме трубопровода на поверхность воды с помощью плавучих опор существенно увеличивается длина отрываемого от грунта участка, при этом значительно возрастают объемы земляных работ. Вместо плавучих опор, кроме головных, возможно применение понтонов грузоподъемностью 50 или 100кН.

Подъем может быть осуществлен, когда:

- поднимаемый участок трубопровода находится вблизи берега с разрезом на берегу;

- поднимаемый участок трубопровода находится в средней части подводного перехода с разрезом под водой.

Расчет подъема трубопровода с применением плавучих опор производится раздельно для русловой и береговой части криволинейного участка. Фактическая грузоподъемность плавучих опор должна быть не менее чем на 20 % больше расчетной, а число опор должно быть увеличено на одну для каждой части кривой. Это делается для обеспечения возможности свободного маневрирования при подъеме, чтобы поперечное сечение трубопровода в верхней точке было расположено точно вертикально.

При составлении планов работ трудоемкость (затраты труда), расценки и состав бригад для некоторых видов работ, например, резки трубопроводов, врезки катушек, изоляции, футеровки и т.п., зависят от диаметра трубопровода и определяются по СНиП, ЕНВ, ЕРЕР и другим нормативным документам.

Подводно-технический ремонт участков газопровода с применением кессонов и полукессонов с заменой и без замены дефектного участка дает возможность проведения ремонта без подъема трубопровода на поверхность воды. При этом позволяет создавать условия производства работ (сварки, изоляции) аналогичные условиям работ, производимых над поверхностью воды. Предусматривает ремонт с вырезкой дефектного участка длинной до двух диаметров и заменой его новой катушкой. Также может быть вариант без замены, путем заварки дефектов или наложения заплат. При этом изоляция места сварочных работ от водной среды обеспечивает более надежный ремонт.

Для выполнения ремонта с применением кессона или полукессона комплектуется водолазная станция, в которую, кроме основного состава станции, включается дополнительный персонал для проведения сварочных работ, монтажа и демонтажа кессона (полукессона), подачи новой катушки и выполнения других подсобных работ.

Трудоемкость и состав бригад уточняется при составлении плана производства работ на ремонтируемом участке трубопровода.

Подводно-технический ремонт ППМГ сооружением сквозных шпор применяется для ликвидации размытых участков в русловой части и у береговых урезов.

Сооружение сквозных шпор позволяет ликвидировать размытые и провисшие участки подводных трубопроводов на залитых разветвленных реках.

Сквозные шпоры устанавливаются перпендикулярно направлению водного потока. Зона действия (замыва) сквозной шпоры равна трем длинам шпоры. Размеры сквозных шпор зависят от длины размытых участков подводных трубопроводов. Длина сквозных шпор равна длине размытых участков.

При данном виде ремонта нет необходимости в большом объеме привозного материала, так как замыв трубопровода осуществляется за счет донных насосов.

Ремонт берегоукреплений.

Капитальный ремонт применяется для предотвращения дальнейшего разрушения берегоукреплений и устранения повреждений паводковыми и ливневыми водами, ледоходом и т.п.

В зависимости от типа руслового процесса, воздействия льда, волн, подводного потока, наличия местных строительных материалов применяются различные конструкции берегоукреплений: плетневые, тюфячные, крепления из хвороста (фашины), каменное мощение (наброска) отсыпка из гравия и щебня, крепление габионами, крепление железобетонными плитами, гибкими облегченными покрытиями, посадкой кустарников и трав.

Ремонт берегоукрепления производится по одной из технологий, в зависимости от применяемой конструкции крепления, путем замены поврежденных или изношенных участков крепления новыми материалами.

Крепление каменной наброски применяется в районах со сравнительно невысокой стоимостью местного камня и где высота ветровой волны не превышает 2м, а ледовые условия (толщина льда возможный навал ледового поля на откос, колебание воды в зимний период и др.) не могут вызвать значительное повреждение наброски. Укрепление откосов каменной наброской производится при крутизне подводных откосов в соотношении 1:1,25; 1:2,5; 1:3; 1:4 и высоте от 2 до 6м.

Ремонт берегоукреплений каменной наброской выполняется при нормальном навигационном уровне воды с мая по ноябрь. После понижения уровня воды в ноябре-декабре производится вручную равнение каменной наброски между нормальным и минимальным зимним уровнем.

ГАБИОНЫ - ящики из проволочной сетки, заполненные камнями, имеют ряд преимуществ: ввиду своей гибкости не разгружаются при нормальных осадках грунта, поэтому применяются в случаях, когда необходимо укрепить неустойчивый берег, подверженный интенсивному размыву. При значительных, по сравнению с размерами отдельных камней, размерах сеток (длина 1,5-2м, ширина 1/3 длины и высота 1/8-1/10 длины) крепление габионами гораздо прочнее, чем каменное мощение. Оно может противостоять более мощным волновым воздействиям с большими скоростями течения при одинаковой крупности камня.

ФАШИНЫ. Укрепление откосов фашинами относится к простейшему способу крепления береговых откосов. Для изготовления фашин лучше всего подходит хворост ивовых пород (болотная ива, чернотал, белотал, желтолозник и верболоза). Применяются фашины двух видов: однокомольные и двухкомольные. Однокомольные фашины формируются из пучков хвороста, связанных на месте рубки комлями в одну сторону длиной от 1,5 до 3м с толщиной хворостин от 2,5 до 4см. Двухкомольные фашины (тяжелые) состоят из хворостяной оболочки и каменного ядра. Хворостяная оболочка перевязывается вязальной проволокой диаметром 1,5-4мм или смоляными веревками через каждые 60-70см. Длина двухкомольных фашин варьируется от 5 до 10м с диаметром от 70 до 170см в зависимости от условий применения.

ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫЕ ПЛИТЫ. Крепление ж/б плитами береговых откосов применяется при их крутизне 1:2 и 1:3 высотой до 12м с непучистыми, непросадочными грунтами (песками разной крупности). Конструкция такого вида крепления защищает откосы от воздействия волн высотой до 3м при нормальных и облегченных ледовых условиях (толщина льда до 1м).

Берегоукрепление железобетонными плитами осуществляется сборными омоноличенными по контуру плитами или разрезанными ж/б плитами. Омоноличивание равнопрочными швами стыков по контуру превращает отдельные плиты в одну сплошную плиту. При шарнирном соединении они образуют сплошную разрезанную железобетонную плиту.

Для предотвращения скольжения плит по откосу в нижней части устраивается упорная призма из камня.

Крепление железобетонными плитами применяется, как правило, для защиты подводной части откоса при производстве работ "насухо".

Подводно-технический ремонт оголенных и провисших участков трубопроводов отсыпкой защитных банкетов щебнем (бутовым камнем) на реках глубиной до 20м и шириной от 20м до 50м Данный ремонт заполнения камнем или щебнем размывов (пустот) под трубопроводом применяется с целью устранения провисания аварийного участка ППМГ на реках с глубиной до 20 м и шириной от 20 до 50м в летний и зимний период.

Загрузка шаланд или барж в летний период бутовым камнем (щебнем) производится на берегу (причале) экскаватором или грейферными кранами, а в зимнее время производится отсыпка банкета по месту авто самосвалами. Для обеспечения непрерывности работы подачу материалов следует производить не менее чем двумя баржами летом и достаточным количеством самосвалов зимой.

При засыпке подводных выемок любым способом должны приниматься меры по уменьшению потерь материала от сноса течением. В этих целях засыпка подводных выемок должна производиться по телескопическим трубам и лоткам /51/, концы которых отпускаются непосредственно к трубопроводу. Если засыпка производится грейферными кранами, то ковш для разгрузки опускается под воду на максимально возможную глубину.

Правильность отсыпки защитных банкетов периодически проверяется при помощи шаблона водолазом. При необходимости поверхность засыпки (отсыпки) планируется с помощью гидромонитора.

Плавучий грейферный кран устанавливается у верхней по течению бровки выемки с расчетом использования полного вылета стрелы по ширине траншеи и разгрузки барж с одной стоянки.

Наиболее рациональной расстановкой плавсредств, при которых требуется наименьшее количество заброшенных якорей и число перестановок плавкрана по длине подводной выемки.

При отсутствии или слабом течении плавучий грейферный кран устанавливается бортом в непосредственной близости от бровки выемки, а баржа учаливается у дальнего от выемки борта крана. В этом случае плавкран перемещается вдоль подводной выемки по становому канату. Фиксированное положение крана обеспечивается кормовыми и боковыми попильонажными якорями.

При наличии сильного течения плавкран следует устанавливать несколько выше (определяется опытным путем) верхней бровки подводной выемки корпусом по течению. Баржа учаливается к одному из бортов плавкрана и с нее при необходимости может быть заброшен якорь вверх по течению. Перемещение плавкрана по длине выемки в этом случае производится по попильонажному канату, который при подходе баржи может быть ослаблен или уложен на дно.

В тех случаях, когда подход и учаливание баржи к борту плавкрана затруднены, он устанавливается на якорь в пределах вылета стрелы плавкрана. Засыпка подводных выемок с несамоходной баржи вручную может производиться лишь в тех случаях, когда организовать засыпку другими средствами не представляется возможным.

Для транспортировки инертного материала используется баржа любой грузоподъемности, оборудованная подвижным бункером и шарнирно прикрепленным к нему лотком (телескопическим рукавом). Для опускания и подъема нижнего конца лотка на барже устанавливаются лебедки. Крепление бункера к барже должно обеспечивать легкое перемещение его вдоль борта, что необходимо для исключения перекидок сбрасываемого с баржи инертного материала.

Прибуксированная к месту отсыпки груженая баржа устанавливается в стволе подводной выемки на якорях так, чтобы с одной стоянки была возможна засыпка всей ширины банкета (выемки), нижний конец лотка (телескопического рукава) при помощи лебедок опускается к трубопроводу и подаваемый в бункер инертный материал отсыпается в заданное место. Перемещение баржи по стволу производится при помощи попильонажных якорей.

Работа по отсыпке банкетов выполняется речными транспортными рабочими 2-го разряда. Количество рабочих в звене назначается по плану производства работ с учетом производительности, которую могут обеспечить размеры бункера и лотка (телескопического рукава). На речных рабочих возлагается также обеспечение перемещения баржи по створу.

Отсыпка банкетов инертными материалами со льда производится с использованием следующего оборудования и механизмов: питатель (бункер с рукавом), ледорезная машина, экскаватор или грейферный кран, самосвалы и водолазная станция. Инертные материалы подвозятся по льду автосамосвалами и засыпаются в бункер питателя, установленного на санях над майной, образованной ледорезной машиной по оси отсыпаемого банкета (траншеи).

Питатель с санями перемещается вдоль майны посредством 2-х ручных лебедок с тяговом усилием 5т, крепящихся якорями на льду или на берегу. Тяговые канаты лебедок присоединяются к рамам на санях и шкентелям телескопического рукава. При затянутом тормозе через шкентеля производится перемещение саней, а при отпущенном тормозе лебедка поднимает телескопический рукав. Телескопический рукав состоит из отдельных секций труб разного диаметра, входящих друг в друга. Рукав может удлиняться или укорачиваться при помощи стальных канатов и ручных лебедок.

Подборка камня или щебня (инертного материала) под трубу с устройством бермы и откоса осуществляется водолазом.

Подводно-технический ремонт оголенных и провисших участков трубопроводов дополнительным заглублением применяется при ликвидации размытых провисших участков трубопроводов на подводных переходах магистральных газопроводов, если имеется возможность подсадки трубы по радиусу упругого изгиба, а также в случае аварийного состояния трубопровода вследствие его провисания, как в русловой части, так и на береговом участке. Причиной провисания трубопровода является сильная деформация русла, при недостаточном его заглублении и низкое качество строительства берегового укрепления.

В практике ремонта подводных переходов применяется заглубление трубопровода с вырезкой или без вырезки компенсирующей вставки (катушки).

Подводно-технический ремонт оголенных и провисших участков трубопроводов сооружением полузапруд. Данный вид ремонта применяется для ликвидации размытых участков и предотвращения размыва в береговой части подводного перехода.

Расположение полузапруд возможно как вдоль одного берега, так и вдоль обоих берегов, при этом линия защиты располагается по вогнутой кривой.

Определение габаритных размеров полузапруды производится исходя из того, чтобы высота полузапруды обеспечивала транзит насосов, т.е. величину транзитного твердого расхода, который создает замыв участка провисающего трубопровода.

Подводно-технические ремонты оголенных и провисших участков трубопроводов сооружением донных порогов.

Ремонт провисов и оголенных подводных газопроводов сооружением донных порогов применяется для поднятия дна в створе подводного перехода с целью дополнительного заглубления трубопровода.

Донные пороги служат также для предохранения от размывов в пределах створа подводного перехода.

Данный ремонт распространяется на проведение ремонтных работ на подводных переходах через реки с русловым процессом. Донные пороги относятся к гидротехническим сооружениям.

Донные пороги строятся в русловой части рек в виде: каменной наброски, каменной наброски с фашинным телом, мешки цементно-песчаной смесью с фашинным телом.

При возведении донных порогов необходимо выполнить следующие требования:

- не возводить струенаправляющие сооружения у размываемых вогнутых берегов;

- длина сооружения должна быть равна зоне размыва русла в створе подводного перехода.

Параметры сооружения донных порогов выбираются в зависимости от скорости водного потока.

Места повреждения газовых и нефтяных трубопроводов, как правило, обнаруживается по выходящим пузырькам газа или струе нефти. Чтобы найти повреждение водных трубопроводов, водолаз должен осмотреть и ощупать все оголенные участки. При крупных повреждениях, требующих замены участка трубы, водолаз сначала разрывает грунт и вырезает поврежденный участок. Затем он измеряет расстояние между концами трубы и заводит в них стропы, для того чтобы приподнять с грунта.

На низконапорный трубопровод надевают вставку из трубы несколько большего диаметра и на 40-50см длиннее отмерянного участка трубы. Вставку опускают на стропах и водолаз надевает её на весу на один конец трубы, а затем передвигает в обратную сторону и надевает на второй конец трубы. Вставка должна быть равномерно надвинута на оба конца трубы. С обеих сторон вставку изолируют уплотнительными кольцами и подбивают до полной герметизации смоляной паклей. Затем водолаз ставит по краям вставки бугелей с обухами, чем уплотняет набивку и исключает её выталкивание внутренним давлением.

Вставку на высоконапорном трубопроводе вырезают из трубы того же диаметра, что и ремонтируемый трубопровод, а соединение стыков производят электросваркой.

Перед началом резки следует обследовать объект, на котором будет производиться работа. На основании данных обследования составляется план резки, обеспечивающий все меры безопасности для водолаза-резчика. В нем должен быть предусмотрен порядок, расположение и последовательность резов с учетом обеспечения устойчивости и устранение вероятности падения конструкции, а также удобство её остропки и подъема.

Резка металла под водой, если это не угрожает водолазу обвалом, должна производиться сначала в труднодоступном месте. В более свободных и легкодоступных местах она должна вестись в последнюю очередь.

К работам должны допускаться только водолазы, имеющие специальную подготовку, хорошо знакомые с устройством и эксплуатацией оборудования, применяемого для резки.

При резке должно применяться только исправное и проверенное оборудование. Перед спуском под воду водолаз-резчик должен быть ознакомлен с конструкцией узла, который подлежит резке и принятым порядком работ.

Подводный трубопровод, на которым ведутся огневые работы (газовая резка и электросварка), должен быть полностью отключен от магистрали путем закрытия запорной арматуры и освобожден от транспортируемого продукта.

Подводная резка трубопровода разрешается только после прокачки его водой до полного удаления продукта из ремонтируемого трубопровода.

Горючие жидкости, удаляемые из трубопроводов, сбрасывать в реки и водоемы ЗАПРЕЩАЕТСЯ.

Рабочие, входящие в состав бригад, занимающихся ремонтом трубопроводов, должны знать расположение и устройство запорной арматуры.

Подводная резка металла разрешается лишь после того, как разрезаемая конструкция будет надежно закреплена и падение разрезанных частей будет исключено. Запрещается сваривать и резать конструкции, находящихся под нагрузкой или под давлением.

Поднимать концы трубопроводов со дна водоема разрешается только после проверки исправности всего установленного оборудования и надежности закрепления плавучих средств.

При подъеме конца аварийного подводного трубопровода общая грузоподъемность плавучих средств и подъемных устройств должна в 2 раза и более превышать расчетный вес поднимаемого участка трубопровода.

При подъеме концов трубопровода устанавливаются дополнительны опоры с тросами-оттяжками, удерживающими трубопровод от сноса его течением. Количество опор и расстояние между ними определяется расчетом в зависимости от скорости течения, измеряемого непосредственно перед началом работ.

Подводная электрическая сварка и резка допускается только исправном снаряжении с водолазной рубахой или гидрокомбинезоном, обеспечивающим полную изоляцию водолаза от воды и воздействия электрического тока.

В случае попадания воды внутрь рубахи или гидрокостюма сварочные работы не должны проводиться до замены поврежденной рубахи и обеспечения полной гидроизоляции водолаза-сварщика.

Электродержатель и все токоведущие части, а также сварочный кабель должны иметь надежную изоляцию, которую необходимо визуально проверять до начала сварочных работ.

Поражение водолаза электрическим током в подводных условиях происходит через металлические части водолазного снаряжения, через водолазную рубаху (в случае её неисправности), а также неумелого обращения с электродержателем, т.к. от соприкосновения шлема с концом электрода может произойти сквозное его прожигание. Во избежание прожога водолазного снаряжения водолаз должен держать электродержатель электродом от себя.

Нельзя класть держатель с электродом, находящимся под напряжением (током), на объект работы или беседку (грунт), а также браться рукой (даже в рукавицах или перчатках) за электрод.

При проведении подводных сварочных работ с водолазом-сварщиком должна быть обеспечена постоянная надежная связь. Без телефонной связи подводные работы по сварке и резке ЗАПРЕЩАЮТСЯ.

В целях безопасной смены электродов под водой в сварочной цепи должен быть оборудован однополюсный рубильник закрытого типа, который включается и выключается только по команде водолаза, находящегося под водой. Рубильник должен находится возле водолаза, который дежурит у телефона.

При электрической сварке и резке под водой обратный полюс (заземление)должен быть надежно закреплен и находиться, как можно ближе к месту проведения работы.

Для защиты зрения водолаза от воздействия ультрафиолетового и инфракрасного излучения электрической дуги, в переднем иллюминаторе устанавливается защитное стекло (светофильтр), который подбирается в зависимости от видимости под водой.

Ремонт изоляции на трубопроводе с помощью петролатумной пасты и лент из стекловолокнистой ткани, пропитанной перламутром производится в следующей последовательности:

- отыскав место повреждения изоляции трубопровода, водолаз должен отмыть его от грунта минимум на 0,5м под трубопроводом, освободить от футеровки, очистить от поврежденной изоляции с помощью заточенного топора или скребка, стальной щеткой очистить от ржавчины и протереть мешковиной;

- одновременно на поверхности готовится изолирующий пластырь: слой пасты (30% перламутра, 20% веретенного масла, 50% хромового шлака) толщиной 5-6мм наносится на ленты из стеклорогожки, предварительно пропитанной петролатумной пастой, содержащей 2% нафтената меди в качестве антисептика. Ширина ленты - 40см, длина ленты с расчетом на её внахлёст должна быть на 25% больше длины окружности трубы;

- приготовленная лента подается в полиэтиленовом мешке. Водолазы (рекомендуется работать вдвоем) обертывают ею трубопровод внахлест, как в поперечном, так и в продольном направлении. Каждый новый виток на предыдущий делается на ширину 20см (при ширине ленты 40см). Нахлёст конца новой ленты должен закрывать 300-500мм предыдущей;

- затем сверху лента оборачивается стеклорогожкой и бризолом, с нанесенным на одну сторону полиизобутиленовым клеем;

- отремонтированный участок изоляции укрепить на дюкер с восстановлением футеровки.

Ремонт изоляции допускается с применением клеевой композиции: типа ВАК (водостойкий акриловый клей) или СПРУТ. Клей приготавливается за 30 минут до употребления. На стеклоткань или другой гидроизоляционный материал (х/б ткань, акриловый холст и др.) клей наносится 3-5 раз слоем в 3мм, холст сворачивается в рулон и вместе с приспособлением для намотки подается в воду. Водолазы (желательно работать вдвоем в легководолазном или вентилируемом снаряжении), получив мешок с гидроизоляцией, туго натягивают ленту на трубопровод (вручную или специальным приспособлением), вытесняя воду из-под клеевой намазки, катанкой фиксируют ленту в нескольких местах.

При местном повреждении изоляции наверху готовят стеклопластырь и подают его водолазам. Водолазы накладывают пластырь и отжимают его проволочными скрутками. Под давлением клей заполняет все неровности пластыря и частично выдавливается наружу, создавая монолитную армированную изоляцию большой прочности. Время отверждения клея 6-8 часов. После отверждения клея водолазы замывают котлован и трубопровод.

Для герметизации трещин, щелей расхождений листов в подводных кессонах, муфтах на трубопроводах и т.д. допускается использовать пропитанное клеем стекловолокно, хлопчатобумажное волокно, паклю с последующим нанесением в 1-2 слоя стеклоткани, пропитанной клеем.

Отсутствие надежных подводных муфтовых соединений для высоконапорных трубопроводов, недостаточно высокое качество подводной сварки, сложность в организации ремонтных работ с подъемом трубопроводов на аварийных участках - привело к разработке различных конструкций водонепроницаемых шахтных колодцев.

Общим принципом для всех конструкций колодцев является изоляция места повреждения трубопровода от водной среды и создание условий производства работ (сварка, изоляция), аналогичных условиям ремонта труб на поверхности.

При установке колодца на поврежденный подводный участок трубопровода и обеспечения обязательных мер безопасности необходимо выполнить ряд подготовительных работ в следующей последовательности:

- водолазам образовать (размыть) котлован в грунте;

- опустить нижнюю половину кессонной камеры на грунт с помощью плавкрана (в летний период) или укосины со льда (в зимний период) и подвести её под трубопровод;

- закрепить монтажными болтами с хомутами-коромыслами (траверсами) нижнюю половину камеры на трубопроводе;

- установить верхнюю половину камеры на нижнюю половину и смонтировать их в одно целое, закрепив болтами на фланцевом соединении;

- навесить и закрепить твердый балласт (чугунные грузы) на обе половины кессонной камеры для компенсации выталкивающей силы кессона и осушенной части трубопровода, а также для устойчивости от воздействия потока;

- замыть грунтовый котлован местным грунтом;

- только после этого начать монтаж вахты-трубы на верхней половине кессона. Шахта должна быть не менее 800мм в диаметре;

- смонтировать сальники, набить их и зажать болтами;

- произвести пробную откачку воды из кессона;

- устранить протечку и фильтрацию воды в камеру через фланцевые прокладки и сальники;

- откачать воду и осушить камеру "насухо";

- спустить вентиляционный рукав до дна камеры и провентилировать кессон;

- отобрать пробы и произвести экспресс-анализ воздуха на месте;

- опустить горячую керосиновую лампу в кессон до самого низа;

- убедиться в надежности установленного кессона по следующим параметрам: по устойчивости от воздействия потока воды; по незаливаемости сверху ветровой и судовой волной (верхний конец должен выступать над поверхностью воды на 1,5м); по отсутствию фильтрации воды; по допустимой для дыхания концентрации газов в воздухе кессона;

- разрешить спуск рабочего в шахту с сигнальным концом, в изолирующем шланговом противогазе или аппарате, подавая ему воздух по шлангу от ручной воздуходувки или водолазной помпы в аппарат, одетый на спускаемого рабочего;

- спустившийся первым рабочий на месте решает снять или нет маску с лица и о своем решении докладывает руководителю работ.

За весь период выполнения работы в нижнем бьефе реки руководитель работ должен ежедневно получать информацию о горизонтах воды на объекте в течении всего рабочего времени.

Не рекомендуется работать в кессоне в темное время суток

ЗАПРЕЩАЕТСЯ курить в кессоне.

При проведении сварочных работ или выполнении изоляции горячим битумом кессон должен периодически (через 10 минут) вентилироваться.

Принимать бадью (закрытое ведро) с горячим битумом рабочим, находящимся в кессоне ЗАПРЕЩАЕТСЯ. Ведро должно опускаться на пол (слань), при этом рабочие должны находится в стороне от лазового просвета.