Что такое обваловка трубопровода
Засыпка и обвалование оголенного и всплывшего участка газопровода
7.3.1Засыпка и обвалование оголенных и всплывших участков газопровода в условиях болот и многолетнемерзлых грунтов производятся с целью закрепления газопровода от возможных дальнейших перемещений, а также защиты его от механических повреждений, воздействия солнечной радиации и уменьшения влияния газопровода на окружающую среду.
7.3.2 Конструкция и параметры засыпки и обвалования газопровода определяются проектом с учетом диаметра газопровода, инженерно-геологических характеристик грунта, фактического положения газопровода, наличия местных и промышленных материалов, а также с учетом естественной осадки грунта.
7.3.3 Засыпка и обвалование газопровода производится, как правило, привозным минеральным грунтом, добываемым в карьерах, или с использованием технологии гидронамыва.
7.3.4 В местах глубокого сезонного оттаивания (более 1,0 м) многолетнемерзлых грунтов засыпка и обвалование газопровода производятся с подстилкой в основание и на трубу полотен из геосинтетических материалов (геосеток, геокомпозитов, НСМ и резинотканевых матов), защищающих основание от размыва (рисунок 3а).
В местах, где глубина сезонного оттаивания не превышает 1,0 м, возможно устройство обвалования с отсыпкой на грунтовое основание (рис. 3б).
7.3.5 При засыпке трубопровода грунтом, содержащим мерзлые комья, щебень, гравий и другие включения размером более 50 мм в сечении, изоляционное покрытие предохраняется от повреждения присыпкой мягким грунтом на толщину 0,2 м над верхней образующей трубы или устройством защитных покрытий из НСМ и др.
7.3.6 Если к моменту ремонта верхняя образующая трубопровода находится не выше уровня земли, для защиты изоляционного покрытия от механических повреждений может применяться пенополимерный материал.
7.3.7 Обвалование необходимо выполнять из хорошо дренирующих грунтов: супеси, песка, гравия. При отсутствии на болоте поперечного тока грунтовых вод допускается применение суглинистых грунтов. Откосы обвалования назначаются в пределах от 1:1,25 до 1:1,5.
Для закрепления откосов обвалования поверх минерального грунта наносится слой плодородной почвы или торфа толщиной 0,2 м с последующим посевом многолетних трав.
Схема расстановки техники на полосе производства работ по засыпке и обвалованию газопровода с применением НСМ представлена на рисунок 4.
7.3.8 Для обеспечения оттока поверхностных вод при обваловании трубопровода предусматривается строительство водопропускных сооружений, тип и конструкции которых определяются проектом.
Простой и экономически выгодный способ обвалования трубопроводов бетонным полотном
Бетонное полотно – революционный подход, позволяющий осуществить обвалование в кратчайшие сроки и с минимальными денежными затратами
Наземная и полуподземная прокладка трубопроводов не предусматривает полного заглубления трубы в грунт. Поэтому для защиты такой трубы от воздействия внешних факторов (атмосферных, механических) необходимо обваливание. Для этих целей используют различный спектр материалов – это и геоматериалы (георешетки, резинотканевые маты), и пенополимерные материалы, и торкретбетон.
Первые два варианта отличаются недорогой стоимостью и простотой укладки. Единственное «но», – их недолговечность. Учитывая защемляющую функцию обвалования (поддержание горизонтальной и вертикальной устойчивости трубопровода) предпочтение стоит отдать более долговечным материалам, например, торкретбетону. Но, здесь автоматически встает вопрос об экономичности обвалования, ведь процесс монтирования торкретбетона – это долго и дорого.
Универсальным решением для обвалования газопроводов является технология Concrete Canvas, которая лишена таких недостатков, как дороговизна проекта или недолговечность готовой конструкции.
Полотно хорошо гнётся и раскатывается по любой поверхности.
Его свойства кардинально меняются спустя 1—2 часа после смачивания водой. Цементная смесь застывает, и полотно превращается в прочный слой армированного бетона.
Обвалование
Бетонное покрытие Concrete Canvas – эффективный и экономичный способ обвалования
Защита территорий от потенциального затопления или разлива нефтепродуктов при помощи полотна Concrete Canvas – революционная методика, которая позволяет эффективно справиться с задачами любой сложности в кратчайшие сроки
Concrete Canvas (Великобритания) – это два слоя текстильного полотна с прослойкой из сухой бетонной смеси высокого качества и односторонним покрытием из ПВХ. Для получения прочного и полностью влагонепроницаемого покрытия достаточно всего лишь расстелить полотно по рабочей поверхности, закрепить и смочить водой. Уже через 2 часа после смачивания оно начинает затвердевать. Спустя сутки полотно набирает 80% своей прочности. Спустя еще некоторое время оно превращается в монолитный слой бетона.
В настоящий момент продукт активно используется многими нефтеперерабатывающими и химическими компаниями мира для обвалования резервуаров с нефтепродуктами, ГСМ и химическими веществами. Так, в качестве материала для обвалования покрытие Concrete Canvas было успешно использовано одной из крупнейших нефтегазовых компаний мира – французским концерном Total. Полотно может быть использовано для обвалования газопроводов и трубопроводов, а также скважин.
Также бетонное полотно может успешно применяться для укрепления дамб, возведенных с целью защиты территорий от наводнений и паводков.
Волокнистая впитывающая
влагу поверхность
Сухая бетонная смесь
Укрепляющая
волоконная матрица
Водонепроницаемая подкладка
из поливинилхлорида (ПВХ)
Универсальное решение для обвалования
Технические характеристики Concrete Canvas позволяют использовать его в качестве универсального решения для обвалования сооружений различного назначения. Этот материал не пропускает влагу, а значит, остановит вымывание грунта и разрушение защитных сооружений. По тем же причинам при обваловании парков резервуаров он не допустит проникновения в почву химических и нефтяных продуктов. Он не подвержен влиянию агрессивных химических веществ, а значит, не разрушится при их воздействии. Он не горюч и устойчив к высоким температурам, поэтому является надежной противопожарной защитой.
Помимо этого, бетонное полотно от британского производителя обладает еще рядом преимуществ, связанных как с его техническими характеристиками, так и с особенностями монтажа.
Способ укрепления обваловки трубопровода
Владельцы патента RU 2369797:
Изобретение относится к строительству и ремонту трубопроводов, преимущественно магистральных нефте- и газопроводов большого диаметра при их наземной и полуподземной прокладке, а именно к укреплению обваловки трубопровода.
Способы наземной и полуподземной прокладки трубопроводов не предусматривают полного заглубления трубы в грунт. В этом случае ее защиту от воздействий внешней среды обеспечивает грунтовая обваловка. Кроме того, обваловка выполняет защемляющую функцию, обеспечивая горизонтальную и вертикальную устойчивость трубопровода. Исходя из этих требований и проектируется обваловка трубопровода. Сохранность обваловки и ее соответствие проектным размерам должны обеспечиваться на протяжении всего срока эксплуатации трубопровода. В процессе эксплуатации происходит разрушение обваловки и возникает необходимость вновь ее укреплять, поскольку отсутствие обваловки может привести к потере устойчивости трубопровода, увеличению его температурных деформаций, росту напряжений и, в конечном счете, к возникновению аварий.
Известно укрепление обваловки трубопровода путем засыпки его грунтом определенного состава, позволяющего сформировать над трубопроводом обваловку проектных размеров (Бородавкин П.П., Березин В.Л. Сооружение магистральных трубопроводов, М., Недра, 1978, с.184).
Недостатком является низкая прочность обваловки под действием атмосферных воздействий и собственного веса.
Технический результат, который может быть получен при осуществлении изобретения, заключается в повышении прочности обваловки.
Указанный технический результат достигается тем, что в предлагаемом способе укрепления обваловки трубопровода производят засыпку трубопровода с образованием над ним насыпи, срезают неровные откосы насыпи на уровне дневной поверхности, устанавливают вплотную к образовавшейся кромке насыпи упорные элементы, представляющие собой разборные пустотелые трехгранные призмы с прямоугольным равнобедренным треугольником в сечении, закрепляют их анкерами, заполняют грунтом или щебнем, после чего производят обваловку трубопровода до проектных размеров.
Способ осуществляют следующим образом: при строительстве, после укладки трубопровода 1 в траншею 2, производят его засыпку грунтом с образованием над трубопроводом 1 насыпи 3 (фиг.1). Затем с помощью бульдозера или экскаватора производят подготовку кромок 4 насыпи 3 путем среза ее неровных откосов на уровне дневной поверхности (фиг.2). После этого в подготовленные кромки 4 устанавливают упорные элементы 5 (фиг.3), имеющие форму трехгранной пустотелой разборной призмы с прямоугольным равнобедренным треугольником в основании (фиг.4). Грани 6, 7 представляют собой рамы из пластиковых или металлических труб с закрепленными на них перфорированными металлическими или пластиковыми листами, или сеткой-рабицей.
Упорные элементы транспортируют к месту установки в разобранном виде.
Монтаж упорных элементов производят следующим образом: на землю, вплотную к подготовленной кромке 4, укладывают грань 6 упорного элемента 5, закрепляют ее по периметру анкерами 8. В качестве анкеров 8 могут быть использованы металлические стержни. Затем устанавливают вертикально вторую грань 6 упорного элемента 5 и скрепляют их между собой, после чего заполняют пространство между гранями 6 щебнем или местным грунтом 9. После этого производят установку наклонной грани 10 упорного элемента 5 и скрепляют ее с гранями 6. Далее выполняют окончательную засыпку трубопровода 1 и формирование обваловки до проектных размеров (фиг.5).
Таким образом, осуществляется боковой подпор грунта обваловки, удерживающий ее от сдвига под действием собственного веса и защищающий от размыва паводковыми водами.
При ремонте, в случае разрушения обваловки, ее предварительно восстанавливают, после чего выполняют операции, аналогичные операциям по укреплению обваловки при строительстве трубопровода.
Способ укрепления обваловки трубопровода, заключающийся в том, что производят засыпку трубопровода с образованием над ним насыпи, срезают неровные откосы насыпи на уровне дневной поверхности, устанавливают вплотную к образовавшейся кромке насыпи упорные элементы, представляющие собой разборные пустотелые трехгранные призмы с прямоугольным равнобедренным треугольником в сечении, закрепляют их анкерами, заполняют грунтом или щебнем, после чего производят обваловку трубопровода до проектных размеров.
ОБВАЛОВАНИЕ
ОБВАЛОВАНИЕ — ограждение грунтом участка местности, на котором размещается емкостное оборудование с горючей жидкостью ( см. ГОРЮЧАЯ ЖИДКОСТЬ ) (в т. ч. со сжиженными газами), в целях предотвращения растекания жидкости за пределы этого участка при разгерметизации оборудования и выбросе жидкости из резервуара при пожаре (см. ПОЖАР). [4]
По периметру отдельно стоящего резервуара или каждой группы наземных резервуаров необходимо предусматривать замкнутое ограждение, в качестве которого могут использоваться: обвалование, ограждающая стена или ограждающая стена с волноотражающим козырьком. [1]
Требования к устройству обвалования для различных объектов регламентируются нормативными документами в области пожарной безопасности (см. НОРМАТИВНЫЕ ДОКУМЕНТЫ ПО ПОЖАРНОЙ БЕЗОПАСНОСТИ).
Основные требования к устройству обвалования:
· обвалование, как правило, рассчитывается на гидростатическое давление разлившейся жидкости;
· свободный объем обвалованной территории для наземных резервуаров определяется, как правило, по расчетному объему жидкости, содержащейся в наибольшем резервуаре, расположенном в обвалованной территории;
· ширина обвалования должна быть по верху не менее 0,5 м.
Требования к ограждениям резервуаров для хранения горючих и легковоспламеняющихся жидкостей:
1. Высота ограждения должна быть не менее чем на 0,2 м выше уровня расчетного объема разлившейся жидкости, но не менее:
— 1 м — для резервуаров номинальным объемом до 10 000 м 3 ;
— 1,5 м — для резервуаров номинальным объемом 10 000 м 3 и более.
2. Расстояние от стенок резервуаров до подошвы внутренних откосов обвалования или до ограждающих стен следует принимать не менее:
— 3 м — для резервуаров номинальным объемом до 10 000 м 3 ;
— 6 м — для резервуаров номинальным объемом 10 000 м 3 и более.
3. При размещении резервуара или группы наземных резервуаров на более высоких отметках по сравнению с отметками территорий соседних населенных пунктов, организаций, железных дорог общей сети и автомобильных дорог федерального значения, у берегов рек (водоемов), расположенных на расстоянии менее 200 м предусматриваются дополнительные меры, одной из которых является устройство второго обвалования или ограждающей стены на расстоянии не менее 20 м от основного обвалования (ограждающей стены), рассчитанного на удержание 50 % объема жидкости наибольшего резервуара. В качестве второго обвалования могут быть использованы внутризаводские автомобильные дороги, поднятые до необходимых отметок. [1]
В пределах одной группы наземных резервуаров внутренними земляными валами или ограждающими стенами следует отделять:
— каждый резервуар объемом 20 000 м 3 и более или несколько меньших резервуаров суммарной вместимостью 20 000 м 3 ;
— резервуары с маслами и мазутами от резервуаров с другими нефтепродуктами;
— резервуары для хранения этилированных бензинов от других резервуаров группы.
Высоту внутреннего земляного вала или стены следует принимать не менее:
— 1,3 м — для резервуаров объемом 10 000 м 3 и более;
— 0,8 м — для остальных резервуаров.
Для каждой группы наземных вертикальных резервуаров, располагаемых в два и более ряда, следует предусматривать заезды внутрь ограждения передвижной пожарной техники, если с внутренних дорог и проездов не обеспечивается подача огнетушащих веществ в резервуары. При этом планировочная отметка проезжей части должна быть на 0,2 м выше уровня расчетного объема разлившейся жидкости. [1]
Требования к ограждениям резервуаров для хранения сжиженных углеводородных газов и легковоспламеняющихся жидкостей под давлением:
· расчетный объем разлившейся жидкости должен приниматься равным 85 % от общей вместимости резервуаров, размещенных внутри ограждения;
· высота ограждения резервуаров должна быть не менее чем на 0,3 м выше расчетного уровня разлившейся жидкости, но не менее 1 м;
· ограждение должно выдерживать гидростатическое давление при условии полного заполнения водой пространства внутри него;
Внутри обвалования не допускается установка электрооборудования и прокладка электрокабельных линий, за исключением устройств для контроля и автоматики, а также приборов местного освещения, выполненных во взрывозащищенном исполнении. [3]
Рис. 1. Стальные цилиндрические резервуары, огражденные земляными валами