Экологическая безопасность в процессе строительства, эксплуатации нефтепровода. При строительстве либо эксплуатации парка

    Контроль  состояния защитного антикоррозионного  покрытия на законченных строительством участках нефтепроводов должен осуществляться методом катодной поляризации по требованиям РД 17.01-60.30.00-КТН-007-1-04. 

    1.3.2 Электрохимическая защита нефтепровода

    1.3.2.1 Протекторная защита

    Установки гальванической защиты (протекторные установки) применяются для катодной защиты подземных металлических сооружений в тех случаях, когда применение установок, питающихся от внешних источников тока, экономически нецелесообразно: отсутствие линий электропитания, небольшая протяженность объекта и т. п.

    Обычно  протекторные установки применяются  для катодной защиты резервуаров и трубопроводов, не имеющих электрических контактов со смежными протяженными коммуникациями, отдельных участков трубопроводов, которые не обеспечиваются достаточным уровнем защиты от преобразователей, электрически отсеченных от магистрали участков трубопроводов изолирующими соединениями, а также стальных защитных кожухов (патронов), подземных резервуаров и емкостей, стальных опор и свай и других сосредоточенных объектов.

    Рисунок 8 – Протекторная защита 

    1.3.2.2 Катодная защита 

    Для защиты подземных трубопроводов  от коррозии по трассе их залегания  сооружаются станции катодной защиты. В комплект станций входят источник постоянного тока, анодное заземление, контрольно-измерительные пункты, соединительные провода и кабели. В зависимости от условий защитные установки могут питаться от сети переменного тока 0,4; 6 или 10кВ или от автономных источников.

    Как следует из схемы соединений, выпрямленный ток от "+" источника 1 поступает на анодный заземлитель 2, затем по земле натекает на трубопровод 3, выполняя тем самым свои защитные функции, после чего возвращается на «-» источника. Контактное устройство 4 с разъемными соединениями предназначены для подключения кабельной линии 5.

    Контрольно-измерительный  пункт 6 предназначен для измерения электрического потенциала на трубопроводе. Электрод сравнения предназначен для определения напряжения на трубопроводе.  

    рисунок 9 – катодная защита 

    1.3.2.3 Электродренажная  защита 

    Третьей разновидностью ЭХЗ является электродренажная защита, использующая в качестве катодного (натекающего) тока блуждающий ток рельсового электротранспорта, который, как правило, питается от сети постоянного тока. Блуждающий ток есть часть тягового тока электропоезда или трамвая.

Простейшая  электродренажная установка кабельная  перемычка между трубопроводом и рельсами (рис.1.3,в). Величина тока в перемычке будет определяться разностью потенциалов труба — рельсы в точках их соединения. Блуждающий ток будет выполнять свои защитные функции, если потенциал рельсов отрицательнее потенциала трубопровода. В этом случае ток по перемычке направлен из трубопровода в рельсы, а не наоборот.

    рисунок 10 – электродренажная защита 

    1.4 Техника, применяемая в строительстве нефтепровода 

    1.4.1 Технические устройства  для подготовительных  работ 

    Подготовительные работы включают очистку будущей строительной площадки от леса и кустарников, вывозку древесины, корчевку и уборку пней, удаление валунов, устройство временных дорог и мостов через естественные и искусственные препятствия, понижение уровня грунтовых вод и т. п. При разработке грунтов к подготовительным работам относят предварительное рыхление прочных и мерзлых грунтов рыхлителями или зарядами взрывчатых веществ, закладываемых в пробуренные скважины (шпуры).

    На  участках с поперечным уклоном более 15° для разработки разрыхленного или нескального грунта при устройстве полок следует применять одноковшовые экскаваторы, оборудованные прямой лопатой. Экскаватор разрабатывает грунт в пределах полувыемки и отсыпает его в насыпную часть полки. В процессе первоначальной разработки полки его необходимо якорить бульдозером или трактором. Окончательная доработка и планировка полки производится бульдозером.

    рисунок 11 – засыпка трубопровода бульдозером 

      Засыпку трубопровода в любых грунтах  после получения письменного разрешения заказчика следует выполнять бульдозерами прямолинейными, косопоперечными параллельными, косоперекрестными или комбинированными проходами. В стесненных условиях строительной полосы, а также в местах с уменьшенной полосой отвода работы должны выполняться косопоперечными параллельными или косоперекрестными проходами бульдозером или роторным траншеезасыпателем. При обустройстве нефтяных и газовых месторождений применяют наряду с  широко используемыми в строительстве автомобилями и  тракторами  специализированный автомобильный транспорт, а также другие самоходные строительные  машины  для доставки  грузов   на   строительную   площадку   или   трассу   промысловых трубопроводов.  Грузовые   автомобили   обладают   хорошей   маневренностью, сравнительно большой скоростью передвижения, достаточно проходимы,  пригодны для работы с прицепами и полуприцепами,  могут  быть  оснащены  специальными кузовами  для  перевозки  различных  грузов,  в  том  числе  контейнеров,  и дополнительными механизмами, облегчающими их погрузку и разгрузку.

      Для перевозки по автомобильным  дорогам битума или битумной  мастики  в горячем состоянии  от битумоплавильных потоков  к месту  изоляции  промысловых трубопроводов, а также к  стройплощадкам  предназначаются  битумозаправщики. На раме автомобиля установлена цистерна, к нижней части  которой  прикреплен битумный насос, соединенный с цистерной и битумной  магистралью.  Магистраль заканчивается  гибким  металлическим  рукавом,  через  которой  выдается   и всасывается  мастика.   Теплоизолированная   цистерна   обогревается   двумя стационарными горелками,  работающими на тракторном керосине.  Для  обогрева битумного насоса используются выхлопные газы автомобиля.  Насос  и  битумную магистраль прогревают переносной горелкой.

      При строительстве наземных сооружений  нефтегазопромыслов  перевозится большое количество грузов разных видов и назначений. При  этом  трудоемкость и стоимость транспортных  и  погрузочно-разгрузочных  работ  очень  высокая. Поэтому правильный выбор и рациональная организация работы транспорта  имеют решающее  значение  для  ускорения  темпов  строительства  и  снижения   его стоимости.  Например,  для  транспортировки  тяжелых  и   громоздких   узлов используют автомобильные прицепы и трейлеры. Трубопроводные блоки  и  секции межцеховых коммуникаций, промысловых трубопроводов  перевозят  на  прицепах, автомобильных  и  тракторных  плетевозах,  с  устройствами,  обеспечивающими проектное опирание блоков и надежность их крепления.

       Плетевозы  предназначены  для  транспортировки  трубных   секций   от

трубосварочных  баз до стройплощадки, трассы  промылового  трубопровода.  Для перевозки труб длиной 12 м и диаметром  325  –  1420  мм  и  трубной  секций длиной  до  36   м   по   дорогам   с   твердым   покрытием,   грунтовым   и труднопроходимым,    включая     бездорожье,     предназначены     плетевозы грузоподъемностью 3,5 т на базе автомобилей ЗИЛ-131. Существуют плетевозы  и на базе автомобилей УРАЛ-375Е, УРАЛ-4320 грузоподъемностью соответственно  9 и 12 т грузоподъемностью  19  и  24  т  для  перевозок  труб  длиной  12  м, диаметром 530 – 1420 мм и трубных плетей длиной до 36 м.

       Транспортные  средства,  способные   перемещаться   по   заболоченной

местности в летний период и по глубокому снегу зимой,  -  снегоходы находят широкое  применение  при  обустройстве  нефтяных  и  газовых   месторождений Крайнего Севера и Сибири нашей страны.

      При перевозках и  монтаже   тяжелого  оборудования,  при  строительстве

буровых, линий электропередачи, сооружений трубопроводов и  других  объектов применяют вертолет МИ-26. Он  характеризуется  большой  грузоподъемностью  и может транспортировать на расстоянии до 500 км  следующие  виды  специальной техники:   бульдозеры,   трелевочные   тракторы,   корчеваторы,   рыхлители, экскаваторы,   водоотливные   установки,    трубоукладчики    и    сварочное оборудование, очистные и изоляционные машины  и  др.  структура  приведенных затрат (в %), где видно, что удельные капитальные вложения составляют не  более 4,2  %  от  общих приведенных затрат.  Если  себестоимость  одинакова,  то приведенные затраты отличаются не более чем на 0,3%.

       Однако  прямые  затраты   на   транспортировку   грузов   вертолетами

значительно превышают  расходы  на  перевозку  грузов  наземными видами,  в

частности   автомобильным   транспортом.   В   связи   с   этим,   вертолеты

целесообразно  применять  в  основном  при  относительно  небольших  объемах транспортных работ, по  сравнению  с  общими  объемами  доставки  грузов  на трассу или стройплощадку. С  увеличением  расстояния  затраты  на  перевозку грузов  вертолетом   увеличиваются,   а   эффективность   их   использования снижается. Опыт показал, что для доставки грузов на сосредоточенные  объекты в труднодоступной местности  вертолеты  наиболее  эффективны  при  дальности перевозки 70 – 120 км.   
 

Рисунок 12 - Схемы производства работ по засыпке уложенного

трубопровода бульдозером:  

а - прямолинейными проходами; б - косопоперечными

параллельными проходами; в - косоперекрестными проходами;

г - комбинированным  способом

    Кусторезы и корчеватели. Кусторезы применяют для расчистки подлежащих застройке площадей от кустарника и мелких деревьев, а корчеватели — для корчевки пней диаметром до 50 см, расчистки участков от крупных камней, сваленных деревьев и кустарника, а также для рыхления плотных грунтов. Эти машины изготовляют как навесные рабочие оборудования на гусеничные тракторы. По устройству, принципу работы и управлению они сходны с бульдозерами и отличаются от последних рабочим органом, который в случае кустореза представляет собой отвал клинообразной формы с гладкими или пилообразными ножами в его нижней части и колуном б для раскалывания пней и раздвигания сваленных деревьев. Отвал корчевателя в нижней части снабжен зубьями.                                               У обеих машин отвалы с помощью сферического шарнира смонтированы на универсальной раме, толкающие брусья которой шарнирно закреплены на продольных балках тележек базового трактора. Поднимают и опускают рабочие органы гидроцилиндрами. В зависимости от условий работы соответствующим переключением гидрозолотников отвалы могут принудительно заглубляться в грунт посредством гидроцилиндров или скользить по поверхности земли без принудительного заглубления. У некоторых моделей корчевателей отвал может поворачиваться в вертикальной плоскости относительно рамы с помощью дополнительных гидроцилиндров, чем облегчается разгрузка отвала, а при корчевке пней обеспечивается хорошая избирательность по направлениям прилагаемых к пню усилий. Силовая установка и кабина машиниста кустореза защищены от возможного падения деревьев ограждающим каркасом.

    Для работы кусторезом его отвал опускают на грунт и, перемещаясь вперед на рабочей скорости, срезают кусты и мелкие деревья, отодвигая их боковыми поверхностями отвала в стороны. В зависимости от местных условий выполняют повторный проход по прежнему следу или переходят на смежную полосу. При больших длинах     расчищаемых     полос     следующую проходку начинают после разворота машины для движения в обратном направлении, а на коротких участках производительнее расчистки по челночной схеме. Для того задним ходом возвращают иа-шину на исходную позицию, после чего начиняют новый рабочий никл.

Для работы корчевателем его отвал опускают на грунт и, перемещаясь вперед на рабочей скорости с одновременным  заглублением отвала, погружают средние зубья под пень, выдергивая иго из земли целиком aim частично после нескольких попыток. Сопротивление пней корчеванию находится в прямой зависимости от диаметра пня и составляет от 18...20 до 180... 210 кН при диаметрах от 10 до 50 см соответственно. Полное тяговое усилие корчевателя в рабочем режиме складывается из усилий, затрачиваемых на корчевание пня, сопутствующее ему разрыхление грунта и самопередвижение.

     Рыхлители. Их применяют для послойной разработки прочных грунтов, включая мерзлые, многолетнемерздые и скальные, с последующей их уборкой землеройными, землерошю-транспортными или погрузочными машинами- Рыхлители применяют при отрывке котлованов и широких траншей, устройстве выемок в гидротехническом строительстве, корыт под дорожное полотно, разработке мерзлых россыпей полезных ископаемых, проведении вскрышных работ.

     Различают рыхлители основные и вспомогательные. Основные рыхлители изготовляют как навесное оборудование к гусеничным или пневмоколесным тракторам, а вспомогательные агрегатируют с основным оборудованием ЗТМ и погрузчиков для рыхления плотных грунтов и слежавшихся материалов. Вспомогательные рыхлители позволяют повысить производительность и расширить область применения основного оборудования. В последнее время сменным рыхлительным оборудованием оснащают универсальные строительные гидравлические экскаваторы. В строительстве применяют также бульдозерно-рыхлительные агрегаты, у которых используют как бульдозерное, так и рыхштельное рабочее оборудование. Эффективность работы основных рыхлителей зависит от тягово-сцепных свойств базовых тракторов. Наиболее выгодно их использовать для разработки многолетнемерзлых грунтов, трещиноватых и выветренных слоистых или низкопрочных горных пород (сланцев, ракушечников, бурых углей, апатитов, фосфоритов, песчаников, легких и средних известняков и т. п.).