Очистка полости и испытание трубопроводов

В соответствии с действующими СНиП магистральные трубо­проводы до ввода в эксплуатацию подвергают очистке, испыта­нию на прочность и проверке на герметичность. Очистка поло­сти трубопровода необходима для его надежной работы с за­данной производительностью без изменения физико-химических •свойств транспортируемого продукта. Она обеспечивает на всем протяжении (или на отдельных участках) установленные про­ектом полное проходное сечение и коэффициент гидравличе­ского сопротивления, а также беспрепятственный пропуск по трубопроводу в ходе его эксплуатации разных разделительных (для последовательной перекачки продуктов) и очистных уст­ройств. Испытания магистрального трубопровода на прочность и проверка на герметичность — гарантия его надежной работы при эксплуатации.

Работы по очистке полости и испытанию трубопровода про­водят в соответствии со специальной инструкцией, учитывающей конкретные местные условия, под руководством комиссии из представителей генерального подрядчика, субподрядных органи­заций, заказчика. В инструкции должны быть предусмотрены способы, параметры, последовательность и сроки выполнения работ; методы и средства выявления и устранения отказов (за­стревание очистных устройств, разрывы трубопровода, утечки и т. п.); схема организации связи; требования пожарной, газо­вой, технической безопасности и указания о размерах охранной зоны. Возможность использования природного газа для очистки полости и испытания в обязательном порядке должна согласо­вываться с Мингазпромом.

Очистка полости трубопровода является подготовкой его к испытанию. Ее цель — удаление из трубопровода окалины, грата, случайно попавшей грязи, воды, снега, кусков льда, по­сторонних предметов. Способы очистки полости трубопровода разнообразны: промывка с пропуском очистных поршней или поршней-разделителей; продувка с пропуском очистных поршней, а при необходимости поршней-разделителей; продувка без про­пуска очистных поршней (для трубопроводов диаметром до 219 мм). Полости подземных трубопроводов очищают после их укладки в траншею и засыпки, наземных — после укладки и об­валования, надземных — после укладки на опоры и закрепле­ния.

Давление воздуха (газа) в ресивере (соотношение его длины и длины очищаемого участка 1:1) зависит от диаметра трубо­провода.

А 0,6 0,5 0,4

Диаметр трубопровода, мм:

до 400..............................

1 0,8

500—800..............................

1000—1400.............................

П р и м е ч а н I! е. А, Б — для трубопроводов, соответственно очищенных и не очи­щенных протягиванием очистных устройств.

Промывке с пропуском очистных поршней или поршней-раз­делителей (рис. 24) подвергают магистральные трубопроводы,, испытание которых намечено проводить гидравлическим спосо­бом. При промывке перед очистным поршнем или поршнем-раз­делителем заливают воду (10—15% объема очищаемого уча­стка). Скорость перемещения очистных поршней или поршней-разделителей при промывке трубопроводов — не менее 1 км/ч.

Продувку с пропуском очистных поршней осуществляют на трубопроводах, укладываемых надземно, наземно и с частичным заглублением. При этом очистные поршни пропускают по участ­кам трубопровода, длина которых не превышает расстояния между двумя соседними отключающими устройствами — кра­нами или задвижками. Поршень движется под давлением сжа­того воздуха из ресивера или газа, подаваемого с газового про­мысла.

Магистральные газопроводы, проложенные надземно на опо­рах, продувают одновременно с пропуском очистных поршней-разделителей под давлением сжатого воздуха или газа (ско­рость не более 10 км/ч, протяженность участков не более 10 км).. Окончательно загрязнения удаляют продувкой без пропуска

Рис. 24. Схема очистки полости трубопровода с пропуском поршня-разде­лителя:

«— подготовка к промывке; б — подача воды перед поршнем; в — пропуск поршня-разделителя; г — подготовка к испытанию; / — очищенный участок; 2, 7 — перепускные патрубки с кранами; 3 — поршень-разделитель; 4 — коллектор; 5, 9 — патрубки подво­дящий и сливной; 6' — наполнительно-опрессовочные агрегаты; 8 — линейная арматура

очистных устройств путем создания в трубопроводе скоростных: потоков воздуха или газа. Без пропуска очистных поршней про­дувают также трубопроводы малого диаметра до 219 мм. Про­тяженность участка трубопровода, продуваемого без пропуска очистного поршня, не должна превышать 5 км.

Очистка полости переходов магистральных газопроводов че­рез крупные водные преграды проводится промывкой, осущест­вляемой в процессе заполнения их водой для предварительного гидравлического испытания, или продувкой, проводимой до ис­пытания переходов; нефтепроводов — промывкой, осуществляе­мой в процессе заполнения перехода водой для гидравлического испытания с использованием поршней-разделителей. Промывка н продувка участков нефте- и нефтепродуктопроводов, проло­женных в русловой части подводных переходов или на обвод­ненной местности, разрешаются при условии, исключающем всплытие трубопроводов.

Продувка считается законченной, если после прохождения по участку трубопровода очистного устройства из продувочного патрубка выходит струя незагрязненного воздуха или газа. В противном случае продувка повторяется до получения поло­жительных результатов. Если после вылета очистного устрой­ства из продувочного патрубка поступает вода, то по очищае­мому участку магистрального трубопровода необходимо пропу­стить поршень-разделитель.

Предварительную очистку полости трубопровода проводят на трубосварочных базах при сварке труб в секции и на трассе при сварке секций труб в плети или сплошную нитку путем протаскивания через секции труб очистного устройства. После очистки полости участка магистрального трубопровода на кон­цах его устанавливают заглушки.

Комплекты машин и механизмов для продувки магистраль­ного трубопровода включают передвижной компрессор (ЭК-9М, ПК-Ю или др.), соответствующие диаметру трубопровода очист­ные поршни (ОП-521, ОП-721, ОП-821, ОП-1021, ОП-1221, ОП-1421), сварочный агрегат (СДУ-2Б), трактор-тягач (К-700, К-701), эластичные поршни-разделители (типа ДЗК-РЭМ), ин­вентарный узел подключения компрессора к трубопроводу, при­бор дистанционного замера давления («Контролер-2»), кран-трубоукладчик, оборудование для резки труб («Спутник-2»), вагоны-домики, автомобили, радиостанцию (типа «Гроза») и др. Бригада состоит из 14—18 чел.

В комплект машин из механизмов для промывки полости трубопровода входят наполнительный агрегат (АН-2) или нако-пительно-опрессовочный агрегат (НОН), сварочный агрегат, трубоукладчик, электростанция (ДЭС-15), эластичные поршни-разделители и др. Состав бригады— 14 чел.

Испытание линейной части магистральных трубопроводов на прочность и проверку их на герметичность проводят после за­вершения всех предшествующих работ (укладки, засыпки, обва-

лования или закрепления на опорах, очистки полости, врезки линейной арматуры, приварки катодных выводов, а также пред­ставления и проверки исполнительной документации). На маги­стральных газопроводах испытание на прочность и проверку на герметичность осуществляют гидравлическим (водой) или пнев­матическим (воздухом, природным газом) способами; на нефте-и нефтепродуктопроводах — только гидравлическим способом. В условиях горной и резко пересеченной местности испытания газопроводов разрешается проводить комбинированным спосо­бом— воздухом и водой или газом и водой. Гидравлическое испытание магистральных трубопроводов водой при отрицатель­ной температуре воздуха допускается при условии, что трубо­провод, линейную арматуру и приборы предохраняют от замо­раживания. Способы испытания, границы участков, величины испытательных давлений, схему проведения испытания (места забора и слива воды, согласованные с заинтересованными орга­низациями, пункты подачи газа, обустройство временных комму­никаций) устанавливают проектом. Протяженность испытуемых участков газопроводов пневматическим способом не ограничи­вается, а участков, испытуемых гидравлическим или комбини­рованным способами,— определяется с учетом гидростатиче­ского давления.

Испытываемый на прочность и проверяемый на герметич­ность трубопровод делят на участки, которые ограничивают за­глушками или линейной арматурой (в данном случае отклю­чающими кранами или задвижками).

Гидравлическое испытание магистральных трубопроводов — наиболее эффективный способ. Он позволяет создать в трубо­проводе повышенное давление практически без дополнительной закачки воды в трубопровод после его заполнения, что обеспе­чивает более полное выявление скрытых дефектов, а также от­носительную безопасность проведения работ. Для гидравличе­ского испытания установлены следующие основные параметры: давление в нижней точке участка трубопровода равно давлению при заводском испытании труб, а давление в верхней точке участка—1,1 проектного рабочего. Продолжительность испы­тания на прочность (участки III и IV категорий) —24 ч. С уче­том разности давлений в нижней и верхней точках магистраль­ного трубопровода определяют протяженность участка испы­тания.

На герметичность участки всех категорий трубопровода про­веряют после испытания на прочность и снижения испытатель­ного давления до максимального рабочего. Продолжительность проверки на герметичность при гидравлическом и пневматиче­ском испытаниях определяется временем, необходимым для тща­тельного осмотра трассы трубопровода с целью выявления уте­чек, но не менее 12 ч.

При совместном испытании на прочность участков I (II) ка­тегорий с участками III (IV) категорий нижняя точка трубо-

провода принимается на участке III (IV) категорий. При этом испытательное давление в любой точке этих участков не должно превышать давления при заводском испытании труб.

Чтобы полностью удалить воздух из магистрального трубо­провода при его заполнении водой для гидравлического испыта­ния, в процессе промывки пропускают поршни-разделители или вытесняют воздух через воздухоспускные краны, устанавливае­мые в местах скопления воздуха. Магистральный трубопровод считают выдержавшим испытание на прочность и проверку на герметичность гидравлическим способом, если во время испыта­ния на прочность давление не изменялось, а при проверке на герметичность не были обнаружены утечки.

Для полного удаления (после испытания магистрального газопровода гидравлическим способом) воды по нему пропус­кают не менее двух поршней-разделителей (основного и конт­рольного) под давлением сжатого воздуха или газа. Скорость поршней-разделителей при удалении воды обычно составляет 3—10 км/ч. Результаты считают удовлетворительными, если контрольный поршень-разделитель вышел из газопровода не­разрушенным. В противном случае пропуск контрольного порш­ня-разделителя повторяют. Воду из нефте- и нефтепродукто-проводов после их испытания удаляют одним поршнем-раз­делителем, перемещаемым под давлением транспортируемого продукта.

Из магистральных трубопроводов после их гидравлического или комбинированного испытания воду удаляют с соблюдением требований по охране окружающей среды.

Для гидравлического испытания магистральных трубопро­водов используют следующие машины и механизмы: наполни­тельный и опрессовочный агрегаты (АН-2, АО-2), комплект инвентарных узлов подключения этих агрегатов к трубопро­воду, трубоукладчик, сварочный агрегат, электростанцию (ДЭС-15), трактор-тягач, вагоны-домики и др. Состав бригады— 14—17 чел.

Пневматическое испытание магистральных газопроводов осу­ществляют лишь в тех случаях, когда по каким-либо причинам проведение гидравлического испытания невозможно (отсутствие источников воды, недостаток воды в существующих источниках, температура наружного воздуха ниже —25 °С, пожароопасность проведения работ, невозможность обеспечения охранной зоны и т. п.). Как правило, пневматическое испытание сжатым воз­духом в 2—3 раза продолжительнее испытания гидравлическим способом. При таком испытании давление принимают равным 1,1 максимального рабочего, а продолжительность выдержки под этим давлением составляет 12 ч.

При пневматическом испытании магистральный газопровод (его участок) заполняют воздухом или газом через полностью открытые краны обводных линий при закрытых линейных кра­нах. Для выявления утечки воздуха или газа в процессе их

87 -

закачки в газопровод добавляют одорант (через одоризацион-ные установки) в объеме 30—50 г на 1000 м³ воздуха или газа.

Давление в магистральном газопроводе поднимают плавно. При достижении давления 0,3 от испытательного трассу осмат­ривают. На это время подъем давления прекращают. После ос­мотра трассы подъем давления в газопроводе до испытательного ведется без остановок. Под испытательным давлением на проч­ность магистральный газопровод выдерживают при открытых кранах обводных линий и закрытых линейных кранах. Это де­лается для стабилизации давления и температуры в газопроводе. После 12-часовой выдержки давление в газопроводе снижают до максимального рабочего, а краны обводных линий закры­вают. Затем осматривают трассу, проводят наблюдения и за­меры давления в течение не менее 12 ч.

Магистральный газопровод считают выдержавшим испыта­ние на прочность и проверку на герметичность, если за время испытания на прочность (12 ч) давление в нем снизилось не бо­лее чем на 1 %, а при проверке на герметичность не было обна­ружено утечек. При обнаружении утечек и мест их нахождения при любом способе испытания магистральных трубопроводов визуально, по звуку, запаху или с помощью приборов участок трубопровода ремонтируют, а затем вновь подвергают проверке на герметичность.

Бригаду по пневматическому испытанию трубопроводов ос­нащают передвижным компрессором (КС-16/100), инвентарным узлом подключения его к газопроводу, трубоукладчиком и др. Численность бригады по пневматическому испытанию газопро­вода зависит от диаметра трубопровода (для диаметров 720, 820, 1020, 1220 и 1420 мм она равна соответственно 13, 15, 17, 19 и 22 чел.).

Для устранения выявленных в процессе очистки полости и испытания магистрального трубопровода дефектов создают спе­циальную ремонтную бригаду, имеющую комплект машин, меха­низмов и оборудования: экскаватор (ЭО-4121), прибор для опре­деления места нахождения застрявшего поршня, два трубо­укладчика, сварочный агрегат, комплект оборудования для резки труб, бульдозер, автомобили, битумоплавильный котел вместимостью 500 л, автотягач (КрАЗ-255) и трактор-тягач (К-700), автоприцеп и др. Состав бригады— 14 чел.

В зависимости от категорий участков трубопроводов и их назначения этапы, величины давлений, продолжительность ис­пытания на прочность и проверки на герметичность индивиду­альны в каждом конкретном случае (табл. 18).

Способы и последовательность проведения работ, меры тех­нической и пожарной безопасности применительно к конкретным условиям регламентируются инструкциями.

Инструкция по очистке полости трубопровода утверждается главным инженером СМУ (председателем комиссии) и согласо­вывается с Государственной газовой инспекцией. Согласование

с инспекцией обязательно во всех случаях использования при­родного газа (как при очистке полости, так и при испытаний-газопроводов).

Перед началом работ по очистке полости или испытанию ма­гистрального трубопровода комиссия обязана:

организовать изучение инструкций и правил по технике безо­пасности и технологии очистки полости, испытания магистраль­ных трубопроводов рабочими и ИТР, занятыми на этих рабо­тах; проверить знание ими этих инструкций и правил, о чем де­лается запись в специальном журнале;

организовать аварийные бригады и проверить оснащение их необходимыми машинами, механизмами, оборудованием, транс­портом, материалами, приборами и др.;

обеспечить рабочих соответствующим инструментом, инвен­тарем, спецодеждой, средствами индивидуальной защиты;

проверить готовность и надежность системы связи и обеспе­ченность ею всех основных участников предстоящих работ;

организовать диспетчерскую службу постоянного оператив­ного наблюдения за ходом работ;

осмотреть трассу трубопровода, убедиться в полном окон­чании всех сварочных работ, включая основные стыки, врезки линейной арматуры, приварку катодных выводов, торцо­вых заглушек, а также в правильном назначении зоны оцеп­ления и ограждения основных участков трассы постами ох­раны;

проверить соответствие состояния мест выпуска газа и вы­броса очистных поршней и поршней-разделителей требованиям правил техники безопасности;

проверить надежность связи КС с конечными пунктами ис­пытуемых участков и с рабочей комиссией;

организовать работу транспорта, медицинское и другие виды обслуживания.

При очистке полости и испытании магистральных трубопро­водов газом или воздухом устанавливают охранную зону (табл. 19). При испытательном давлении более 8,4 МПа охран­ную зону увеличивают на 50%. При промывке трубопроводов водой охранная зона занимает полосы по 25 м в обе стороны от трубопровода, а при гидравлическом испытании трубопроводов всех диаметром — 50 м. Охранную зону вылета очистного поршня или поршня-разделителя ограничивают сектором 60° у конца про­дувного патрубка. При наземной и надземной прокладке газо­проводов ее увеличивают в 2 раза. Для вертолетов и самолетов, участвующих в проведении работ по очистке полости и испыта­нию магистральных трубопроводов, по согласованию с террито­риальными управлениями гражданской авиации устанавливают дополнительную охранную зону.

Наблюдение за зоной оцепления в период проведения работ осуществляет один из членов комиссии, назначенный председа­телем комиссии и ответственный за этот участок работы.

 

"Таблица 19

 

	Охранная зона, м
		при очистке	при испытании
Диаметр газо-	при очистке	полости по	на прочность
провода, мм	полости по обе	направлению вылета	и проверке на
	стороны от газо-	очистного поршня	герметичность
	провода	или поршня-	по обе стороны
		разделителя	от газопровода
100—300
300—500
500—800
800—1000
1000—1400

Рабочие и ИТР, а также машины, механизмы и оборудова­ние должны находиться за пределами охранной зоны. Оцепле­ние можно снимать только по указанию председателя комиссии.

Дежурные постов и обходчики обязаны:

наблюдать за определенным местом или участком трубо­провода;

немедленно сообщать комиссии обо всем, что препятствует проведению работ или создает угрозу для людей, животных, сооружений, транспорта, находящихся вблизи трубопровода;

обозначать места утечек газа, опасных загазованных зон и сообщать об этом комиссии.

При обходе трассы трубопровода обходчики должны нахо­диться в 20 м от оси трубопровода при очистке его полости и испытании воздухом или газом, а при испытании водой — на расстоянии не менее 5 м.

К очистке полости и испытанию газопровода разрешается приступать лишь после вытеснения из газопровода воздуха га­зом. Содержание кислорода в выходящей из газопровода газо-воздушной смеси определяют переносным газоанализатором. Оно не должно превышать 2 %•

Огневые работы выполняют в соответствии с «Типовой инст­рукцией на производство огневых работ на действующих маги­стральных газопроводах, газосборных сетях, газовых промыслах и станциях подземного хранения газа, транспортирующих при­родный и попутный газы».

Во время очистки полости и испытания магистрального газо­провода природным газом в охранной зоне запрещается пользо­ваться открытым огнем.

СООРУЖЕНИЕ ПЕРЕХОДОВ ТРУБОПРОВОДА ЧЕРЕЗ ПРЕГРАДЫ

К переходам магистральных трубопроводов через естествен­ные и искусственные преграды относят участки, пересекающие водные преграды (реки, водохранилища, каналы, озера, пруды, ручьи и протоки, болота), овраги, балки, железные и автомо-

бильные дороги. В зависимости от конкретных природно-кли­матических условий и конструктивных решений отдельные пере­ходы (например, через малые болота, овраги и др.) могут быть построены по ходу КТП, остальные — до подхода к ним

ктп.

Границами крупных подводных многониточных переходов,, определяющими длину каждого из них, являются места уста­новки запорной арматуры на берегах преграды, а однониточ-ных — береговые границы горизонта высоких вод не ниже отме­ток 10 %-ной обеспеченности. Границы прочих переходов устанав­ливают выносками к рабочим чертежам линейной части трубо­провода.

Подводные переходы газонефтепроводов, как правило, про­кладывают с заглублением в дно водоемов на определенном расстоянии от мостов, пристаней, водозаборов и других гидро­технических сооружений. От железнодорожных и автомобильных мостов, промышленных предприятий и гидротехнических соору­жений при диаметрах трубопроводов до 1000 мм, 1000 мм и более это расстояние должно быть соответственно 300 и 500 м; от при­станей и речных вокзалов при тех же диаметрах—1000 и 1500 м; от водозаборов —3000 м.

При прокладке по дну двух- и многониточных подводных переходов газонефтепроводов с заглублением минимальное рас­стояние между осями соседних ниток должно составлять 30 м— для трубопроводов диаметром 1000 мм и менее и 50 м — для трубопроводов диаметром более 1000 мм. Как правило, профиль подводной траншеи должен соответствовать естественному (сво­бодному) радиусу изгиба нитки трубопровода.

Подземные переходы газонефтепроводов через железные и автомобильные дороги прокладывают ниже подошвы их насы­пей в специальных защитных трубах-кожухах, диаметры кото­рых должны быть на 200 мм больше диаметра труб. Необхо­димо, чтобы концы кожуха отстояли от крайних путей железных дорог на 25 м, а от автомобильных дорог — на 10 м. Газонефте­проводы пересекают дороги под прямым углом. Кожухи магист­ральных газопроводов оборудуют вытяжными свечами, а на концах кожухов нефтепродуктопроводов сооружают смотровые колодцы, от которых роют отводные траншеи-канавы.

При выборе места пересечения трубопроводом крупных вод­ных преград в проекте учитывают генеральное направление трассы, характеристику водной преграды (тип руслового про­цесса— ленточно-грядовый, побочневый, свободное меандриро-вание и т. п., ширину и глубину водной преграды, водный ре­жим, состояние береговых склонов, геологическое строение русла, берегов, поймы и т. д.), сроки строительства, объемы под­водных земляных работ, навигационный режим, техническую оснащенность отрядов подводно-технических работ, условия раз­мещения строительных площадок, проведения работ и др. При этом особое внимание уделяют характеру, параметрам и скоро-94

94
сти изменения русловых форм, развитию пойменных деформаций и деформаций донных отложений.

Технологические схемы и сроки выполнения работ при строи­тельстве подводных переходов проектная организация согласо­вывает с организациями, эксплуатирующими речные и озерные пути сообщения, органами рыбоохраны и другими, что указы­вается в проекте перехода.

Особо важное значение для всего хода строительства под­водного перехода имеет своевременное и тщательное выполне­ние подготовительных внутриплощадочных работ: проверка и закрепление проектных створов и реперов, измерение глубины водоема, определение соответствия фактического профиля дна водоема проектному, обследование участков реки и водоема на проектную ширину подводной траншеи поверху для выявления случайных препятствий, планировка монтажных площадок, ор­ганизация полевого жилого городка, склада горючесмазочных материалов, устройство площадок для строительных машин, автотранспорта и т. д.

Крутизна откосов подводных траншей (ширина водной