Спосіб прокладення трубопроводів під перешкодою

Винахід відноситься до трубопровідного транспорту і може бути використаний при прокладенні або ремонті газо- та нафтопроводів під водою. Найбільш часто використовується при будівництві переходів трубопроводів через ріки, закриті водоймища або при будівництві морських трубопроводів - спосіб укладки трубопроводів протягненням плітей по дну водяної перешкоди. Відомий спосіб прокладки трубопроводів під перешкодою (див. патент РФ №2067716 М. кл. 6F16L1(028), який міститься в тому, що в свердловину вміщують пружну напрямну, наприклад, бурову штангу, просовують до врівноваження активної сили подання і реактивної сили тертя обсадну трубу, що складається з двох частин, прямуючих назустріч одна одній з обох кінців свердловини до врівноваження активної сили подання і реактивної сили тертя, а розділену трубопровідну пліть у вигляді двох однакових половин просувають з обох кінців свердловини назустріч одна одній через обсадні труби до їхньої зустрічі, після чого пліті з'єднуються між собою, наприклад, зварюванням тертям при взаємно протилежному їх обертанні та відповідному стисканні. Описаний спосіб складно використовувати для укладання трубопроводів по дну водної перешкоди і небезпечно використовува ти при ремонті нафто- і газопроводів. Відомий спосіб укладання трубопроводів під водними перешкодами протяганням (див. "Сооружение магистральных тр убопроводов" П.П. Бородавкин, В.Л. Березин, М.,"Недра", 1977г.). В основному суть способу полягає в тому, що трубопровід протягають по дну підводної траншеї з одного берега до другого за допомогою тросу, заздалегідь прокладеного в траншеї. Технологічна послідовність основних операцій, пов'язаних з укладенням протяганням, така: - тр убопровід зварюють на березі в нитку, опресовують, ізолюють, футерують, а в необхідних випадках балластирують; - ула штовують спускну доріжку, на якій розміщують підготований до укладання трубопровід; - по дну підводної траншеї укладають тяговий трос; - протягують тр убопровід через водну перешкоду за допомогою тракторів або лебідок. До моменту укладання повинні бути підготовані як трубопровід, так і берегові підводні траншеї. Цей спосіб годиться для трубопроводів, що будуються наново й використання його для ремонту існуючого трубопроводу цілковито неможливо наземними засобами. Відомий спосіб укладення трубопроводів протяганням, збудованих за схемою "труба в трубі" (див. там же), що вибраний нами в якості прототипу. Послідовність операцій така: - тр убопровід зварюють на березі в нитку, опресовують, ізолюють, футерують; - ула штовують спускну доріжку, на якій розміщують підготований до укладення трубопровід; - усередені укладеної на дні водоймища трубі більшого діаметру протягають трос за допомогою лебідок і тракторів; - за допомогою троса протягають внутрішню тр убу; - внутрішню тр убу по всій довжині споряджають катками, які закріплюють на ній за допомогою кільцевих напівмуфт; - при цьому простір між обома трубами одразу після протягання внутрішньої труби заповнюють цементнопісчаним розчином. Недоліком цього способу є можливість деформації плітей труб і відсутність надійності при установленні кільцевих муфт, недостатньо працездатних, оскільки для даного способу перекіс не суттєвий, так як міжтрубний простір заповнюють обтяжуючим розчином, неможливість використання для ремонту існуючи х тр убопроводів, можливість проходження невеликих водних перешкод, ширина яких повинна бути меншою довжини троса, через великі навантаження на протягаючий трос і техніку, яка тягне, обертання внутрішньої труби навколо продольної осі. До основи винаходу поставлені завдання розширення технологічних можливостей шляхом доведення до будь-якої величини довжини протягання, виключення деформації, зменшення зусиль при протяганні, запобігання обертанню внутрішньої труби при протяганні і одержання можливості прокладення різноманітних кабелів одночасно з протяганням труби. Сутність цього винаходу полягає в тому, що у відомому способі укладання трубопроводу під перешкодою протяганням, при якому укладають трубопровід в нитку, збирають, зварюють та ізолюють його, здійснюють обладнання траншеї та установка спускної доріжки в ній, протягання трубопроводу через водну перепону, для ремонту існуючого тр убопроводу, що пролягає під водною перешкодою, в забудовану траншею встановлюють ложемент з труби, розрізаної вздовж осі і діаметра, рівного діаметру трубопроводу, що ремонтується і проложений по дну водної перешкоди, на вході в трубу, що ремонтується, яку заповнюють водою, встановлюють впускний, а на виході приймальний вузол для приймання і запуску підводного буксирувальника, яким протягають через трубопровід, що ремонтується, ліску, потім нею протягають лінь-поліпропіленовий канат, потім технологічний трос, яким кріплять до гнучкої тягової ланки, розділеної на елементи визначеної довжини, поелементно з'єднують з коушами й закріпляють кожен з них на окремому барабані, а останній елемент троса кріплять до головної частини герметичного калібру - трубі з діаметром, рівним діаметру тр уби, що протягується, протягають калібр крізь трубу, що ремонтується для перевірки її прохідності, а до хвостової частини калібру кріплять додатковий елемент тягової ланки і її протягують. Після успішного проходження калібру до головної тягової ланки кріплять першу з підготованих плітей і за нею послідовно приварюють останні з довжиною, відповідною довжині ложемента, на кожній пліті труби до розміщення в ложементі по довжині з шагом не більше 2,0 метри установлюють опірно-центруючі елементи з катками в цапфах котіння з підкладками, які виключають ушкодження ізоляції. Опірно-центруючі елементи постачають хомутами, на яких в зоні роз'ємів закріплюють кабель зв'язку, до укладення калібру і плітей труб в нитку, всередень ложемента з боку входу в тр убопровід, що ремонтується, приварюють направні, калібр і пліті труб сковзять по них за допомогою стрижнів, які приварюють вдовж останніх перед укладанням в ложемент при цьому створюють момент, який перешкоджає обертанню протягуваній труби відносно продовженої осі. Після чого кожну протягувану пліть плавно заводять до трубопроводу, що ремонтується, на хвосто ву частин у яких надівають хомут-упор для фіксації при зварюванні і контролі стикових швів. Установка в траншеї ложемента з труби діаметра, рівного діаметру тр уби, що ремонтується, протягання лінів підводним буксирувальником, комплекса тросів і гнучкої тягової ланки технологічною лебідкою, розбивка гнучкої ланки на елементи з поелементним з'єднанням з коушами і кріпленням кожного з них на окремому барабані, кріплення останнього елемента тягової ланки до головної частини герметичного калібра, який іншим кінцем закріплюють до протягуваної пліті труби, на якій перед укладкою в ложемент установлюють опірно-центруючі елементи на підкладках, установка напрямних з подальшим кріпленням стрижнів відповідно на кожній пліті протягуваної труби забезпечує захист трубопроводу, що прокладається, від деформацій шляхом виключення прогибу, провороту відносно осі, торкання стінок трубопровода при протяганні, дозволяють значно знизити зусилля протягання і забезпечити одночасну протяжку кабеля зв'язку, що розширює те хнологічні можливості і дозволяє доводити до будь-якої величини довжину протягання при повній відсутності де формації. Запропонований спосіб при ремонті газо- нафтопровода з діаметром труби, що ремонтується Д=1020мм здійснюють таким чином. Підготовлюють осушений котлован-траншею, розміри якої повинні забезпечувати можливість розміщення ложемента, який виготовлюють з тр уби такого ж діаметра, що й та, що ремонтується, тобто діаметром 1020мм, шляхом розрізання труби довжиною 10м по діаметру вдовж твірної, укладають в траншею, приварюють до труби, що ремонтується, встановлюють на вході в трубу вп ускний, а на вході - приймальний вузол для приймання і запуску підводного буксирувальника. В трубу додають воду до повного заповнення. На підводний буксирувальник кріплять барабан з ліскою діаметром 2,5мм, яку за допомогою останнього протягають крізь трубопровід, що ремонтується, потім протягають лінь-пропіленовий канат діаметром 5мм, потім технологічний трос діаметром 4,8мм, потім - проміжний трос діаметром 15,5мм, до якого кріплять перший елемент тягового кільця діаметром 47,5мм з першого барабана. Тягове кільце для ділянки трубопроводу, яка ремонтується, виготовляють довжиною 2250мм з 15 окремих елементів з коушами, закладеними в кінці кожного елемента. Ці елементи намотують на 15 окремих барабанів. На протилежному березі монтують лебідки відповідної вантажності. При протяжці тягової ланки основною лебідкою після розмотування чергового окремого барабану кінець троса елемента тягової ланки з'єднується з наступним елементом. Після протяжки всіх 14 елементів троса з 14 барабанів, 15 елемент на 15 барабані кріплять за допомогою спеціального наконечника до калібру, діаметр якого дорівнює діаметру труби, що протягується, в котловані-траншеї додатково установлюють ложемент для приймання калібра, в якому для центрування тягового троса кріплять швидкоз'ємний блок, який кожного разу знімають для проходження зціпки тягової ланки при протяганні тягового троса діаметром 47,5мм, під краєм ложемента- в місці виходу труби-калібра улаштовують приймач для приймання води що витискується з трубопроводу, який ремонтується. Перед початком протяжки всередині ложемента з боку входу в трубопровід, що ремонтується улаштовують напрямні, а на калібрі й на кожній пліті закріплюють горизонтально відповідно по стержню з кожного боку розміром 10х200х10000мм для ковзання в напрямних ложемента і запобігання провертанню навколо осі. На підготовлені до протягання пліті діаметром 720мм і довжиною 150м надівають опірно-центруючі елементи з прокладками з шагом 2000мм. В міру протягання плітей трубопроводу їх з'єднують зварюванням "в стик". По закінченні протягання устаткування (лебідки, буксирувальник, ложементи і т. ін.) демонтують, а котлован-траншею засипають. Для здійснення запропонованого способу не треба спеціальних матеріалів і уста ткування. Використання запропонованого способу дозволить скоротити час ремонту трубопроводів і значно знизити витрати, підвищити надійність ремонту і експлуатації й значно знизити збиток, що наноситься водним ресурсам.