Система нормативных документов в строительстве

 Свод Правил по сооружению магистральных газопроводов

Сооружение переходов под автомобильными и железными дорогами

 СП 109-34-97

скачать СП 109-34-97

 

Утверждено РАО “Газпром”

(Приказ от 08.07.1998 г., № 87)

 

Дата введения с 01.08.1998 г.

 

Разработан ассоциацией “Высоконадежный трубопроводный транспорт”, РАО “Газпром”, АО “Роснефтегазстрой”, АОЗТ “СКМ – Гейзер”, Государственной академией нефти и газа им. И.М. Губкина, АО “ВНИИСТ”, АО “НГС-Оргпроектэкономика”.

Согласовано с Госгортехнадзором России (письмо № 10-03/463 от 27 ноября 1996 г.), Минстроем РФ (письмо № 13-37 от 27 января 1997г.).

Авторы раздела:

д.т.н. Л.Г. Телегин, к.т.н. С.К. Мосесов, к.т.н. Т.Х. Саттаров, к.т.н. Р.Д. Габелая, к.т.н. В.К. Иванец и С.П. Шкель

Под общей редакцией

акад. Б.Е. Патона, к.т.н. В.А. Динкова, проф., д.т.н. О.М. Иванцова

 

ВВЕДЕНИЕ

 

Настоящий “Свод Правил по сооружению магистральных газопроводов” был разработан ассоциацией “Высоконадежный трубопроводный транспорт” по заданию РАО “Газпром” в соответствии с введением в действие в 1994 г. Минстроем РФ СНиП 10-01-94 “Система нормативных документов в строительстве. Основные положения”. Этот СНиП определил структуру нормативной документации по строительству, в которой предусматривается новый вид нормативного документа: Своды Правил по проектированию и строительству.

Согласно СНиП 10-01-94 “Своды Правил по проектированию и строительству устанавливают рекомендуемые положения в развитие и обеспечение обязательных требований строительных норм, правил и общетехнических стандартов Системы”.

“В Сводах Правил приводят с необходимой полнотой рекомендуемые в качестве официально признанных и оправдавших себя на практике положения, применение которых позволяет обеспечить соблюдение обязательных требований строительных норм, правил, стандартов и будет способствовать удовлетворению потребностей общества”.

“Нормативные документы Системы должны основываться на современных достижениях науки, техники и технологии, передовом отечественном и зарубежном опыте проектирования и строительства, учитывать международные и национальные стандарты технически развитых стран”.

Эти основные положения СНиП 10-01-94 были приняты в качестве руководства по составлению “Свода Правил по сооружению магистральных газопроводов”.

Действующие нормы в области трубопроводного транспорта устарели (СНиП III-42-80 “Правила производства работ” глава 42 “Магистральные трубопроводы” выпущен в 1981 г., СНиП 2.05.06-85 – в 1985 г.). Новая редакция СНиП “Магистральные трубопроводы” задерживается разработкой. Это создало известные сложности при составлении Свода Правил по сооружению магистральных газопроводов, необходимость в которых была продиктована, прежде всего, началом строительства крупнейшей, трансконтинентальной газотранспортной системы Ямал-Европа.

В практике Минстроя РФ Свод Правил составлялся впервые, поэтому вначале возникли сложности в определении его оптимального состава. В представленном виде объем и содержание Свода Правил по сооружению магистральных газопроводов одобрены Минстроем РФ.

Настоящий Свод Правил составлен в соответствии с действующими нормативами в области проектирования и строительства трубопроводных систем, ссылки на которые указаны в каждом его разделе. Однако отдельные рекомендации СП повышают и ужесточают требования действующих нормативных документов.

В Свод Правил введены также рекомендации по новым технологиям, прошедшим апробацию в отечественной или зарубежной практике. Требования их выполнения также, как и ужесточение нормативов, являются прерогативой, правом заказчика строительства газопроводов.

В СП предусматриваются использование строительных и специальных материалов и конструкций, оборудования и арматуры только гарантированного качества и обеспечение высокого качества выполнения всего комплекса строительно-монтажных процессов, надежности и безопасности сооружаемых газопроводных систем.

После ввода в действие новой редакции СНиП “Магистральные трубопроводы” в Свод Правил по сооружению магистральных газопроводов, в случае необходимости, будут внесены коррективы. Так как Свод Правил разрабатывался применительно к строительству газотранспортной системы Ямал-Европа, многие рекомендации имеют адресный характер для технически сложных газопроводов этой системы.

В составлении Свода Правил принимали участие ученые и специалисты ассоциации “Высоконадежный трубопроводный транспорт”, РАО “Газпром”, АО “Роснефтегазстрой”, ВНИИГаза и Института электросварки им. Е.О. Патона, АО “ВНИИСТ”, АО “НГС-Оргпроектэкономика”, ПО “Спецнефтегаз”, Государственной академии нефти и газа имени И.М. Губкина, АО “СКМ-Гейзер”, а также других организаций.

Проект Свода Правил прошел широкое обсуждение, по нему были получены заключения производственных и проектных организаций РАО “Газпром”, АО “Роснефтегазстрой” и других. Проведено согласительное совещание с участием всех заинтересованных организаций.

Свод Правил по сооружению магистральных газопроводов включает:

Ÿ СП 101-34-96. Свод Правил по выбору труб для сооружения магистральных газопроводов.

Ÿ Свод Правил по сооружению линейной части газопроводов:

w                СП 102-34-96. Организация строительства;

w                СП 103-34-96. Подготовка строительной полосы;

w                СП 104-34-96. Производство земляных работ;

w                СП 105-34-96. Производство сварочных работ и контроль качества сварных соединений;

w                СП 106-34-96. Укладка газопроводов из труб, изолированных в заводских условиях;

w                СП 107-34-96. Балластировка, обеспечение устойчивости положения газопроводов на проектных отметках;

w                СП 108-34-96. Сооружение подводных переходов;

w                СП 109-34-96. Сооружение переходов под автомобильными и железными дорогами;

w                СП 110-34-96. Сооружение участков газопроводов в особо сложных геологических и других условиях;

w                СП 111-34-96. Очистка полости и испытание газопроводов.

Настоящий Свод Правил регламентирует выполнение работ по сооружению переходов через автомобильные и железные дороги.

Переходами через автомобильные и железные дороги считаются участки магистральных газопроводов, пересекающие эти дороги, в границах определяемых СНиП 2.05.06-85*, и отнесенные к установленным категориям трубопроводов.

Переходы через железные дороги, общие сети и дороги промышленных предприятий, а также автомобильные дороги I, II, III, III-п, IV и iv-п категорий квалифицируются как участки магистральных газопроводов категорий В и I. К ним предъявляются исключительно высокие требование по качеству производства работ при строительстве.

Нормативные документы по производству и сооружению переходов, выпущенные в 1980-1982 гг. устарели и неполно охватывают вопросы техники, технологии и организации строительства переходов.

Поэтому настоящий Свод Правил призван создать нормативно-рекомендательную базу по строительству переходов магистральных газопроводов диаметром 1420 мм через автомобильные и железные дороги в целом и системы Ямал-Европа, в частности, с учетом современного передового отечественного опыта и основных зарубежных стандартов.

Исходной базой для разработки данного Свода Правил (СП) явились следующие общегосударственные и ведомственные нормативные документы:

СНиП 2.05.06-85*. Магистральные трубопроводы;

СНиП III-42-80*. Магистральные трубопроводы. Правила производства и приемки работ;

СНиП 10-01-94. Система нормативных документов в строительстве. Основные положения;

СНиП 3.01.01-85*. Организация строительного производства;

СТН Ц-01-95 Железные дороги колеи 1520 мм;

СНиП 32-01-95. Железные дороги колеи 1520 мм.

СНиП 2.05.02-85. Автомобильные дороги.

СНиП 3.06.03-85. Автомобильные дороги.

Схемы комплексной механизации работ по строительству линейной части магистральных трубопроводов. М., ВНИИСТ, 1980;

Руководство по строительству переходов под дорогами трубопроводов больших диаметров поточным методом. Р 464-82. М., ВНИИСТ, 1982.

 

1. Основные технологические схемы и организационно-технологическая надежность строительства переходов

 

1.1. Основные технологические схемы строительства переходов магистральных газопроводов через железные и автомобильные дороги определяются нормами проектирования этих переходов (СНиП 2.05.06-85*, п.п. 6.31-6.37 ), а также правилами производства и приемки работ ( СНиП III-42-80*, п.п. 8.20-8.22).

1.2. В отечественной и зарубежной практике строительства линейной части магистральных газопроводов (ЛЧМГ) наибольшее распространение получили следующие основные технологические схемы сооружения этих переходов:

– открытая (траншейная) прокладка в защитных кожухах (под автомобильные дороги);

– закрытая (бестраншейная) прокладка в защитных кожухах (под автомобильные и железные дороги);

– открытая (траншейная) прокладка без защитного кожуха (под автомобильные дороги низкой категории).

1.2.1. Закрытая прокладка газопроводов на переходах в защитных кожухах (при диаметре газопровода 1420 мм) допускается:

– методом продавливания;

– методом горизонтального бурения.

Другие методы (например, выбрационный, виброударный, последовательного расширения скважины и др.) в данном случае следует считать неприемлемыми.

1.3. Организационно-технологическая надежность (ОТН) строительства перехода прежде всего определяются его конструктивным решением и принятой технологической схемой его сооружения. Однако вне зависимости от этих исходных условий формирование ОТН должно осуществляться в обязательном порядке по четко определенным этапам.

1.3.1. Этап 1-й – экспертиза проектных решений (на стадии ТЭО строительства МГ).

1.3.2. Этап 2-й – экспертиза тендерной документации (на стадии конкурентных торгов).

1.3.3. Этап 3-й – проектирование собственно сооружения переходов (на стадии разработки проекта производства работ):

– использование действующих общегосударственных и ведомственных нормативных и директивных документов – СНиП, ГОСТ, Р, СП, РДС, ТСН, СТП, СТО, действующих до настоящего времени ВСН, РД, ГОСТ, а также каталогов, типовых технологических карт, технологических регламентов и др.;

– использование современных строительных и специальных материалов, в том числе труб, изоляционных и сварочных материалов и др.;

– учет природно-климатических условий строительства переходов (грунтовых, погодных и др.);

– учет экологических факторов.

1.3.4. Этап 4-й – изготовление и выполнение частей и элементов переходов – кожуха, рабочей трубы, изоляционного покрытия, манжет и др.

1.3.5. Этап 5-й – транспортировка частей и элементов переходов к местам производства строительно-монтажных работ (сохранение заводского изоляционного покрытия труб – прежде всего, сохранение изоляционного покрытия кожуха и др.).

1.3.6. Этап 6-й – производство строительно-монтажных работ (СМР):

– выполнение принятых в ППР технологических и организационных методов выполнения СМР;

– соответствие машин и технологической оснастки принятой основной технологической схеме производства СМР;

– соответствие квалификации рабочих категории сложности выполняемых СМР;

– ремонт или замена поврежденных при транспортировке и в процессе производства СМР частей и элементов переходов;

– соблюдение графика производства СМР.

 

2. Организация строительства переходов

 

2.1. Главной формой организации строительства ЛЧМТ, в том числе и переходов их через железные и автомобильные дороги (в дальнейшем переходов), является поточность производства всех видов СМР как по их комплексам, так и по отдельным видам работ.

2.2. Основными задачами организации строительства переходов являются:

– определение оптимального числа специализированных бригад для строительства переходов в пределах сроков строительства всего МГ при обязательном обеспечении сплошности нитки газопровода на всех участках работы отдельных комплексных трубопроводостроительных потоков (КТП), исходя из основополагающего принципа организации строительства ЛЧМТ;

– разделения трассы газопровода на отдельные (расчетные) участки и организации на каждом из них КТП;

– установление оптимальной во времени последовательности (очередности) строительства всех переходов вне привязки работы специализированных бригад к границам отдельного КТП;

– определение объемов работы (производственной загрузки) каждой специализированной бригады (по числу сооружаемых переходов) на весь срок строительства МГ, исходя из необходимости предельно возможного равенства этой загрузки для всех специализированных бригад.

2.3. Предпосылками организации производства СМР на переходах являются следующие положения:

– каждый переход рассматривается как сосредоточенный строительный объект, сокращение сроков строительства которого за счет дополнительной концентрации машин и рабочих не представляется возможным, так как число захваток на объекте ограничено и постоянно;

– специализация бригад по строительству переходов должна соответствовать конструкции переходов, протяженности и принятой технологии их сооружения:

а) – закрытым способом – методом горизонтального бурения или – продавливания;

б) открытым способом с устройством или без устройства объездов (за исключением переходов через железные дороги);

– до начала работ по строительству переходов опережающим методом (до начала работы КТП на участке расположения этих переходов) к каждому переходу должна быть проложена временная дорога (если она отсутствует) для доставки машин и технологической оснастки, труб, материалов, рабочих и др.

2.4. Для решения указанных выше задач организации строительства переходов рекомендуется метод, получивший название графо-аналитический (использование метода на стадии разработки ППР).

Суть метода состоит в следующем.

2.4.1. Все подлежащие сооружению переходы газопровода через железные и автомобильные дороги группируются на сооружаемые:

– открытым способом без кожуха;

– открытым способом в кожухе;

– методом продавливания;

– методом горизонтального бурения.

2.4.2. Для каждой из этих групп проводится следующая проектная работа.

1. Места расположения переходов наносятся на график “протяженность трассы – время”, где должны быть указаны границы каждого КТП и работа бригад по ликвидации технологических разрывов также в границах осуществления КТП (рис. 2.1).

 

Рис. 2.1. Организация строительства переходов

 

2. Для каждого перехода должно быть определено время его сооружения одним из следующих способов:

а) разработчик данного раздела ППР использует собственный опыт строительства переходов;

б) разработчик использует экспертов;

в) разработчик ППР составляет на каждый переход технологическую карту или производит “привязку” типовой технологической карты к каждому переходу (по схеме: область применения, технико-экономические показатели, организация и технология строительного процесса, организация и методы труда, материально-технические ресурсы, техника безопасности, экологическая безопасность).

3. На упомянутый график, начиная с перехода 1, наносятся схемы работы специализированных бригад с указанием времени работы на каждом переходе, времени перебазировки с предыдущего перехода на следующий по трассе и с обязательным выполнением условия окончания производства СМР на каждом переходе до подхода к нему бригады по ликвидации технологических разрывов (обеспечение сплошности нитки газопровода). Таким образом определяются первоначальное число специализированных бригад и последовательность строительства ими переходов.
4. При получении неудовлетворительных (неприемлемых) результатов (на рис. 2.1 специализированные бригады явно неравномерно загружены: 1-я сооружает шесть переходов, 2-я – три, 3-я – два) производится корректировка графика. Для этого используются резерв времени от начала строительства газопровода до начала работ бригад по ликвидации технологических разрывов (на рис.2.1 для строительства перехода 8) и опережающее строительство отдельных переходов (на рис.2.1 переход 9).

Корректировка графика позволяет, во-первых, сократить число специализированных бригад (в данном примере с трех до двух), во-вторых, обеспечить примерно одинаковую загрузку для оставшихся бригад (в примере – по шесть и пять переходов на бригаду).

2.4.3. Дальнейшее уточнение графика (он представляет “постановку на поток” отдельных переходов) следует производить по методу составления графика движения строительных и специальных строительных машин и оснастки (“постановка на поток” производства отдельных видов работ; например, бульдозер, закончивший работу по подготовке строительной площадки на переходе 1, должен немедленно перебазироваться для той же работы на переход 2 и т.д.).

2.4.4. Совмещение графиков строительства переходов различных групп (в данном случае сооружаемых методом горизонтального бурения, методом продавливания и открытым способом) в единый при “постановке на поток” отдельных видов работ при использовании одних и тех же машин и оснастки для строительства переходов различных групп представляет собой более сложную организационную задачу, удовлетворительное решение которой в каждом случае является индивидуальным и может быть получено лишь при использовании ЭВМ.

 

3. Конструкции переходов магистральных газопроводов

 

3.1. Переходы магистральных газопроводов под железными и автомобильными дорогами состоят из защитного кожуха, рабочего трубопровода (трубной плети), опор, манжет, отводной трубы и вытяжной свечи.

3.2. При пересечении дорог газопроводы, как правило, укладываются в специальные защитные кожуха, состоящие из стальных труб или иногда в тоннеле. При пересечении автомобильных дорог без покрытий трубопровод прокладывается без защитного кожуха.

3.3. Переходы магистральных газопроводов под железными и автомобильными дорогами должны прокладываться под любым углом к их оси.

3.4. Строительство переходов под железными и автомобильными дорогами представляет комплекс специальных строительных и монтажных работ, который включает в себя:

– изготовление узлов и деталей перехода;

– прокладку защитного кожуха;

– монтаж, сварку, контроль сварки и испытание трубной плети;

– очистку, изоляцию, контроль изоляции и оснастку трубной плети опорными элементами;

– размещение трубной плети в кожухе;

– монтаж манжет, отводной трубы и вытяжной свечи.

3.5. Длина участка перехода и защитного кожуха определяется исходя из категории дорог, ширины земляного полотна, высоты насыпи и крутизны откосов.

Для газопровода Ямал-Европа длина перехода и защитного кожуха принимается с учетом нормируемых СНиП 2.05.06-85* расстояний.

Глубина заложения защитных кожухов нормируется СНиП 2.05.06 -85* и СТН Ц-01-95. Для магистральных газопроводов глубина заложения защитного кожуха под железными дорогами должна быть не менее 2 м от подошвы рельса, а при прокладке газопровода методом продольного или горизонтального бурения – не менее 3 м: в выемках и на нулевых местах – от подошвы рельса, на насыпях – от подошвы насыпи.

При этом, во всех случаях глубина заложения от дна продольных водоотводов (лотков, кюветов, водоотводных канав, дренажей и т. п.) должна быть не менее 1,5 м. Все расстояния даны до верхней образующей защитного кожуха.

Минимальная глубина заложения верха рабочей трубы газопровода на расстоянии 50 м в обе стороны от земляного полотна должна быть не менее 2,5 м от дневной поверхности.

Расстояние от искусственных сооружений (мостов, путепроводов, водопропускных труб и т. п.) до места пересечения газопроводов всех классов с железной дорогой должно быть не менее 150 м.

Устройство переходов газопроводов в теле насыпей и прокладка их в отверстия железнодорожных искусственных сооружений категорически запрещаются.

Глубина заложения защитных кожухов, прокладываемых под автомобильными дорогами всех категорий, должна быть не менее 1,4 м от бровки земляного полотна до верхней образующей защитного кожуха, в выемках и на нулевых отметках – не менее 0,4 м от дна кювета, водоотводных канав или дренажа.

3.6. Выбор соответствующего метода для прокладки кожуха определяется классом и категорией дорог, интенсивностью движения транспорта, наличием подземных коммуникаций, геологическими и гидрогеологическими условиями.

 

Защитный кожух

 

3.7. Защитный кожух предназначен для защиты газопровода на переходах через железные и автомобильные дороги от воздействия внешних нагрузок, создаваемых движущимся транспортом, а также отвода газа от дороги в случае его утечки из трубопровода.

3.8. Защитный кожух также позволяет при необходимости заменить или отремонтировать газопровод без нарушения движения железнодорожного или автомобильного транспорта.

3.9. Основными параметрами защитного кожуха являются диаметр, длина и толщина стенки.

3.10. Для изготовления защитного кожуха перехода газопровода используют, как правило, стальные трубы диаметром 1720 мм и длиной 6-12 м;

толщина стенки 16 мм – при бестраншейном способе прокладки и 18 мм – при открытом методе.

3.11. Наружная поверхность защитного кожуха покрывается изоляцией усиленного типа в заводских, базовых или трассовых условиях.

 

Трубная плеть

 

3.12. Газопровод подземного перехода через автомобильную и железную дороги относится к участкам В и I категории магистрального газопровода.

3.13. Для изготовления трубной плети перехода используют трубы с соответствующей этой категории утолщенной стенкой.

3.14. Длина плети перехода и прилегающих участков указывается в проекте.

3.15. Сваренная плеть перед нанесением на нее изоляции и размещением в кожухе подвергается контролю. Сварные кольцевые стыки трубной плети контролируются методами просвечивания рентгеновскими или гамма -лучами согласно СП 105-34-96.

Испытание плети на прочность и герметичность выполняют гидравлическим способом в соответствии с СП 111-34-96.

3.16. После контроля стыков на наружной поверхности плети наносят изоляцию. Изоляция стыков выполняется термоусаживающимися манжетами.

3.17. Для предохранения изоляции от механических повреждений ее покрывают оберточным рулонным материалом.