Совершенствование проектирования капитального ремонта линейной части магистральных газопроводов

И.И. Велиюлин, директор центра;

А.Д. Решетников, заместитель директора центра, ЭАЦ «Оргремдигаз»; П.А. Колотовский, главный инженер; М.В. Арбузов, ведущий инженер; Р.Р. Шафиков, заместитель начальника отдела, ДОАО «Оргэнергогаз»

совершенствование проектирования капитального ремонта линейной части магистральных газопроводов

Стадия проектирования является важнейшей составляющей организационно-технической подготовки капитального ремонта линейной части магистральных газопроводов (ЛЧМГ), так как от качества проектно-сметной документации напрямую зависит качество ремонтно-восстановительных работ и, как итог, надежность и безопасность эксплуатации отремонтированных участков газопроводов.

Динамика изменения стоимости проектно-изыскательских работ (ПИР) при капитальном ремонте ЛЧМГ за 2008-2010 гг. приведена на рис. 1. Среднее значение затрат на ПИР по всему ОАО «Газпром» составило:

• 2008 г. - 83,34 млн руб.;

• 2009 г. - 92,75 млн руб.;

• 2010 г. - 72,51 млн руб.

Затраты на ПИР, планируемые на 2010 г., в большинстве ООО «Газпром трансгаз» снижены по сравнению с предыдущими годами.

Как видно, максимальная стоимость ПИР приходится на:

• ООО «Газпром трансгаз Югорск»

- 150,0 - 400,0 млн руб.;

• ООО «Газпром трансгаз Санкт - Петербург» -119,0-325,4 млн руб.;

• ООО «Газпром трансгаз Казань»

- 123,3-205,0 млн руб. Минимальная - на:

• ООО «Газпром трансгаз Уфа»

- 0-2,0 млн руб.;

• ООО «Газпром трансгаз Саратов»

- 6,5-24,5 млн руб.;

• ООО «Газпром трансгаз Ставрополь»

- 0-41,0 млн руб.

Относительные показатели стоимости ПИР (рис. 2.) по сравнению с затратами на капитальный ремонт ЛЧМГ показывают, что такие общества, как ООО «Газпром трансгаз Казань», ООО «Газпром трансгаз Самара» и ООО «Газпром трансгаз Екатеринбург», расходуют на ПИР соответственно: 23,9; 12,0; 7,4% средств, выделяемых на капитальный ремонт.

Средний процент отношения затрат на ПИР к затратам на капитальный ремонт в целом по ОАО «Газпром» составил:

• 2008 г. - 2,99%.;

• 2009 г. - 2,47%.;

• 2010 г. - 4,14%.

Таким образом, в целом по ОАО «Газпром» по сравнении с нынешним годом затраты на ПИР в 2010 г. планируется увеличить практически в 1,7 раза. Уве-

личение произойдет за счет следующих ООО «Газпром трансгаз»: Казань, Москва, Самара, Саратов, Томск, Югорск.

Несмотря на значительные затраты газотранспортных обществ на ПИР, проектирование капитального ремонта ЛЧМГ имеет ряд существенных недостатков, основными из которых являются (рис.3.):

• несоответствие данных изысканий фактическому состоянию участков;

• отсутствие технико-экономических обоснований проектных решений;

• увеличение объемов работ.

Несоответствие данных изысканий факту проявляется прежде всего в несовпадении грунтовых условий, представленных в проекте, с фактическими грунтовыми условиями на ремонтируемом участке трассы газопровода. Такое положение в равной степени относится к обводненности и заболоченности участков газопроводов, подлежащих ремонту.

Несоответствие между данными изысканий и фактическими данными объясняется тем, что в качестве результатов изысканий представляются данные, характеризующие гидрогеологические и грунтовые условия трассы газопровода на период строительства. За период эксплуатации в 30-40 лет характеристики грунтов и особенно обводненности и заболоченности существенно изменяются.

При проектировании ремонтных работ на многониточных газопроводах (на 2-ой и так далее нитках) данные изысканий не соответствуют действительности еще в большей степени, т.к. изыскания велись по трассе строящейся первой нитки газопровода. В качестве примера можно привести конкретный случай несоответствия данных изысканий факту в ООО «Газпром трансгаз Нижний Новгород», где неправильно определенные проектом грунтовые условия, а также обводненность и заболоченность трассы,привели к увеличению балластировки ремонтируемого участка МГ «Уренгой-Центр 1» с 5600 утяжелителей типа УБО до 25600 штук, т.е. практически в 5 раз, что, естественно, привело к значительному завышению стоимости капитального ремонта, примерно на 100 млн руб. Но главным, на наш взгляд, является недостаток, связанный с отсутствием в проектной документации на капитальный ремонт газопроводов технико-экономических обоснований принятых решений, что связано в первую очередь с отсутствием данных по фактическому техническому состоянию участков газопроводов, выводимых в ремонт (данные внутритрубной дефектоскопии, результаты комплексных электрометрических измерений и приборных обследований в контрольных шурфах, а также других материалов, на базе которых обосновывается необходимость и целесообразность проведения капитального ремонта конкретного участка газопровода).

Отсутствие соответствующих технико-экономических обоснований привело к тому, что в большинстве проектов капитального ремонта участков предусмотрен метод сплошной замены труб, который является самым дорогостоящим способом ремонта. При этом в качестве замены проектируется использование

Рис. 1. Стоимость ПИР в газотранспортных обществах ОАО «Газпром»

X 16

I

ш 1

У///////

-у/ # # / // о / // # * * #

Рис. 2. Относительная стоимость ПИР

Основные недостатки проектирования КР ЛЧМГ

Несоответствие данных изысканий факту

Грунтовые условия

Обводненность и заболо ченность

Отсутствие —| обоснований принятых технических решений

Фактическое техническое состояние

Результаты обследований

Технология

Конструкции

Увеличение объемов работ

Расчистка трассы от леса и кустарника

Земляные работы

Временные технологические проезды и монтажные площадки

Завышенная сметная стоимость капитального ремонта

Рис. 3. Основные недостатки проектирования КР ЛЧМГ

WWW.NEFTEGAS.INFO

\\ ремонт трубопроводов \\ 45

30% 40% 50% 60% Процект отбракованных труб

70%

80%

90%

100%

Рис. 4. Распределение затрат времени на работы при ремонте методом переизоляции с частичной заменой труб на трубы в заводской изоляции участка МГ D=1420, L=30 км.

200

180

160

& 14П

5" Ю 120

&

X

л 1- 100

о

>

£ 80

§

в

о 60

40

20

0

0% 10% 20%

новых труб с заводским изоляционным покрытием, что является работами высокой стоимости.

Сметная стоимость капитального ремонта может быть значительно сокращена, если в проекты вместо полной замены труб закладывать сплошную переизоляцию с частичной заменой труб. Например, для газопроводов диаметром 1420 мм стоимость капитального ремонта методом сплошной переизоляции с 10-30%-ной заменой труб дешевле соответственно в 2,5-1,3 раза стоимости ремонта с полной заменой трубы. Но эти соотношения верны только в случае отсутствия влияния недоподачи

газа на период проведения ремонтных работ.

Как только отключение участка сказывается на поставках газа, то картина резко меняется, и даже в случае ремонта 30-километрового участка на 6-ниточном коридоре 1420 мм длиной 30 км следует, что только при условии замены труб до 20% метод ремонта с переизоляцией может быть экономически оправданным (рис. 4,5.). При этом в сравнительный расчет включены только основные работы по переизоляции очищенной трубы, демонтажу (резка труб и стыков) и монтажу труб (сварка, установка ТУМов).

Затраты времени на проведение ремонта взяты из опыта производства работ различными ООО «Газпром трансгаз». Некорректные данные изысканий о грунтовых условиях, обводненности и рельефе трассы ремонтируемого участка газопровода приводят к тому, что принимаемые в проектной документации конструктивные решения по балластировке трубопровода, в процессе производства работ непосредственно на трассе, нуждаются в замене. То же самое касается и конструктивных решений по ремонту участков МГ на переходах через автомобильные дороги, не соответствующих требованиям действующих СНиП в части категорийности и технического состояния участков, прилегающих к переходу. Практически отсутствуют типовые решения по технологии производства всего комплекса работ. Имеют место многочисленные случаи использования в проектах непригодных изоляционных материалов для ремонта конкретных участков газопроводов. Например, применение битумно-полимерной мастики «Транскор-Газ» для переизоляции на местности с продольными уклонами более 120С или изоляции типа РАМ на трубах диаметром 1420,что отрицательно сказывается на качестве производства ремонтных работ.

Отсутствие обоснованности технических решений,закладываемых в проекты, приводит к тому, что при выполнении ремонтных работ происходят многочисленные пересогласования проектной документации в части применяемых технологий, конструкций и материалов, появлению контрафактной продукции низкого качества, что, безусловно, отрицательно влияет на надежность и безопасность эксплуатации отремонтированных участков. Серьезным недостатком проектирования капитального ремонта участков линейной части газопроводов зачастую является неоправданное увеличение объемов работ, прежде всего подготовительных, земляных и балластировочных. Объемы разрабатываемого грунта при вскрытии ремонтируемых участков газопроводов 0 1420 мм в некоторых проектах достигают 20-25 м3 на 1 п.м траншеи, что является недопустимым и противоречит традиционной схеме вскрытия газопровода (рис. 6.).

Рис. 5. Распределение затрат на работы при ремонте методом переизоляции с частичной заменой труб на трубы в заводской изоляции участка МГ D=l420, L=30 км

Без должного обоснования в проектах используются конструктивные решения временных технологических проездов и монтажных площадок, а также их размеров (ширина и протяженность проездов; количество, длина и ширина площадок). Все рассмотренные недостатки проектирования приводят к значительному завышению сметной стоимости капитального ремонта участков ЛЧМГ.

По нашим данным, стоимость капитального ремонта участков газопроводов, эксплуатируемых в нормальных условиях производства работ, определяемая ПСД, завышена на 20-30%. Для газопроводов, проложенных в сложных природно-климатических условиях, на 30-40%.

Следует отметить и другие существенные недостатки проектирования, к которым относятся:

• отсутствие сведений о количестве ремонтных колонн, их ресурсоосна-щения;

• отсутствие транспортной схемы организации капитального ремонта газопровода, пунктов разгрузки техники, труб и материалов;

Рис. 6. Схема вскрытия газопровода одноковшовым экскаватором

ИЦ БРЕСЛЕР

Надёжные и нужные защиты!

Шкаф микропроцессорной защиты шин 35-750 кВ «БРЕСЛЕР ШШ 2310.12»

Микропроцессорные релейные защиты 6(10)—750 кВ.

Автоматизированная система управления энергообъекга.

Мы живем и работаем в стране, которая по праву может гордиться своими разработками в области МП РЗА. Со дня образования ИЦ «Бреслер», мы стремимся не просто производить и продавать, а создавать новое. Каждый год мы представляем свои новые разработки, каждый день мы совершенствуем свою продукцию, каждую секунду мы стремимся стать ближе к нашим клиентам. Наша задача - делать не просто надежную технику, а нужную и надежную.

Мы с гордостью говорим о своей продукции:

«Разработано и сделано в России!».

428020, г. Чебоксары, пр. И. Яковлева, 1. Тел.: (8352) 57-43-20,57-43-21,57-43-23... 57-43-29.

Факс: (8352) 57-43-22. E-mail: market@ic-bresler.nj.

www.ic-bresler.ru

Пути совершенствования проектирования КР ЛЧМГ

Проведения изысканий перед проектирование»

Техноло гические карты

Обоснование необходимости и целесообразности вывода газопровода в ремонт

Проведение независимой экспертизы ПСД на КР ЛЧМГ

Обоснование технических

решений

Эффективные технические решения по ремонту переходов МГ через естественные и искусственные препятствия

ж

Типовые решения

Обоснование экономических показателей при разработке смет

Повышение эффективности проектирования КР Снижение стоимости КРЛЧМГ

Повышение эксплуатационной надежности отремонтированных участков ЛЧМГ

Рис. 7. Пути совершенствования проектирования КР ЛЧМГ

• необоснованность выбора типов и производительности строительных машин, сроков капитального ремонта;

• несоблюдение норм технологического проектирования, связанного с отсутствием прочностных расчетов толщины стенки газопровода, расчета устойчивости и параметров балластировки;

• отсутствие обоснования выбора метода испытаний отремонтированных участков газопроводов в зависимости от их категорий;

• использование при проектировании механизмов, оборудования и материалов, не входящих в соответствующие реестры и не разрешенных к применению на объектах ОАО «Газпром»;

• разработка сметной документации с отступлением от нормативной документации, отсутствие сводных сметных расчетов и объектных смет и др.

Анализ многолетнего опыта производства ремонтных работ в сложных природно-климатических условиях Крайнего Севера и Западной Сибири показывает, что стоимость капитального ремонта участков газопроводов в газотранспортных обществах «Югорск», «Сургут», «Ухта», «Томск», «Чайковский» зачастую в несколько раз превышает затраты на капитальный ремонт газопроводов средней и южной полосы. Это связано с необходимостью выполнения большого объема дополнительных ра-

бот с целью обеспечения качества и надежности отремонтированных участков газопроводов, эксплуатирующихся в условиях сильно обводненной и заболоченной местности.

Поэтому при проектировании дорогостоящих объектов капитального ремонта необходимо соблюдать следующие требования, учитывающие специфику условий производства работ в обводненной и заболоченной местности, а именно:

• необходимость сооружения вдоль-трассовых технологических проездов и монтажных площадок;

• проведение мероприятий по водо-понижению полосы производства ремонтных работ;

• необходимость проведения засыпки и обваловки всплывших и оголенных участков газопроводов, в том числе с использованием технологии гидроза-мыва;

• проведение заглубления и балластировки;

• выполнение монтажа катушек и установки компенсаторов;

• необходимость выборочного ремонта изоляции труб, а также их механических и коррозионных повреждений.

Строительство вдольтрассовых технологических проездов и монтажных площадок является самой дорогостоящей

операцией подготовительного периода к капитальному ремонту участков газопроводов в сложных природно-климатических условиях. Достаточно сказать, что стоимость 1 км лежневой дороги шириной 8,0 м в ООО «Газпром трансгаз Сургут» достигает 12-14 млн руб. В связи с этим проектирование вдольтрассовых технологических проездов и монтажных площадок должно учитывать:

• несущую способность грунтов;

• климатические условия;

• сезон производства работ;

• транспортную нагрузку;

• наличие местных дорожно-строительных материалов;

• сроки и темпы ремонта;

• ширину проезжей части и дорожного полотна;

• пропускную способность проезда;

• выбор оптимальных уклонов(продольных и поперечных) и радиусов кривых проездов;

• особенности движения пневмоколес-ного и гусеничного транспорта;

• необходимость наведения переправ и водопропусков.

Учитывая значительную стоимость строительства вдольтрассовых проездов и монтажных площадок, при проектировании ремонта газопроводов необходимо использовать эффективные конструкции дорог индустриального изготовления (щитовых, колейного типа, с прослойками из полимерных материалов), обеспечивающих бесперебойную доставку ремонтных бригад, механизмов и материалов к местам производства ремонтных работ.

При проектировании капитального ремонта в обводненной и заболоченной местности в проектно-сметной документации необходимо предусмотреть комплекс мероприятий по водопони-жению полосы выполнения ремонтно-восстановительных работ, которые в зависимости от условий прохождения трассы газопровода включают:

• отвод поверхностных и грунтовых вод с помощью водосборных и водоотводных канав;

• водоотлив из траншей с использованием насосных агрегатов;

• с помощью систем, использующих иглофильтровые установки;

• устройство шпунтовых ограждений с последующей откачкой воды.

Проектирование водопонижения позволит существенно повысить темпы и качество работ при капитальном ремонте участков ЛЧМГ на всех типах болот и обводненных участках.

Проектирование параметров засыпки и обвалования определяется:

• диаметром газопровода;

• инженерно-технологическми характеристиками грунтов;

• фактическим положением газопровода;

• наличием местных и промышленных материалов;

• естественной осадкой грунтов.

Основным методом обеспечения устойчивого положения отремонтированных участков газопроводов на проектных отметках является их балластировка с применением различных средств. Сегодня затраты на балластировку 1 км МГ 0 1420 мм железобетонными утяжелителями и полимерконтейнерны-ми устройствами составляют 10-12 млн руб. В связи с этим выбор конструкций

средств балластировки при проектировании капитального ремонта является одним из основных факторов, влияющих на дальнейшую надежную и безопасную эксплуатацию газопроводов.

Проектирование балластировки определяется:

• категорией местности;

• характером и типом грунтов;

• степенью обводненности и заболоченности трассы;

• сезоном производства работ;

• областью применения средств;

• схемой прокладки газопровода;

• условиями эксплуатации газопровода;

• технико-экономическими показателями.

Проведенный анализ проектной документации позволил определить пути совершенствования проектирования КР ЛМГ (рис. 7.):

• проведение изыскательских работ непосредственно перед проектированием;

• обоснование необходимости и целесообразности вывода газопровода в ремонт с представлением результатов

комплексной диагностики технического состояния трубопровода;

• обоснование технических решений по технологии, конструкциям и материалам, особенно при проектировании капитального ремонта протяженных участков газопроводов, использовании методов с большим процентом или полной замены труб, применения труб с заводской изоляцией;

• разработка типовых проектных решений (альбом);

• разработка технологических карт (по всему комплексу работ);

• проведение независимой экспертизы ПСД на капитальный ремонт участков ЛЧМГ;

• использование эффективных технических решений по ремонту переходов МГ через естественные и искусственные препятствия;

• обоснование технико-экономических показателей при разработке смет. Указанные пути совершенствования позволят:

• повысить эффективность проектирования КР;

• снизить стоимость КР ЛЧМГ;

• повысить эксплуатационную надежность отремонтированных участков ЛЧМГ.