СПОСОБ ПРОКЛАДКИ ТРУБОПРОВОДА В СКАЛЬНЫХ ПОРОДАХ ГОРИСТОГО УЧАСТКА
METHOD OF PIPELINE LAYING IN HIGHLANDS ROCKS

Изобретение относится к способам прокладки нефте- и газопроводов в скальных грунтах и может быть использовано при подземной проходке трубопроводов через скальные гористые участки, например при прокладке магистральных трубопроводов для экспорта нефти и газа в зарубежные страны.
Известен принятый за прототип способ подземной прокладки трубопровода, включающий предварительную проходку траншеи с последующей укладкой в ней секций трубопровода (пат. РФ №1551008, МПК F16L 1/028).
Однако известный способ не может быть использован для подземной прокладки трубопроводов через гористый участок в скальных грунтах.
Техническим результатом изобретения является обеспечение возможности подземной прокладки нефте- и газопроводов через скальные породы гористого участка.
Технический результат достигается тем, что в способе подземной прокладки трубопровода в скальных породах гористого участка, включающем предварительную проходку выработки для размещения в ней трубопровода и последующую укладку в ней секций трубопровода, проходка выработки круглого поперечного сечения через скальные породы гористого участка местности и последующий монтаж секций трубопровода осуществляются с двух сторон от гористого участка, при этом каждую трубу секционного участка трубопровода размещают на ходовых колесах с возможностью их опирания на направляющие рельсы и смещения по ним, рельсы закрепляют на основании выработки, которую с каждой стороны гористого участка проходят с подъемом под углом, равным
β=arctgw,
где w - коэффициент сопротивления движению ходовых колес по направляющим рельсам. Формирование участка трубопровода с каждой стороны гористого участка осуществляют путем сварки смежных секций труб перед входом в выработку с последующим продвижением смонтированного участка трубопровода с помощью канатной лебедки с тормозом, лебедку двумя стальными проволочными канатами связывают со съемной обечайкой, закрепленной на конце монтируемой трубы, при этом для фиксации смонтированного участка трубопровода по его длине размещают рычажные стопорные устройства, шарнирно закрепленные на трубах или основании выработки, оба участка трубопровода соединяют между собой компенсатором, выполненным в виде патрубка из эластичного материала, который с помощью герметизированных фланцев соединен с обоими участками трубопровода, при этом в качестве ходовых колес используют стандартные колесные пары или отдельные колеса, монтируемые на кронштейнах труб, а рычаги фиксаторов в первом случае шарнирно закрепляют на трубах с возможностью взаимодействия их нижних концов с закрепленными на основании выработки упорами, а во втором случае рычаги рычажных стопорных устройств шарнирно закрепляют на основании выработки и подпружинивают к ней пружинами сжатия со стороны верхней части выработки с возможностью взаимодействия верхней части рычагов с трубой, примыкающие к подземным участкам трубопровода участки наземного трубопровода оснащают задвижками, а примыкающие к ним конечные участки подземного трубопровода выполняют с патрубками и дополнительными задвижками.
Способ прокладки трубопровода поясняется чертежами, где на фиг.1 показан продольный разрез подземного участка трубопровода и примыкающий к одной из его сторон наземный участок, на фиг.2 - поперечный разрез подземного участка при использовании в качестве опор для труб колесных пар, на фиг.3 - то же, при использовании отдельных колес, на фиг.4 - вид А по фиг.2, на фиг.5 - вид Б по фиг.3, на фиг.6 - вид В по фиг.1
Способ прокладки трубопровода в скальных породах гористого участка заключается в следующем. Проходка выработки 1 круглого поперечного сечения через скальные породы гористого участка 2 и последующий монтаж секций трубопровода 3 осуществляются с двух сторон от гористого участка 2. При этом каждую трубу 4 (фиг.2-5) секционного участка трубопровода 1 размещают на ходовых колесах 5 с возможностью их опирания на направляющие рельсы 6 и смещения по ним. Рельсы 6 закрепляют на основании 7 выработки 1. Выработку 1 с каждой стороны гористого участка 2 проходят с подъемом под углом, равным β=arctgw, где w - коэффициент сопротивления движению ходовых колес 5 по направляющим рельсам 6. Формирование участка трубопровода 3 с каждой стороны гористого участка 2 осуществляют путем сварки смежных секций труб 4 перед входом в выработку 1 с последующим продвижением смонтированного участка трубопровода 3 с помощью канатной лебедки 8 с тормозом. Лебедку 8 двумя стальными проволочными канатами 9 и 10 связывают (фиг.1 и 6) со съемной обечайкой 11, закрепленной на конце монтируемой трубы 12. Для фиксации смонтированного участка трубопровода 3 по его длине размещают рычажные стопорные устройства 13, шарнирно 14 закрепленные на трубах 4 или основании 7 выработки 1 (фиг.4 и 5). Оба наклонных участка трубопровода 3 соединяют между собой компенсатором 15, выполненным в виде патрубка из эластичного материала, который с помощью герметизированных фланцев соединен с обоими участками трубопровода 3 (фиг.1), В качестве ходовых колес 5 используют стандартные колесные пары (фиг.2) или отдельные колеса, монтируемые на кронштейнах труб 4 (фиг.3). Рычаги стопорных устройств 13 в первом случае шарнирно 14 закрепляют на трубах 4 с возможностью взаимодействия их нижних концов с закрепленными на основании 7 выработки упорами 16. Во втором случае рычаги стопорных устройств 13 шарнирно 14 закрепляют на основании 7 выработки и подпружинивают к ней пружинами сжатия 17 со стороны верхней части выработки 1 с возможностью взаимодействия верхней части рычагов с трубой 4. Примыкающие к подземным участкам трубопровода 3 участки наземного трубопровода 18 оснащают задвижками 19, а примыкающие к ним конечные участки 12 подземного трубопровода 3 выполнят с патрубками 20, оснащенными дополнительными задвижками 21.
Проходка выработки 1 с двух сторон в виде двух наклонных участков с размещением двух соответствующих участков трубопровода 3 с подъемом навстречу друг другу под углом β позволяет решить две задачи: 1) исключается возможность неконтролируемого смещения трубопровода 3 при его монтаже в сторону продвижения трубопровода, 2) облегчается процесс выпуска нефти или газа из трубопровода 3 через патрубок 20 с задвижкой 21 (при закрытой задвижке 19) при выполнении ремонтных работ на подземном участке трассы. При этом наличие рычажных стопорных устройств 13 исключает также возможность смещения обоих участков трубопровода 3 вниз за счет подпора труб 4 трубопровода 3 снизу при минимальном угле поворота их рычагов относительно шарниров 14. По первому варианту фиксация трубопровода осуществляется за счет поворота рычага стопорного устройства 13 при его взаимодействии с упором 16 (фиг.4), а по второму варианту (фиг.5) подпор труб 4 трубопровода 3 происходит за счет поворота рычагов стопорных устройств 13 относительно шарниров 14, закрепленных на основании 7 выработки 1. При этом в обоих случаях при монтаже трубопровода 3 с его продвижением вверх рычажные стопорные устройства не препятствуют этому процессу за счет поворота рычагов относительно шарниров 14 при взаимодействии рычагов с упорами 16 или с трубами 4 трубопровода 3. Использование канатной лебедки 8 для смещения вверх монтируемого участка трубопровода 3 после соединения сваркой с ним очередной монтируемой трубы 12 упрощает и ускоряет процесс монтажа трубопровода 3. Рекомендуемая величина β угла наклона обоих участков выработки 1 к горизонту позволяет минимизировать величину тягового усилия на приводных лебедках 8, предназначенных для продвижения монтируемых участков трубопровода 3.
Отличительные признаки изобретения обеспечивают возможность подземной прокладки нефте- и газопроводов через скальные породы гористого участка местности при минимизации трудоемкости и стоимости монтажных работ, а также при выполнении ремонтных работ в процессе эксплуатации трубопровода.