Введение
1 Исходные данные для проектирования 7
1.1 Описание нефтепровода «Анжеро-Судженск - Красноярск» 7
1.2 Свойства нефти 7
1.3 Краткая характеристика подводного перехода р. Тертеж 7
1.4 Характеристика и раскладка труб на участке 9
2 Проведение комплексной диагностики нефтепровода 10
2.1 Общие положения 10
2.2 Методы технического диагностирования линейной части
магистрального нефтепровода 1 1
2.2.1 Методы магнитного и электромагнитного контроля 1 1
2.2.2 Методы ультразвуковой дефектоскопии 12
2.2.3 Акустико-эмиссионная диагностика 1 3
2.3 Основные технические данные внутритрубных инспекционных
снарядов 13
2.3.1 Очистные скребки типа СКР1 и СКР1-1 1 3
2.3.2 Профилемер «Калипер» 1 5
2.3.3 Снаряд-дефектоскоп «Ультраскан» WM 17
2.3.4 Магнитный дефектоскоп 18
2.3.5 Запасовочное устройство 2 1
2.4 Водолазное обследование 21
2.5 Результаты диагностического обследования перехода через
р. Тертеж 21
3 Патентный поиск утяжелителей нефтепровода 22
3.1 Кольцевой бетонный утяжелитель 22
3.2 Утяжелитель трубопровода 27
3.3 Выбор рабочего патента 29
4 Ремонт нефтепровода 30
4.1 Методы ремонта дефектных участков нефтепровода 3 1
4.2 Порядок проведения ремонта дефектов 32
4.3 Требования к проведению ремонта 33
5 Расчетный раздел 36
5.1 Расчет толщины стенки нефтепровода 36
5.2 Проверка толщины стенки трубы нефтепровода 38
5.3 Проверка нефтепровода на прочность, деформацию и общую
устойчивость 41
5.4 Расчет устойчивости трубопровода против всплытия на водном
переходе р. Тертеж 51
6 Ремонт подводного перехода через р. Тертеж нефтепровода «Анжеро-
Судженск - Красноярск» 55
6.1 Подготовительные работы 56
6.2 Погрузочно-разгрузочные и транспортные работы 57
6.3 Земляные работы 59
6.4 Сварочно-монтажные работы 60
6.5 Демонтаж старого нефтепровода 63
6.6 Изоляционно-укладочные работы 64
6.7 Балластировка нефтепровода 65
6.8 Электрохимическая защита от коррозии 66
6.9 Очистка полости и испытание нефтепровода 66
7 Экономическая часть 69
7.1 Затраты на лизинг техники 70
7.2 Затраты на вспомогательное оборудование 70
7.3 Затраты на материалы и оборудование для монтажа 71
7.4 Заработная плата рабочих 73
7.5 Расчет затрат из-за простоя нефтепровода 75
7.6 Смета затрат 76
8 Безопасность и экологичность 76
8.1 Анализ потенциальных опасных и вредных производственных
факторов при проведении работ 77
8.2 Инженерные и организационные решения по обеспечению
безопасности работ 78
8.3 Санитарные требования к производственным помещениям и
размещению используемого оборудования 78
8.4 Обеспечение безопасности технологического процесса 80
8.5 Обеспечение взрывопожарной и пожарной безопасности 81
8.6 Обеспечение безопасности в аварийных и чрезвычайных
ситуациях 82
8.7 Экологичность проекта 83
Заключение 86
Список сокращений 87
Список использованных источников 88
Приложение А 94
На территории Российской Федерации уже создана разветвленная сеть магистральных нефтепроводов (МН), газопроводов и нефтепродуктопроводов. Протяженность МН уже превысила 50 тыс. км. С помощью МН перемещается 99 % добываемой нефти по территории РФ.
Авария на МН несет негативное воздействие как для здоровья людей, так и для окружающей среды. Также наносится большой ущерб экономике страны из-за больших потерь углеводородов и нарушения непрерывного процесса их транспортировки. Хоть МН и рассчитываются на безопасную эксплуатацию сроком 55 - 60 лет, но тем не менее для них требуется регулярная диагностика и ремонт.
После обнаружении дефектов появляется необходимость в их устранении. Ремонт МН обосновывается и реализуется тем или иным образом (капитальный или выборочный ремонт дефектов, подлежащие немедленному устранению).
Целью данной работы является разработка проекта ремонта участка магистрального нефтепровода «Анжеро-Судженск - Красноярск» на подводном переходе через р. Тертеж.
Задачами работы являются:
- обработка результатов технического диагностирования участка МН, на котором располагается подводный переход через р. Тертеж;
- обзор и подбор способа ремонта дефектов на данном участке;
- разработка проекта ремонта подводного перехода через р. Тертеж;
- обеспечение промышленной безопасности и экологичности проекта.
В разделе 1 будут рассмотрены доступные исходные данные для проектирования ремонта нефтепровода.
Раздел 2 будет посвящен диагностике магистральных нефтепроводов и, в частности, диагностике МН «Анжеро-Судженск - Красноярск».
В разделе 3 будет проведен патентный обзор.
В разделе 4 будут рассмотрены методы ремонта МН.
Раздел 5 является расчетным, где будут проведены все необходимые расчеты по толщинам стенок и прочностным характеристикам.
Раздел 6 будет посвящен непосредственно проекту ремонта подводного перехода МН через р. Тертеж.
В разделе 7 будет представлена структура денежных затрат на ремонт.
Раздел 8 будет посвящен промышленной безопасности проекта и его экологичности.
Целью БР была разработка проекта ремонта участка магистрального нефтепровода «Анжеро-Судженск – Красноярск» на подводном переходе через р. Тертеж.
В процессе написания БР для достижения поставленной цели решались следующие задачи:
- были обработаны результаты ТД участка МН, на котором располагается подводный переход через р. Тертеж;
- были проведены обзор и подбор вида и способа ремонта дефектов на рассматриваемом участке;
- был осуществлен патентный поиск трубопроводного утяжелителя, для предотвращения всплытия трубопровода на подводном переходе;
- был разработан проекта ремонта подводного перехода через р. Тертеж;
- была составлена смета затрат и рассчитаны затраты из-за простоя нефтепровода;
- была обеспечена промышленная безопасности и экологичность проекта.
Также дополнительно был обзор на методы ТД и основные виды внутритрубных инспекционных снарядов, применяемых в нефтегазовой промышленности.
В расчетном разделе были подобраны оптимальные размеры ремонтируемого нефтепровода. Была произведена проверка по условиям прочности, деформации и общей устойчивости. Вновь укладываемый нефтепровод удовлетворяет всем требованиям.
Также были рассчитана устойчивость нефтепровода против всплытия на подводном переходе через р. Тертеж и было подобранно оптимальное количество кольцевых бетонных утяжелителей и шаг их
установки.
Цель БР считаю достигнутой
1 СП 36.13330.2012 Магистральные трубопроводы. Актуализированная редакция СНиП 2.05.06-85*. - Взамен СНиП II-45-75 ; введ. 01.07.2013. - Москва : Госстрой, ФАУ «ФЦС», 2012. - 97 с.
2 ГОСТ Р 51858-2002 Нефть. Общие технические условия. - Введ. 01.07.2002. - Москва : Стандартинформ, 2006. - 17 с.
3 СП 131.13330.2012 Строительная климатология. Актуализированная редакция СНиП 23-01-99*. - Взамен СНиП 2.01.01-82 ; введ. 01.01.2013. - Москва : Минстрой России, 2015. - 124 с.
4 ГОСТ 25100-2011 Грунты. Классификация. - Взамен ГОСТ 25100-95 ; введ. 01.01.2013. - Москва : Стандартинформ, 2013. - 42 с.
5 ОТТ-04.00-27.22.00-КТН-005-1-03 Технические требования на заводское полиэтиленовое покрытие труб. - Введ. 01.01.2003. - Москва : ОАО «АК «Транснефть» № 2004, 2003. - 35 с.
6 ГОСТ 20911-89 Техническая диагностика. Термины и определения. - Взамен ГОСТ 20911-75 ; введ. 01.01.91. - Москва : Стандартинформ, 2009. - 11 с.
7 ГОСТ Р 55435-2013 Магистральный трубопроводный транспорт нефти и нефтепродуктов. Эксплуатация и техническое обслуживание. Основные положения. - Введ. 01.11.2013. - Москва : Стандартинформ, 2014. - 53 с.
8 ГОСТ Р 54907-2012 Магистральный трубопроводный транспорт нефти и нефтепродуктов. Техническое диагностирование. Основные положения . - Введ. 01.01.2012. - Москва : Стандартинформ, 2012. - 20 с.
9 ГОСТ Р 56542-2015 Контроль неразрушающий. Классификация видов и методов. - Введ. 01.06.2016. - Москва : Стандартинформ, 2015. - 26 с.
10 ВСН 011-88 Строительство магистральных и промысловых трубопроводов. Очистка полости и испытание. - Взамен ВСН 157-83 ; введ. 01.02.1989. - Москва : Миннефтегазстрой, 1989. - 113 с.
11 ГОСТ Р 55612-2013 Контроль неразрушающий магнитный. Термины и определения. - Введ. 01.01.2015. - Москва : Стандартинформ, 2014. - 11 с.
12 ГОСТ Р ИСО 12718-2009 Контроль неразрушающий. Контроль вихретоковый. Термины и определения. - Введ. 01.12.2010. - Москва : Стандартинформ, 2011. - 40 с.
13 ГОСТ Р 55724-2013 Контроль неразрушающий. Соединения сварные. Методы ультразвуковые. - Введ. 01.07.2015. - Москва : Стандартинформ, 2015. - 44 с.
14 ГОСТ Р 52727-2007 Техническая диагностика. Акустико-эмиссионная диагностика. Общие требования. - Введ. 01.10.2007. - Москва : Стандартинформ, 2008. - 16 с.
15 РД 153-39.4-067-04 Методы ремонта дефектных участков действующих магистральных нефтепроводов. - Взамен РД 153-39.4-067-00 ; введ. 10.03.2004. - Москва : ОАО «АК «Транснефть» № 2004, 2008. - 52 с.
16 Пат. 157233 Российская Федерация, МПК F 16 L 1/06. Кольцевой бетонный утяжелитель / Д. В. Чернусский, Д. Н. Сницарь ; патентообладатель
ООО «Мехсервис». - № 2014139501/06 ; заявл. 30.09.14 ; опубл. 27.11.15, Бюл. № 33. - 4 с.
17 Пат. 133895 Российская Федерация, МПК F 16 L 1/06. Утяжелитель трубопровода / Ю. А. Данилов, А. Н. Пономарев, М. Ю. Данилов, В. М. Шарыгин, В. Н. Лисин, В. В. Хабаров ; патентообладатель ЗАО «Новые технологии». - № 2013131981/03 ; заявл. 09.07.13 ; опубл. 27.10.2013, Бюл. № 30. - 3 с.
18 РД-01.120.00-КТН-228-06 Магистральный нефтепроводный транспорт. Термины и определения. - Введ. 01.08.2006. - Москва : ОАО «АК «Транснефть» № 2006, 2011. - 127 с.
19 РД 39-30-499-80 Положение о техническом обслуживании и ремонте линейной части магистральных нефтепроводов. - Введ. 10.02.1981. - Москва : Миннефтепром, 1981. - 48 с.
20 РД 39-00147105-015-98 Правила капитального ремонта магистральных нефтепроводов. - Взамен «Правил капитального ремонта подземных трубопроводов», 1992 г. ; введ. 01.09.1998. - Москва : Институт проблем транспорта энергоресурсов (ИПТЭР), 1998. - 197 с.
21 РД 153-39.4-130-2002 Регламент по вырезке и врезке «катушек» соединительных деталей, заглушек, запорной и регулирующей арматуры и подключению участков магистральных нефтепроводов. - Взамен РД 153-39.4Р- 130-2002 ; введ. 08.10.2002. - Москва : ГУП Издательство «Нефть и газ», 2003. - 41 с.
22 РД 153-39.4-086-01 Технология сварочно-монтажных работ по установке ремонтных конструкций (муфт и патрубков) на действующие магистральные нефтепроводы. - Введ. 01.01.2001. - Москва : ГУП Издательство «Нефть и газ», 2001. - 35 с.
23 Типовые расчеты при проектировании и эксплуатации нефтебаз и нефтепроводов : учеб. пособие для ВУЗов / П. И. Тугунов, В. Ф. Новоселов, А. А. Коршак, А. М. Шаммазов. - Уфа : ООО «ДизайнПолиграфСервис», 2002. - 658 с.
24 Бабин, Л. А. Типовые расчеты при сооружении трубопроводов : учеб. пособие для ВУЗов / Л. А. Бабин, Л. И. Быков, В. Я. Волохов. - Москва : Недра,1995 - 255 с.
25 Технология сооружения газонефтепроводов : учеб. пособие для ВУЗов / Ф. М. Мустафин [и др.] ; отв. ред. Г. Г. Васильева. - Уфа : Нефтегазовое дело,2007. - 632 с.
26 ПОТ РО-13153-ЦМ-933-03 Отраслевые правила по охране труда в хозяйстве грузовой и коммерческой работы на федеральном железнодорожном транспорте. - Введ. 20.01.2003. - Москва : МПС РФ, 2003. - 31 с.
27 Федеральные нормы и правила в области промышленной безопасности «Правила безопасности опасных производственных объектов, на которых используются подъемные сооружения». - Введ. 12.11.2012. - Москва : ЗАО НТЦ ПБ, 2014. - 148 с.
29 СП 86.13330.2014 Магистральные трубопроводы (пересмотр актуализированного СНиП III-42-80* «Магистральные трубопроводы» (СП 86.13330.2012)). - Введ. 01.06.2014. - Москва : Минстрой России, 2014. - 182 с.
30 ВСН 31-81 Инструкция по производству строительных работ в охранных зонах магистральных трубопроводов министерства нефтяной промышленности. - Введ. 01.11.1981. - Уфа : ВНИИСПТнефти, 1985. - 4 с.
31 РД 102-011-89 Охрана труда. Организационно-методические документы. - Введ. 01.04.1989. - Москва : Миннефтегазстрой, 1989 - 155 с.
32 ПБ 03-273-99 Правила аттестации сварщиков и специалистов сварочного производства. - Введ. 15.01.2000. - Москва : Госгортехнадзор России № 2003, 2003. - 30 с.
33 РД 03-495-02 Технологический регламент проведения аттестации сварщиков и специалистов сварочного производства. - Введ. 17.07.02. - Москва : ПИО ОБТ, 2004. - 78 с.
34 РД-25.160.00-КТН-011-10 Сварка при строительстве и ремонте магистральных нефтепроводов. - Введ. 31.12.2009. - Москва : ОАО «АК «Транснефть», 2009. - 36 с.
35 РД 03-615-03 Порядок применения сварочных технологий при изготовлении, монтаже, ремонте и реконструкции технических устройств для опасных производственных объектов. - Введ. 19.06.2003. - Москва : ПИО ОБТ, 2003. - 22 с.
36 РД-23.040.00-КТН-386-09 Технология ремонта магистральных нефтепроводов и нефтепродуктопроводов с давлением до 6,3 МПа. - Введ. 31.12.2009. - Москва : ОАО «АК «Транснефть», 2009. - 78 с.
37 ПБ 03-440-02 Правила аттестации персонала в области неразрушающего контроля. - Введ. 23.01.2002. - Москва : НПО ОБТ, 2002. - 56 с.
38 ОСТ 153-39.4-027-2002 Технология демонтажа линейной части магистральных нефтепроводов. - Введ. 30.06.2003. - Москва : Минэнерго России, 2003. - 65 с.
39 РД-75.180.00-КТН-104-10 Правила освобождения от нефти при выходе из эксплуатции и консервации магистральных нефтепроводов. - Взамен РД 75.180.00-КТН-135-09 ; введ. 28.04.2010. - Москва : ОАО «АК «Транснефть», 2010. - 83 с.
40 ВСН 008-88 Строительство магистральных и промысловых трубопроводов. Противокоррозионная и тепловая изоляция. - Взамен ВСН 2¬84-82, ВСН 31-82, ВСН 201-86, ВСН 205-86, ОСТ 102-76-83 ; введ. 01.01.1989. - Москва : Миннефтегазстрой, 1990. - 102 с.
41 ГОСТ Р51164-98 Трубопроводы стальные магистральные. Общие требования к защите от коррозии. - Введ. 01.07.1999. - Москва : ИПК Издательство стандартов, 1998. - 46 с.
42 ОТТ-25.220.01-КТН-189-10 Наружное антикоррозионное покрытие сварных стыков трубопроводов. - Взамен ОТТ-04.00-45.21.30-КТН-002-1-03 ; введ. 16.08.2010. - Москва : ОАО «АК «Транснефть», 2010. - 54 с.
43 ОТТ-04.00-27.22.00-КТН-006-1-03 Технические требования на наружное антикоррозионное покрытие фасонных соединительных деталей и задвижек трубопроводов. - Введ. 01.01.2003. - Москва : ОАО «ВНИИСТ», 2003. - 12 с.
44 ВСН 004-88 Строительство магистральных трубопроводов. Технология и организация. - Введ. 01.04.1989. - Москва : Миннефтегазстрой, 1989. - 93 с.
45 СНиП 12-03-2001 Безопасность труда в строительстве. Часть 1. Общие требования. - Взамен СНиП 12-03-99* ; введ. 01.09.2001. - Москва : Госстрой России, 2001. - 48 с.
46 СНиП 12-04-2002 Безопасность труда в строительстве. Часть 2. Строительное производство. - Введ. 01.01.2003. - Госстрой России, 2002. - 35 с.
47 ОР-19.000.00-КТН-194-10 Порядок очистки, гидроиспытаний и внутритрубной диагностики нефтепроводов после завершения строительно-монтажных работ. - Взамен ОР-19.000.00-КТН-009-10 ; введ. 02.09.2010. - Москва : ОАО «АК «Транснефть», 2010. - 350 с.
48 РД-93.010.00-КТН-114-07 Магистральные нефтепроводы. Правила производства и приемки строительно-монтажных работ. - Введ 14.05.2007. - Москва : ОАО «АК «Транснефть», 2007. - 152 с.
49 РД-19.100.00-КТН-192-10 Правила технической диагностики нефтепроводов при приемке после строительства и в процессе эксплуатации. - Взамен РД-16.01-60.30.00-КТН-068-1-05 ; введ. 02.09.2010. - Москва : ОАО «АК «Транснефть», 2010. - 93 с.
50 Лизинговый калькулятор // АО «Лизинговая компания «КАМАЗ» [сайт]. - Набережные Челны, 2016. - Режим доступа: http://kamazleasing.ru.
51 Св. электроды LB-52U д.4,0 (Япония) (5,0кг) // Интернет-магазин сварочного и грузоподъемного оборудования А. Svarkov [сайт]. - Режим доступа: http://asvarkov.tiu.ru.
52 Дизельное топливо летнее ЕВРО сорт С Ачинский НПЗ // Сеть региональных бизнес порталов RegTorg.Ru [сайт]. - Режим доступа:
http://www.regtorg.ru.
53 Динамика цен на нефть Brent (ICE.Brent, USD за баррель) // ООО «Яндекс» [сайт]. - Режим доступа: https://news.yandex.ru.
54 Динамика курса доллара США к рублю (USDTOM_UTS, MOEX) // ООО «Яндекс» [сайт]. - Режим доступа: https://news.yandex.ru.
55 ГОСТ 12.0.003-74 Система стандартов безопасности труда. Опасные и вредные производственные факторы. Классификация. - Введ. 01.01.76. - Москва : ИПК Издательство стандартов, 2004. - 4 с.
56 СНиП 2.01.07-85 Нагрузки и воздействия. - Взамен главы СНиП II-6- 74 ; введ. 01.01.1987. - Москва : ИБ Нормирование, стандартизация и сертификация в строительстве, 2003. - 31 с.
57 СанПиН 2.1.2.2645-10 Санитарно-эпидемиологические требования к условиям проживания в жилых зданиях и помещениях. - Взамен СанПиН 2.1.2.1002-00 ; введ. 15.07.2010. - Москва : Роспотребнадзор, 2010. - 29 с.
58 ГОСТ 12.1.005-88 ССБТ Общие санитарно-гигиенически требования к воздуху рабочей зоны. - Взамен ГОСТ 12.1.005-76 ; введ. 01.01.1989. - Москва : Стандартинформ, 2008. - 48 с.
59 ГОСТ 12.1.003-2014 ССБТ. Шум. Общие требования безопасности. - Взамен ГОСТ 12.1.003-83, ГОСТ 12.1.023-80 ; введ. 01.11.2015. - Москва : Стандартинформ, 2015. - 27 с.
60 ГОСТ 12.1.012-2004 ССБТ. Вибрационная безопасность. Общие требования. - Взамен ГОСТ 12.1.012-90 ; введ. 01.07.2008. - Москва : Стандартинформ, 2010. - 20 с.
61 СН 2.2.4/2.1.8.562-96 Шум на рабочих местах, в помещениях жилых, общественных зданий и на территории жилой застройки. - Введ. 31.10.1996. - Москва : Госкомсанэпиднадзор РФ, 1996. - 8 с.
62 ГОСТ 12.1.046-2014 ССБТ. Строительство. Нормы освещения строительных площадок. - Взамен ГОСТ 12.1.046-85 ; введ. 01.07.2015. - Москва : Стандартинформ, 2015. - 23 с.
63 СП 52.13330.2011 Естественное и искусственное освещение. - Введ. 20.05.2011. - Москва : Минрегион России, 2011. - 74 с.
64 Об утверждении Типовых норм бесплатной выдачи сертифицированных специальной одежды, специальной обуви и других средств индивидуальной защиты работникам жилищно-коммунального хозяйства, занятым на работах с вредными и (или) опасными условиями труда, а также на работах, выполняемых в особых температурных условиях или связанных с загрязнением : приказ Минздравсоцразвития РФ от 03.10.2008 N 543н // Российская газета. - 2014. - 28 мая.
65 РД-13.220.00-КТН-211-12 Правила пожарной безопасности на объектах организаций системы Транснефть. - Взамен РД-13.220.00-КТН-575-06 ; введ. 01.01.2013. - Москва : ОАО АК "Транснефть, 2014. - 187 с.
66 ГОСТ 12.3.003-86 ССБТ. Работы электросварочные. Требования безопасности. - Взамен ГОСТ 12.3.003-75 ; введ. 01.01.88. - Москва : ИПК Издательство стандартов, 2003. - 11 с.
67 ГОСТ 19433-88 Грузы опасные. Классификация и маркировка. - Взамен ГОСТ 19433-81 ; введ. 01.01.90. - Москва : ИПК Издательство стандартов, 2004. - 49 с.
68 ГОСТ 30852.5-2002 Электрооборудование взрывозащищенное. Часть 4. Метод определения температуры самовоспламенения. - Введ. 15.02.2014. - Москва : Стандартинформ, 2014. - 23 с.
69 ГОСТ 30852.11-2002 Электрооборудование взрывозащищенное. Часть 12. Классификация смесей газов и паров с воздухом по безопасным экспериментальным максимальным зазорам и минимальным воспламеняющим токам. - Введ. 15.02.2014. - Москва : Стандартинформ, 2014. - 16 с.
70 СП 12.13130.2009 Определение категорий помещений, зданий и наружных установок по взрывопожарной и пожарной опасности. - Введ. 01.05.2009. - Москва : ФГУ ВНИИПО МЧС России, 2009. - 32 с.
71 ГОСТ 31610.10-2012 Электрооборудование для взрывоопасных газовых сред. Часть 10. Классификация взрывоопасных зон. - Введ. 15.02.2014. - Москва : Стандартинформ, 2014. - 51 с.
72 ГОСТ 30852.0-2002 Электрооборудование взрывозащищенное. Часть 0. Общие требования. - Введ. 15.02.2014. - Москва : Стандартинформ, 2014. - 56 с.
73 Постановление 1149 О порядке отнесения территорий к группам по гражданской обороне // Российская газета. - 2015. - 21 мая.
74 Технический регламент о требованиях пожарной безопасности : федер. закон Российской Федерации от 22.07.2008 №123-ФЗ // КонсультантПлюс. - 2016. - 20 апр.
75 СНиП 21-01-97*. Пожарная безопасность зданий и сооружений. - Взамен СНиП 2.01.02-85* ; введ. 01.01.1998. - Москва : Госстрой России, ГУП ЦПП, 1999. - 28 с.
76 О противопожарном режиме : постановление Правительства РФ от 25.04.2012 N 390 // КонсультантПлюс. - 2016. - 20 апр.
77 Водный кодекс Российской Федерации : федер. закон от 03.06.2006 N 74-ФЗ. // КонсультантПлюс. - 2016. - 20 апр.