Методические указания. Изоляционно-укладочные работы проводит механизированная изоляционно-укладочная колонна после того, как на трассе трубопровода сварены в плеть или сплошную

Изоляционно-укладочные работы проводит механизированная изоляционно-укладочная колонна после того, как на трассе трубопровода сварены в плеть или сплошную нитку секции труб и разработана траншея. При выполнении основных работ такой колонной, движущейся вдоль трассы трубопровода, осуще­ствляются следующие операции:

трубоукладчики с помощью троллейных тележек-подвесок при­поднимают участок нитки трубопровода, лежащей на бровке траншеи, для обеспечения прохода очистной и изоляционной ма­шин (или комбинированной очистно-изоляционной машины) и не­прерывной укладки изолированного трубопровода в траншею;

очистная машина очищает до металлического блеска наружную поверхность трубопровода от грязи, окалины, ржавчи­ны и пыли;

одновременно на очищенную поверхность трубопровода нано­сится грунтовка (битумный праймер или клеевой слой);

изоляционная машина наносит на загрунтованную поверхность трубопровода изоляционное покрытие.

По мере продвижения изоляционно-укладочной колонны изо­лированный трубопровод опускается в траншею.

Данный способ проведения изоляционно-укладочных работ называют совмещенным.

При раздельном способе выполнения изоляционно-укладочных работ выложенную на бровке траншеи плеть или сплошную нитку трубопровода изолируют и снова укладывают на прежнее место, но на инвентарные лежки с мягкими прокладками, предохраняю­щими изоляцию от повреждений. Спустя некоторое время (1 сут и более) трубопровод с помощью трубоукладчиков и обрезиненных тросовых полотенец опускают в траншею. В настоящее время этот способ применяют крайне редко.

Состав и объем дополнительных работ, выполняемых изоля­ционно-укладочной колонной, зависят от природно-климатических условий прокладки магистрального трубопровода, применяемых изоляционных материалов и методов закрепления трубопровода на проектных отметках. К ним относят подогрев трубопровода в зимнее время для его очистки от снега, льда и осушки поверх­ности; приготовление праймера (при использовании в качестве грунтовки битумных материалов); приготовление или подогрев битумно-резиновой мастики заводского изготовления; подогрев полимерных липких лент в зимних условиях; футеровку трубо­провода или отдельных трубных секций; балластировку и закреп­ление анкерами трубопровода на проектных отметках; охлаждение нанесенного на трубопровод битумно-резинового изоляционного покрытия для предотвращения его повреждения при опускании в траншею комьями грунта.

В настоящее время при строительстве магистральных трубо­проводов широко применяют трубы, изолированные в заводских условиях. В этих случаях поступающие с трубосварочной базы трехтрубные секции изолированных труб (два стыка могут быть изолированы на базе) сваривают на бровке траншеи в плети или сплошную нитку и выкладывают на инвентарные лежки с мягкими прокладками. Участки трубопровода с неизолированными стыками трубоукладчиками (с помощью полотенец) последовательно при­поднимаются на высоту 0,5 м для установки на стык разъемной очистно-изоляционной машины ИС-101, ИС-122, ИС-142 (для тру­бопроводов диаметром соответственно 1020, 1220 и 1420 мм). Сты­ки труб изолируют, при необходимости одновременно ремонтируя поврежденную изоляцию. Спустя некоторое время полностью изо­лированная плеть или нитка трубопровода опускается в траншею специальным звеном трубоукладчиков. При одновремен­ной работе нескольких очистно-изоляционных машин каждая из них работает на своей захватке. Возможна их совместная работа челночным способом, при котором операции выполняются после­довательно через стык (две машины) или через два стыка (три машины).

Проведение изоляционно-укладочных работ в трассовых усло­виях всегда связано с возможностью повреждения изоляционного покрытия трубопровода, поэтому техническими условиями пред­усмотрена защитная обертка, предохраняющая его от механиче­ских повреждений.

В настоящее время для изоляции магистральных трубопрово­дов широко используются полимерные ленты. В этом случае плеть или сплошная нитка трубопровода должна быть уложена вдоль траншеи на расстоянии примерно 1,5 м от бровки до крайней образующей трубопровода. Для обеспечения равномерного покрытия клеевую грунтовку перед нанесением на очищенную поверхность трубопровода тщательно перемешивают грунтовочным смесителем ГС-241. Слой грунтовки должен быть сплошным, без подтеков, сгустков и пузырей. При необходимости ее можно разбавить бензином Б -70 (не более 10% от объема грун­товки) непосредственно перед нанесением. Для равномерного растирания грунтовки на изоляционной машине следует устанав­ливать вращающееся полотенце. Температура грунтовки при на­несении – 10-30 °С.

Изоляционные ленты наносят на трубопровод по невысохшей грунтовке при температуре окружающего воздуха не ниже -40°С. Если температура окружающего воздуха ниже 10°С, то рулоны ленты перед нанесением необходимо выдержать в теплом помещении в течение 48 ч при температуре не ниже 15°С. При температуре окружающего воздуха ниже 3°С поверхность изолируемого трубопровода необходимо подогреть с помощью сушильной установки до температуры 15-50°С.

Важнейшее условие, обеспечивающее плотное прилегание лен­ты и создание герметичности в нахлестке витков, - постоянное натяжение ленты (в Н на 1 см ширины): при. 40 °С-10-15, 20 °С – 15-20, -30 °С -20-30.

При установке на шпулю машины нового рулона конец уже нанесенного полотнища ленты необходимо приподнять на 10-15 см и подклеить под него конец разматываемого рулона. За­тем эти концы следует разгладить на изолируемой поверхности и прижать их рукой до следующего витка ленты.

По окончании работы систему подачи грунтовки на трубопро­вод промывают циклогексаном или бензином Б-70, соблюдая меры пожарной безопасности.

Трубопровод укладывают в траншею одновременно с изоля­цией его поверхности, обеспечивая проектное положение трубо­провода, сохранность труб и изоляционного покрытия, плотное прилегание трубопровода ко дну траншеи, минимальное расстоя­ние между трубопроводом и стенкой траншеи. После укладки в течение одной смены необходимо присыпать грунтом трубопровод или полностью засыпать траншею во избежание образования вздутий на покрытии.

Ход изоляционных работ должен постоянно регистрироваться в журнале работ по очистке, праймированию, изоляции и засыпке трубопровода. В этом журнале фиксируют границы участков вы­полняемых работ, качество изоляции за подписью лиц, ответствен­ных за выполнение работ. По окончании работ на участке со­ставляют акт на приемку работ по изоляции и укладке трубопро­вода в траншею.

Битумно-резиновую мастику в качестве изоляционного покры­тия используют преимущественно на трубопроводах диаметром до 720 мм. Как правило, на трассу поступает би­тумная мастика заводского изготовления. В этом случае по транс­портной схеме определяют место расположения битумоплавильной базы.

Битумную мастику заводского изготовления доставляют со склада на разделочную площадку автопогрузчиками. Затем ее очищают от упаковочной бумаги, разделывают на куски массой 8-12 кг на установке для резки мастики РМ-451 или вручную и сбрасывают в приемный лоток ленточного транспортера.

Битумную мастику заводского изготовления плавят в котлах установок УБК-81 или БК-4. Эти котлы заполняют мастикой на ¹/₅ объема. Затем зажигают горелки котлов, перемешивают рас­плавленную мастику, извлекают остатки оберточной бумаги, до­гружают котлы мастикой до ³/₄ объема. После этого увеличивают

пламя горелок, снова перемешивают расплавленную мастику и удаляют остатки оберточной бумаги. Для обезвоживания мастики медленно повышают ее температуру от 160 до 180 °С при постоян­ном перемешивании массы до исчезновения с ее поверхности пены. После окончания процесса гасят горелки котлов. До пере­качки в битумозаправщики необходимо поддерживать температуру готовой мастики в пределах 150-170 °С (выдержка мастики в котлах при температуре 120°С свыше 3 ч недопустима). При пе­рекачке мастики в битумозаправщики в котлах для ускорения следующей плавки необходимо оставлять примерно ¹/₅ объема мастики.

Приготовление битумной грунтовки (в емкости грунтовочного смесителя за одно приготовление получают 1,4 м³ битумной грунтовки) включает следующие операции. Колотый битум (куски по 1-2 кг) загружают в битумоплавильный котел ИСТ-ЗБ (0,5-0,45 м³). Затем зажигают обе горелки, расплавляют и обезвожи­вают битум и удаляют остатки оберточной бумаги, гасят горелки котла и охлаждают битум до 100-80 °С. К грунтовочному смеси­телю подвозят заправочный агрегат МЗ-3904 и остывший в котле битум. В емкость грунтовочного смесителя из цистерны заправоч­ного агрегата перекачивают 1,05 м³ бензина (до отметки в смеси­теле). Битум из котла сливают в лейку и выливают тонкой струей в бензин, постоянно размешивая массу до полного растворения битума в бензине: после этого тщательно закрывают емкость сме­сителя, очищают инвентарь от битума и при необходимости про­мывают детали смесителя. При заправке бака очистной машины грунтовку процеживают через металлическую сетку (400 отверстий на 1 см²). Готовую грунтовку хранят до использования в плотно закрытом грунтовочном смесителе.

Для противокоррозионной защиты стальных трубопроводов может использоваться грунтовка ГТ-754ИН (для нанесения под полимерные изоляционные ленты, битумные изоляционные мате­риалы, в качестве защитного покрытия).

До начала проведения изоляционно-укладочных работ, выпол­няемых в данном случае, как правило, совмещенным методом, плеть или сплошную нитку у трубопровода укладывают на рас­стоянии примерно 1,5 м от бровки траншеи. К очистной машине доставляют грунтовку и заливают ее в праймерный бак. К изоля­ционной машине битумозаправщиком подают битумную мастику и заливают ее в ванну машины, шпули которой заправлены ру­лонами стеклохолста и защитной обертки.

После опробования очистной (пробный прогон на 2-3 м) и изоляционной (включение насосов, прогрев обечайки в течение 2-3 мин, проверка циркуляции мастики, пробный прогон на 2-3 м) машин изоляционно-укладочная колонна приступает к рабо­те по одновременной очистке, грунтовке, изоляции и укладке изо­лированного трубопровода в траншею. Поверхность трубопровода очищают скребки и щетки очистной машины, которые своевремен­но меняют. С поверхности трубопровода удаляют землю, ржав­чину и грязь, частицы окалины, механически слабо связанные с металлом трубы, масло и ржавую пыль, не допуская попадания масла и воды в виде капель или пленки с очистной машины. Пос­ле очистки трубопровод имеет шероховатую поверхность ровного серого цвета с проблесками металла.

После этого сразу же приступают к нанесению на поверхность трубопровода ровного слоя грунтовки толщиной 0,1-0,2 мм, не допуская пропусков, подтеков, сгустков, пузырей и вздутий. Грунтовка должна иметь хорошее сцепление с поверхностью трубы. Поврежденные места грунтуют вручную, предварительно смыв нарушенный слой бензином. Грунтовку транспортируют в смеси­теле на буксире трубоукладчика. Изоляцию производят по высох­шей грунтовке (разрешено изолировать по грунтовке, которая дает отлип, но не смазывается), постоянно контролируя температуру мастики в ванне и количество мастики в обечайке, качество наносимого слоя битумной мастики по всему периметру трубы, ар­мирования мастичного слоя и отмечая места, требующие ремонта. Мастичный слой армируют стеклохолстом, полностью погружая его в слой мастики. Покрытие со стеклохолстом должно иметь ровный черный цвет. Нахлест края последующего витка полотна стеклохолста на предыдущий делают равным 20-30 мм. Полотно стеклохолста для намотки накладывают на поверхность горячей жидкой мастики с погружением в нее без морщин, складок, гоф­ров. Конец полотна намотанного рулона не менее чем на 100 мм перекрывают концом полотна нового рулона.

При длительных перерывах в работе ванну изоляционной ма­шины освобождают, мастику сливают, талрепы фартука обечайки отстегивают с правой стороны машины, обечайку и ее фартук тщательно очищают от остатков мастики. Для защиты от загряз­нения пустую ванну затягивают брезентом.

Бригадир наблюдает за состоянием дна и откосов траншеи, положением трубопровода в пространстве траншеи, изгибом тру­бопровода и правильностью укладки его на дно.

На время длительных перерывов и в конце смены краны-тру­боукладчики сдвигают на расстояние до 1-2 м друг к другу с одновременным опусканием трубопровода до 0,5-0,6 м над уров­нем бровки траншеи.

Методы проведения изоляционно-укладочных работ зависят от природно-климатических условий.

В горных условиях в состав изоляционно-укладочной колонны включают дополнительные трубоукладчики, при проведении работ производят якорение не только очистной и изоляционной машин, но и трубоукладчиков, в скальных грунтах устраивают постель под трубопровод из минерального грунта и присыпку также ми­неральным грунтом или футеровку отдельных участков трубо­провода.

В условиях болот, заболоченной и обводненной местности дви­жение машин изоляционно-укладочной колонны даже по лежне­вым дорогам исключительно затруднено: отдельные машины пере­мещаются так называемыми «перебежками» (продвигается одна, затем вторая, третья машины). В такой местности иногда един­ственно приемлемым является метод сплава и протаскивания тру­бопровода на участках значительной протяженности. Наиболее сложная и трудоемкая операция - закрепление трубопровода на проектной отметке с помощью железобетонных пригружателеи или анкерными устройствами.

Для балластировки магистральных трубопроводов в основном применяют железобетонные седловидные грузы, устанавливаемые на специальных (чаще всего из бризола) подкладках. Работы по подвеске железобетонных пригружателей выполняет бригада численностью 10-20 чел., что зависит от усло­вий проведения работ и диаметра трубопровода. В комплект ма­шин и механизмов для навески железобетонных пригружателей входят автомобили с прицепами, число которых зависит от дальности ездок, 2-3 трелевочных трактора ТТ-4, кран-экскаватор Э-652БС и автокран КС-4364.

Пригружатели с прирельсовых или припортовых складов ав­тотранспортом доставляют к границе участка их установки. Здесь пригружатели разгружают автокраном и временно складируют. Затем их трелевочными тракторами на пеносанях разводят вдоль уложенного в обводненную траншею трубопровода. Одновременно на трубопровод в местах установки пригружателей горячим биту­мом наклеивают трехслойные прокладки из бризола. (Вместо про­кладок из бризола часто используют деревянные футеровочные рейки).

На трубопровод пригружатели устанавливают краном-экска­ватором, при необходимости перемещающимся по перекидным еланям. Пригружатели можно устанавливать группами. Для тру­бопроводов диаметром 1020-1420 мм расстояние между соседни­ми группами не должно превышать 25 м.

При закреплении магистральных трубопроводов на проектной отметке широко используют винтовые анкерные устройства. Работы по закреплению трубопровода анкерными устройствами выполняет специализированная бригада (6-8 чел.). В комплект машин и механизмов входят 1-2 автомобиля, анкерный вращатель ВАГ-201 или ВАГ-202, передвижной сварочный агрегат для сварки тяг анкера с силовым поясом, гусеничный тягач типа ГГТ и малый битумоплавильный котел ИСТ-ЗБ.

Работы по закреплению магистральных трубопроводов винто­выми анкерными устройствами выполняют по одной из трех схем: первая схема предусматривает работы по закреплению трубопро­водов, прокладываемых подземно на обводненных и заболочен­ных участках протяженностью до 300 м, вторая - на участках протяженностью свыше 300 м, которые перемычками разделяют на более мелкие участки; третья - проведение работ по закреп­лению трубопроводов, прокладываемых наземным способом или в насыпях, при пересечении периодически затопляемых участков.

До начала работ но закреплению трубопроводов анкерными устройствами необходимо выполнить ряд подготовительных меро­приятий, обеспечивающих проход техники вдоль закрепляемого участка (устройство или ремонт вдольтрассовых грунтовых и леж­невых дорог, отвод поверхностных вод, осушение отдельных уча­стков) и работы по ремонту дефектных мест в изоляции элементов анкерных устройств,, полученных при их транспортировке с заво­да-изготовителя; нанесение защитного покрытия на элементы анкерных устройств, поступивших с завода-изготовителя без про­тивокоррозионной защиты; изготовление и изоляцию элементов ан­керных устройств (при небольших объемах работ по закреплению трубопроводов и наличии соответствующих материалов).

К месту установки комплекты винтовых анкерных креплений транспортируют на автомобилях, а при незначительных расстоя­ниях - на прицепах или пенах-волокушах к трактору или машине для завинчивания анкеров.

Магистральные трубопроводы крепят винтовыми анкерными устройствами на проектных отметках в несколько этапов: завин­чивание анкеров в грунт; погружение трубопровода на проектные отметки; закрепление трубопровода на проектных отметках.

Машины ВАГ-201 или ВАГ-202 при завинчивании анкеров размещают у места установки анкерного крепления на расстоя­нии не менее 0,5 м от линии угла естественного откоса грунта или вплотную к отбойному бревну лежневой дороги. Анкеры за­винчивают в дно траншеи, если пространство между трубопро­водом и стенкой траншеи позволяет свободно пройти винтовой части анкера, и в откосы, если это пространство мало. При уста­новке анкеров в откосы в местах завинчивания предварительно устраивают приямки (ниши) размером (в плане) на 10-15 см больше круга лопасти применяемых анкеров и глубиной до от­метки низа трубопровода. Для предотвращения порчи изоляции на трубопровод в местах завинчивания анкеров и устройства приямков набрасывают переносной защитный фартук, изготовлен­ный из дощатых реек, укрепленных на брезентовом полотне. Ми­нимальное приближение штанги к стенке изолированного трубо­провода при завинчивании анкеров должно быть равным 10-15 см.

При проведении работ по закреплению трубопроводов в об­водненных траншеях небольшой протяженности и с незначитель­ным притоком воды сначала по обе стороны трубопровода за один проход вдоль закрепляемого участка завинчивают анкеры. Затем трубопровод погружают на проектную отметку и закреп­ляют его путем соединения стержней анкеров с хомутом. Трубо­провод погружают на проектную отметку путем откачки воды из траншеи передвижными водоотливными установками, располагае­мыми в пониженных местах траншеи. Воду сбрасывают в овраги или другие пониженные места, а также в специально устроенные водосборники. Горизонт воды в обводненных траншеях должен быть снижен до уровня, обеспечивающего проектное положение трубопровода. При постоянном притоке воды в траншею проект­ное положение трубопровода в процессе его закрепления должно обеспечиваться периодическим или постоянным водоотводом.

При закреплении трубопровода осуществляют следующие опе­рации: укладку бризола, футеровочного мата и установку силово­го пояса, соединение силового пояса со стержнями анкеров (обыч­но сваркой); изоляцию всего пояса и узлов соединения стержней с поясом. Засыпать трубопровод необходимо вслед за его закреп­лением.

В зимний период строительства анкеры устанавливают в та­лый грунт непосредственно после разработки траншеи и укладки трубопровода, эта операция должна быть синхронно увязана с проведением основных видов строительно-монтажных работ. Для предотвращения замораживания дна траншеи и выброшен­ного в бруствер грунта темп разработки траншеи должен соот­ветствовать темпу изоляционно-укладочных работ.

Вопросы для самоконтроля

1. Очистка поверхности труб перед нанесением изоляционного покрытия.

2. Приготовление битумной изоляции.

3. Нанесение битумной изоляции.

4. Изоляция в трассовых услови­ях полимерными лентами.

5. Термоусаживающиеся манжеты для изоляции сты­ков.

6. Укладка трубопровода.

7. Состав изоляционно-укладочной колонны.

8. Кон­троль качества изоляции.

9. Расстановка трубоукладчиков в изоляционно-укладочной ко­лонне.

10. Оформление документации на изоляцию.