способ ремонта оголенных участков подводного трубопровода (варианты)

Формула изобретения

1. Способ ремонта оголенного участка подводного трубопровода без провиса, включающий формирование искусственной донной поверхности возле трубопровода на месте его размыва, укладку на сформированную донную поверхность ковра из гибкого прочного материала, отличающийся тем, что донную поверхность формируют путем заполнения места размыва упакованным в мягкую тару инертным материалом, а в качестве ковра укладывают сплошной нижний ковер ячеистой структуры с запасом по краям не менее 5 м, для защиты от сдвигов на нижнем ковре устанавливают вертикальные закрепляющие стержни, на нижний ковер холмообразно укладывают упакованный в мягкую тару инертный материал, перекрывают уложенный материал верхним сплошным ковром, соединяют края нижнего ковра с верхним и закрепляют на верхнем ковре вертикальные стержни, при этом высота укладки материала над трубопроводом составляет предпочтительно не менее 1 м.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что ковры выполнены из металлической сетки рабица, а вертикальные элементы из металлической проволоки и/или прутков.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве тары используют мешки и/или пакеты, выполненные из натуральных и/или синтетических волокон.

4. Способ по п.1, отличающийся тем, что после укладки верхнего ковра осуществляют уплотнение путем намывания грунта гидромонитором.

5. Способ по п.1, отличающийся тем, что выше и ниже по течению воды к краям ковров прикрепляют балластные пригрузы.

6. Способ ремонта оголенного участка подводного трубопровода с провисом, включающий формирование искусственной донной поверхности на месте размыва трубопровода, укладку ковра из гибкого прочного материала, отличающийся тем, что на дно размытого участка укладывают сплошной нижний ковер ячеистой структуры с запасом по краям не менее 5 м, закрепляют на нижнем ковре вертикальные стержни, формируют опорную поверхность под трубопровод путем плотной укладки на ковер упакованного в мягкую тару инертного материала, осуществляют последующую холмообразную укладку упакованного в мягкую тару инертного материала над трубой, перекрывают уложенный материал верхним сплошным ковром, соединяют края нижнего ковра с верхним и закрепляют на верхнем ковре вертикальные стержни, при этом высота укладки материала над трубой составляет предпочтительно не менее 1 м.

7. Способ по п.6, отличающийся тем, что ковры выполнены из металлической сетки рабица, а вертикальные элементы из металлической проволоки и/или прутков.

8. Способ по.6, отличающийся тем, что в качестве тары используют мешки и/или пакеты, выполненные из натуральных и/или синтетических волокон.

9. Способ по п.6, отличающийся тем, что после укладки верхнего ковра осуществляют уплотнение путем намывания грунта гидромонитором.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к гидротехническому строительству и может быть использовано при ремонте действующих подводных трубопроводов при ликвидации размывов провисающих и оголенных участков нефтепроводов, газопроводов, водоводов, также изобретение может быть использовано для защиты от размыва поверхности дна течением воды.

Известен способ ремонта оголенных и провисших участков трубопроводов отсыпкой инертными неразрываемыми материалами с барж.

Недостатком этого способа является неточность отсыпки и снижение надежности подводного перехода, зависимость от судоходности реки.

Известен способ ремонта оголенного участка подводного трубопровода (патент РФ №20029013), выбранный за прототип, включающий засыпку размытого участка грунтом, укладку над трубопроводом сплошного ковра из гибкого фильтрующего материала, в виде полосы геотекстиля с защитным покрытием, к продольным краям которого прикрепляют балластные пригрузы.

Недостатком указанного способа является недостаточно надежное закрепление покрытия над трубопроводом и возможность выполнения ремонта в только в летний период.

Задачей, на решение которой направлено изобретение, является разработка доступного, простого и дешевого способа ремонта.

Изобретение позволяет производить ремонт оголенных участков подводного трубопровода в любое время года - в зимний и летний период, обеспечивает повышение надежности подводного перехода, устойчивое положение трубопровода на проектных отметках, снижение стоимости работ по ликвидации размывов в зоне расположения подводного трубопровода.

Изобретение представлено в вариантах.

Технический результат по первому варианту достигается тем, что способ ремонта оголенного участка подводного трубопровода без провиса, включающий формирование искусственной донной поверхности возле трубопровода на месте его размыва, укладку на сформированную донную поверхность ковра из гибкого прочного материала, согласно изобретения, донную поверхность формируют путем заполнения места размыва упакованным в мягкую тару инертным материалом, а в качестве ковра укладывают сплошной нижний ковер ячеистой структуры с запасом по краям не менее 5 метров, для защиты от сдвигов на нижнем ковре устанавливают вертикальные закрепляющие стержни, на нижний ковер холмообразно укладывают упакованный в мягкую тару инертный материал, перекрывают уложенный материал верхним сплошным ковром, соединяют края нижнего ковра с верхним и закрепляют на верхнем ковре вертикальные стержни, при этом высота укладки материала над трубопроводом составляет, предпочтительно, не менее 1 метра.

Ковры выполнены из металлической сетки рабица. а вертикальные элементы - из металлической проволоки и/или прутков.

В качестве тары используют метки и/или пакеты, выполненные из натуральных и/или синтетических волокон.

После укладки верхнего ковра осуществляют уплотнение путем намывания грунта гидромонитором.

Выше и ниже по течению воды к краям ковров прикрепляют балластные пригрузы.

Технический результат по второму варианту достигается тем. что способ ремонта оголенного участка подводного трубопровода с провисом, включающий формирование искусственной донной поверхности на месте размыва трубопровода, укладку ковра из гибкого прочного материала, согласно изобретения, на дно размытого участка укладывают сплошной нижний ковер ячеистой структуры с запасом по краям не менее 5 метров, закрепляют на нижнем ковре вертикальные стержни, формируют опорную поверхность под трубопровод путем плотной укладки на ковер упакованного в мягкую тару инертного материала, осуществляют последующую холмообразную укладку упакованного в мягкую тару инертного материала над трубой, перекрывают уложенный материал верхним сплошным ковром, соединяют края нижнего ковра с верхним и закрепляют на верхнем ковре вертикальные стержни, при этом высота укладки материала над трубой составляет, предпочтительно, не менее 1 метра.

Ковры выполнены из металлической сетки рабица, а вертикальные элементы - из металлической проволоки и/или прутков.

В качестве тары используют мешки и/или пакеты, выполненные из натуральных и/или синтетических волокон.

После укладки верхнего ковра осуществляют уплотнение путем намывания грунта гидромонитором.

Изобретение поясняется чертежами.

На фиг.1 представлен подводный трубопровод с размытым участком и прилегающим к нему участком. На фиг.2 представлен первый вариант ремонта подводного трубопровода без провиса (вид спереди). На фиг.3 представлен второй вариант ремонта подводного трубопровода с провисом (вид спереди).

Способ ремонта по первому варианту осуществляется следующим образом (фиг.2).

На месте размыва возле трубопровода 7 формируют искусственную донную поверхность 4. Для этого предварительно приготовленные и находящиеся на плавсредстве (если работы производятся в весенне-осенний период) или на льду (если работы производятся в зимний период) мешки и/или пакеты 5, заполненные песчано-гравийной смесью, с помощью крана или лебедки опускают и поштучно укладывают вдоль размытого участка. Сформированный участок 4 накрывают ковром ячеистой структуры 2, выполненным из металлической сетки рабица или из скрепленных полосок искусственного материала с запасом по краям не менее 5 метров. Вертикальные стержни 5 из проволоки или из армированного синтетического материала могут быть заранее соединены с нижним ковром. Вертикальные стержни 5 служат для защиты покрытия от возможных сдвигов под воздействием различных сил. Количество закрепляемых стержней зависит от скорости течения воды, наличия торосов льда при ледоходе, судоходности реки и т.д. Установка вертикальных стержней 5 непосредственно под водой осуществляется с помощью водолаза. После закрепления стержней, мешки с песчано-гравийной смесью 6 опускают в воду и поштучно укладывают вдоль участка по всей поверхности нижнего ковра 2 с формированием холмовидной формы над трубопроводом высотой, предпочтительно, не менее 1 метра. По окончании укладки, мешки с инертным материалом 6 накрываются аналогичным верхним ковром 3. Верхний 3 и нижний 2 ковры по краям скрепляются. При необходимости к краям ковров крепят пригрузы (на чертеже не показано). Соединение ковров может быть выполнено путем переплетения металлической проволокой. После скрепления краев, закрепляют на верхней сетке вертикальные элементы 5. При необходимости, по завершении работы по установке покрытия с помощью гидромонитора намывают грунт для уплотнения.

В качестве инертного материала может быть использован щебень и/или галька, и/или камень, и/или гравий, и/или песок, и/или их композиция, и/или иные отходы строительного производства. Мягкая тара - мешки и/или пакеты 6 может быть выполнена из натуральных и/или искусственных волокон.

Второй вариант способа ремонта применяется при ремонте оголенных участков трубопровода с провисом.

Способ осуществляется следующим образом.

Перед началом ремонта размытый участок трубопровода обследуется водолазом, при этом определяется форма, глубина и размеры размыва.

Ремонт провисающего участка осуществляют путем укладки на дно размыва сплошного ковра 2 из металлической сетки рабица с запасом по краям не менее 5 метров. На нижней сетке 2 вертикально закреплены стержни 5 из металлической проволоки. Под трубопровод 7 плотно укладывают мешки с песчано-гравийной смесью 6, формируя опорную поверхность. Затем продолжают поштучную укладку мешков 6, придавая укладке холмовидную форму, при этом высота слоя инертного материала над трубопроводом, предпочтительно, не менее 1 метра. Уложенные мешки инертного материала накрывают верхним сплошным ковром 3 и соединяют края нижнего ковра с верхним. Вертикальные стержни 5 закрепляются на верхней сетке. При необходимости осуществляют намывание грунта.

Предлагаемые варианты способа ремонта оголенных участков подводного трубопровода были неоднократно применены в условиях Крайнего Севера на реках Колва, Уса, Малая Сыня, Большая Сыня, Чикшино, Ижма, Ухта, Печора, Велью.

При ремонте применялись оба способа, описанные выше. После ремонта трубопровод надежно защищен от размыва потоком воды и воздействия внешних факторов. Экспериментально установлено и в производственных условиях подтверждено, что ширина ковров с запасом по краям не менее 5 метров исключает повторный размыв трубопровода, а высота укладки упакованного инертного материала не менее чем в 1 метр обеспечивает необходимую пригрузку трубопровода и удержание его на проектных отметках.

Формируемое с помощью способа покрытие представляет собой защитную холмовидную конструкцию, которая самозакреплена (инертный материал служит балластом) от возможных сдвигов под воздействием потока воды, в том числе при ледоходе и ледоставе. Инертный материал, упакованный в мягкую тару, принимает при укладке нужную форму и защищен от размыва потоком воды. Вертикальные стержни обеспечивают сохранение целостности конструкции при внешнем воздействии на верхний ковер и удерживают его в зафиксированном положении. Холмовидная форма покрытия вдоль оси трубопровода выше и ниже по течению обеспечивает самоуплотнение покрытия переносимыми потоком воды частицами грунта. Сформированные покатые боковые стороны покрытия с шириной от оси трубопровода 5-10 метров обеспечивают обтекаемость конструкции и повышение надежности защиты трубопровода от размыва.

Способ является простым, доступным и дешевым в применении. Из выпускаемых промышленностью «полос» сетки рабица можно путем соединения проволокой в любом отдаленном или труднодоступном месте изготовить сплошной ковер с размерами, необходимыми для ремонта размытого участка. Инертный материал может быть затарен и упакован в мешки непосредственно на месте ремонта. Способ позволяет производить ремонт оголенных участков подводного трубопровода в любое время года - в зимний и летний период.