Требования к проектированию и строительству нефтепроводов в зоне многолетнемерзлых грунтов
Многолетнемерзлый грунт – это грунт, который находится в мерзлом состоянии постоянно на протяжении последних трех лет.
К проектированию и строительству нефтепроводов в зоне многолетнемерзлых грунтов предъявляется ряд требований:
- На участках, где имеется риск развития криогенных процессов, должен обязательно проводиться анализ состояния грунта в части контроля соответствия их характеристик проектным значениям, которые указаны в проекте строительства.
- Использование многолетнемерзлых грунтов, как основания нефтепровода должно осуществляться согласно СП 25.13330 в зависимости от режима эксплуатации нефтепровода, инженерных условий, геокрилогических условий, способа прокладки нефтепровода и т.п.
- При строительстве магистрального нефтепровода, кроме требований проекта строительства, также должны соблюдаться требования СП 284.1325800, СП 36.13330, СП 126.13330, СП 45.13330, СП 86.13330, СП 48.13330.
- При строительстве нефтепровода должны быть использованы трубы согласно проектной документации и с заводской изоляцией.
- Работы, касающиеся защиты и изоляции нефтепровода должны производиться с использованием материалов, которые были запланированы в проекте.
- Контроль качества строительных работ, определенного вида, осуществляется согласно требованиям СП 45.13330 и СП 86.13330.
- В случае прокладки нефтепровода в зонах многолетнемерзлого грунта по опасным и солифлюкционным склонам, берегам водоемов и т.п., должны проводиться мероприятия по: выравниванию и уплотнению грунтового валика, находящегося над нефтепроводом; предотвращению развития криогенных процессов; укреплению склонов; сохранению растительности; стоку и дренажу вод; стабилизации температуры грунта; выполнению геотехнического мониторинга; подсыпке грунта (где это необходимо).
- На участках трассы нефтепровода, где присутствуют пучинистые грунты, должны выполняться мероприятия по снижению деформации оснований.
- Подготовительные, сварочные, очистные, земляные работы при строительстве нефтепровода в условиях многолетнемерзлых грунтов, а также транспортирование, складирование разгрузка труб должны выполняться с соблюдением требований СП 48.13330.2011, СП 86.13330.2014, СП 284.13330.2016, СП 126.13330.2012, СП 284.1325800.2016.
Проблемы эксплуатации и прокладки нефтепроводов в зоне многолетнемерзлых грунтов, а также способы их решения
Распространение многолетней мерзлоты может быть сплошным – распространяющимся на несколько сотен метров в глубину от поверхности, или прерывистым – в виде отдельных линз. Вечная мерзлота относительно чувствительна к изменению температуры. Изменение температуры может происходить из-за разрушениярастительного слоя, например, при работе специальной техники (бульдозеры, вездеходы и т.п.), что нарушает ее структуру и приводит к образованию полей протаивания. Мерзлые грунты всего за несколько лет могут превратиться в болото, что способствует деформации труб нефтепровода. При прокладке труб инженеры и проектировщики сталкиваются с двоякой задачей: нефтепроводы прокладываются в среде, обладающей высокими прочностными свойствами, которая может быстро их потерять из-за повышения температуры. Еще одной проблемой прокладки нефтепровода в данных условиях является то, что сами трубы представляют собой источник тепла.
Нефтепровод – это инженерно-техническое сооружение, которое используется для транспортировки нефтепродуктов и нефти к их потребителям.
На этапе проектирования нефтепровода в зоне многолетнемерзлых грунтов, необходимо определить:
- Где на трассе нефтепровода будут сохранены естественные условия залегания мерзлых грунтов.
- Где на трассе нефтепровода нарушение условий залегания мерзлых грунтов допустимо.
Принятие перечисленных решений возможно только после всестороннего и тщательного анализа технических возможностей, связанных с прокладкой нефтепровода по утвержденной проектом трассе и сравнении экономических показателей всех предложенных вариантов.
Например, строительство нефтепровода над поверхностью земли можно осуществить на специальных опорах, укладкой его на поверхность земли посредством создания грунтовой подушки или траншейным способом. Участки нефтепровода могут отличаться друг от друга способом прокладки. Трубопровод на специальных опорах будет подвержен перепаду температур, что становится причиной повышение требований к качеству используемой стали при их строительстве и сооружению самого нефтепровода. Иногда приходится использовать опоры особого типа, способные запасать холод в зимний период, для того чтобы сохранить мерзлоту в летний. Примером такого нефтепровода является «Заполярье-Пурпе».
