На стадии проектирования рассматривались разные способы термостабилизации многолетнемерзлых грунтов. Также необходимо было спроектировать и рассчитать конструкцию свайных фундаментов, изучить все особенности свойств материалов, труб, изоляции. Для прокладки нефтепровода преимущественным способом была надземная прокладка. Чтобы реализовать данный проект была поставлена задача, разработать такие технические решения по строительству, чтобы в них учитывались все особенности магистрали в районе многолетнемерзлых грунтов. Разработаны конструкции свайных фундаментов, опор, а также специальных приборов, благодаря которым моно сохранить естественную температуру грунтов, так называемые термостабилизаторы.
Проводился анализ реологических свойств перекачиваемой нефти. Планируемая к перекачке нефть Хальмерпаютинского (до 0,4 млн т/год), Южно-Мессояхского (до 0,6 млн т/год),Пякяхинского (до 3,1 млн т/год), Восточно-Мессояхского, Западно-Мессояхского (до 16,4 млн т/год). Еще одной особенностью свойств перекачиваемой нефти является то, что сырье вышеуказанных месторождений имеет высокую температуру застывания 4-6 градусов. Изучив это было принято решение, организовать подогрев нефти на каждой нефтеперекачивающей станции до 60 градусов. Всего предусмотрено 8 пунктов подогрева: 3 на нефтеперекачивающей станции и еще 5 путевых пунктов.
При строительстве нефтепровода «Заполярье-Пурпе-Самотлор» необходимо было учитывать сохранение температурных свойств нефти и не допустить возможность растепления грунта. Для решения этой проблемы было принято применять трубы с дополнительным теплоизолирующим покрытием из пенополиуретана в соответствии с рисунком 1.
Рис. 1. Трубы, применяемые при строительстве МН «Заполярье-Пурпе-Самотлор»
При строительстве нефтепровода методом надземной прокладки разрабатывались специальные виды опор: неподвижные, продольно-подвижные и свободно-подвижные.
Вся конструкция опор построена таким образом, что нефтепровод может свободно двигаться в осевом и поперечном направлении при возникновении температурных напряжений. Строительства и сама технология надземной прокладки намного сложнее, чем подземная. Вся операция проходит в достаточно большом количестве технологических шагов, выдвигаются высокие требования к точности проведения строительно-монтажных работ. Любое отклонение более чем на 2 % от проектных отметок недопустимо. Проделанная работа проектировщиков по разработке конструкций опор является инновацией.
Разработанные разные виды специальных опор позволили создать конструкции с минимальным расходом металлоемкости. В подвижных и неподвижных опорах применена хладостойкая сталь 09Г2С 14-й категории в соответствии с рисунком 2. [1]
Рис. 2. Опоры для надземной прокладки трубопровода
Новшеством в техническом решении при строительстве нефтепровода стало применение сухих бетонных смесей, которыми заполняются сваи. Обычно в практике применяется заполнение свай жидким бетоном. Для антикоррозионной защиты свай применяется наружное двухслойное эпоксидное покрытие заводского нанесения.
Для подтверждения все документальных расчетов проекта, необходимо проводить эксперимент на опытных образцах. Испытание таких образцов проходит в режиме реальных условий. После получения результата по данным исследованиям принимается решение о возможности запуска испытываемого оборудования в производство. Для предотвращения оттаивание грунтов и сохранения в них отрицательных температур применяются специальные устройства – термостабилизаторы, разработанные специально для этого проекта.
Система термостабилизации грунтов МН «Заполярье-Пурпе-Самотлор» представлена в соответствии с рисунком 3. [2]
Рис. 3. Модель нефтепровода при оттаивании грунта
Также для предотвращения растепления вечномерзлых грунтов запорную арматуру необходимо было размещать на специальных площадках, которые закреплялись на специальных свайных основаниях, с теплоизоляцией.
На всем протяжении магистрального нефтепровода применялись специально разработанные и спроектированы для данного проекта технические решения.
Не смотря на то, что проектирование и строительство магистрального нефтепровода происходило более чем 10 лет назад, данный магистральный нефтепровод на данный момент считается одним из более инновационных и технологичным, а также одним из самых протяженных магистральных нефтепроводов.
Список литературы
- Лисин, Ю. В. Технические решения по способам прокладки нефтепровода Заполярье – НПС «Пур-пе» [Текст] / Ю.В. Лисин [и др.] // Наука и технологии трубопроводного транспорта нефти. - 2014. - №1(13). - C. 24-28.
- СТТ-91.060.00-КТН-087-12 Трубопроводная система «Заполярье – НПС «Пур-Пе». Индивидуальные сезоннодействующие охлаждающие устройства – термостабилизаторы. Специальные технические требования.
