Кессон

Ремонт трубопровода в естественных условиях

Одним из наиболее эффективных методов ремонта подводных трубопроводов является создание условий для ремонта дефектов теми же методами, что и на поверхности.

При таком подходе используются опробованные и сертифицированные материалы и технологии, квалифицированные специалисты, не имеющие водолазной подготовки, стандартные приборы и средства контроля.

Нашим предприятием была разработана и изготовлена специальная подводная камера (кессон), позволяющая производить обследование и ремонт дефектов традиционными методами.

Назначение Подводной камеры (кессона)

Универсальная подводная камера предназначена для устранения повреждений подводных переходов нефтегазопродуктопроводов (ремонт сварных швов, установка муфт, ремонт изоляции) диаметрами 325 – 1420 мм на глубине до 30 м при скорости течения до 1,5 м/с.

Конструкция камеры обеспечивает ее установку на трубопроводы следующих диаметров: 325 мм; 530 мм; 630 мм; 720 мм; 820 мм; 1020 мм; 1220 мм; 1420 мм.

При этом конструкция обеспечивает возможность герметизации при отклонении геометрических параметров труб относительно номинального.

В состав изделия входят:

• корпус универсальной камеры с фланцами для присоединения съемных частей и комплектом крепежа и уплотнений для герметизации соединений, а также с приспособлениями для балластировки;
• съемные части для труб различного диаметра с комплектом крепежа и уплотнений;
• сборная спусковая шахта из нескольких секций с комплектом крепежа и уплотнений;
• система осушения, состоящая из комплекта насосного оборудования с необходимым количеством шлангов;
• система вентиляции, состоящая из комплекта вентиляторов и воздушных магистралей;
• система электрооборудования, обеспечивающая управление насосным и вентиляционным оборудованием, освещение камеры и связь;
• средства аварийного жизнеобеспечения;
• обеспечивающие плавсредства (понтон и буксир) с системой якорей, предназначенное для фиксации верха шахты, обеспечения доступа в камеру и размещения надводных частей систем, входящих в состав камеры.

Камера в разобранном состоянии транспортируется любыми видами транспорта и устанавливается водолазами на дефектный трубопровод при помощи плавкрана г/п 5 тн.

Необходимое оборудование устанавливается на специальном обеспечивающем понтоне, закрепляемом на 4-х якорях, обеспечивающих его неподвижность. Для компенсации подъемной силы при осушении камеры устанавливаются навесные пригрузы.

Технические характеристики:

1. Конструкция – разъемная по горизонтали из 2-х половин, соединение – фланцевое на болтах, герметизация на трубе – фланцевая с уплотнением.
2. Шахта – стальная D – 1000 мм с внутренней лестницей.
3. Корпус камеры – сталь толщиной 7 мм с жесткостями из уголка 80х80 мм.
4. Размеры – длина — 3000 мм, ширина — 2500 мм, высота — 2500 мм.
5. Вес камеры – 3 т.
6. Объем камеры – 20 куб.м.
7. Масса навесных пригрузов – до 18 тн.

Система жизнеобеспечения:

1. Вентиляция – приточно – вытяжная через шланги с помощью вентиляторов, находящихся на понтоне.
2. Электроосвещение – напряжением 24 В через кабеля от источника питания на понтоне.
3. Осушение камеры – эжектором по шлангам на поверхность.
4. Связь – телефонная двухсторонняя.
5. Контроль состава воздуха – газоанализатором.
6. Аварийный комплект – автономные дыхательные аппараты, автономные источники света.

Технология применения Подводной камеры (кессона)

I этап: Определение места дефекта трубопровода

Установка камеры производится в следующей последовательности. Определяется место дефекта на поверхности по расстоянию от контрольных точек (крановых узлов, реперов и т.п.).

Производится водолазное обследование дна, в ходе которого уточняется местоположение оси и глубина залегания трубопровода с помощью трассоискателя, наличие препятствий для земляных работ.

Определенное местоположение дефекта закрепляется ориентирами на дне и буями на поверхности. Производится вскрытие верха трубопровода, определяются границы секции и расположение продольных швов на дефектной секции и двух прилегающих секциях.

II этап: Разработка подводного котлована, приборное обследование

При совпадении полученных данных с данными обследования производится разработка котлована в месте дефекта до уровня, позволяющего снять изоляцию и обследовать дефект визуально, с использованием подводного телевидения и с помощью приборов.

При принятии решения о установке камеры производится разработка котлована вокруг места дефекта.

Размеры котлована должны позволить произвести заводку и монтаж частей камеры на трубопровод и составляют:

• — глубина относительно нижней образующей трубы – 1,5 м;
• — длина по низу вдоль оси трубопровода – 6 м;
• — ширина по низу – 5 м;
• — откосы – в зависимости от типа грунта и течения.

III этап: Установка Подводной камеры (кессона)

Под трубопровод с помощью плавкрана и лебедок заводится нижняя половина камеры. Работы ведутся под управлением водолазов.

На установленную нижнюю половину устанавливается верхняя, центровка производится водолазами имеющимися приспособлениями. Половины камеры соединяются между собой болтами.

IV этап: Установка спускной шахты кессона

Водолазы монтируют съемные части и устанавливают секции шахты, подаваемые им с поверхности плавкраном. Герметизация частей камеры осуществляется имеющимися на соединительных плоскостях прокладками.

Горловина шахты на поверхности крепится к обеспечивающему понтону, жестко установленному на 4-х якорях. При необходимости для компенсации подъемной силы производится балластировка камеры съемными пригрузами.

V этап: Откачка воды, обеспечение вентиляции воздуха, освещения

После герметизации вода из камеры откачивается погружными насосами. Производится вентиляция внутреннего объема. В камеру через шахту подаются необходимые материалы и оборудование для выполнения обследования и ремонта.

Для осуществления сварочных работ производится постоянная приточно – вытяжная вентиляция и освещение камеры.

VI этап: Демонтаж Подводной камеры, обратная засыпка котлована

По окончании ремонтных работ, контроля их качества и восстановления изоляции трубопровода камера затапливается, ее части демонтируются. Котлован в месте работ замывается до черных отметок дна.

Используемая техника

• Водолазный бот;
• Плавкран г/п до 5 тн;
• Понтон г/п не менее 40 тн;
• Обеспечивающий катер с малой осадкой;
• Гидромонитор (высоконапорный насос);
• Комплект подводного пневмо- гидроинструмента;
• Насосное и вентиляционное оборудование;
• Силовое оборудование (электростанция);
• Рабочая шлюпка.

При работах зимой со льда плавсредства не требуются, монтаж осуществляется автокраном или иным грузоподъемным приспособлением.

Срок работ по ликвидации дефекта составляет 2-3 недели, включая подготовительные и земляные работы, занимающие более половины времени.

При залегании трубы на глубине до 2-х метров срок работ существенно уменьшается.

Сроки работ для каждого дефекта так же уменьшаются при установке камеры на несколько дефектов на одном переходе, за счет возможности ведения различных видов работ параллельно.