Пересечение газопроводами водных преград и оврагов

К естественным преградам на пути газопровода относятся различные водоемы (реки, ручьи, заливы и т.п.), а также овраги и ущелья. Искусственными являются устроенные человеком водохранилища и каналы. Места их пересечения являются ответственными участками трассы, где газопровод может подвергаться внешним воздействиям, не характерным для других участков трассы. Особенно серьезные проблемы возникают на реках и каналах, где имеется течение, случаются разливы и бывают ледоходы.

Рис. 1 Размыв берега

На водных переходах в береговой части возможны размывы грунта при паводке и подмывах берега (рис.1), в русловой части при подводной прокладке — размывы дна, изменения русла. В январе 2019 года в г.Крымск Краснодарского края из-за сильных дождей поднялся уровень воды в реке Агадум. В результате потоком подмыло грунт, что привело к обрушению участка газопровода среднего давления. Поврежденными оказались 200 метров трубы. Без газоснабжения остались более 900 жителей и 3 котельные.

Надводные переходы

Переходы газопроводов через реки по возможности устраивают на прямолинейных плесовых участках с пологими не размываемыми берегами русла при минимальной ширине заливаемой поймы. Трубу проектируют, как правило, перпендикулярно к оси потока.

Газопроводы могут пересекать водные преграды над поверхностью или под водой. Для надводного перехода могут использоваться пешеходные и автомобильные мосты из негорючих материалов. При этом необходимо соблюдать следующие требования:

• давление газа — до 0,6 МПа;

• трубы — бесшовные или же электросварные, прошедшие 100% контроль заводских сварных соединений физическими методами;

• прокладка должна исключать попадание газа в замкнутые пространства мостов.

Надводные переходы чаще всего применяют на небольших водоемах. Для оврага такое сооружение будет надземным. Хотя возможен надводный переход над широкой, но неглубокой водной преградой. Или над узким, но глубоким ущельем с бурной горной речкой.

В зависимости от конструкции надводные переходы подразделяются на балочные, висячие и арочные.

Рис.2 Однопролетный балочный переход

Балочные переходы сооружаются на опорах. Количество пролетов зависит от протяженности перехода и диаметра газопровода. На однопролетных переходах газопровод опирается на береговые опоры (рис.2). Их применяют при пересечении узких преград с устойчивыми берегами.

Рис.3 Многопролетный переход газопровода через реку Урал

Если пролетов больше — необходимы опоры в русле реки либо на островах. Тогда переход будет двухпролетным или многопролетным (рис.3). При большой протяженности для компенсации продольных деформаций устраивают компенсаторы, П-образные или Г-образные, устанавливаемые на концевых участках трубопровода. В качестве несущей конструкции, укладываемой на опоры. возможно использование трубы, в которую протаскивается газопровод. Другой вариант – сварная эстакада из металлопроката (рис.4).

Рис.4 Переход газопровода по эстакаде

Висячие (вантовые, подвесные) переходы отличаются от балочных тем, что роль промежуточных опор выполняют канаты, удерживающие трубопровод от провисания. Они сооружаются, если установка промежуточных опор значительно увеличивает стоимость конструкции — при пересечении глубоких, но не широких рек, оврагов, ущелий и т.д.

Рис.5 Вантовый переход газопровода через реку Андийское Койсу

Для крепления несущего троса служат пилоны и якоря (рис.5). Пилон — это опора, к которой подвешивается несущий трос. Якоря (анкерные опоры) необходимы для крепления концов несущего троса. Высота пилона должна обеспечить необходимый прогиб каната, а также запас высоты для прохода судов под газопроводом. Нижняя массивная часть пилона из бетона опирается на грунт и служит фундаментом, а верхний участок выполняет роль мачты. Интересный факт: самым большим арочным мостом России является Бугринский в Новосибирске. Он перекинут через Обь и соединяет Кировский, Первомайский и Октябрьский районы города. Длина арочного пролёта — 380 метров, высота свода арки — 72 метра.

На вантовых переходах применяют разные способы подвешивания, например, специальными хомутами непосредственно за трубы. Другой вариант — размещение газопровода за подвешенных эстакадах (фермах).

Самонесущий трубопровод применяется в случае неширокого понижения рельефа. В этом случае труба свободно перебрасывается над оврагом или ущельем и опирается на грунт. Газопровод сохраняет целостность благодаря прочности металла, в том числе сварных стыков, которые работают на растяжение.

Рис.6 Арочный переход газопровода

Арочный самонесущий газопровод отличается большей прочностью и жёсткостью (рис.6). Через естественное или искусственное препятствие перебрасывается труба в виде арки. За счёт своей формы труба не провисает, металл в основном работает на сжатие, что лучше для обеспечения прочности конструкции. В случае, если параллельно проложить два газопровода, возможно получить устойчивую арочную конструкцию, когда трубопроводы наклонены к вершине арки и скреплены между собой. Такие переходы могут иметь пролёт до нескольких десятков метров.

Расстояние от надводных газопроводов до мостов

Газопроводы при надземном пересечении водных преград размещают от мостов всех типов на расстоянии, указанном в таблице 1. Расстояния указаны от выступающих конструкций моста.

Таблица 1

Высота надводного перехода

Надводный переход может быть поврежден при паводке или ледоходе. По этой причине нормируется его высота относительно возможного подъема воды.

Границами перехода через водную преграду считаются места пересечения газопроводом горизонта высоких вод с 10% обеспеченностью. Наивысший уровень подъема воды называется горизонт высоких вод (ГВВ), ледохода – горизонт высокого ледохода (ГВЛ). При этом ГВВ 10% обеспеченности – это максимальный уровень воды, наблюдающийся с вероятностью один раз в 10 лет.

Рис.7 Корчеход на реке

Высоту газопровода от расчетного уровня подъема воды или ледохода [горизонт высоких вод (ГВВ) или ледохода (ГВЛ)] до низа трубы или пролетного строения следует принимать:

• при пересечении ручьев, оврагов и балок — не ниже 0,5 м над ГВВ 5%-ной обеспеченности;

• при пересечении несудоходных и несплавных рек — не менее 0,2 м над ГВВ и ГВЛ 2%-ной обеспеченности, а при наличии на реках корчехода (рис.7) - с его учетом, но не менее 1 м над ГВВ 1%-ной обеспеченности (с учетом нагона волны);

• при пересечении судоходных и сплавных рек — не менее значений, установленных нормами проектирования для мостовых переходов на судоходных реках.

Строительство надводных переходов позволяет пересечь газопроводом относительно неширокие водные преграды. Если надо пройти Волгу — применяют подземный способ, о котором расскажем в следующей статье.

 Автор статьи: Вершилович Владислав Адамович

- Место работы - ООО «Газпром газораспределение Нижний Новгород»

- Автор популярных книг и учебных пособий по устройству и эксплуатации газового оборудования

Пройдите курсы по промышленной безопасности
И получите удостоверение

Подробности здесь