Машины и оборудование газонефтепроводов (200,00 руб.)

Стр.2

Стр.3

Стр.4

Стр.5

Стр.6

Стр.7

Стр.8

Стр.9

Стр.10

УДК 622.692.4.05(075.8) ББК 39.7-5я73 К80 Крец В.Г. К80 Машины и оборудование газонефтепроводов: учебное пособие / В.Г. Крец, А.В. Рудаченко, В.А. Шмурыгин; Томский политехнический университет. – Томск: Изд-во Томского политехнического университета, 2013. – 376 с. ISBN 978-5-4387-0297-9 В пособии изложены принципы действия и рассмотрены современные конструкции специальных машин для строительства и ремонта магистральных и нефтегазопромысловых трубопроводов: траншейных экскаваторов, траншеезасыпателей, машин для разработки траншей на обводненных и заболоченных участках трассы, для укладки трубопроводов при строительстве переходов под дорогами, реками и прочими преградами. Дана методика расчета производительности машин при выполнении различных технологических операций. Пособие предназначено для студентов, обучающихся по направлению 131000 «Нефтегазовое дело», а также может быть использовано учащимися техникумов, слушателями нефтяного профиля и при подготовке рабочих по профессии «линейный трубопроводчик» и др. УДК 622.692.4.05(075.8) ББК 39.7-5я73 Рецензенты Кандидат технических наук, инженер ПО «Эксплуатация магистральных газопроводов» ООО «Томсктрансгаз» А.В. Герасимов Доктор технических наук, профессор ТГАСУ В.Г. Ананин ISBN 978-5-4387-0297-9 © ФГБОУ ВПО НИ ТПУ, 2013 © Крец В.Г., Рудаченко А.В., Шмурыгин В.А., 2013 © Оформление. Издательство Томского политехнического университета, 2013 2

Стр.2

ОГЛАВЛЕНИЕ ВВЕДЕНИЕ ........................................................................................................... 11 1. КЛАССИФИКАЦИЯ И ОСНОВНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ МАШИН ДЛЯ СТРОИТЕЛЬСТВА И РЕМОНТА ТРУБОПРОВОДОВ ......................... 12 1.1. Классификация машин для строительства магистральных трубопроводов .............................................................. 12 1.1.1. Понятие о машине ....................................................................... 12 1.1.2. Общая классификация машин .................................................... 12 1.1.3. Основные требования, предъявляемые к машинам ................. 14 1.1.4. Основные технико-эксплуатационные параметры машины ... 15 1.2. Основные элементы машин при строительстве и ремонте трубопроводов ...................................... 29 1.2.1. Рама ............................................................................................... 30 1.2.2. Силовая установка ...................................................................... 30 1.2.3. Движитель .................................................................................... 30 1.2.4. Рабочее оборудование ................................................................ 35 1.2.5. Системы управления ................................................................... 36 1.2.6. Кабина, облицовочные панели и кожухи ................................. 37 1.2.7. Типы трансмиссий ...................................................................... 37 1.2.8. Рулевые системы ......................................................................... 37 1.2.9. Гидравлические и пневматические силовые установки .......... 38 Контрольные задания ...................................................................................... 40 Список литературы .......................................................................................... 40 2. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О ГРУНТАХ И МЕТОДАХ ИХ РАЗРУШЕНИЯ .............................................. 42 2.1. Термины и определения ......................................................................... 42 2.2. Оценка прочности и трудности разработки грунтов ........................... 42 2.3. Основные способы разрушения грунтов .............................................. 44 Контрольные задания ...................................................................................... 45 Список литературы .......................................................................................... 45 3. ТРАНСПОРТНЫЕ МАШИНЫ ....................................................................... 46 3.1. Погрузочно-разгрузочные и транспортные работы ............................ 46 3.2. Тракторы и автомобили ............................................................................ 51 3.2.1. Грузовые автомобили ................................................................. 53 3.2.2. Тракторы ...................................................................................... 55 3.2.3. Пневмоколесные тягачи ............................................................. 57 3

Стр.3

3.3. Трубовозы ................................................................................................ 58 3.4. Плетевозы ................................................................................................ 60 3.5. Саморазгружающиеся плетевозы .......................................................... 62 3.6. Снегоболотоходы .................................................................................... 65 Контрольные задания ...................................................................................... 67 Список литературы .......................................................................................... 67 4. МАШИНЫ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА ЗЕМЛЯНЫХ И ПОДГОТОВИТЕЛЬНЫХ РАБОТ .................................................................. 68 4.1. Земляные работы ..................................................................................... 69 4.2. Бульдозеры .............................................................................................. 73 4.2.1. Конструкции бульдозеров .......................................................... 75 4.2.2. Производительность бульдозера при резании и разрушении ............................................................................... 76 4.3. Кусторезы ................................................................................................ 77 4.3.1. Конструкции кусторезов ............................................................ 77 4.4. Корчеватели ............................................................................................. 79 4.4.1. Конструкции корчевателей ........................................................ 79 4.5. Рыхлители ................................................................................................ 80 4.6. Скреперы .................................................................................................. 81 4.7. Машины циклического действия для разработки траншей и котлованов ................................................. 85 4.7.1. Общие сведения об одноковшовых универсальных экскаваторах ..................................................... 85 4.7.2. Экскаваторы с телескопическим рабочим оборудованием (экскаваторы-планировщики) ......................... 90 4.8. Машины непрерывного действия для разработки траншей ............... 92 4.8.1. Обзор и классификация машин непрерывного действия ........ 92 4.8.2. Конструкция основных агрегатов роторного траншейного экскаватора ........................................................... 94 4.8.3. Вскрышные экскаваторы ............................................................ 98 4.9. Машины для очистки траншей от снега ............................................... 99 4.9.1. Оборудование к драглайну для очистки траншей (ОТ) .......... 99 4.9.2. Траншейный снегоочиститель роторного типа ...................... 100 4.10. Машины для засыпки траншей ........................................................... 100 4.10.1. Классификация машин для засыпки траншей ........................ 100 4.10.2. Скребковый траншеезасыпатель ............................................. 101 4.10.3. Шнековый траншеезасыпатель ................................................ 102 4.10.4. Роторный траншеезасыпатель ................................................. 102 4.10.5. Экскаваторы-трубозаглубители для укладки трубопроводов бесподъемным способом ............................... 103 4

Стр.4

4.10.6. Машина послойной разработки грунта (МПРГ-1) ................ 105 4.10.7. Машина для вскрытия трубопроводов (МВТ) ....................... 106 4.10.8. Машина подкапывающая роторная МПР (МПР-1) ............... 107 4.10.9. Подкапывающие машины МПТ (МПА) ................................. 108 4.10.10. Подкопочные машины МП .................................................... 110 4.10.11. Подбивочная машина (МП) ................................................... 112 4.11. Машины и оборудование для уплотнения грунтов ........................... 112 Контрольные задания .................................................................................... 114 Список литературы ........................................................................................ 115 5. ГРУЗОПОДЪЕМНО-МОНТАЖНЫЕ МАШИНЫ И ОБОРУДОВАНИЕ ......................................................................................... 116 5.1. Строительные краны и их основные параметры ............................... 116 5.2. Башенные краны ................................................................................... 120 5.3. Стреловые самоходные краны ............................................................. 122 5.4. Краны гусеничные ................................................................................ 123 5.5. Трубоукладчики .................................................................................... 125 5.5.1. Конструкции трубоукладчиков ................................................. 128 5.5.2. Строительные подвески и устройства ...................................... 134 5.5.2.1. Подвески троллейные .................................................... 134 5.5.2.2. Троллейные подвески на авиашинах ........................... 134 5.5.2.3. Подвески троллейные роликоканатные ....................... 135 5.5.2.4. Троллейные подвески-опоры типа ТПО ...................... 135 5.5.2.5. Захваты клещевые автоматические .............................. 136 5.5.2.6. Полотенца мягкие .......................................................... 137 5.5.2.7. Траверсы ......................................................................... 138 5.5.2.8. Стропы кольцевые ......................................................... 139 5.6. Машины для гнутья труб ..................................................................... 140 Заключение ..................................................................................................... 146 Контрольные задания .................................................................................... 146 Список литературы ........................................................................................ 147 6. МАШИНЫ И ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ОЧИСТКИ И ИЗОЛЯЦИИ ТРУБОПРОВОДОВ ................................... 148 6.1. Очистные машины ................................................................................ 150 6.1.1. Назначение и классификация очистных машин .................... 150 6.1.2. Рабочие инструменты трубоочистных машин ....................... 153 6.1.3. Машины для очистки в комплекте с ручными приспособлениями .................................................................... 156 6.2. Изоляционные машины ........................................................................ 157 6.2.1. Назначение и общее устройство изоляционных машин ....... 157 6.2.2. Изолировочно-очистные комбайны [3] ................................... 158 6.2.3. Самоходные изоляционные машины [3] ................................. 159 5

Стр.5

6.2.4. Технологические линии для изоляции труб ........................... 160 6.2.5. Контейнер для подогрева рулонных материалов КПП321 ...... 161 Заключение ..................................................................................................... 163 Контрольные задания .................................................................................... 163 Список литературы ........................................................................................ 163 7. МАШИНЫ ДЛЯ СООРУЖЕНИЯ ПОДВОДНЫХ ПЕРЕХОДОВ ТРАНШЕЙНЫМ И БЕСТРАНШЕЙНЫМ СПОСОБОМ ............................................................. 165 7.1. Оборудование для бестраншейной прокладки трубопроводов под водными преградами методом наклонно-направленного бурения (ННБ) ........................... 166 7.2. Машины для подводно-технических работ ........................................ 168 7.2.1. Машины для производства земляных работ .......................... 170 7.2.2. Подводные трубозаглубители .................................................. 176 7.2.3. Оборудование для укладки трубопроводов на дно водоемов ......................................................................... 177 7.2.4. Суда-трубоукладчики ............................................................... 180 Заключение ..................................................................................................... 181 Контрольные задания .................................................................................... 182 Список литературы ........................................................................................ 182 8. МАШИНЫ ДЛЯ РАЗРАБОТКИ ТРАНШЕЙ НА ЗАБОЛОЧЕННЫХ И ОБВОДНЕННЫХ УЧАСТКАХ ТРАССЫ ....................................................................................... 184 8.1. Канатно-скреперные установки ........................................................... 184 8.2. Конструкции и применение экскаваторов с сильно развитой опорной поверхностью ......................................... 187 8.3. Оборудование и способы, применяемые при закреплении магистральных трубопроводов .............................. 189 Контрольные задания .................................................................................... 191 Список литературы ........................................................................................ 191 9. МАШИНЫ ДЛЯ БЕСТРАНШЕЙНОЙ ПРОКЛАДКИ ТРУБОПРОВОДОВ ПОД ДОРОГАМИ ................................. 192 9.1. Общие сведения о бестраншейных способах прокладки трубопроводов. Назначение, область их применения и выбор .................................... 193 9.2. Прокладка труб способом продавливания ......................................... 199 9.3. Прокладка труб способом горизонтального бурения ....................... 200 9.4. Щитовая проходка тоннелей и коллекторов ...................................... 202 Контрольные задания .................................................................................... 203 Список литературы ........................................................................................ 203 6

Стр.6

10. МАШИНЫ И ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ОЧИСТКИ ВНУТРЕННЕЙ ПОЛОСТИ И ИСПЫТАНИЯ ГАЗОНЕФТЕПРОВОДОВ .................................................. 204 10.1. Устройства для очистки внутренней полости трубопроводов ......... 204 10.1.1. Устройства для очистки полости и удаления воды ............... 205 10.1.2. Очистные поршни ..................................................................... 207 10.1.3. Поршни-разделители ................................................................ 212 10.1.4. Скребки, поршни ....................................................................... 214 10.2. Компрессорные установки ................................................................... 214 10.3. Машины для гидравлического испытания трубопроводов .............. 216 10.3.1. Классификация и общее устройство ....................................... 216 10.3.2. Наполнительные агрегаты ........................................................ 216 10.3.3. Опрессовочные агрегаты .......................................................... 219 Контрольные задания .................................................................................... 219 Список литературы ........................................................................................ 219 11. НАСОСЫ ...................................................................................................... 221 11.1. Основные сведения о насосах .............................................................. 221 11.2. Принцип работы центробежных насосов ........................................... 224 11.3. Насос погружной центробежный с гидроприводом НЦПГ-180 ...... 224 11.4. Основные и подпорные центробежные насосы для магистральных трубопроводов ..................................................... 225 11.5. Характеристики магистральных насосов ........................................... 231 11.6. Совместная работа турбомашин .......................................................... 233 11.7. Регулирование турбомашин ................................................................. 235 Контрольные задания .................................................................................... 236 Список литературы ........................................................................................ 237 12. КОМПРЕССОРЫ ......................................................................................... 238 12.1. Классификация компрессоров ............................................................. 238 12.2. Компрессорные машины и оборудование .......................................... 240 12.3. Поршневые компрессоры ..................................................................... 240 12.4. Мембранные компрессоры .................................................................. 243 12.5. Роторные компрессоры ........................................................................ 243 12.6. Турбокомпрессоры ............................................................................... 244 Контрольные задания .................................................................................... 246 Список литературы ........................................................................................ 246 13. АРМАТУРА ГАЗОНЕФТЕПРОВОДОВ .................................................... 247 13.1. Основные термины и определения ..................................................... 247 13.2. Классификация арматуры .................................................................... 248 13.3. Запорная арматура ................................................................................ 251 7

Стр.7

13.3.1. Задвижки .................................................................................... 252 13.3.2. Вентили ...................................................................................... 254 13.3.3. Краны ......................................................................................... 255 13.3.4. Дисковые поворотные затворы ................................................ 258 13.3.5. Регулирующие заслонки ........................................................... 258 13.4. Приводы запорной трубопроводной арматуры ................................. 260 13.5. Размещение запорной арматуры на трубопроводах .......................... 260 13.6. Предохранительная и защитная арматура .......................................... 261 13.6.1. Обратные клапаны .................................................................... 261 13.6.2. Предохранительные клапаны .................................................. 261 Контрольные задания .................................................................................... 263 Список литературы ........................................................................................ 263 14. МАШИНЫ ДЛЯ БУРЕНИЯ ШПУРОВ И СКВАЖИН ПОД ЗАРЯДЫ ВЗРЫВЧАТЫХ ВЕЩЕСТВ .................................................... 264 14.1. Бурильные машины .............................................................................. 264 14.2. Перфораторы ......................................................................................... 265 14.3. Станки ударно-канатного бурения ...................................................... 266 14.3.1. Мотосверла (мотобуры) ........................................................... 267 14.4. Применение зарядов [7] ....................................................................... 267 Контрольные задания .................................................................................... 268 Список литературы ........................................................................................ 268 15. МАШИНЫ ДЛЯ СВАЙНЫХ РАБОТ ........................................................ 270 15.1. Характеристика свайных работ ........................................................... 271 15.1.1. Погружение забивных свай ...................................................... 271 15.1.2. Технология бурения .................................................................. 272 15.2. Машины для свайных работ ................................................................ 274 15.2.1. Копры свайные .......................................................................... 274 15.2.2. Молоты дизельные .................................................................... 276 15.2.3. Свае- и шпунтовыдергиватели ................................................ 276 15.2.4. Бурильно-крановые машины ................................................... 277 15.2.5. Бурильно-сваебойные машины БМ-811, БМ-831, БМ-833 ......................................................... 278 Заключение ..................................................................................................... 279 Контрольные задания .................................................................................... 279 Список литературы ........................................................................................ 279 16. ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ОБЕСПЕЧЕНИЯ ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ БЕЗОПАСНОСТИ НЕФТЕГАЗОВЫХ ОБЪЕКТОВ ....................................................................... 281 16.1. Источники загрязнения окружающей среды ..................................... 283 16.2. Защита атмосферы ................................................................................ 283 8

Стр.8

16.3. Рекультивация земель ........................................................................... 285 16.4. Оценка технических средств для обеспечения экологической безопасности при трубопроводном транспорте ....... 289 16.5. Оборудование и средства для обеспечения экологической безопасности нефтегазопроводов ........................................................ 291 16.6. Ликвидация аварий на подводных переходах .................................... 296 Заключение ..................................................................................................... 305 Контрольные задания .................................................................................... 305 Список литературы ........................................................................................ 306 17. ОБОРУДОВАНИЕ БЫТА В УСЛОВИЯХ ТРАССЫ ............................... 307 Контрольные задания .................................................................................... 310 Список литературы ........................................................................................ 310 18. ПЕРЕДВИЖНЫЕ МОБИЛЬНЫЕ РЕМОНТНЫЕ БАЗЫ ......................... 311 18.1. Область применения и состав мобильных ремонтных баз ............... 311 18.2. Трубосварочные комплексы ................................................................ 314 18.3. Линия подачи труб для контроля сварных швов к БТС-142В и БТС-145 ......................................................................... 314 Контрольные задания .................................................................................... 315 Список литературы ........................................................................................ 315 19. СРЕДСТВА ПОЖАРОТУШЕНИЯ ............................................................ 316 19.1. Виды пожаротушения для различных объектов нефтяных месторождений (по данным «ТомскНИПИнефть») .......................... 316 19.2. Пожарные автомобили ......................................................................... 318 19.2.1. Автоцистерны пожарные ......................................................... 320 19.2.2. Автомобили пожарные насосные ............................................ 320 19.2.3. Автомобили пожарные рукавные ............................................ 321 19.2.4. Автоподъемники пожарные ..................................................... 321 19.2.5. Автолестницы пожарные ......................................................... 322 19.3. Генераторы пены ................................................................................... 322 19.3.1. Генераторы пены высоконапорные ......................................... 322 19.3.2. Генераторы пены средней кратности стационарные ............. 323 19.3.3. Генераторы пены высокой кратности стационарные ............ 323 19.4. Мембрана разрывная ............................................................................ 323 19.5. Бак-дозатор пожарный ......................................................................... 324 19.6. Мотопомпы пожарные .......................................................................... 324 19.7. Щит пожарный ...................................................................................... 325 19.8. Огнетушители ....................................................................................... 325 Контрольные задания и задания ................................................................... 327 Список литературы ........................................................................................ 327 9

Стр.9

20. ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЕ И CВАРОЧНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ ..................... 329 20.1. Автономные электростанции ............................................................... 329 20.2. Сварочные агрегаты ............................................................................. 331 Контрольные задания .................................................................................... 335 Список литературы ........................................................................................ 335 21. ТРАНСФОРМАТОРНЫЕ ПОДСТАНЦИИ И РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫЕ УСТРОЙСТВА ................................................. 336 21.1. Понятие о подстанции .......................................................................... 336 21.2. Понятие распределительного устройства и его классификация ...... 337 21.2.1. Открытые распределительные устройства ............................. 337 21.2.2. Закрытые распределительные устройства .............................. 337 21.3. Комплексные трансформаторные подстанции внутренней установки .......................................................................... 338 Заключение ..................................................................................................... 338 Контрольные задания .................................................................................... 339 Список литературы ........................................................................................ 339 ПРИЛОЖЕНИЕ .................................................................................................. 340 10

Стр.10