Проектирование линейной части магистрального трубопровода по топографической карте

МИНОБРНАУКИ РОССИИ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего 
профессионального образования

«Ухтинский государственный технический университет»

 

Институт повышения квалификации –  
независимый аттестационно-методический центр

 

 

 

 

 

 

РЕФЕРАТ

 

по дисциплине «Инженерная геодезия»

(наименование  дисциплины)

тема: «Проектирование линейной части магистрального трубопровода 
по топографической карте»

 

слушателя группы 05-ПП-2012/58

                                                           (номер группы)

 

зачетная книжка № 201312

 

Маслова Александра Александровича  

(фамилия, имя, отчество слушателя)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ухта

2013

 

ВВЕДЕНИЕ

Основная задача инженерных изысканий  при проектировании линейных сооружений, в том числе магистральных трубопроводов – определение положения оси сооружения в плане и по высоте на местности (на карте).

Трассу трубопровода проектируют  по карте, обходя или преодолевая  разного рода препятствия – ценные земли, болота, различные строения, дороги, реки.

В процессе полевого трассирования  утверждённый вариант трассы переносится на местность по координатам вершин углов поворота (трассы) или по данным их привязки к местным предметам. Далее по трассе прокладывают теодолитный ход,  вдоль трассы разбивают пикетаж. Концы отрезков по 100 м закрепляют деревянными кольями – пикетами. Кроме того, кольями закрепляют перегибы скатов, пересечения трассы с реками, дорогами, подземными и надземными коммуникациями.

Для обеспечения мониторинга трубопровода для безаварийной его эксплуатации в местах поворота трассы её смежные прямые участки сопрягаются кривыми – дугами окружностей определённого радиуса. При проходе трассы по косогорным участкам на местности разбивают перпендикулярные к трассе линии – поперечники. Одновременно с разбивкой пикетажа и кривых ведётся съёмка ситуации прилегающей к трассе местности в полосе шириной в 200 м с каждой стороны трассы. Результаты съёмки заносятся в пикетажный журнал. 

1 Трассирование линейных сооружений

Трассирование линейных сооружений –  комплекс проектно-изыскательских работ, выполняемых для выбора положения  трассы трубопровода.

Камеральное трассирование – вычерчивание проекции оси трубопровода на горизонтальной плоскости, выполняемое по картам, планам, аэро- и космоснимкам и другим картографическим материалам.

Трассировочным работам предшествуют изучение топографических условий местности в пределах расположения вариантов направления линии, анализ исходных материалов с точки зрения возможности выполнения предварительного, а затем более подробного камерального трассирования.

Проектирование  трубопроводов происходит в несколько  этапов (СП 11-104–97).

Камеральное трассирование вариантов  линейных сооружений на стадии инженерно-геодезических изысканий для разработки предпроектной документации должно производиться по топографическим картам и аэрофотоснимкам в масштабах 1:25000 или планам в масштабе 1:10000 с использованием материалов космической фотосъемки. На сложных (барьерных) и эталонных участках должна быть выполнена топографическая съемка в масштабах 1:5000–1:2000. Допускается выполнение съемки в масштабах 1:2000-1:1000 при трассировании в пересеченной местности, в горных и предгорных районах.

Для камерального трассирования линейных сооружений на стадии разработки проекта следует использовать инженерно-топографические планы в масштабах 1:5000–1:500, составленные при разработке обоснований инвестиций в строительство объекта, или создавать их заново (СП 11-104–97).

2 Выбор трассы

Выбор трассы трубопроводов должен производиться по критериям оптимальности, которые определены в СНиП 2.05.06–85. В качестве критериев оптимальности следует принимать приведенные затраты при сооружении, техническом обслуживании и ремонте трубопровода при эксплуатации, включая затраты на мероприятия по обеспечению сохранности окружающей среды, а также металлоемкость, конструктивные схемы прокладки, безопасность, заданное время строительства, наличие дорог и др.

При выборе трассы следует учитывать  условия строительства с тем, чтобы обеспечить применение наиболее эффективных, экономичных и высокопроизводительных методов производства строительно-монтажных работ.

Выбор трассы между начальным и  конечным пунктами надлежит производить в пределах области поиска, определяемой эллипсом, в фокусах которого находятся начальный и конечный пункты.

Малая ось  эллипса b, км, определяется по формуле

                                                 (1)

где	–	расстояние между начальной и  конечной точками по геодезической прямой, км;
	–	коэффициент развития линии трубопровода.

Коэффициент развития линии трубопровода

                                                   (2)

где	–	приведенные затраты на 1 км трубопровода по геодезической прямой между начальной и конечной точками с учетом переходов через препятствия;
	–	приведенные затраты на 1 км трубопровода по геодезической прямой между начальной и конечной точками без затрат на переходы через препятствия.

Не допускается  прокладка магистральных трубопроводов  по территориям населенных пунктов, промышленных и сельскохозяйственных предприятий, аэродромов, железнодорожных станций, морских и речных портов, пристаней и других аналогичных объектов.

При выборе трассы трубопровода необходимо учитывать  перспективное развитие городов и других населенных пунктов, промышленных и сельскохозяйственных предприятий, железных и автомобильных дорог и других объектов и проектируемого трубопровода на ближайшие 20 лет, выполнять прогнозирование изменений природных условий в процессе строительства и эксплуатации магистральных трубопроводов.

Не допускается  предусматривать прокладку магистральных  трубопроводов в тоннелях железных и автомобильных дорог, по мостам железных и автомобильных дорог всех категорий, за исключением случаев прокладки газопроводов диаметром до 1000 мм на давление до 2,5 МПа (25 кгс/см²) и нефтепроводов и нефтепродуктопроводов диаметром 500 мм и менее по несгораемым мостам автомобильных дорог III, III-п, IV-п, IV и V категорий. При этом участки трубопроводов, укладываемых по мосту, и на подходах к нему следует относить к І категории.

Расстояния  от оси подземных и наземных (в  насыпи) трубопроводов до населенных пунктов, отдельных промышленных и  сельскохозяйственных предприятий, зданий и сооружений должны приниматься  в зависимости от класса и диаметра трубопроводов, степени ответственности  объектов и необходимости обеспечения их безопасности, но не менее значений, указанных в СНиП 2.05.06–85.

Минимальное расстояние от ближайшего магистрального газопровода первого класса диаметром 1000 мм и более и от границ технических коридоров трубопроводов до границ проектной застройки городов и других населенных пунктов в районах Западной Сибири и Крайнего Севера следует принимать не менее 700 м.

В стесненных условиях, когда это расстояние выдержать  невозможно, его допускается сокращать  до 350 м при условии повышения категорийности таких участков до I категории и принятия дополнительных мер, обеспечивающих безопасную эксплуатацию трубопровода, или до значений, приведенных в таблице 1, при отсутствии в районе прокладки трубопроводов вечномерзлых грунтов.

При проектировании трассы трубопровода через естественные и искусственные препятствия (реки, водохранилища, каналы, озера, пруды, ручьи, протоки и болота¹, овраги, балки, железные и автомобильные дороги) следует соблюдать ряд условий, определённых в СНиП 2.05.06–85*, в том числе:

• створ подводного перехода следует, как правило, предусматривать перпендикулярным динамической оси потока, избегая участков, сложенных скальными грунтами; при выборе створа перехода трубопровода следует руководствоваться методом оптимального проектирования с учетом гидролого-морфологических характеристик каждого водоема и его изменений в течение срока эксплуатации подводного перехода;
• при определении оптимального положения створа и профиля перехода расчет следует производить по критерию приведенных затрат с учетом требований, предъявляемых к прочности и устойчивости трубопровода и охране природы;
• переходы нефтепроводов и нефтепродуктопроводов через реки и каналы следует предусматривать, как правило, ниже по течению от мостов, промышленных предприятий, пристаней, речных вокзалов, гидротехнических сооружений, водозаборов и других аналогичных объектов, а также нерестилищ и мест массового обитания рыб;
 

Таблица 1 – Минимальные расстояния от различных объектов до оси проектируемых трубопроводов (СНиП 2.05.06-85*)

	Минимальные расстояния, м, от оси
	газопроводов									нефтепроводов и нефтепродуктопроводов
Объекты, здания и	класса
сооружения	I						II			IV	III	II	I
	условным диаметром, мм
	300 и менее	св. 300 до 600	св. 600 до 800	св. 800 до 1000	св. 1000 до 1200	св. 1200 до 1400		300 и менее	св. 300	300 и менее	св. 300 до 500	св. 500 до 1000	св. 1000 до 1400
1	2	3	4	5	6	7		8	9	10	11	12	13
1. Города и другие населенные пункты; … отдельные промышленные и сельскохозяйственные предприятия; тепличные комбинаты и хозяйства; карьеры разработки полезных ископаемых; …	100	150	200	250	300	350		75	125	75	100	150	200
2. Железные дороги общей сети (на перегонах) и автодороги I-III категорий, параллельно которым прокладывается трубопровод; отдельно стоящие: жилые здания 1—2-этажные; садовые домики, дачи; дома линейных обходчиков; кладбища; сельскохозяйственные фермы и огороженные участки для организованного выпаса скота; полевые станы	75	125	150	200	225	250		75	100	50	50	75	100
3. Отдельно стоящие нежилые и подсобные строения; устья бурящихся и эксплуатируемых нефтяных, газовых и артезианских скважин;	30	50	100	150	175	200		30	50	30	30	30	50
4. Мосты железных дорог промышленных предприятий. автомобильных дорог III, III-п, IV, IV-п категорий с пролетом свыше 20 м (при прокладке нефтепроводов и нефтепродуктопроводов ниже мостов по течению)	75	125	150	200	225	250		75	125	75	100	150	200
11*. Специальные предприятия, сооружения, площадки, охраняемые зоны, склады взрывчатых и взрывоопасных веществ, карьеры полезных ископаемых, добыча на которых производится с применением взрывных работ, склады сжиженных горючих газов	В соответствии с требованиями специальных  нормативных документов , утвержденных в установленном порядке , и по согласованию с органами государственного надзора, министерствами и ведомствами, в ведении которых находятся указанные объекты
12. Воздушные линии электропередачи высокого напряжения, параллельно которым прокладывается трубопровод; воздушные линии электропередачи высокого напряжения, параллельно которым прокладывается трубопровод в стесненных условиях трассы; опоры воздушных линий электропередачи высокого напряжения при пересечении их трубопроводом; открытые и закрытые трансформаторные подстанции и закрытые распределительные устройства напряжением 35 кВ и более	В соответствии с требованиями „Правил устройства электроустановок", утвержденных Минэнерго СССР
*Примечания: 1. Расстояния, указанные  в таблице, следует принимать: для городов и других населенных пунктов —от проектной городской черты на расчетный срок 20—25 лет; для отдельных промышленных предприятий, железнодорожных станций, аэродромов, морских и речных портов и пристаней, гидротехнических сооружений, складов горючих и легковоспламеняющихся материалов, артезианских скважин — от границ отведенных им территорий с учетом их развития; для железных дорог — от подошвы насыпи или бровки выемки со стороны трубопровода, но не менее 10 м от границы полосы отвода дороги; для автомобильных дорог — от подошвы насыпи земляного полотна; для всех мостов—от подошвы конусов; для отдельно стоящих зданий и строений — от ближайших выступающих их частей. 2. Под отдельно стоящим зданием или строением следует понимать здание или строение, расположенное вне населенного пункта на расстоянии не менее 50 м от ближайших к нему зданий или сооружений. 4. При соответствующем обосновании допускается сокращать указанные в гр. 3—9 таблицы (за исключением поз. 5, 8, 10, 13—16) и в гр. 2 только для поз. 1—6 расстояния от газопроводов не более, чем на 30 % при условии отнесения участков трубопроводов ко II категории со 100%-ным контролем монтажных сварных соединений рентгеновскими или гамма-лучами и не более, чем на 50 % при отнесении их к категории В, при этом указанные в поз. 3 расстояния допускается сокращать не более, чем на 30 % при условии отнесения участков трубопроводов к категории В. Указанные в поз. 1, 4 и 10 расстояния для нефтепроводов и нефтепродуктопроводов допускается сокращать не более, чем на 30 % при условии увеличения номинальной (расчетной) толщины стенки труб на такую величину в процентах, на которую сокращается расстояние. 7. При расположении зданий и сооружений на отметках выше отметок нефтепроводов и нефтепродуктопроводов допускается уменьшение указанных в поз. 1, 2, 4 и 10 расстояний до 25 % при условии, что принятые расстояния должны быть не менее 50 м. 9. Для газопроводов, прокладываемых в лесных районах, минимальные расстояния от железных и автомобильных дорог допускается сокращать на 30 %. 11. Указанные в поз. 7 минимальные расстояния от подводных нефтепроводов и нефтепродуктопроводов допускается уменьшать до 50 % при укладке этих трубопроводов в стальных футлярах. 12. Газопроводы и другие объекты, из которых возможен выброс или утечка газа в атмосферу, должны располагаться за пределами полос воздушных подходов к аэродромам и вертодромам. 13. Знак «-» в таблице означает, что расстояние не регламентируется.

 

• прокладку трубопроводов на болотах следует предусматривать, как правило, прямолинейно с минимальным числом поворотов (в местах поворота следует применять упругий изгиб трубопроводов);
• переходы трубопроводов через железные и автомобильные дороги следует предусматривать в местах прохождения дорог по насыпям либо в местах с нулевыми отметками и в исключительных случаях – при соответствующем обосновании в выемках дорог;
• угол пересечения трубопровода с железными и автомобильными дорогами должен быть, как правило, 90°;
• При соответствующем технико-экономическом обосновании допускается располагать переходы нефтепроводов и нефтепродуктопроводов через реки и каналы выше по течению от указанных объектов на расстояниях, приведенных в СНиП 2.05.06–85* (приложение 2), при этом должны разрабатываться дополнительные мероприятия, обеспечивающие надежность работы подводных переходов.

В местах пересечений магистральных трубопроводов  с линиями электропередачи напряжением 110 кВ и выше должна предусматриваться только подземная прокладка трубопроводов под углом не менее 60°. При этом трубопроводы, прокладываемые в районах Западной Сибири и Крайнего Севера на расстоянии 1000 м в обе стороны от пересечения, должны приниматься II категории.

Выбор трассы трубопроводов в районах со сложными условиями (в горных условиях², в районах шахтных разработок и вечномёрзлых грунтов, в сейсмических районах) имеет ряд особенностей.

При выборе трассы трубопроводов в сейсмических районах необходимо избегать косогорные участки, участки с неустойчивыми и просадочными грунтами, территории горных выработок и активных тектонических разломов, а также участки, сейсмичность которых превышает 9 баллов.

Прокладка трубопроводов в перечисленных  условиях может быть осуществлена в случае особой необходимости при соответствующем технико-экономическом обосновании и согласовании с соответствующими органами Государственного надзора. При этом в проекте должны быть предусмотрены дополнительные  мероприятия,  обеспечивающие надежность трубопровода.

Для трассы трубопровода должны выбираться наиболее благоприятные в мерзлотном и  инженерно-геологическом отношении  участки по материалам опережающего инженерно-геокриологического изучения территории.

Выбор трассы для трубопровода и площадок для  его объектов должен производиться  на основе:

• мерзлотно-инженерно-геологических карт и карт ландшафтного микрорайонирования оценки благоприятности освоения территории масштаба не более 1:100 000;
• схематической прогнозной карты восстановления растительного покрова;
• карт относительной осадки грунтов при оттаивании;
• карт коэффициентов удорожания относительной стоимости освоения.