Файл: Строящийся газопровод СахалинХабаровскВладивосток предназначен для транспортировки газа с.docx
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 05.12.2023
Просмотров: 175
Скачиваний: 1
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
, выявляются обнаженные и провисающие участки, оценивается их протяженность и величина провисов;
- водолазное обследование обнаженных или провисающих участков газопровода, производимое в случае их выявления. При водолазном обследовании производится уточнение длины обнаженного или провисающего участка, величины провиса, оценивается состояние антикоррозионной изоляции, расположение и устойчивость грузов на трубопроводе, состояние подводной части берегоукрепления. В случае необходимости рекомендуется применение подводной видеосъемки.
Организация и выполнение работ по водолазному обследованию должна осуществляться в соответствии с [10].
Обработка результатов обследования предусматривает выпуск чертежей плана перехода, продольных и поперечных (для оголенных и провисающих
участков) профилей ниток перехода. На плане перехода должны быть указаны все створы, по которым производились измерения, реперы, границы
береговых укреплений, места и границы обнаруженных провисов и обнажений, места и границы повреждения берегоукреплений. На продольных профилях должны быть указаны отметки грунта над трубой и верха забалластированного трубопровода, отметки уровня воды на день обследования, обнаженные и провисающие участки, участки с недостаточной глубиной залегания. Система отметок на плане и профилях должна соответствовать принятой на проектной и исполнительной документации. Изменение рельефа дна и положения газопровода определяется сравнением отметок, полученных в процессе обследования, с отметками исполнительной документации и предыдущих обследований.
Расчет напряженно-деформированного состояния трубопровода для провисающих участков трубопровода может быть поручен специализированной организации.
Если в результате обследования подводного перехода установлена деформация русла реки, значительно превышающая прогнозируемую при проектировании перехода и угрожающая его нормальной эксплуатации, следует с участием соответствующей специализированной проектно-изыскательской организации рассмотреть возможные мероприятия по стабилизации русловых процессов или реконструкции перехода.
Наблюдения за берегоукрепительными сооружениями и состоянием берега должны включать:
- проверку состояния и одежды крепления в надводной и подводной зонах;
- установление фактического профиля сооружения и сопоставление его с проектным (или исполнительным);
- проверку вымывания грунта из-под одежды крепления;
- промеры глубин перед подошвой откосов крепления;
- проверку состояния обратных фильтров, швов омоноличивания,
пригрузки, одерновки и других элементов крепления;
- измерение плановых и высотных смещений конструкций;
- наблюдения за прорастанием растительности на одежде крепления, оказывающей разрушительное действие.
За откосными сооружениями, берега которых сложены глинистыми грунтами пластичной или полутвердой консистенции, необходимо вести специальные виды наблюдений, призванные прогнозировать и предотвратить образование оползней.
В число этих наблюдений должны входить:
- измерения плановых и высотных смещений откоса (в надводной и подводной зонах) и прилегающего к бровке откоса участка территории шириной не менее двух высот откоса;
- контроль за образованием и динамикой развития трещин и заколов в грунтовом массиве;
- наблюдения за состоянием растительности кустарников, деревьев, которое может свидетельствовать о подвижках грунта.
Увеличение скорости деформации откосного берегоукрепления в сочетании с прогрессирующим развитием трещин и заколов служит предвестником возникновения оползня. В таких случаях надлежит принять неотложные меры по усилению или реконструкции берегоукрепления.
При обнаружении активных оползневых процессов на береговых зонах подводных переходов рекомендуется силами специализированной научно-исследовательской или проектной организации составить расчетный прогноз длительной устойчивости оползневых масс. В необходимых случаях должны быть осуществлены надлежащие противооползневые мероприятия
Обнаружение утечек и повреждений на подводном переходе.
При обнаружении утечки газа или повреждения газопровода во время осмотров, обследований или ремонта производитель этих работ обязан срочно
поставить в известность об утечке газа:
- лицо, ответственное за эксплуатацию перехода;
- диспетчерскую службу и руководство предприятия по транспортировке газа.
Диспетчерская служба после получения сообщения об утечке газа должны незамедлительно обеспечить определение места и характера утечки и обеспечить необходимые меры безопасности до производства аварийно-восстановительных работ.
Ответственное лицо за эксплуатацию перехода при обнаружении утечки газа должно направить письменное донесение руководителю предприятия по транспортировке газа и в местные организации: исполнительной власти, газового надзора, госгортехнадзора, пожарного надзора, речного флота, охраны природы.
5.5 Комплексы методов при мониторинге подводных переходов
На практике различают следующие комплексы методов при мониторинге подводных переходов:
1) Непрерывное сейсмоакустическое профилирование (НСП) :
- определение планово-высотного положения трубопровода;
- непосредственное наблюдение оголений и провисов;
- определение высоты оголений и провисов;
- выявление опасных или неблагоприятных придонных объектов
2) Электрометрия приповерхностного водного слоя (ЭПС) :
- определение состояния антикоррозийной изоляции дюкера, участков;
- утечек тока катодной защиты, эффективности катодной защиты
3) Гидролокационная сьемка (ГC) :
- непосредственное наблюдение оголенных и провисающих участков
дюкера;
- наглядное подтверждение их наличия;
- уточнение их координат;
- определение высоты оголений и провисов;
- контроль состояния балластировки оголённого дюкера;
- съёмка дноукреплений;
- выявление опасных или неблагоприятных придонных объектов;
5.5.1 Непрерывное сейсмоакустичекое профилирование (НСП)
5.5.1.1 Предпосылки постановки метода
В рассматриваемом комплексе методов ключевое значение имеет непрерывное сейсмоакустическое профилирование (НСП) в высокочастотной модификации (3–9 кГц) с электродинамическим источником.
Физическая предпосылка применения НСП для данных задач состоит в контрастности акустических свойств исследуемых объектов.
Дюкер, изображенный на рисунке 4, представляющий собой многослойную цилиндрическую конструкцию, состоящую из металлической трубы, гидроизоляционного покрытия, деревянной футеровки и железобетонных (либо чугунных) пригрузов, обладает высокой акустической жёсткостью.
Рисунок 4 – Схема дюкера
Среди всех объектов изучаемого разреза именно поверхность дюкера обладает наибольшим коэффициентом отражения. Однако, геометрия отражения от цилиндрического объекта обуславливает рассеяние сигнала по ветвям наблюдаемого отражения, имеющим на сейсмоакустических разрезах форму дифракционной гиперболы, показанную на рисунке 5.
Рисунок 5 – График сейсмоакустического разреза
Рыхлые речные наносы, как правило, обладают акустической жёсткостью существенно меньшей, чем более плотные подстилающие породы. Поэтому подошва движущихся насосов становится хорошей отражающей границей; кроме
того, выделяются и другие отражающие горизонты. Наиболее глубокая из освещаемых границ на исследуемом интервале разреза, как правило, соответствует линии предельного размыва русла реки.
5.5.1.2 Особенности применения НСП для задач на переходах.
В благоприятных сейсмогеологических условиях целевое отражение (аномалия типа «дюкер») достаточно уверенно выделяется на записях (сейсмограммах) на фоне всех прочих объектов. В более сложных условиях выявление дюкеров обеспечивается обработкой данных, включающей
процедуру миграции, которая фокусирует рассеянную по гиперболе энергию целевого отражения в локальную область и, совместно с регулировкой амплитуд за геометрическое расхождение и неупругое поглощение, частично восстанавливает амплитуды волн, приближая их к ожидаемым коэффициентам отражения на границах сред.
С
интетическая сейсмограмма с целевым отражением, рассчитанным на основе интеграла Кирхгофа показана на рисунке 6.
Рисунок 6 – График синтетической сейсмограммы
Существенной особенностью исследуемых объектов является и то, что скорости акустических волн в водонасыщенных донных грунтах изменяются в
сравнительно узком диапазоне (1450 – 1480 м/с), а контраст акустических жёсткостей слоёв в разрезе обуславливается, главным образом, различием плотности грунтов. Это существенно упрощает задачу пересчёта временных разрезов в глубинные, для которого можно использовать среднюю скорость звука, измеренную в толще воды;
НСП выполняется в диапазоне частот от 3 до 9 кГц, что позволяет достигать разрешающей способности 10–20 см, соответствующей требованиям к точности определения высотного положения дюкера. Для излучения сигнала используется электродинамический источник с энергией возбуждения 150–300 Дж.
5.5.1.3 Применяемая аппаратура
В полевых наблюдениях преимущественно используется комплект оборудования, показанный в таблице 3, на основе комплекса САК-6, оптимизированный для решения задач на реках и мелководных акваториях. Таблица 3 – Комплекс оборудования для мониторинга
Системы регистрации данных показаны на рисунках 8,9.
Рисунок 8 - САК-5 (Моринжгеология) Рисунок 9 - САК-6 (Моринжгеология)
Генераторы импульсов тока показаны на рисунках 10,11.
Рисунок 10 - ГИТ-5 (Моринжгеология) Рисунок 11 - ГИТ-6 (Моринжгеология)
Излучающие устройства показаны на рисунках 12,13.
Рисунок 12 - Boomer (Design Project, Рисунок 13 - Boomer (Харьков)
В
еликобритания)
Приёмные устройства показаны на рисунках 14,15.
Рисунок 14 - Приёмная сейсмо- Рисунок 15 – Специализированная
акустическая коса (Моринжгеология) сейсмоприёмная коса (Моринжгеология )
5.5.1.4 Применение сейсмической миграции при обработке данных НСП по переходам
Благодаря тому, что коэффициент отражения от дюкера существенно выше, чем от других объектов рассматриваемой модели, миграция способна обеспечить стягивание рассеянной по гиперболе энергии целевого отражения в локальную область, горизонтальный размер которой будет равен диаметру дюкера, а амплитуда сигнала в которой будет существенно выше, чем в любых других отражённых волнах присутствующих на записи.
Фрагмент необработанного профиля НСП показан на рисунке 16
Рисунок 16 – Фрагмент необработанного профиля НСП
Энергия сигнала от дюкера рассеяна по гиперболическим осям синфазности отражённой (дифрагированной) волны.
На «сырых» сейсмограммах отношение сигнал/шум не всегда позволяет однозначно определить положение дюкера.
- водолазное обследование обнаженных или провисающих участков газопровода, производимое в случае их выявления. При водолазном обследовании производится уточнение длины обнаженного или провисающего участка, величины провиса, оценивается состояние антикоррозионной изоляции, расположение и устойчивость грузов на трубопроводе, состояние подводной части берегоукрепления. В случае необходимости рекомендуется применение подводной видеосъемки.
Организация и выполнение работ по водолазному обследованию должна осуществляться в соответствии с [10].
Обработка результатов обследования предусматривает выпуск чертежей плана перехода, продольных и поперечных (для оголенных и провисающих
участков) профилей ниток перехода. На плане перехода должны быть указаны все створы, по которым производились измерения, реперы, границы
береговых укреплений, места и границы обнаруженных провисов и обнажений, места и границы повреждения берегоукреплений. На продольных профилях должны быть указаны отметки грунта над трубой и верха забалластированного трубопровода, отметки уровня воды на день обследования, обнаженные и провисающие участки, участки с недостаточной глубиной залегания. Система отметок на плане и профилях должна соответствовать принятой на проектной и исполнительной документации. Изменение рельефа дна и положения газопровода определяется сравнением отметок, полученных в процессе обследования, с отметками исполнительной документации и предыдущих обследований.
Расчет напряженно-деформированного состояния трубопровода для провисающих участков трубопровода может быть поручен специализированной организации.
Если в результате обследования подводного перехода установлена деформация русла реки, значительно превышающая прогнозируемую при проектировании перехода и угрожающая его нормальной эксплуатации, следует с участием соответствующей специализированной проектно-изыскательской организации рассмотреть возможные мероприятия по стабилизации русловых процессов или реконструкции перехода.
Наблюдения за берегоукрепительными сооружениями и состоянием берега должны включать:
- проверку состояния и одежды крепления в надводной и подводной зонах;
- установление фактического профиля сооружения и сопоставление его с проектным (или исполнительным);
- проверку вымывания грунта из-под одежды крепления;
- промеры глубин перед подошвой откосов крепления;
- проверку состояния обратных фильтров, швов омоноличивания,
пригрузки, одерновки и других элементов крепления;
- измерение плановых и высотных смещений конструкций;
- наблюдения за прорастанием растительности на одежде крепления, оказывающей разрушительное действие.
За откосными сооружениями, берега которых сложены глинистыми грунтами пластичной или полутвердой консистенции, необходимо вести специальные виды наблюдений, призванные прогнозировать и предотвратить образование оползней.
В число этих наблюдений должны входить:
- измерения плановых и высотных смещений откоса (в надводной и подводной зонах) и прилегающего к бровке откоса участка территории шириной не менее двух высот откоса;
- контроль за образованием и динамикой развития трещин и заколов в грунтовом массиве;
- наблюдения за состоянием растительности кустарников, деревьев, которое может свидетельствовать о подвижках грунта.
Увеличение скорости деформации откосного берегоукрепления в сочетании с прогрессирующим развитием трещин и заколов служит предвестником возникновения оползня. В таких случаях надлежит принять неотложные меры по усилению или реконструкции берегоукрепления.
При обнаружении активных оползневых процессов на береговых зонах подводных переходов рекомендуется силами специализированной научно-исследовательской или проектной организации составить расчетный прогноз длительной устойчивости оползневых масс. В необходимых случаях должны быть осуществлены надлежащие противооползневые мероприятия
Обнаружение утечек и повреждений на подводном переходе.
При обнаружении утечки газа или повреждения газопровода во время осмотров, обследований или ремонта производитель этих работ обязан срочно
поставить в известность об утечке газа:
- лицо, ответственное за эксплуатацию перехода;
- диспетчерскую службу и руководство предприятия по транспортировке газа.
Диспетчерская служба после получения сообщения об утечке газа должны незамедлительно обеспечить определение места и характера утечки и обеспечить необходимые меры безопасности до производства аварийно-восстановительных работ.
Ответственное лицо за эксплуатацию перехода при обнаружении утечки газа должно направить письменное донесение руководителю предприятия по транспортировке газа и в местные организации: исполнительной власти, газового надзора, госгортехнадзора, пожарного надзора, речного флота, охраны природы.
5.5 Комплексы методов при мониторинге подводных переходов
На практике различают следующие комплексы методов при мониторинге подводных переходов:
1) Непрерывное сейсмоакустическое профилирование (НСП) :
- определение планово-высотного положения трубопровода;
- непосредственное наблюдение оголений и провисов;
- определение высоты оголений и провисов;
- выявление опасных или неблагоприятных придонных объектов
2) Электрометрия приповерхностного водного слоя (ЭПС) :
- определение состояния антикоррозийной изоляции дюкера, участков;
- утечек тока катодной защиты, эффективности катодной защиты
3) Гидролокационная сьемка (ГC) :
- непосредственное наблюдение оголенных и провисающих участков
дюкера;
- наглядное подтверждение их наличия;
- уточнение их координат;
- определение высоты оголений и провисов;
- контроль состояния балластировки оголённого дюкера;
- съёмка дноукреплений;
- выявление опасных или неблагоприятных придонных объектов;
5.5.1 Непрерывное сейсмоакустичекое профилирование (НСП)
5.5.1.1 Предпосылки постановки метода
В рассматриваемом комплексе методов ключевое значение имеет непрерывное сейсмоакустическое профилирование (НСП) в высокочастотной модификации (3–9 кГц) с электродинамическим источником.
Физическая предпосылка применения НСП для данных задач состоит в контрастности акустических свойств исследуемых объектов.
Дюкер, изображенный на рисунке 4, представляющий собой многослойную цилиндрическую конструкцию, состоящую из металлической трубы, гидроизоляционного покрытия, деревянной футеровки и железобетонных (либо чугунных) пригрузов, обладает высокой акустической жёсткостью.
Рисунок 4 – Схема дюкера
Среди всех объектов изучаемого разреза именно поверхность дюкера обладает наибольшим коэффициентом отражения. Однако, геометрия отражения от цилиндрического объекта обуславливает рассеяние сигнала по ветвям наблюдаемого отражения, имеющим на сейсмоакустических разрезах форму дифракционной гиперболы, показанную на рисунке 5.
Рисунок 5 – График сейсмоакустического разреза
Рыхлые речные наносы, как правило, обладают акустической жёсткостью существенно меньшей, чем более плотные подстилающие породы. Поэтому подошва движущихся насосов становится хорошей отражающей границей; кроме
того, выделяются и другие отражающие горизонты. Наиболее глубокая из освещаемых границ на исследуемом интервале разреза, как правило, соответствует линии предельного размыва русла реки.
5.5.1.2 Особенности применения НСП для задач на переходах.
В благоприятных сейсмогеологических условиях целевое отражение (аномалия типа «дюкер») достаточно уверенно выделяется на записях (сейсмограммах) на фоне всех прочих объектов. В более сложных условиях выявление дюкеров обеспечивается обработкой данных, включающей
процедуру миграции, которая фокусирует рассеянную по гиперболе энергию целевого отражения в локальную область и, совместно с регулировкой амплитуд за геометрическое расхождение и неупругое поглощение, частично восстанавливает амплитуды волн, приближая их к ожидаемым коэффициентам отражения на границах сред.
С
интетическая сейсмограмма с целевым отражением, рассчитанным на основе интеграла Кирхгофа показана на рисунке 6.Рисунок 6 – График синтетической сейсмограммы
Существенной особенностью исследуемых объектов является и то, что скорости акустических волн в водонасыщенных донных грунтах изменяются в
сравнительно узком диапазоне (1450 – 1480 м/с), а контраст акустических жёсткостей слоёв в разрезе обуславливается, главным образом, различием плотности грунтов. Это существенно упрощает задачу пересчёта временных разрезов в глубинные, для которого можно использовать среднюю скорость звука, измеренную в толще воды;
НСП выполняется в диапазоне частот от 3 до 9 кГц, что позволяет достигать разрешающей способности 10–20 см, соответствующей требованиям к точности определения высотного положения дюкера. Для излучения сигнала используется электродинамический источник с энергией возбуждения 150–300 Дж.
5.5.1.3 Применяемая аппаратура
В полевых наблюдениях преимущественно используется комплект оборудования, показанный в таблице 3, на основе комплекса САК-6, оптимизированный для решения задач на реках и мелководных акваториях. Таблица 3 – Комплекс оборудования для мониторинга
| компонент | наименование | производитель |
| система регистрации | САК-5; САК-6 | Моринжгеология, Латвия |
| акустический источник | электродинамический излучатель Maxipulse Boomer Transducer 300 | Design Project, Великобритания |
| электрический источник | ГИТ-5; ГИТ-6 | Моринжегология, Латвия |
| приёмное устройство | Стандартная приёмная сейсмоакустическая коса | Моринжегология, Латвия |
| навигационная привязка | ССП Trimble DSM232 с диф. режимом | Trimble, США |
Системы регистрации данных показаны на рисунках 8,9.
Рисунок 8 - САК-5 (Моринжгеология) Рисунок 9 - САК-6 (Моринжгеология)
Генераторы импульсов тока показаны на рисунках 10,11.
Рисунок 10 - ГИТ-5 (Моринжгеология) Рисунок 11 - ГИТ-6 (Моринжгеология)
Излучающие устройства показаны на рисунках 12,13.
Рисунок 12 - Boomer (Design Project, Рисунок 13 - Boomer (Харьков)
В
еликобритания) Приёмные устройства показаны на рисунках 14,15.
Рисунок 14 - Приёмная сейсмо- Рисунок 15 – Специализированная
акустическая коса (Моринжгеология) сейсмоприёмная коса (Моринжгеология )
5.5.1.4 Применение сейсмической миграции при обработке данных НСП по переходам
Благодаря тому, что коэффициент отражения от дюкера существенно выше, чем от других объектов рассматриваемой модели, миграция способна обеспечить стягивание рассеянной по гиперболе энергии целевого отражения в локальную область, горизонтальный размер которой будет равен диаметру дюкера, а амплитуда сигнала в которой будет существенно выше, чем в любых других отражённых волнах присутствующих на записи.
Фрагмент необработанного профиля НСП показан на рисунке 16
Рисунок 16 – Фрагмент необработанного профиля НСП
Энергия сигнала от дюкера рассеяна по гиперболическим осям синфазности отражённой (дифрагированной) волны.
На «сырых» сейсмограммах отношение сигнал/шум не всегда позволяет однозначно определить положение дюкера.