Материал: Глава 12

Для сварки отдельных труб в секции на строительстве магистральных трубопроводов широкое применение получил способ двухсторонней автоматической сварки под слоем флюса на сварочных базах БТС143В (см. рис.12.5).

Рис. 12.5. Полевая трубосварочная база БТС143

Высокий уровень механизации всех операций по сборке и сварке секций труб, полное исключение ручного труда позволили повысить производительность труда и сваривать до 1 км трубопровода диаметром 1420 мм в сутки. При этом численность бригады, обслуживающей базу, сократилась до 7 человек по сравнению с традиционной схемой базы (ССТ141 и ПАУ1001В), где численность обслуживающего персонала составляет 16 человек.

Для работ на трассе используют уникальные комплексы для электроконтактной сварки труб диаметром 1420 мм «Север-1», выпускаемых Псковским заводом электросварочного тяжелого оборудования.

Комплексы «Север-1» могут успешно использоваться на строительстве трубопроводов в различных климатических условиях (см. рис. 12.5).

Комплекс состоит из внутритрубной сварочной машины, агрегата для зачистки поясов под контактные башмаки, агрегата для удаления наружного грата. Сварочная машина получает питание от передвижной электростанции мощностью 1000 кВт, а вспомогательные агрегаты - от передвижных электростанций меньшей мощности.

Технологические операции по подготовке труб, сборке, сварке и удалению внутреннего и наружного грата механизированы. Комплекс может сваривать как одиночные трубы, так и двух- и трехтрубные секции.

Выполнение в автоматическом режиме технологических операций сварки, включая контроль за её параметрами, обеспечивает высокое стабильное качество соединения труб.

Рис. 12.5. Сварочная машина К-700 в составе установки «Север-1»

При работе в сложных условиях Крайнего Севера комплексы «Север-1» фактически достигнутая производительность сварки труб составляет 7 стыков/ч. Применение комплекса позволило довести численность бригады до 11 - 12 человек (для сравнения, отметим, что бригада ручной дуговой сварки имеет общую численность 44 человека).

Другим направлением в решении вопроса автоматической сварки неповоротных стыков труб является способ сварки порошковой проволокой с принудительным формированием шва. Комплекс «Стык» для такого вида сварки состоит из самоходных сварочных агрегатов, смонтированных на базе трелевочного трактора ТТ-4, на котором установлены дизельная электростанция с выпрямителями, автономный пост охлаждения, блоки управления сварочными головками. В укрытой кабине, подвешенной к стреле трактора, размещена сварочная аппаратура. Сварка стыка труб осуществляется двумя сварочными головками, движущимися орбитально снизу вверх. Производительность сварки труб диаметром 1420 мм комплексами «Стык» составляет 3 стыка/ч. При использовании одного комплекса высвобождается 10 сварщиков высокой квалификации.

Широкое внедрение на строительстве магистральных трубопроводов нашли самоходные многопостовые источники питания АС81 и УС41, установленные на базе трактора К-701 и Т-130 и предназначенные для ручной дуговой сварки постоянным током неповоротных стыков труб.

Повышение надежности трубопроводов потребовало применения новых технических средств неразрушающего контроля качества сварки, обладающих высокой производительностью и стабильностью работы в трассовых условиях. Для этих целей используются передвижные и полустационарные лаборатории типа РМЛ2В, ЛКС2, отличающиеся универсальностью средств контроля, применялись при контроле качества сварки в условиях сварочных баз и на трассе.

Повышение производительности при 100%-ном контроле качества сварки обеспечивается автоматизацией наиболее трудоемкой операции - панорамного просвечивания сварного стыка, которая легко осуществляется в базовых условиях. Для этой цели при сварке трубопровода в нитку используются комплексы контроля типа АКП, имеющие в своем составе сервисную лабораторию и внутритрубное самоходное устройство. Последнее может перемещать источник излучения внутри трубопровода на расстояние до 4 км, обеспечивая при этом остановку в заданной точке трубопровода на уклоне до 20°. Управляется устройство по радиационному каналу связи снаружи трубопровода, что в совокупности с рядом блокировок обеспечивает безопасность обслуживающему персоналу.

Автоматизированный комплекс АКП-145 для панорамного просвечивания труб диаметром 529—1420 мм, установленный на самоходной тележке с источником излучения может перемещаться по трубопроводу на 2,5 км и возвращаться обратно.

12.2.5. Техника для монтажа и изготовления элементов труб

Для сборки трубопровода в нитку широко применяются внутренние гидравлические центраторы, которые созданы для труб диаметром от 325 до 1420 мм. Самоходный центратор СЦ141 предназначен для сборки стыков на полевых трубосварочных базах, гидравлический центратор ЦНМ141 предназначен для сборки захлёстов и трубных деталей.

Для изготовления плавно изогнутых кривых серийно выпускаются станки ГТ1421 для холодной гибки труб диаметром 1220 - 1420 мм. Они хорошо зарекомендовали себя в работе и позволяют проводить качественную гибку труб с радиусом кривизны до 160 м. Освоены станки ГТ1422 для труб диаметром 1220 - 1420 мм. Станок имеет короткую базу, что позволяет гнуть трубы длиной 12 м до 6° и трубы длиной 24 до 12°.

Передовая технология сварочно-монтажных работ, новое сварочное и монтажное оборудование и средства контроля качества сварных соединений способствуют сокращению сроков строительства линейной части трубопроводов и позволяют получать значительный экономический эффект.

12.2.6. Технические средства для изоляционно-укладочных работ

Строительство системы трубопроводов осуществляется из труб с заводской наружной изоляцией и из труб, изолируемых в полевых условиях после сварки газопроводов в нитку.

При сооружении газопровода из труб с заводской изоляцией индустриализация строительства повышается, в результате чего сокращаются затраты на перегрузку и транспортировку изоляционных и сопутствующих материалов, число механизмов и численность работающих.

Для механизированной прокладки участков газопровода из труб с заводской изоляцией создан комплекс машин ИС142 для очистки и изоляции стыков и троллейные подвески трубопровода диаметром 1420 мм с полиуретановыми и пневматическими катками грузоподъемностью 63 т.

Рис. 12.6. Технологическая колонна с комплексом ИС142 в процессе выполнения изоляционно-укладочных работ в трассовых условиях

Трубы, поступающие на трассу без изоляции, очищаются и изолируются после сварки в нитку. Для этих целей применяются комбинированные изоляционно-очистные машины ОМ1423П.

12.2.7. Техника для подводно-технических работ.

При сооружении трубопроводов для разработки подводных траншей наряду с судами Минречфлота РФ успешно используются земснаряды и тяговые лебедки. Траншейный земснаряд класса «0» с глубиной разработки 25 м проекта ТЗР251 разрабатывает и засыпает траншеи подводных переходов. Малогабаритный разборный земснаряд класса «Л» с глубиной разработки 10 м проекта ТЗР101Л в сложных грунтах разрабатывает траншеи для устройства подводного трубопровода.

12.3. Организационные формы эксплуатации машинного парка

Эффективное использование строительных машин и механизмов, надлежащий уход за ними и своевременный ремонт во многом зависит от организационных форм и методов управления их эксплуатацией.

Существующий парк строительных машин в основном сосредоточен на предприятиях строительных организаций или в управлениях механизации, которые выполняют конкретную работу по договорам либо сдают технику в аренду.

В зависимости от конкретных условий строительства, вида и размерности предприятия, объемов и структуры строительных работ эксплуатация строительных машин может осуществляться различными организационными формами.

1. Строительные машины и механизмы находятся на балансе небольших строительных организаций или их структурных подразделениях в прямом их подчинении, что позволяет достаточно оперативно ими управлять. Однако при такой форме эксплуатации машин возникает невозможность создания условий их технического обслуживания и ремонта. В этих условиях нет экономической возможности создавать необходимую базу с наличием современного диагностического и ремонтного оборудования. Сервисное обслуживание машин в специализированных предприятиях повлечет за собой большое количество времени на диагностирование, ожидание, транспортировку и самого обслуживания, что снижает показатель ее использования.

2. Строительные машины и механизмы находятся на балансе специализированных подразделений механизации (бывшие управления механизации, строительных трестов), входящих в состав крупных строительных организации. Такая форма эксплуатации строительных машин дает экономическую возможность создания собственной ремонтной базы, что обеспечивает надлежащее содержание строительной техники и эффективное ее использование. Подразделения механизации и общестроительные подразделения находятся в административном подчинении у предприятия механизации, что обеспечивает оперативность использования строительной техники.

3. Строительные машины и механизмы находятся на балансе и в составе предприятий механизации (бывшие тресты механизации и самостоятельные управления механизации). Концентрация строительных машин, оборудования и механизмов в крупных предприятиях механизации обеспечивает эффективное использование парка строительных машин, внедрение новых средств механизации и наиболее прогрессивных способов производства работ, рост производительности труда и сокращение ручного труда в строительстве путем дальнейшего развития и повышения технического уровня механизации строительных работ, совершенствование методов технического обслуживания и ремонта строительной техники.

Предприятия механизации по характеру выполняемых строительных работ могут быть специализированными, по эксплуатации однотипных машин и эксплуатирующие разнотипный парк строительной техники.

4. Строительные машины и механизмы на балансе лизинговых компаний, специализирующихся на сдачу в лизинг (аренду) однотипных машин (землеройных машин, автокранов, башенных кранов, средств малой механизации и т.п.) и универсальные (несколько типов машин).

Лизинговые компании дают возможность строительным организациям долгосрочного и краткосрочного использования строительных машин и техники для производства отдельных видов работ, сопровождая их услугами по техническому обслуживанию и ремонту, что избавляет строительные организации от необходимости создания или развития эксплуатационной базы и наличия в составе своего парка машин на все виды выполняемых ими строительных работ.

Лизинговые компании являются развивающейся формой эксплуатации парка строительных машин, концентрация которых в настоящее время находится в основном в подразделениях механизации строительных предприятий и предприятиях механизации.

Развитие лизинга в строительстве предполагает формирование и развитие инфраструктуры лизингового рынка строительной техники путем создания сети региональных лизинговых компаний, а также расширения сферы услуг, оказываемых предприятиями механизации.

На основе лизинга строительные предприятия успешно проводят переоснащение своего парка строительных машин и механизмов техникой нового поколения, что повышает их конкурентоспособность на рынке строительных работ.

12.4. Комплексная механизация в трубопроводном строительстве

Комплексная механизация - это способ производства строительных работ, при котором все основные и вспомогательные процессы, входящие в состав строительных работ, выполняются механизированным способом с помощью строительных машин, средств малой механизации и различного вида механизмов, инвентаря и приспособлений, взаимоувязанных между собой по основным параметрам. При этом применение ручного труда может допускаться только для выполнения незначительных по трудоемкости вспомогательных работ.

При взаимоувязке производительности каждого элемента этого комплекта машин и механизмов должны создаваться условия поточной организации строительства.

Формирование комплекта машин и механизмов начинают с определения типа и количества ведущих машин (М) в штуках или единицах измерения главного параметра (м³, т и т.п.), необходимых для выполнения заданного объема строительных работ за соответствующий период по формуле:

М = 0,01 Q*У \ n_час*Т*К_исп, (12.9)

где: Q - объем работ данного вида в единичных величинах, шт, т, м², м³, п.м.;

У - доля работ, выполняемой ведущей машиной, в общем объеме, %.;

n_час - часовая производительность ведущей машины в физических величинах;

Т - рабочее время работы ведущей машины за соответствующий период времени, час;

К_исп – коэффициент использования машины по времени (см. формулу 12.5).

Типы и количество вспомогательных машин и механизмов комплекта подбирают таким образом, чтобы их производительность была равной или несколько больше производительности ведущей машины, а они вместе соответствовали основному параметру потока - интенсивности выпуска готовой продукции.

I_n = П_э.в ≤ П_э.к , (12.10)

где: I_n - интенсивность потока по выпуску готовой продукции за принятый период времени, шт., т, м², м³, п.м.;

П_э.в и П_э.к - эксплуатационная производительность соответственно ведущей машины и всего комплекта машин в соответствующих единицах измерений готовой продукции за принятый период времени.

Применение комплексной механизации в строительных организациях характеризуется показателями уровня механизации СМР и уровнем механизации труда.

Уровень механизации строительных работ (У_м) характеризует степень замены ручного труда машинами и механизмами и определяется в процентах по каждому виду работ и определяется по формуле

У_м = 100 Q_м \ Q_общ , (12.11)

где: Q_м - объем механизированных или комплексно-механизированных работ;

Q_общ - общий объем работ.

Уровень механизации труда (У_мт) характеризует комплексность механизации и степень приложения ручного труда

У_мт = 100 N_м \ N_cc , (12.12)

где: N_м - численность рабочих на механизированных или комплексно-механизированных работах;

N_cc - среднесписочная численность рабочих.

12.5. Организация технического обслуживания и ремонта строительной техники

Строительные предприятия, на балансе которых находятся строительные и дорожные машины, средства малой механизации, должны обеспечивать их высокий технический уровень готовности, предупреждение отказов на основе применения апробированной системы эксплуатации строительных машин.

Гарантией надежной и безопасной эксплуатации строительных машин, повышения их производительности и увеличения срока работы является своевременное техническое обслуживание и квалифицированный ремонт.

Для сохранения работоспособности строительных машин при транспортировании и во время их хранения проводятся специальное техническое обслуживание в соответствии с тре­бованиями эксплуатационной и ремонтной документации.

Техническое обслуживание и ремонт строительных машин выполняются на основе диагностирования их технического состояния, которое ставит своей целью определение, анализ и регистрацию информации в диагностических картах машин, позволяющих оценить их техническое состояние без разборки.