Меню

Выпуск в море трубы

Технология строительства морских газопроводов

До начала укладки магистрального газопровода (МГП) проводится тщательное исследование дна моря на протяжении всей трассы с целью обнаружения возможных препятствий: затонувших кораблей, боеприпасов, неровностей морского дна.

Описание: Технология строительства морского газопровода

  • изнутри производится обработка антифрикционным покрытием, снижающим сопротивление при транспортировке газа,
  • снаружи производится обработка сначала антикоррозионным покрытием, потом — утяжеляющим бетонным.

Укладка труб на морское дно моря ведется со специальных трубоукладочных судов.
Суда — трубоукладчики достигают длины 300 м и имеют экипаж в несколько сотен человек.

  • на поперечном конвейере судна — трубоукладчика производится зачистка и подготовка кромок при помощи торцевальной машины и индукционный прогрев труб до 150 o С,
  • из поперечного конвейера подготавливаются и подаются трубы на сварочные посты продольного конвейера, на котором ведутся работы по сварке, контролю и изоляции швов,
  • производится последовательность технологических операций:
    • сварка поступивших труб на специальном конвейере судна — трубоукладчика,
    • ультразвуковая проверка каждого сварного шва на наличие дефектов,
    • покрывание антикоррозионным покрытием,
    • укладка труб вдоль линии сборки, проходящей по длине трубоукладчика,
  • по мере прохождения каждой следующей трубой сварочного участка, постов контроля и изоляции, труба становится частью трубопровода, который спускается с кормы в воду, вниз по наклонной площадке — стингеру. Стингер поддерживает трубу до некоторого расстояния под водой и направляет ее под небольшим углом на морское дно. Угол стингера задает требуемый прогиб верхней части трубопровода, позволяющий не допускать деформации металла трубы. При укладке трубопровода на глубоководье трубе придается плавный изгиб в виде буквы S,

Испытания и подготовка к эксплуатации

Источник

Экология СПРАВОЧНИК

Информация

глубоководный выпуск воды

Выпуск сточных вод в море осуществляется в большинстве случаев после механической очистки, а иногда и совсем без очистки. Сточные воды, имея меньший удельный вес, сразу не смешиваются с морской водой и всплывают на поверхность моря, образуя на ней пятно, отличающееся по цвету и хорошо видимое на большом расстоянии. Естественно, что такой выпуск желательно удалить от берега и вывести на доста1очную глубину. Большое заглубление трубопровода выпуска диктуется, кроме того, условиями устойчивости сооружения. Поэтому морские выпуски, как правило, проектируются глубоководными.[ . ]

Выпуски сточных вод в море могут быть нескольких типов. Береговые выпуски или мелководные производят обычно на глубине до 10 м при расстоянии от берега до нескольких сотен метров. Донные выпуски осуществляют на глубину до 100 м; расстояние от берега может быть различным в зависимости от рельефа дна. Так, для Балтийского моря такой выпуск должен быть удален от берега на 50 км (до выхода на 100 метровую глубину); для Черного моря это расстояние несколько меньше, но также до выхода на глубину не менее 100 м. Глубоководные выпуски осуществляют на глубину более 100 м.[ . ]

Выпуски называются глубинными, если они служат для сброса сточных вод в водохранилища, озера или моря вдали от берега на глубину до 30—40 м. Если глубина установки выпуска больше 40 м, то такие выпуски называются глубоководными. Выпуски этих двух типов различаются только сложностью монтажа в связи с увеличением глубины проведения работ. Глубинные и глубоководные выпуски по своей конструкции не отличаются от русловых. Но благодаря большой глубине к выпускам предъявляются дополнительные требования. Конструкция должна быть максимально простой, но обладать хорошей устойчивостью, повышенной прочностью и долговечностью. Подводные трубопроводы должны быть хорошо изолированы, а соединения плотными и прочными. Последнее условие особенно важно при сооружении морских выпусков от нефтебаз и нефтезаводов для сброса балластных ¡и сточмых вод. В случае нарушения герметичности в подводящем к выпуску трубопроводе сточные воды, содержащие нефть, выбрасываются в водоем намного ближе расчетной длины и глубины, что резко ухудшает процесс смешения сточной воды с водой водоема. При этом концентрация вредных веществ может быть выше предельно допустимой.[ . ]

Таким образом, при глубоководном выпуске на рассстоянии 240 м от берега возможно 37,5-кратное разбавление. При выпуске в мелководной прибрежной .полосе, как было показано выше, 48-кратное разбавление можно было ожидать лишь на расстоянии 6000 м от места выпуска сточных вод.[ . ]

При строительстве глубоководных выпусков над сточными водами создается участок чистой морской воды, через которую стоки не проникают на поверхность. Так, пятилетняя эксплуатация выпуска сточных вод в районе Лос-Анжелеса показала, что сточные воды не проникают в верхние слои моря толщиной до 15—30 м. На рис. 40 представлен график распространения «бактерий коли» в затопленном поле сточных вод этого выпуска. Как видно из графика, на глубине более 40 м (при выпуске на глубину 95 м) бактериальные загрязнения отсутствуют. Однако прокладка трубопроводов на морском дне и их эксплуатация требуют высокой квалификации.[ . ]

Как отмечалось выше, конструкция глубоководных выпусков аналогична конструкции русловых выпусков. Однако при их проектировании должно особо учитываться динамическое воздействие водоема на сооружение, а при устройстве выпусков в море — еще и химическое воздействие воды.[ . ]

При проектировании и строительстве глубоководных выпусков сточных вод в прибрежные воды моря, выборе места расположения выпусков н расчетах степени смешения и разбавления учитываются гидрологические, санитарные условия, а также рыбохозяйственное значение водного объекта: характер и направление прибрежных морских течений, степень загрязнения морской воды вредными веществами, сезонная и годовая изменчивость названных выше характеристик, переформирование дна, направление и сила господствующих ветров и другие природные особенности. При конструктивных, инженерно-технических и технологических решениях глубоководных выпусков сточных вод большой протяженности должны учитываться океанографические факторы (глубинные течения,. явления плотностиой и температурной стратификации вод, процессы турбулентной диффузии и др.), способствующие ликвидации поступающих загрязнений.[ . ]

Читайте также:  Метал трубы для футляров

В зависимости от условий сброса очищенных вод в реки надлежит принимать: береговой, русловый или рассеивающий выпуски. При сбросе очищенных вод в моря и водохранилища необходимо предусматривать глубоководные выпуски.[ . ]

В морских условиях (при отсутствии ледяного покрова) вода поверхностных слоев почти всегда насыщена кислородом и необходимость расчетов кислородного баланса имеет место лишь ¡з глубинных слоях, например во впадинах, в случае глубоководных канализационных выпусков и пр. Почти все приведенные выше формулы соответствуют температуре воды 20°С.[ . ]

Ю. К- Чернус в течение ряда лет изучал условия спуска в море бытовых сточных вод через, глубоководный выпуск в районе Сочи длиной 800 м и глубиной 8 м. Пробы отбирались на. расстоянии до 3000 км на разной глубине, при волнении и во время штиля, который, как правило, способствовал дальности распространения загрязнения.[ . ]

В зависимости от формы и режима участка реки при сбросе в нее очищенных сточных вод устраивают береговой или русловый выпуск; последний может быть сосредоточенным или рассредоточенным. При сбросе очищенной жидкости в море или водохранилище устраивают береговые или глубоководные выпуски.[ . ]

В зависимости от назначения водоема-приемника и мер по его охране от загрязнения места выпуска сточных вод можно устанавливать на различном удалении от очистных сооружений. В ряде случаев для охраны зон водопользования предусматриваются глубоководные или рассеивающие выпуски, сметная стоимость которых иногда очень велика. В связи с использованием сточных вод в системах промышленного водоснабжения соответствующие сооружения не предусматриваются. Экономическая оценка этого фактора состоит в определении величины снижения расходов по отведению сточных вод к местам сброса.[ . ]

Станция включает в себя следующие сооружения: систему подводящих и отводящих балластную воду трубопроводов, насосную станцию рециркуляционной воды, семь напорных баков вместимостью 20 м3, три буферных железобетонных резервуара вместимостью 10 тыс. м3 каждый, два радиальных железобетонных резервуара-отстойника с коаксиально-козырьковым водораспределителем, три радиальных флотатора диаметром 30 м с вращающимся водораспределителем, промежуточный приемный резервуар очищенной воды вместимостью 100 м3, резервуар уловленных нефтепродуктов вместимостью 500 м3, илонакопители, глубоководный выпуск в море.[ . ]

В настоящее время техника прокладки подводных трубопроводов достигла такого прогресса, что уже реальна постановка вопроса о глубоководном выпуске сточных вод в море, поскольку устраняется загрязненность прибрежной зоны, выполняются требования санитарной охраны и рыбного хозяйства, создаются благоприятные океанографические условия, допускающие глубоководный сброс и т. д. Этот метод можно применить при сбросе сточных вод большого района или целой области. Такая система сброса сточных вод от целевого административного района дает высокий экономический эффект, поскольку можно обойтись без очистных сооружений вообще.[ . ]

В зависимости от характеристики водоема или водотока применяют различные методы расчета коэффициента турбулентной диффузии. Особое значение в настоящее время приобрели расчеты глубоководных выпусков в моря. При расчете морских глубоководных выпусков большое значение приобретает разность плотностей окружающей среды и сточных вод, которая существенно влияет на характер движения струи из выпуска.[ . ]

Результаты специальных трассерных экспериментов (с короткоживущими радиоактивными изотопами) использовались для получения соответствующих данных о разбавлении, рассеянии и распространении в акватории оз. Байкал, прилегающей к комбинату, веществ, выбрасываемых с глубоководного места выпуска очищенных сточных вод в озеро.[ . ]

Особенно биолюминесценция широко распространена среди морских организмов. Так, в Мировом океане известно более 800 светящихся видов организмов, в том числе более 200 видов моллюсков, около 60 видов простейших, 100 видов кишечных, около 50 видов червей, около 300 видов рыб и свыше 150 видов ракообразных. Интерес представляет глубоководная рыба-удильщик, которая снабжена “удилищем», “леской” и светящейся “приманкой». На конце “удочки” находится орган, вырабатывающий свет, который при необходимости может включаться или выключаться. На эту приманку в сплошном мраке привлекаются любопытные жертвы, затем удилище подтягивается, и приманка вместе с жертвой оказывается у самой пасти. Но встречается еще один вид рыбы-удильщика, светящиеся органы которого расположены в ротовой полости, что позволяет заманивать мелких рыбешек прямо в ярко освещенную пасть. Многие глубоководные рыбы-удильщики могут выпускать в воду в момент опасности облако светящихся огоньков, что позволяет им, выключив свои огни, спастись бегством.[ . ]

Источник

Северный поток под водой: как это работает

Трубопровод проложенный по морскому дну, безусловно одно из тех сооружений, которые вызывают восхищение наравне с мостами, тоннелями ну или мегавысокими небоскребами.

Уложить тысячу километров труб на дно моря с далеко не самым ровным рельефом, сделать так, чтобы они выдержали давление толщи воды, закрепить трубы, чтобы они не смещались, а еще не забудьте про коррозию и солёную морскую воду, которая будет оказывать своё пагубное влияние на металл круглосуточно, семь дней в неделю – как вам такая задачка? Сегодня поговорим о технологиях, которые были использованы при создании «Северного потока».

Как защитить сталь

Трубопровод из двух нитей состоит из 200 000 частей, длина каждой трубы 12 метров. Трубы сделаны из углеродистой стали по стандарту DNV-OS-F101. Каждая из этих труб будет десятилетия находиться в высокоагрессивной среде – морской воде. Очевидно, что металлу нужна дополнительная защита. Какая?
Первый слой защиты – многослойное эпоксидное и полиэтиленовое покрытие. Внутри, кстати так же есть дополнительное покрытие, только оно уже защищает не от коррозии, а смягчает трение, что в свою очередь увеличивает объем газа проходящего через трубопровод – это делается с помощью специальной эпоксидной краски.

Читайте также:  Заглушка для полипропиленовых труб металлическая

Следующий этап – электрохимическая защита. К трубам прикрепляют электроды связанные анодным кабелем, кабель находится под напряжением постоянного тока. Такая специфичная конструкция защиты помогает переносить процесс коррозии с внешней части трубы на аноды. И последний, безусловно самый главный этап защиты – обетонирование. Внешняя поверхность трубы покрывается слоем армированного бетона толщиной 110 мм. Это, кстати, так же даёт трубе дополнительный вес, что важно, для её стабильного положения на дне. Вес такой трубы после наложения всех видов защиты около 24 тонн. Не плохо, да?

Недружелюбное дно

Было бы странно ожидать от дна Балтийского моря идеально ровной поверхности, которая подойдет для укладки многотонного газопровода. Но всё же у Балтийского моря есть один большой плюс – оно мелкое. Это позволило исправить донный рельеф в необходимых местах: так, где требовалось выровнять рельеф – использовали подушку из камней и гравия. Судно заполняло ямы на дне сбрасывая грунт в нужном месте, в некоторых местах вместо грунта использовались большие бетонные плиты, их опускали на дно и они выполняли роль подводного моста. Второй способ, который был задействован – рытье траншей.
И третий способ использовался в случаях, когда на дне обнаруживались мягкие породы, которые продавливались под тяжестью насыпи или бетонных плит. В таком случае ставили легкие металлические или пластиковые опоры на которые опускали трубу.

Источник

Глубоководный выпуск сточных вод КОС в море

Выпуски сточных вод в океаны и моря сегодня зачастую реализованы с грубыми нарушениями экологических и санитарных норм. Отходы не подвергаются никакой очистке, и лишь изредка – механической. Сточные воды по своей структуре имеют меньший удельный вес в сравнении с морской водой, поэтому могут не смешиваться на протяжении долгого времени, а на поверхности водной глади образуются характерные пятна, видимые на больших расстояниях.

Разумным решением проблемы безопасного отвода стоков явлется значительное отдаление точки выпуска береговой линии на достаточную глубину. Глубоководный выпуск сточных вод в море возможно организовать при безупречном качестве трубопровода и устойчивости самого сооружения.

Типы глубоководных выпусков стоков канализации

Для объективного понимания вопроса стоков в водоём, существует типизация таких выпусков.

Тип 1. Мелководные (береговые) выпуски

Выпуски первого типа удаляют на расстояние до 200 метров от береговой линии. Глубина составляет как правило до 10 метров.

Тип 2. Донные выпуски

В этом случае сточные воды выпускают на общую глубину до 100 метров. Тут решающую роль играет рельеф дна. Именно от рельефа зависит удаленность проведения труб от береговой линии. Например, для Балтийского моря выпуск вод происходит на расстоянии 50 километров, в то время как для Черного моря показатель несколько ниже, так как на необходимую глубину выйти значительно проще. Однако в любом случае донные глубоководные выпуски устраивают на глубину не менее 100 метров.

Тип 3. Глубинные или глубоководные выпуски

В этом случае глубина выпуска нормируется от 100 метров, а значит и расстояние от берега, как правило будет значительно выше. Как и в предыдущем типе, многое будет зависеть от рельефа морского дна.

Глубинный выпуск

Глубинным называют выпуск при соблюдении следующих условий:

  1. если процесс производится вдали от берега на расстоянии минимум 30, максимум 40метров.
  2. сама установка должна напоминать русловую, но не превышать установленного лимита. В противном случае выпуск будет считаться глубоководным, а это уже совершенно иной тип.

Глубоководный выпуск

Самый эффективный и в то же время более сложный в реализации способ утилизации сточных вод. Из-за большой глубины к ним предъявляются расширенные требования. Трубы должны быть надежно изолированы, а соединения — прочными и плотными. Это особенно важно при наличии стоков от производственных объектов, в том числе от предприятий нефтеперерабатывающего комплекса.

Практика применения и результаты исследований глубоководных выпусков

Во время строительства в районе глубоководных выпусков сточных вод образуется участок незагрязненной морской воды. Стоки через толщу воды не проникают на её поверхность. Пять лет практики использования выпуска сточных вод в Лос-Анджелесе продемонстрировали, что стоки не попадают в верхние морские слои глубиной до 20-30 метров. Опыт эксплуатации показал, что бактериальные загрязнения при выпуске на глубине 95 метров отсутствуют. Однако монтаж трубопровода на дне моря и его эксплуатация нуждаются в повышенной квалификации.

график распространения «бактерий коли» в затопленном поле сточных вод

Особенности проектирования глубоководных морских выпусков

При проектировании глубоководных выпусков, требуется учитывать и кинетическое действие воды на конструкции. Также немаловажно помнить о химических свойствах и воздействии воды, при монтаже устройства выпусков на морском дне.

Во время проектирования и строительства глубоководных выпусков около побережья моря, подборе расположения выпусков и вычислении уровня смешения и разбавления, учитывают следующие условия:

  • Гидрологические показатели водного объема;
  • Санитарные условия водоема;
  • Рабохозяйственные значения водоема;
  • Направление морских течений у линии берега;
  • Характер этих течений;
  • Уровень загрязнения водоема вредоносными веществами;
  • Годовая и сезонная переменчивость перечисленных категорий;
  • Деформация дна;
  • Сила и направления ветров;
  • Другие менее значимые особенности;
Читайте также:  Гост 30245 труба 180

При конструкционных, инженерно-технических, а так же технологических факторах глубоководных выпусков для сточной воды следует читывать следующие факторы океанографии:

  • Глубина течения;
  • Плотностная стратификация воды;
  • Температурная стратификация вод;
  • Процесс турбулентной диффузии;
  • И другие факторы;

Все они способствуют избавлению от образовавшихся загрязнений.

В морях и водохранилищах вода верхних слоев в большинстве случае насыщена кислородом (если нет ледяного слоя). И расчеты баланса кислорода необходимы только в глубинных слоях, приближенных ко дну водоема или впадинах.

Состав типовой станции глубоководного выпуска сточных вод

Для каждого конкретного случая система отвода сточных вод в море проектируется индивидуально. Перечислим основные элементы, которы обычно входят в состав системы глубоководного отвода стоков.

  • Система подвода/отвода балластной воды;
  • Трубопроводы;
  • Насосная станция циркулирующей воды;
  • 7-8 водонапорных баков объемом 20 кубометров;
  • Железобетонные буферные резервуары (до трех агрегатов), вмещающих 10 тысяч кубометров воды;
  • Радиальные резервуары отстойники, с монтированными коаксиально-козырьковыми водораспределителями;
  • Радиальные флотаторы 30 метров диаметром со встроенным водораспределителем, вращающегося типа;
  • Промежуточный резервуар приема фильтрованной воды объемом 100 кубометров;
  • Резервуар выделенных нефтепродуктов объемом 500 кубических метров;
  • Накопители ила;
  • Устройство выпуска.

Во время эксплуатации на трубы действует морская вода, что приводит к возникновению коррозии и разрушений, а также волновым нагрузкам. Заложенный срок службы таких трубопроводов, как правило, составляет около 50 лет. На сегодняшний день, для прокладки стоков, используются стальные трубы, железобетонные или алюминиевые. Именно стальные трубы применяются наиболее часто, внутри и снаружи они покрываются бетоном, для повышения надежности и износостойкости. В зарубежных трубопроводах, внутреннюю часть конструкции покрывают смолой эпоксидного типа.

Контроль и экологический мониторинг в районе выпуска стока

Прозрачность и чистота воды на выходе приближенна к питьевой. Все показатели на регулярной основе контролируют с помощью автоматических анализаторов, которые распознают в химическом составе воды разнообразные примеси и загрязнения. При выявлении инородных объектов, с водой вступают в работу лабораторные сотрудники. Пробы отбираются каждый день.

Распространение стоков, попавших в морскую воду, имеет свои последствия и особенности. Это связано с тем, что удельный вес таких вод значительно ниже удельного веса морской воды, в которой содержатся различные соли и минералы. В случае, если стоки спускают с линии берега, происходит загрязнение ими поверхностного слоя. Они крайне медленно размываются всей массой морской воды. Помимо прочего, стоки располагаются в околобереговой зоне. То есть, в месте, которое наиболее важно для деятельности человека.

Спуск неочищенной воды является далеко не единственным фактором загрязнения и порчи морской воды. К негативным воздействиям в основном относят:

  • Впадающие в море реки, подверженные загрязнению;
  • Загрязнения талой и дождевой водой, оказавшейся в море после таяния снега или выпадения осадков;
  • Морские суда, спускающие сточные воды на площади акватории порта.

Результаты исследований в Сочи

Доктор Юрий Чернус долгие годы проводил исследования условий спуска в морскую воду бытовых отходов и сточных путем глубоководного выпуска, находящегося в Сочинском районе. Длина такого спуска составляла 0,8 километров, а глубина 8 метров. Пробы воды происходили на расстоянии до трех тысяч километров от берега, на различной глубине. В условиях волнения моря и в период штиля, влияющего в свою очередь на дальность загрязнения морской воды.

Водоем-приемник по своему назначению является важным фактором для выбора средств охраны места выпуска сточных вод от загрязнений. Выпуск можно устанавливать на различном расстоянии от сооружений отчистки. Оценка экономических показателей данного фактора состоит в расчете величины уменьшения расходов на отведение сточной необработанной воды к району сброса.

Анализ эффективности и качества действия глубоководного выпуска производится по улучшению/ухудшению состояния воды на поверхностном слое воды.

При углублении выпусков на расстояние 39 метров, уровень концентрации показателя гидрохимического анализа снизился на следующие величины:

  • Окисляемость – в 4 раза.
  • Уровень содержания фосфатов – в 8 раз.
  • Уровень содержания нитритов – в 3 раза.

Эксперимент решили продолжить, произведя заглубление выпуска до 85 метров. Все показатели прошлых анализов снизились еще в два раза. Биогенетическая концентрация вредных веществ и примесей сошла практически на нет.

Представленная аналитическая документация помогла дать очень высокую оценку качеству и эффективности действия таких выпусков. И предложить их использование в качестве главной профилактической программы для предотвращения рисков загрязнений зоны прибрежья и моря.

Большая часть исследований вопроса в нашей стране относится еще к временам СССР (60-80 годы XX века). Но и на сегодняшний день, одним из самых эффективных решений по охране морской природы, представляется сочетание абсолютной биологической очистки воды и глубоководный сброс стоков.

Несмотря на то что, во всем мире эта практика получила большое распространение и практически не имеет альтернатив, большое количество вопросов так и осталось без ответов. Множественные споры вокруг себя вызывают факторы глубины и длины сточных выпусков. Не до конца определенной остается и степень очистки и фильтрации воды непосредственно перед выбросом в водоем.

Но всемирный прогресс и модернизация не стоят на месте. Каждый год на научных съездах и конференциях предлагаются способы улучшения уже существующих методов и новые средства решения проблемы. Новые приборы тестируются на практике и постепенно вводятся в эксплуатацию. Можно быть уверенными, что скором времени вопрос охраны морской природы будет решен и вредоносной воздействие сточной воды сойдет на нет.

Источник

Adblock
detector