Зимний период не всегда означает остановку трубопроводных работ. При соблюдении технологических требований прокладку можно вести и при отрицательных температурах, однако зимой возрастает влияние нескольких факторов: промёрзшего грунта, хрупкости материалов, ограничений по сварке и необходимости защищать зону монтажа от ветра и осадков. Ниже — основные моменты, которые важно учитывать при планировании работ.
Земляные работы и подготовка траншеи
Для подземной прокладки трубопровода чаще всего разрабатывают траншею или используют горизонтальное направленное бурение. Ручная разработка мёрзлого грунта на больших участках нерациональна, поэтому применяется специальная техника: экскаваторы с гидромолотом, грунторезы и другое оборудование. На небольших участках иногда практикуют предварительный прогрев грунта, но в любом случае вскрытые слои желательно успеть закрыть трубой до повторного промерзания.
Отдельное требование — материал засыпки. Для обратной засыпки не следует использовать промёрзший грунт со снегом и льдом. После оттаивания такой грунт может потерять объём, что приведёт к просадкам и провалам над траншеей. Обычно для этих целей применяют песчано-гравийную смесь. При прокладке методом горизонтального направленного бурения риск повреждения дорожного покрытия снижается, а сам метод часто рассматривают как удобный вариант для участков с высоким уровнем грунтовых вод.
В зонах многолетней мерзлоты основание траншеи должно сохраняться в мёрзлом состоянии — это отдельное условие, которое учитывается в проекте.
Температурные ограничения для разных труб
Стальные, полимерные и цементные трубы по-разному переносят мороз. Наиболее чувствительны к низким температурам полимерные изделия: уже при −5…−20 °С они становятся более хрупкими, поэтому механические удары, деформации и разматывание бухт требуют особой осторожности. Производитель обычно указывает допустимый температурный диапазон для транспортировки, погрузки и разгрузки.
Для труб с наружным полиэтиленовым покрытием действуют ограничения на погрузочно-разгрузочные работы на открытом воздухе при температуре −15 °С и ниже. Для оцинкованной оболочки допустимый предел заметно ниже — до −50 °С. Эти нюансы важно учитывать не только при монтаже, но и на этапе складирования и перемещения изделий.
Если применяютсятрубы в ППУ-изоляции, дополнительное внимание уделяется сохранности теплоизоляционного слоя и его сухости. Увлажнение изоляции на этапе монтажа может снизить эффективность тепловой сети, поэтому торцы и зона стыков должны быть защищены от снега и влаги.
Сварка и соединение труб
Сварка стальных труб допускается при отрицательных температурах, но с ограничениями. Для углеродистых и низколегированных сталей без подогрева стыков пороговые значения зависят от содержания углерода и толщины стенки. При более низких температурах требуется подогрев: работы выполняют в специальных кабинах либо прогревают концы свариваемых труб на достаточную длину перед сваркой. Место работ должно быть защищено от ветра, пыли и осадков.
Полимерные трубы обычно не сваривают при температуре ниже −10 °С. Клеевые соединения на морозе не выполняются — для них нужна положительная температура, как правило не ниже +5 °С. Это важно учитывать при выборе технологии соединения и планировании последовательности работ.
Для предизолированных труб в ППУ-изоляции действуют более строгие условия. Зона сварки должна иметь положительную температуру, а компоненты для изоляции стыков — не ниже +18 °С. Провода системы оперативного дистанционного контроля перед монтажом должны быть чистыми и сухими. Для труб в ППМ-изоляции работы по стыкованию обычно проводятся при температуре выше +5 °С. Поэтому зимой такие участки часто монтируют под временными укрытиями с поддержанием необходимого теплового режима.
Что учесть при зимнем монтаже
Зима сама по себе не является препятствием для прокладки трубопровода, если температура не опускается ниже критических значений для конкретных материалов и если соблюдаются требования к подготовке основания, засыпке и соединению труб. Для обеспечения качества работ применяют палатки, тепловые пушки и газовые горелки, а также контролируют температуру в зоне сварки и состояние изоляции.
Основные правила зимнего монтажа можно свести к нескольким пунктам:
- не использовать для засыпки промёрзший грунт со снегом и льдом;
- учитывать температурные ограничения для полимерных труб и погрузочно-разгрузочных работ;
- соблюдать пороги по сварке стальных труб и необходимость подогрева;
- защищать зону соединения от ветра, осадков и влаги;
- для предизолированных труб контролировать сухость изоляции и температуру компонентов при заделке стыков;
- в зонах многолетней мерзлоты сохранять мёрзлое состояние основания траншеи.
При таком подходе зимний монтаж остаётся предсказуемым и технологичным, а трубопровод сохраняет свои эксплуатационные свойства на протяжении дальнейшей работы.