ГЭСН 12-01-077-05: Монтаж криогенного трубопровода 100х200 мм

Введение

Норма ГЭСН 12-01-077-05 является ключевым элементом в сметном деле при планировании и расчете затрат на монтаж высокотехнологичных криогенных трубопроводов. Она охватывает специфический вид работ – установку трубопроводов из нержавеющей стали с экранно-вакуумной изоляцией, предназначенных для транспортировки криогенных жидкостей, таких как сжиженный азот, кислород, водород или природный газ, при экстремально низких температурах (от -153°C до -269°C).

Основное назначение нормы: Точное определение ресурсных затрат (трудозатрат, машиночасов, расхода материалов) на 100 метров криогенного трубопровода с номинальным диаметром внутренних и наружных труб 100х200 мм. Это позволяет сметчикам формировать достоверные сметы для объектов, где требуется высокоэффективная теплоизоляция для минимизации теплопритоков и предотвращения потерь транспортируемых продуктов.

Область применения: Данная норма актуальна для широкого круга объектов, включая:

• Предприятия газоперерабатывающей и химической промышленности.
• Научно-исследовательские комплексы и лаборатории, использующие криогенные технологии.
• Медицинские учреждения (например, для систем подачи жидкого азота).
• Объекты космической отрасли (системы заправки криогенным топливом).

Особенностью таких трубопроводов является их конструкция по принципу "труба в трубе", где между внутренней и наружной трубами создается высокий вакуум и размещаются многослойные отражающие экраны (экранно-вакуумная изоляция), что обеспечивает минимальные теплопотери.

Техническая информация

Состав работ по норме

ГЭСН 12-01-077-05 учитывает полный комплекс работ, необходимых для монтажа криогенного трубопровода, включая все основные и вспомогательные операции. Детализация состава работ позволяет сметчику понять, какие именно процессы учтены в норме, и избежать двойного учета или пропуска необходимых операций.

Типовой состав работ включает:

1. Подготовительные работы:

• Приемка, входной контроль и складирование труб, арматуры, изоляционных материалов и сварочных компонентов на приобъектном складе.
• Подготовка рабочей зоны, включая очистку, разметку трассы трубопровода и устройство временных опор или подкладок (например, из шпал).
• Проверка соответствия поставляемых секций трубопровода проектной документации, комплектности, отсутствия видимых повреждений и дефектов.
• Контроль наличия заглушек и пломб на торцах труб для предотвращения загрязнений.

2. Транспортировка и позиционирование:

• Перемещение секций трубопровода, арматуры и другого оборудования от приобъектного склада непосредственно к месту монтажа с использованием бортовых автомобилей.
• Подъем, перемещение и точное позиционирование отдельных секций трубопровода с помощью кранов на автомобильном ходу, электрических лебедок и талей.
• Установка и снятие монтажных приспособлений и такелажа.

3. Сборочные работы:

• Разметка, резка и подгонка секций внутренней и наружной труб для обеспечения точного сопряжения.
• Центровка и выравнивание трубных секций перед сваркой, обеспечение необходимых зазоров.
• Установка и закрепление гильз в местах пересечения трубопровода с перекрытиями и стенами (если применимо).

4. Сварочные работы:

• Высококачественная аргонодуговая сварка (TIG/GTAW) внутренних и наружных труб из нержавеющей стали. Это критически важный этап, требующий высокой квалификации сварщиков.
• Использование специализированного сварочного оборудования, такого как инверторы для аргонодуговой сварки.
• Применение защитных газов (аргона) для предотвращения окисления сварного шва и обеспечения его прочности и герметичности.
• Использование сварочной проволоки и вольфрамовых электродов, соответствующих марке нержавеющей стали.
• Визуальный и инструментальный контроль качества сварных швов, включая неразрушающие методы контроля (например, гелиевым течеискателем для проверки герметичности).

5. Очистка и обезжиривание:

• Тщательная очистка и обезжиривание внутренних полостей и поверхностей труб с использованием спирта этилового и углерода четыреххлористого. Это необходимо для предотвращения загрязнения криогенной среды и обеспечения эффективности вакуума.

6. Монтаж экранно-вакуумной изоляции:

• Послойная укладка алюминированной пленки и миткаля в межтрубном пространстве между внутренней и наружной трубами.
• Обеспечение правильного расположения и натяжения изоляционных слоев для создания эффективного вакуумного барьера.

7. Герметизация и вакуумирование:

• Герметизация межтрубного пространства для создания вакуума.
• Создание и поддержание высокого вакуума в межтрубном пространстве с использованием винтовых компрессоров.
• Проверка герметичности системы после вакуумирования для подтверждения отсутствия утечек.

8. Монтаж опор и креплений:

• Установка постоянных опор, скоб, закрепов и хомутов (простые строительные поковки) для фиксации трубопровода.
• Приварка или пристрелка креплений к несущим конструкциям.

9. Защитная обработка:

• Грунтование наружных поверхностей трубопровода и опор грунтовкой ГФ-021.
• Окраска наружных поверхностей масляной краской МА-0115 и эмалью ХВ-110 для защиты от коррозии и придания эстетического вида.

Материалы и ресурсы

Норма ГЭСН 12-01-077-05 детально учитывает расход всех необходимых материалов и ресурсов для выполнения работ. Ниже представлен перечень с указанием единиц измерения и количества на 100 метров трубопровода:

• Трудозатраты:

• Средний разряд работы 4,0: 3950 чел.-ч.

• Машины и оборудование:

• Краны на автомобильном ходу, грузоподъемность 16 т: 54.5 маш.-ч.

• Лебедки электрические тяговым усилием 19,62 кН (2 т): 95.7 маш.-ч.

• Тали электрические общего назначения, грузоподъемность 1 т: 43.6 маш.-ч.

• Автомобили бортовые, грузоподъемность до 5 т: 2.94 маш.-ч.

• Инверторы сварочные для аргонодуговой сварки трехфазные, максимальный сварочный ток 500 А: 808.87 маш.-ч.

• Компрессоры винтовые передвижные с двигателем внутреннего сгорания, давление 0,8 МПа (8 атм), производительность до 6,3 м3/мин: 4.87 маш.-ч.

• Материалы:

• Спирт этиловый ректификованный технический, сорт I: 16.2 кг (для очистки и обезжиривания).

• Аргон газообразный, сорт I: 307.4 м3 (защитный газ для аргонодуговой сварки).

• Ацетилен газообразный технический: 0.72 м3 (может использоваться для вспомогательных работ, например, резки).

• Кислород газообразный технический: 3.2 м3 (для газовой резки или других вспомогательных операций).

• Углерод четыреххлористый: 0.2 кг (для обезжиривания).

• Вольфрам: 0 кг (учтен в составе вольфрамовых электродов).

• Пленка алюминированная: 1.9 кг (основной компонент экранно-вакуумной изоляции).

• Проволока сварочная без покрытия СВ-08Г2С, диаметр 2 мм: 86.9 кг (присадочный материал для сварки нержавеющей стали).

• Электроды вольфрамовые сварочные для сварки высоколегированных и тугоплавких сталей: 4 кг (неплавящиеся электроды для аргонодуговой сварки).

• Миткаль суровый, ширина 920 мм, поверхностная плотность 70 г/м2: 2.54 10 м (вспомогательный материал для изоляции или обмотки).

• Поковки простые строительные (скобы, закрепы, хомуты), масса до 1,6 кг: 10 кг (для крепления трубопровода).

• Грунтовка ГФ-021: 0.069 т (для подготовки поверхности к окраске).

• Краска масляная МА-0115, охра: 6.1 кг (для защитной окраски).

• Эмаль ХВ-110, цветная: 0.071 т (для финишной защитной окраски).

• Шпала из древесины хвойных пород, непропитанная, для железных дорог широкой колеи, тип I: 10 шт (для временных опор или подкладок).

Трудозатраты и время выполнения

Общие трудозатраты по норме ГЭСН 12-01-077-05 составляют 3950 человеко-часов на 100 метров криогенного трубопровода. Средний разряд работы установлен на уровне 4.0. Это указывает на то, что выполнение данных работ требует высокой квалификации персонала, особенно в части сварки нержавеющей стали и работы с вакуумными системами. Время выполнения работ напрямую зависит от объема трубопровода и эффективности организации труда на объекте.

Требования к квалификации

Монтаж криогенных трубопроводов – это сложный и ответственный процесс, требующий от исполнителей специфических знаний и навыков. Квалификация рабочих должна соответствовать среднему разряду 4.0, что подразумевает наличие опыта в следующих областях:

• Сварка нержавеющей стали: Глубокие знания и практический опыт аргонодуговой сварки (TIG/GTAW) нержавеющих сталей, умение работать с тонкими стенками и обеспечивать герметичность швов.
• Работа с криогенным оборудованием: Понимание принципов работы криогенных систем, особенностей поведения материалов при низких температурах.
• Вакуумная техника: Навыки работы с вакуумными насосами, течеискателями, знание требований к чистоте и герметичности вакуумных систем.
• Монтаж изоляции: Умение правильно укладывать многослойную экранно-вакуумную изоляцию, предотвращая ее повреждение и обеспечивая максимальную эффективность.
• Соблюдение техники безопасности: Строгое следование правилам безопасности при работе с криогенными жидкостями, высоким давлением и сварочным оборудованием.

Практическое применение

Пошаговый алгоритм расчета

Для корректного применения нормы ГЭСН 12-01-077-05 в сметном расчете, сметчику необходимо выполнить следующие шаги:

1. Определение объема работ: Измерить общую длину криогенного трубопровода, подлежащего монтажу, в метрах. Важно учитывать развернутую длину компенсаторов и фасонных деталей, исключая строительную длину арматуры.
2. Перевод в единицы измерения нормы: Полученную длину трубопровода разделить на 100, так как единица измерения нормы – 100 метров. Например, для 350 метров трубопровода объем составит 3.5 единицы нормы.
3. Расчет ресурсных затрат: Умножить количество каждой ресурсной позиции (трудозатраты, машиночасы, расход материалов) из таблицы нормы на полученный объем в единицах нормы. Например, для 3.5 единиц нормы трудозатраты составят 3950 чел.-ч * 3.5 = 13825 чел.-ч.
4. Применение текущих цен: Полученные физические объемы ресурсов умножить на их текущие стоимостные показатели (цены на материалы, тарифы на оплату труда, стоимость машиночаса). Важно помнить, что ГЭСН содержит только нормы расхода, а не стоимостные показатели в рублях.
5. Учет накладных расходов и сметной прибыли: К прямым затратам (оплата труда, эксплуатация машин, стоимость материалов) добавить накладные расходы и сметную прибыль в соответствии с действующими методическими указаниями и нормативами.

Примеры использования

Пример 1: Расчет для участка трубопровода.

Предположим, необходимо смонтировать 250 метров криогенного трубопровода с экранно-вакуумной изоляцией диаметром 100х200 мм.

• Объем работ: 250 м / 100 м = 2.5 единицы нормы.
• Трудозатраты: 3950 чел.-ч/100 м * 2.5 = 9875 чел.-ч.
• Расход аргона: 307.4 м3/100 м * 2.5 = 768.5 м3.
• Машиночасы крана: 54.5 маш.-ч/100 м * 2.5 = 136.25 маш.-ч.

Далее эти ресурсные показатели умножаются на текущие расценки для получения сметной стоимости.

Пример 2: Учет дополнительных работ.

Если проект предусматривает дополнительные работы, не учтенные в данной норме (например, монтаж сложных узлов арматуры, не входящих в стандартную длину трубопровода, или специфические испытания, выходящие за рамки обычного контроля герметичности), их следует учитывать по другим соответствующим ГЭСН или индивидуальным расчетам. Например, для монтажа сложных криогенных вентилей могут быть применены нормы из других разделов сборника ГЭСНм 12 или других сборников ГЭСНм.

Особенности и ограничения

Применение ГЭСН 12-01-077-05 имеет ряд особенностей и ограничений, которые сметчику необходимо учитывать:

• Специфика криогенных систем: Норма разработана для трубопроводов, работающих при сверхнизких температурах. Это накладывает особые требования к выбору материалов (нержавеющая сталь с высокой хладостойкостью), качеству сварных швов и герметичности системы.
• Требования к чистоте: Монтаж криогенных трубопроводов требует исключительной чистоты всех компонентов и рабочей зоны. Любые загрязнения могут привести к серьезным нарушениям в работе системы.
• Вакуумная изоляция: Экранно-вакуумная изоляция является наиболее эффективной, но и наиболее требовательной к монтажу. Повреждение вакуумного пространства или изоляционных слоев недопустимо.
• Контроль качества: Помимо стандартного контроля, для криогенных трубопроводов обязательны испытания на герметичность с использованием высокочувствительных методов (например, гелиевым течеискателем) и создание глубокого вакуума.
• Компенсация температурных деформаций: При проектировании и монтаже криогенных трубопроводов необходимо учитывать значительные температурные деформации, которые могут возникать при охлаждении системы. Норма косвенно учитывает это через включение трудозатрат на точную сборку, но сами компенсаторы и их монтаж могут быть учтены отдельно, если они не являются частью стандартной секции.
• Неучтенные работы: Норма не включает затраты на окраску и антикоррозионные покрытия трубопроводов, если они не являются частью стандартной защитной обработки, а также на материальные ресурсы, не указанные в ее составе. Также не учтены работы по устройству фундаментов под опоры, прокладке внешних коммуникаций и пусконаладочные работы, которые должны быть учтены по другим соответствующим нормам.

Полезная информация

Типичные ошибки и как их избежать

Сметчики, работающие с нормой ГЭСН 12-01-077-05, могут столкнуться с рядом типичных ошибок, которые приводят к некорректным расчетам и проблемам на этапе реализации проекта. Знание этих ошибок поможет их предотвратить:

1. Неправильный расчет длины трубопровода: Ошибка в определении фактической длины, подлежащей монтажу, включая развернутую длину компенсаторов, но исключая строительную длину арматуры, может привести к существенным отклонениям в смете. Всегда сверяйтесь с проектной документацией и спецификациями.
2. Игнорирование требований к чистоте и обезжириванию: Криогенные системы крайне чувствительны к загрязнениям. Недостаточная очистка труб и материалов перед монтажом, а также отсутствие контроля за чистотой рабочей зоны, могут привести к необходимости дорогостоящей повторной очистки или даже к выходу системы из строя. Убедитесь, что в смете учтены все необходимые материалы для очистки и время на их применение.
3. Нарушение технологии сварки нержавеющей стали: Сварка нержавеющей стали для криогенных применений требует строгого соблюдения режимов, использования защитных газов (аргона) и тщательного контроля качества швов. Ошибки в сварке могут привести к утечкам вакуума или криогенной жидкости. Убедитесь, что квалификация сварщиков соответствует требованиям, а используемые материалы (проволока, электроды, аргон) соответствуют нормам расхода.
4. Неправильное применение экранно-вакуумной изоляции: Некорректная укладка алюминированной пленки или повреждение вакуумного пространства между трубами снижает эффективность изоляции, что приводит к повышенным теплопритокам и потерям криогенного продукта.
5. Недооценка сложности испытаний и вакуумирования: Хотя норма включает затраты на создание вакуума, последующие испытания на герметичность с использованием гелиевых течеискателей и длительное поддержание вакуума могут быть сложными и требовать дополнительного времени и ресурсов, если они не учтены в полном объеме.
6. Неучет сопутствующих работ: Норма охватывает монтаж самого трубопровода. Однако, работы по устройству фундаментов под опоры, прокладке внешних инженерных сетей, монтажу сложной арматуры, не входящей в стандартные секции, или пусконаладочные работы должны быть учтены по другим соответствующим нормам.

Практические советы

Для эффективного применения ГЭСН 12-01-077-05 и минимизации рисков при сметном расчете, рекомендуем следующие практические советы:

• Детальное изучение проекта: Всегда начинайте с тщательного изучения проектной документации, аксонометрических схем и спецификаций. Это поможет точно определить объемы работ, тип и диаметры трубопроводов, а также наличие специфических требований.
• Консультации с инженерами: При возникновении вопросов по технологии монтажа криогенных систем, особенностям сварки или изоляции, не стесняйтесь консультироваться с инженерами-технологами или специалистами по криогенной технике.
• Учет условий производства работ: Оцените условия на строительной площадке. Наличие достаточного пространства для работы кранов и другого оборудования, возможность поддержания чистоты, а также температурный режим могут повлиять на производительность и потребуют корректировок.
• Контроль качества материалов: Убедитесь, что поставляемые материалы (трубы, сварочные материалы, изоляция) соответствуют требованиям проекта и имеют необходимые сертификаты. Это особенно важно для нержавеющей стали, которая должна сохранять свои свойства при криогенных температурах.
• Планирование логистики: Учитывая специфику материалов (газы в баллонах, хрупкая изоляция), обеспечьте их правильное хранение и своевременную подачу к месту монтажа.
• Внимание к деталям сварки: Для обеспечения герметичности и прочности сварных швов, особенно на нержавеющей стали, необходимо строго контролировать параметры сварки, использовать качественные сварочные материалы и проводить все необходимые виды контроля.
• Использование актуальных индексов пересчета: Помните, что ГЭСН содержит нормы расхода в базисных ценах. Для получения текущей сметной стоимости необходимо применять актуальные индексы пересчета, утверждаемые уполномоченными органами.

Связанные нормы

При работе с ГЭСН 12-01-077-05 сметчикам часто приходится обращаться к другим нормативным документам для учета полного комплекса работ. К таким связанным нормам могут относиться:

• ГЭСН 12-01-076-XX: Монтаж криогенных трубопроводов с экранно-вакуумной изоляцией других диаметров. Данная группа норм (например, ГЭСН 12-01-077-06 для 150х250 мм, ГЭСН 12-01-077-07 для 200х300 мм и т.д.) применяется, если проект предусматривает трубопроводы аналогичной конструкции, но с иными номинальными диаметрами внутренних и наружных труб.
• ГЭСН 12-01-079-XX: Испытания трубопроводов на герметичность и вакуум. Эти нормы могут дополнять ГЭСН 12-01-077-05, если требуется отдельный учет затрат на специфические испытания криогенных трубопроводов, такие как испытания гелиевым течеискателем или длительное вакуумирование.
• ГЭСН 12-01-001-XX: Общестроительные работы при монтаже оборудования. Используется для учета вспомогательных общестроительных работ, таких как устройство фундаментов под опоры, прокладка временных коммуникаций, подготовка площадки, которые не включены напрямую в норму по монтажу трубопровода.
• ГЭСНм 12-01-078-XX: Монтаж криогенной арматуры. Для учета монтажа специфических криогенных вентилей, клапанов и других элементов арматуры, которые не входят в состав линейных участков трубопровода.
• ГЭСНм 12-01-080-XX: Демонтаж криогенных трубопроводов. При необходимости демонтажных работ.

Контрольные моменты

Для обеспечения точности сметного расчета и качества выполнения работ по ГЭСН 12-01-077-05, сметчику и инженеру по надзору следует уделять внимание следующим контрольным моментам:

• Соответствие проектной документации: Всегда проверяйте, что применяемая норма соответствует типу, диаметру и конструкции трубопровода, указанным в проекте.
• Качество материалов: Контролируйте наличие сертификатов на нержавеющую сталь, сварочные материалы и изоляционные пленки.
• Квалификация персонала: Убедитесь, что сварочные работы и работы по вакуумированию выполняются аттестованными специалистами.
• Герметичность сварных швов: Это критически важный параметр для криогенных систем. Контроль должен быть строгим, возможно, с применением неразрушающих методов.
• Эффективность вакуумной изоляции: После монтажа и вакуумирования необходимо убедиться в достижении требуемого уровня вакуума и отсутствии натеканий.
• Соблюдение технологии монтажа: Проверяйте последовательность и правильность выполнения всех операций, особенно связанных с чистотой и укладкой изоляции.
• Ведение исполнительной документации: Тщательное документирование всех этапов работ, включая акты скрытых работ, протоколы испытаний и сертификаты на материалы, является обязательным.

Соблюдение этих рекомендаций позволит сметчикам формировать точные и обоснованные сметы, а строительным организациям – выполнять работы по монтажу криогенных трубопроводов в соответствии с высокими стандартами качества и безопасности.