ГЭСН 12-01-082-01: Регенерация криогенных трубопроводов

Введение

Государственная элементная сметная норма (ГЭСН) 12-01-082-01 является ключевым документом для сметчиков, работающих с высокотехнологичными криогенными системами. Эта норма регламентирует процесс испытания и регенерации адсорбционных секций криогенных трубопроводов, оснащенных экранно-вакуумной изоляцией, для номинального диаметра внутренних и наружных труб 20х100 мм.

Криогенные трубопроводы используются для транспортировки сжиженных газов (например, азота, кислорода, гелия) при экстремально низких температурах. Для минимизации теплопритоков из окружающей среды и предотвращения испарения криоагента применяется экранно-вакуумная изоляция. Суть такой изоляции заключается в создании глубокого вакуума между внутренней и внешней трубами, что исключает теплопередачу конвекцией и значительно снижает теплопроводность. Однако со временем в вакуумном пространстве могут накапливаться остаточные газы и влага, что ухудшает изоляционные свойства. Для поддержания высокого вакуума и поглощения этих примесей используются адсорбционные секции, содержащие специальные адсорбенты.

Регенерация адсорбционных секций – это процесс восстановления их поглощающей способности путем удаления адсорбированных веществ, чаще всего влаги. Норма 12-01-082-01 охватывает именно этот комплекс работ, обеспечивая восстановление работоспособности изоляционного пространства трубопровода.

Техническая информация

Состав работ по норме

Норма ГЭСН 12-01-082-01 предусматривает выполнение полного комплекса работ, необходимых для регенерации адсорбционных секций криогенного трубопровода с экранно-вакуумной изоляцией. Хотя детальный состав операций не всегда явно прописан в кратком описании нормы, исходя из технологического процесса регенерации адсорбентов и специфики криогенных систем, можно выделить следующие основные этапы, учтенные в норме:

1. Подготовка трубопровода и оборудования: Включает подключение вакуумных агрегатов и компрессоров, а также систем подачи инертных газов (азота, гелия).
2. Эвакуация (вакуумирование) изоляционного пространства: Создание глубокого вакуума в межтрубном пространстве для удаления основной массы газов и влаги.
3. Нагрев адсорбционных секций: Для десорбции (выделения) адсорбированных примесей (в основном влаги) адсорбент нагревается до определенной температуры. Это может осуществляться путем подачи нагретого газа (например, азота) или внешним нагревом.
4. Продувка инертным газом: После нагрева и частичной эвакуации, система может продуваться сухим инертным газом (жидким азотом) для вытеснения остаточных примесей и создания чистой среды.
5. Повторное вакуумирование: После продувки производится повторная глубокая откачка для достижения требуемого уровня вакуума в изоляционном пространстве.
6. Контроль герметичности и уровня вакуума: С использованием специализированного оборудования, такого как масс-спектрометрические течеискатели с гелием, проводится проверка на отсутствие течей и достижение заданного предельного давления в вакуумной полости.
7. Восстановление рабочего состояния: Отключение временного оборудования и подготовка трубопровода к дальнейшей эксплуатации.

Материалы и ресурсы

В норме 12-01-082-01 учтены следующие основные материальные ресурсы, необходимые для проведения работ по регенерации:

• Азот жидкий технический: 0.062 т. Используется для продувки, охлаждения, создания инертной атмосферы и вытеснения влаги из системы.
• Гелий: 0.02 м³. Применяется в качестве пробного газа при поиске течей с использованием масс-спектрометрических течеискателей.
• Масло компрессорное: 0.6 кг. Предназначено для обеспечения работы компрессорного оборудования.
• Масло вакуумное: 0.024 кг. Используется для смазки и герметизации вакуумных насосов, обеспечивая их эффективную работу при создании глубокого вакуума.

Трудозатраты и время выполнения

Норма предусматривает значительные трудозатраты, что обусловлено сложностью и высокотехнологичностью работ с криогенным оборудованием. В соответствии с входными данными, трудозатраты рабочих составляют 47.6 чел.-ч на единицу измерения (10 м трубопровода) при среднем разряде работы 4.0.

Машины и оборудование

Для выполнения работ по норме 12-01-082-01 требуются специализированные машины и механизмы:

• Вакуумагрегаты для контроля сварных соединений с предельным давлением 6x10 МПа: 24.5 маш.-ч. Эти агрегаты необходимы для создания глубокого вакуума в изоляционном пространстве трубопровода и контроля его герметичности.
• Компрессоры винтовые передвижные с двигателем внутреннего сгорания, давление 0,8 МПа (8 атм), производительность до 6,3 м³/мин: 25.52 маш.-ч. Используются для подачи сжатого воздуха или инертного газа, необходимого для продувки или других вспомогательных операций.

Требования к квалификации

Средний разряд работы 4.0 указывает на то, что выполнение данных работ требует высокой квалификации персонала. Специалисты должны обладать глубокими знаниями в области криогенной техники, вакуумных технологий, а также опытом работы с соответствующим оборудованием и соблюдением строгих правил безопасности.

Практическое применение

Пошаговый алгоритм расчета

Применение нормы ГЭСН 12-01-082-01 в сметном расчете осуществляется по следующему алгоритму:

1. Определение объема работ: Единицей измерения нормы является 10 метров трубопровода. Необходимо точно измерить общую длину участка криогенного трубопровода, требующего регенерации адсорбционных секций.
2. Расчет количества единиц измерения: Разделите общую длину трубопровода (в метрах) на 10, чтобы получить количество единиц измерения нормы. Например, для 50 метров трубопровода это будет 50 / 10 = 5 единиц.
3. Определение потребности в ресурсах: Умножьте количество единиц измерения на нормативные показатели расхода материалов, трудозатрат и машино-часов, указанные в норме. Например, для 50 метров трубопровода потребуется 5 * 47.6 = 238 чел.-ч трудозатрат рабочих.
4. Учет коэффициентов: При необходимости примените повышающие или понижающие коэффициенты, предусмотренные общими положениями к сборникам ГЭСН или проектной документацией (например, коэффициенты на стесненные условия, работу на высоте свыше 25 м , или в особых условиях). Всегда проверяйте актуальные методические указания по применению сметных норм.
5. Формирование сметы: Полученные ресурсные показатели используются для составления локальной ресурсной ведомости, которая затем переводится в текущие цены с использованием соответствующих индексов пересчета.

Важно помнить, что данная норма охватывает именно регенерацию адсорбционных секций, а не первичную установку или другие виды испытаний трубопровода.

Примеры использования

Пример 1: Плановая регенерация

Предположим, необходимо провести плановую регенерацию адсорбционных секций криогенного трубопровода диаметром 20х100 мм длиной 75 метров.

• Объем работ: 75 м.
• Количество единиц нормы: 75 м / 10 м = 7.5 единиц.
• Расчет трудозатрат: 7.5 * 47.6 чел.-ч = 357 чел.-ч.
• Расчет машино-часов вакуумагрегатов: 7.5 * 24.5 маш.-ч = 183.75 маш.-ч.
• Расчет машино-часов компрессоров: 7.5 * 25.52 маш.-ч = 191.4 маш.-ч.
• Расчет расхода жидкого азота: 7.5 * 0.062 т = 0.465 т.
• Расчет расхода гелия: 7.5 * 0.02 м³ = 0.15 м³.

Эти данные затем используются для формирования сметы с учетом текущих цен на ресурсы.

Пример 2: Регенерация после нарушения вакуума

После аварийного нарушения вакуума в 30-метровом участке криогенного трубопровода 20х100 мм требуется экстренная регенерация адсорбционных секций.

• Объем работ: 30 м.
• Количество единиц нормы: 30 м / 10 м = 3 единицы.
• Расчет трудозатрат: 3 * 47.6 чел.-ч = 142.8 чел.-ч.
• Расчет машино-часов вакуумагрегатов: 3 * 24.5 маш.-ч = 73.5 маш.-ч.
• Расчет машино-часов компрессоров: 3 * 25.52 маш.-ч = 76.56 маш.-ч.
• Расчет расхода жидкого азота: 3 * 0.062 т = 0.186 т.
• Расчет расхода гелия: 3 * 0.02 м³ = 0.06 м³.

Особенности и ограничения

• Специфичность применения: Норма 12-01-082-01 строго привязана к криогенным трубопроводам с экранно-вакуумной изоляцией и конкретному номинальному диаметру 20х100 мм. Не допускается ее применение для трубопроводов других типов или диаметров, а также для иных видов испытаний (например, гидравлических или пневматических испытаний, не связанных с вакуумной изоляцией).
• Фокус на регенерации: Норма покрывает именно процесс регенерации адсорбционных секций, направленный на восстановление вакуума и изоляционных свойств. Она не включает работы по монтажу самого трубопровода, его демонтажу, ремонту или замене адсорбента, если это не является частью процесса регенерации.
• Высокотехнологичный характер: Работы требуют специализированного оборудования и высокой квалификации персонала, что отражено в ресурсной части нормы.
• Комплексность работ: Несмотря на узкую направленность, регенерация является комплексным процессом, включающим вакуумирование, нагрев, продувку и контроль.

Полезная информация

Типичные ошибки и как их избежать

1. Неправильное применение к другим видам работ: Одна из наиболее частых ошибок – попытка применить норму 12-01-082-01 для первичного вакуумирования трубопровода после монтажа или для поиска внешних течей, не связанных с регенерацией адсорбента. Как избежать: Всегда внимательно читайте полное наименование и описание нормы, а также общие положения к сборнику ГЭСНм 12. Для других видов испытаний существуют отдельные нормы, например, Испытание трубопровода криогенного с экранно-вакуумной изоляцией с помощью вакуумной камеры или Испытание трубопровода криогенного с экранно-вакуумной изоляцией - поиск внутренних течей.
2. Игнорирование номинального диаметра: Норма 12-01-082-01 применима только для трубопроводов с номинальным диаметром 20х100 мм. Использование ее для других диаметров (например, 200х300 мм, для которых есть другие поднормы в этой же таблице ) приведет к некорректному расчету. Как избежать: Тщательно проверяйте соответствие диаметра трубопровода, указанного в проекте, диаметру, предусмотренному нормой.
3. Неучет сопутствующих работ: Регенерация адсорбционных секций может требовать подготовительных или завершающих работ, которые не учтены в данной норме (например, демонтаж/монтаж элементов, не входящих в состав изоляции, или дополнительные виды контроля). Как избежать: Составляйте комплексную смету, используя связанные нормы для всех этапов работ.
4. Неправильный расчет единицы измерения: Норма приведена на 10 метров трубопровода. Ошибки в пересчете на фактическую длину объекта могут привести к значительным искажениям в смете. Как избежать: Всегда делите фактическую длину на 10 для получения корректного количества единиц нормы.

Практические советы

• Детальное изучение проекта: Перед применением нормы 12-01-082-01 убедитесь, что проектная документация четко указывает на необходимость регенерации адсорбционных секций и соответствует указанному диаметру трубопровода и типу изоляции.
• Консультации с технологами: В случае сомнений относительно состава работ или применяемых технологий, рекомендуется проконсультироваться с инженерами-технологами, специализирующимися на криогенном оборудовании. Это поможет избежать ошибок в интерпретации технологических процессов.
• Учет условий производства работ: Применяйте соответствующие коэффициенты, если работы проводятся в стесненных условиях, на высоте, в условиях повышенной опасности или при других усложняющих факторах, предусмотренных общими положениями к ГЭСН.
• Актуализация нормативной базы: Всегда используйте актуальные редакции ГЭСН и методические указания, так как нормативы могут обновляться.
• Безопасность: Работы с криогенными системами и вакуумным оборудованием требуют строгого соблюдения правил техники безопасности. Хотя сметная норма не описывает меры безопасности, сметчик должен понимать их важность для корректного планирования ресурсов и учета всех факторов.

Связанные нормы

Для полного и корректного сметного расчета работ с криогенными трубопроводами, помимо ГЭСН 12-01-082-01, могут потребоваться следующие нормы из Сборника ГЭСНм 12 "Технологические трубопроводы":

• Испытание трубопровода криогенного с экранно-вакуумной изоляцией с помощью вакуумной камеры, номинальный диаметр внутренних и наружных труб: 20х100 мм: Применяется для первичного вакуумирования или испытаний с использованием вакуумной камеры. Эта норма может быть использована вместе с 12-01-082-01, если требуется отдельное вакуумирование до или после регенерации.
• Испытание трубопровода криогенного с экранно-вакуумной изоляцией - поиск внутренних течей, номинальный диаметр внутренних и наружных труб: 20х100 мм: Используется для обнаружения внутренних течей в изоляционном пространстве. Часто применяется до регенерации, если есть подозрения на нарушение герметичности, или как часть контроля после регенерации.
• Другие нормы из группы 12-01-082: Существуют аналогичные нормы для других номинальных диаметров криогенных трубопроводов с экранно-вакуумной изоляцией и регенерацией адсорбционных секций, например, 12-01-082-02 (32х100 мм), 12-01-082-03 (50х150 мм) и т.д. Выбирайте норму, соответствующую фактическому диаметру трубопровода.
• Нормы на монтаж криогенных трубопроводов: Для работ по установке или демонтажу самих трубопроводов следует обращаться к соответствующим разделам сборника ГЭСНм 12, которые охватывают монтаж технологических трубопроводов.

Контрольные моменты

При выполнении работ по норме 12-01-082-01 и их сметном учете, ключевыми контрольными точками являются:

• Достижение требуемого уровня вакуума: После регенерации необходимо убедиться, что в изоляционном пространстве достигнуто и поддерживается заданное предельное давление.
• Отсутствие течей: Контроль герметичности с использованием гелиевых течеискателей должен подтвердить отсутствие внутренних и внешних утечек.
• Работоспособность адсорбционных секций: Проверка эффективности регенерированных адсорбентов, подтверждающая их способность поглощать остаточные газы и влагу.
• Соответствие проектным требованиям: Все выполненные работы и достигнутые параметры должны строго соответствовать проектной и нормативной документации.

Тщательный контроль на каждом этапе обеспечивает долговечность и безопасность эксплуатации криогенных трубопроводов, а также корректность сметного расчета.