Нефтегазовые объекты в экстремальных условиях. Охлаждаемые основания сооружений как эффективное и экономное техническое решение при обустройстве объектов на вечномерзлых грунтах

Почти половину стоимости строительства составляют затраты на возведение нулевого цикла. Как правильно выбрать техническое решение и сократить затраты?

В настоящее время многие заказчики обеспокоены необходимостью повышения эффективности строительства объектов на Севере и минимизации затрат на их возведение. С этой целью прорабатываются вопросы устройства фундаментов, каркасов зданий, доставки оборудования и материалов до объекта, удешевления монтажа. В этой ситуации обходится вниманием такой важный для северного строительства элемент, как грунты основания. А это именно тот элемент, который влияет:

· и на металлоемкость фундамента;

· и на размещение зданий;

· и на объем земляных и буровых работ (а это разработка мерзлого грунта);

· и на схему и стоимость доставки материалов;

· и на сроки и стоимость монтажа.

Стоимость строительства на 40% и более складывается из затрат на возведение нулевого цикла. Грамотный выбор технического решения по укреплению грунтов позволяет сэкономить бюджет до 50%, сокращая затраты на всех последующих этапах, а также вдвое ускорить ввод объекта.

Наиболее старое и традиционное техническое решение по строительству оснований на вечномерзлых грунтах является проветриваемое подполье. Но оно очень не эффективно в сложных условиях пластично-мерзлых грунтов и совершенно не управляемо в нестандартных ситуациях.

Эффективность подполья может быть в значительной степени повышена дополнительным применением одиночных термостабилизаторов, но неуправляемость остается. Кроме того, проветриваемое подполье имеют большую материалоемкость за счет большого количества свай и перекрытия, а следовательно, и большую стоимость.

Еще одним негативным фактором применения проветриваемого подполья является увеличение его высоты из-за технологии подготовки нефти и газа. Так, чтобы минимизировать воздействие технологических объектов на вечномерзлые грунты дренажные емкости выносят из грунта на поверхность, а это влечет за собой увеличение высоты технологических установок до двух метров, а резервуаров до 4-х метров. Естественно такое увеличение высоты приводит к увеличению нагрузок, следовательно, удлинению свай и стоимости фундаментов.

Существенно сократить затраты на строительство фундаментов и сооружений позволяют охлаждающие горизонтальны и вертикальные системы «ГЕТ» и «ВЕТ», которые состоят из подземных охлаждающих труб и надземного теплообменника.

Тогда дренажные емкости устанавливаются на коротких сваях под землей с размещенными вокруг термостабилизаторами. Технологические установки могут располагаться в одном технологическом модуле, где короткие сваи применяются под каркас и тяжелое технологическое оборудование, а резервуары устанавливаются на насыпное охлаждающее основание с системами «ГЕТ» или «ВЕТ». Таким образом значительно сокращается материалоемкость фундаментов, транспортные затраты на доставку свай и затраты на их установку.

Кроме того, проветриваемые подполья имеют ограниченную ширину и не позволяют строить сблокированные здания на вечномерзлых грунтах. Применение при строительстве оснований систем «ГЕТ» и «ВЕТ» позволяет строить сблокированные здания с шириной до 108 метров. Это позволяет существенно сократить площадь застройки, длину дорог, технологических трубопроводов, а также эксплуатационные затраты. Помимо этого, уменьшается объем карьеров на возведение насыпи, затраты на рекультивацию карьеров и затраты на ликвидацию объекта.

При отсутствии подполья отпадает необходимость в огромных пандусах для гаражей и депо, а также других сооружений, в которых предусматривается заезд транспорта. Такие пандусы зачастую в длину превышают размер самого сооружения.

Блокирование зданий с применением системам температурной стабилизации дало существенную экономию и ускорение строительства в проектах обустройства опорных баз промысла на Ванкорском, Харасавейском и Бованенковском месторождениях.

Технико-экономические сравнения применения оснований с системами температурной стабилизации грунтов приведены в таблице, из которой видно, что применение систем температурной стабилизации грунтов позволяет сократить затраты на строительство оснований до 50 % , при этом в разы сократить сроки строительства.

Все это должно быть учтено на ранних этапах проектирования, в т.ч. на стадии генплана. Роль проектного института при этом сложно переоценить. Именно от специалистов генпроектной организации зависит, будут ли получены описанные выгоды заказчиком или нет.