Проектирование магистральных каналов
На этапе создания проекта разрабатывается комплекс технических документов, в котором описываются расчетные параметры, схемы, чертежи и общий план устройства трубопроводного транспорта. Также проводится исследование местности для прокладки канала. Оцениваются геодезические, геологические и экологические условия, а также экономические данные, обосновывающие проект. Основу документации формируют сведения о характеристиках магистрального трубопровода – это может быть информация о пропускной способности, давлении, количестве переходных станций и ответвлений. Учитывают инженеры и эксплуатационную перспективу инфраструктуры. От нее будет зависеть возможность будущей модернизации, переориентирования или расширения сети в соответствии с новыми условиями ее использования.
Средства защиты трубопровода
Основные требования к изоляции обусловливаются необходимостью предотвращения процессов коррозийного поражения. Защитная оболочка должна обеспечивать диэлектрические свойства, а также быть сплошной, водонепроницаемой и прочной. Этим требованиям могут соответствовать специальные лакокрасочные составы, поливинилхлоридные и полиэтиленовые покрытия, битумные и кремниевые мастики. В зависимости от характеристик сейсмической зоны может потребоваться и специальное устройство насыпей, которые предотвратят воздействия грунтовых подвижек на магистральный трубопровод – СП под номером 14.13330 от 2011 г., в частности, указывает на необходимость снятия напряжения за счет рыхлых песчаных насыпей, супесей и суглинков. В процессе эксплуатации такая основа выступит демпферной подушкой, минимизирующей вибрации и колебания.
Техника безопасности при эксплуатации магистрального газопровода
Соблюдайте правила техники безопасности на участках где происходит установка магистрального газопровода
Магистральный трубопровод – это потенциально опасное сооружение, использовать которое можно только в соответствии со специальными инструкциями, регламентирующими строительство и эксплуатацию магистральных газопроводов.
За работой газопровода обязаны следить промышленные организации, использующие его. Они также должны завести специальный паспорт в двух экземплярах. К ним прилагается схема, на которую нанесены все трубопроводные детали, указан их тип, фирма-производитель, материал, установленная арматура.
Периодичность обхода или облета всей территории сооружения устанавливается в зависимости от нормативов обслуживания. В случае стихийного бедствия, которое могло повредить трубы, должен быть проведен внеочередной осмотр. Обследование переходов трубопровода через автомобильные дороги проводится ежегодно.
Защита окружающей среды
Проектируя строительство магистральных трубопроводов, не стоит забывать о предохранительных мерах по защите окружающей среды. Транспортируемые по сетям вещества зачастую обладают химически вредными показателями и при утечках могут создавать экологические катастрофы локального типа.
В первую очередь конструкция должна обладать всеми техническими характеристиками для применения её в тех или иных климатических условиях. Должна предусматриваться изоляция и защита труб от губительных коррозийных воздействий. Возможность разрушения поверхности трубы должна быть сведена к минимуму.
В сложных температурных условиях или в активных сейсмических районах необходимо снабжать трубопроводы специальной изоляцией и устанавливать по их длине компенсаторы.
Магистральные сети – важная составляющая инфраструктуры любой страны, поэтому их проектирование и монтаж регламентируются строгими стандартами. Для каждого типа магистрали подбираются трубы и вид их установки с учетом климатических и прочих условий, в которых будет работать планируемая сеть.
Точка врезки
Она определяется инженерами, которые учитывают большое количество различных факторов. Если магистральный газопровод расположен возле объекта, где находятся потенциальные потребители, это еще не означает, что врезка будет осуществляться именно к нему. Точка может располагаться в трассе, которая располагается и в отдалении, вплоть до нескольких километров. При определении участка врезки учитываются технические возможности обеспечения потенциальных потребителей необходимым объемом сырья с определенным давлением. Кроме этого, должны предусматриваться условия, при которых можно будет осуществить ремонт магистрального газопровода. Проектирование является сложным и достаточно трудоемким процессом. Целесообразнее доверить его компетентным специалистам.
Техобслуживание сетей
Уже в проектной документации должен быть приведен график выполнения профилактических мероприятий, направленных на поддержание оптимального технического состояния трубопровода. Обслуживающая бригада проверяет герметичность контура, состояние соединительных узлов, измерительной аппаратуры и переходных станций. Также на этапе запуска инфраструктуры в эксплуатацию устанавливается зона охраны магистральных трубопроводов, в которой запрещается проведение земельных работ, прокладка других транспортных сетей, строительные мероприятия и т. д. Радиус действия этой территории вокруг канала в среднем составляет 25-100 м.
Монтаж трубопроводов
Магистральные трубопроводы могут проходить по разным климатическим зонам, поэтому при их прокладке необходимо учитывать воздействие всех внешних факторов, используя сложные расчеты и нормативные документы. Для сборки конструкции может использоваться одиночный метод или технический коридор, который предполагает наличие параллельно идущих труб. Дистанция между коридором и трубопроводом рассчитывается индивидуально для каждой ситуации.
Глубина, на которой будет устанавливаться конструкция, определяется по диаметру используемых труб и особенностей рельефа. Если диаметр трубы не превышает 1000 мм, то глубина заложения будет составлять 0,8 м, а для больших диаметров закладка осуществляется на глубине 1 м. Дистанция до различных строений и населенных пунктов рассчитывается индивидуально в зависимости от характеристик и назначения магистрали.
Все описанное выше касается и трубопроводов, которые устанавливается в районах горных выработок, с той лишь разницей, что приходится учитывать нормативы и соблюдать соответствующие требования. В частности, такие сооружения дополнительно оборудуются компенсаторами, повышающими прочностные характеристики труб.
Обычно шахтные трубопроводы укладываются в грунте, а для их защиты используется нормальное или усиленное покрытие. Последнее необходимо для конструкции из сжиженной стали или в том случае, когда диаметр трубопровода составляет более 1020 мм. При обычной прокладке труб в качестве защиты используется ППУ изоляция.
Переходы газопроводов через воду
Магистральные газопроводы могут проходить над и под водой.
Подводные переходы располагаются перпендикулярно оси потока воды. При этом они находятся на расстоянии как минимум полуметра от отметки возможного размыва дна до поверхности трассы, от проектных отметок их должно отделять расстояние не менее одного метра.
Чтобы трубы не всплыли, во время строительства их закрепляют с помощью специальных грузов, заливают бетоном или засыпают минеральными материалами.
Участки переходов, проходящие через природные или искусственные препятствия, должны соответствовать нормам. Это гарантирует их безопасность и надежность в использовании.
Надземные переходы нужны там, где газопровод проходит через овраги, небольшие речки и т. д. Элементы, располагающиеся на поверхности, бывают следующих видов:
Газопровод через воду
- арочные;
- балочные;
- висячие.
Вид надземных элементов выбирается в зависимости от условий места, где прокладывается магистральный газопровод. Переходы арочного типа представляют собой жесткую конструкцию и, как правило, строятся там, где трубы проходят через каналы. Балочная конструкция представляет собой самонесущую трубу.
Висячие переходы делятся на вантовые, провисающие и гибкие. В вантовых переходах за закрепление трубопровода в необходимой позиции отвечают наклонные тросы. В переходах висячего типа газопровод ничем не удерживается и свободно прогибается под собственной массой. Гибкий переход – это конструкция, в которой трубы закреплены системой подвесок к одному или нескольким тросам.
Характеристики магистрального газопровода
Магистральный газопровод – это инженерный комплекс сооружений, который предназначен для доставки природного газа по трубопроводу к местам обработки, потребления. Также это система труб, предназначенная для соединения отдельных месторождений.
Для транспортировки газа от месторождения к месту потребления используются магистральные газопроводы, которые относятся к Единой системе газоснабжения РФ, являясь её ключевым элементом.
Ответвление – это трубопровод, который присоединен к магистральному газопроводу и доставляет газ к отдельным населенным пунктам.
Такие сооружения предназначены для транспортировки разного вида газа из месторождений и производства.
Для строительства магистральных газопроводов используются бесшовные трубы диаметром 720-1420 мм, внутри которых поддерживается избыточное давление.
Для сооружения магистральных газопроводов используется:
- Подземный монтаж. Трубы укладываются на глубину 0,8 м, если диаметр труб до метра, и 1 м при диаметре до 1,4 м. В заболоченной местности роют траншеи 1,1 м, а на скалах 0,6 м. Это является наиболее выгодным способом.
- Надземный – опоры для труб устанавливаются над землей.
- Наземный – использование насыпных дамб;.
- Подводный – для добычи газа непосредственно из водоема.
За управление работой магистральных газопроводов ответственность несут государственные компании.
Рейтинг самых длинных газопроводов в мире:
- 8704 км — Запад — Восток (Китай)
- 7000 км — Газопровод Туркмения — Китай
- 5000 км — Газопровод Центральная Азия — Центр
- 4451 км — Уренгой — Помары — Ужгород
- 3300 км — Теннеси.
- 3150 км — Боливия — Бразилия.
- 2702 км — Rockies Express.
- 2577 км — Иран — Турция.
- 2475 км — Транс средиземноморский газопровод
- 2000 км — Ямал — Европа
Компрессорные станции
Компрессорные станции нужны для поддержания уровня давления и транспортировки необходимого объема газа по трубопроводу. Там газ проходит очищение от посторонних веществ, осушение, повышение давления и охлаждение. Пройдя обработку, газ под определенным давлением попадает обратно в газопровод.
Компрессорные станции, наряду с газораспределительными станциями и пунктами, входят в комплекс наземных сооружений магистрального газопровода.
К району стройки компрессорные установки транспортируются в виде полностью готовых к сбору блоков. Они возводятся на расстоянии примерно 125 километров друг от друга.
В состав компрессорного комплекса входят:
Компрессорная станция магистральных газопроводов
- сама станция;
- ремонтно-эксплуатационный и служебно-эксплуатационные блоки;
- территория, на которой расположены пылеуловители;
- градирня;
- емкость для воды;
- масляное хозяйство;
- газоохлаждаемые устройства и др.
Рядом с компрессионной установкой обычно возводят жилой поселок.
Такие станции считаются отдельным видом техногенного влияния на природную среду. Исследования показали, что на территории компрессорных установок концентрация оксида азота в воздухе превышает максимально допустимый уровень.
Они также являются мощным источником шума. Ученые выяснили, что длительное воздействие шума от компрессорной станции становится причиной нарушений в человеческом организме, и, как следствие, вызывает различные болезни и может привести к потере трудоспособности. Кроме того, шум вынуждает животных и птиц уходить на новые места обитания, что приводит к их переуплотнению и уменьшению продуктивности охотничьих угодий.
Узел установки предохранительной системы
Экологическая безопасность
Магистральные трубопроводы зачастую обеспечивают транспортировку опасных и агрессивных веществ, поэтому при их монтаже необходимо позаботиться о защите окружающей среды от негативного воздействия, которое может возникнуть в результате утечки.
Конечно, основной защитой является качественный монтаж конструкции, в который можно включить использование качественных материалов, грамотное проектирование магистральных трубопроводов и соответствие их характеристик нормативам. Магистраль обязательно должна находиться в слое изоляции, предохраняющей ее от коррозии и воздействия внешних факторов – учитывая опасность протечек, вероятность их возникновения нужно уменьшить до предела.
Если участок, по которому проходит трубопровод, подвержен эрозии, то почву необходимо укрепить. Для нормального функционирования сооружения в тяжелых климатических условиях или при сейсмической активности его нужно оборудовать усиленной изоляцией и компенсаторами.
Заключение
В данной статье был дан подробный ответ на вопрос о том, что такое магистральные трубопроводы
Данные сооружения являются важным элементом инфраструктуры любой страны, поэтому их проектированию и созданию уделяется серьезное внимание. Существует немало видов магистральных сетей, к каждому из которых предъявляются индивидуальные, но всегда строгие требования, что обусловлено немалым риском возникновения локальной катастрофы в результате нарушения целостности конструкции
Источник
Классификация магистральных сетей
Трубопроводы разделяют по типу обслуживаемого ресурса, способу прокладки и рабочим показателям. Что касается первой классификации, то уже отмечались возможности использования коммуникаций для транспортировки как жидкостных сред (нефть, вода, масло и т. д.), так и газовых смесей. При этом для второй группы применяется разделение на классы по уровню давления: диапазоны 2,5-10 МПа и 1,2-2,5 МПа. На нефтеперерабатывающих предприятиях используют классификацию по диаметру магистрального трубопровода – это спектр от 300 до 1200 мм, в котором можно выделить разделительные границы в точках на 500 и 1000 мм. В отношении способа прокладки коммуникаций обычно рассматриваются наземные и подземные методы. Соответственно, в одном случае предполагается открытый монтаж с прямым доступом к обслуживанию канала, а во втором – герметизированная укладка труб с полной засыпкой и расчетом на длительную эксплуатацию.
Требования к трубам в нефтегазовой отрасли
Для магистральных нефтегазопроводов в основном применяются сварные трубы из стали. В качестве межгосударственного стандарта принят ГОСТ 31447-2012 «Трубы стальные сварные для магистральных газопроводов, нефтепроводов и нефтепродуктопроводов». На 2021 год, эти нормы утверждены шестью странами (Азербайджаном, Беларусью, Казахстаном, Киргизией, Россией и Узбекистаном)
Для стальных газонефтепроводных труб с продольным и спиральным швом диаметром от 114 до 1420мм, предназначенных для транспортировки природного газа, нефти и нефтепродуктов, нормативом утверждены повышенные требования к надежности и качеству изготовления. Условия распространяются на трубы, предназначенные для систем функционирующих климатических зонах с температурой окружающей среды до минус 60°С и рабочим давлением до 9,8МПа.
Основные типы
- Тип 1 — сваренные методом высокочастотной сварки, с одним продольным швом, диаметром от 114 до 530 мм;
- 2 тип — сваренные методом дуговой сварки под флюсом, спиральным швом, диаметром от 159 до 1420мм;
- Тип 3 — сваренные методом дуговой сварки под флюсом, с одним или двумя продольными швами, диаметром от 530 до 1420мм.
Без дополнительного согласования между производителем и покупателем, трубы изготавливаются немерной длины в диапазоне от 10.5 до 12 м.
Установлены предельные отклонения при производстве, в том числе:
- по номинальной толщине стенки 5%,
- профиля трубы от окружности не должно превышать 0.15%,
- кривизна не более 1.5 мм на 1 погонный метр.
- допуск на овальность для разного типа труб.
Методы контроля качества сварных стальных труб
Для проведения контрольных мероприятий, из готовой партии труб отбирают образцы и пробы. Технологические и механические проверки проводят по ГОСТ 30432-96.
Для контроля соответствия труб заданным требованиям проводят испытания на:
- растяжение основного металла,
- ударный изгиб основного металла,
- растяжение сварного шва,
- ударный изгиб сварного шва,
- сплющивание кольцевых образцов,
- статический загиб.
Для 20% труб в каждой партии проводят гидроиспытания, качество поверхности определяют визуально.
Маркировка, упаковка, транспортирование и хранение
На каждую трубу несмываемой краской или клеймом наносят маркировку, содержащую:
- Наименование предприятия или товарный знак производителя;
- Марку стали;
- Номер трубы и клеймо ОТК;
- Год изготовления.
По согласованию между производителем и покупателем может наносится дополнительная маркировка.
Как решать вопрос с опрессовкой
Готовая магистраль обязательно проверяется на герметичность. Опрессовка является обязательным этапом, так как позволяет выявить возможные дефекты швов и соединений. Если утечка теплоносителя в системе отопления чревата проблемами, связанными с переделкой, то утечка газа опасна для жизни. У профессионалов, занимающихся СМР, проблем с проверкой не возникает, а вот при самостоятельном монтаже сложнее.
BigmanXXX Участник FORUMHOUSE
Добрый день, форумчане!
kam711
Ищите самый точный манометр, автомобильный компрессор и вперед. Я уже не помню, посмотрите СП, там есть допустимые утечки. Но если все сделано правильно, то давление будет стоять неделю нормально. Температурные погрешности, конечно, есть, но в целом стояло нормально. Только этот способ газовщиков не устроит – нужен гидравлический манометр. У меня по распоряжению сверху местный горгаз перемерял, т. к. установленный манометр не удовлетворял по классу точности.
По СП 62.13330.2011 допускается опрессовка частями и проверка герметичности малыми давлениями с применением гидравлического манометра. Класс точности манометров также указывается нормативами. «По завершении испытаний газопровода давление снижают до атмосферного, устанавливают автоматику, арматуру, оборудование, контрольно-измерительные приборы и выдерживают газопровод в течение 10 мин под рабочим давлением. Герметичность разъемных соединений проверяют мыльной эмульсией».
Несмотря на то, что ГРО очень неохотно «делятся своим хлебом», не только kam711, но и другие участники портала самостоятельно монтируют системы и добиваются подключения. Следовать ли их примеру или пойти по пути «наименьшего сопротивления» и заказать профессиональный монтаж – личное дело каждого.
Подробнее – в теме на форуме о самостоятельном монтаже газопроводов; правовая сторона вопроса – в разделе о газоснабжении. В видео – об инженерных коммуникациях, в том числе и газе, в «Доме с картинки».
Это интересно: Дренаж
Прокладка магистральных трубопроводов
Трубопроводный транспорт – самый эффективный способ доставки жидкостей и газов. Магистральные трубопроводы предназначены для передачи веществ от места добычи или переработки конечному потребителю. Они обладают высокой пропускной способностью, могут удовлетворить потребность целого города или нескольких стран в каких-либо продуктах, например, транснациональный газопровод «Ямал–Европа».
Магистраль – сложная инженерная система, включающая в себя подающие, обратные и резервные линии с напорными и приемными станциями, распределительными пунктами, запорной и регулирующей арматурой. Одна трасса может состоять из 2-8 линий с ответвлениями.
При прокладке транзитных трубопроводов поставка веществ осуществляется до объекта, на котором продукты распределяются и транспортируются до источников потребления. Транзиты существенно снижают затраты на строительство крупных международных проектов и коммунальных инженерных сетей.
Этапы строительства трубопровода:
- Георазведка;
- Проектирование;
- Внетрассовые подготовительные работы;
- Трассовые подготовительные работы;
- Строительство (траншеи, опоры, монтаж);
- Наладка;
- Запуск.
Магистраль может достигать в длину несколько тысяч километров. Для строительства требуется провести обследование ближайших зон для поиска наиболее безопасных и выгодных решений
Кроме этого важно обеспечить необходимые условия: временные дороги, площадки для транспорта и разгрузок, создание сварочно-изоляционных баз и баз механизации. Строительная и охранная зона очищается от леса и кустарника
Прокладка магистральных трубопроводов в местах шахтных разработок
В местах, где планируется или уже проходит горная выработка, прокладку магистральных систем рассчитывают, опираясь на все необходимые требования и технические нормы. При расчёте обязательно нужно учитывать показатели прочности трубопровода и особенность местности. Не следует забывать про то, что земная поверхность влияет на деформацию конструкции.
При прокладке трубопроводов следует учитывать рельеф местности, так как неровный грунт может приводить к деформации труб
Таблица 2
| Местность | Глубина заложения (м) |
| Болотистая | 1,1 |
| Песчаная | 1 |
| Скалистая | 0,6 |
| На пахотных землях | 1 |
Помимо этого, в условиях горных выработок, осуществляется оснастка системы труб специальными устройствами — компенсаторами. Эти устройства выполняют защитную функцию, увеличивая деформационную способность труб.
В случае, если подземная прокладка невозможна , выполняют надземную. Также этот тип монтажа рекомендуется, если не исключены провалы грунта. Изоляцию таких трубопроводов проводят по всем техническим правилам и нормам. Современное производство труб предлагает изделия с уже нанесенным термоизолирующим и защитным слоем – это трубы в ППУ-изоляции.
В процессе своей работы трубопроводы переносят действие разных климатических условий. Магистральная труба, которая проложена в почве, «ощущает на себе» воздействие почвенной коррозии. Если же трубопровод проходит над землёй, то он подвержен атмосферной коррозии.
Конструкции, которые прокладываются под землёй, защищают от разрушения двумя вариантами защитных покрытий: нормальное, усиленное. Усиленное покрытие используют в двух случаях: трубопровод сделан из сжиженной стали или его диаметр превышает 1020 мм и более. Также подобная изоляция применима при повышенных показателях солей в почве, которая служит рабочей средой для системы труб и при прокладке трубопроводов в болотистых местностях или на подводных переходах. Кроме этого, для предотвращения губительного воздействия коррозии используют пассивные и активные средства. К пассивным относят изоляцию, а к активным — электрохимическую защиту.
Для защиты сети от коррозии и механических повреждений используют трубы с заводской изоляцией
Предназначение магистрального газопровода
Добыча природного газа самым непосредственным образом связана с доставкой его с помощью магистралей от месторождения и перерабатывающих предприятий до конечного потребителя. Все магистральные линии и трубопроводы, проложенные между месторождениями, относятся к Единой системе газоснабжения РФ.
Здесь необходимо уточнить, что магистралями считаются большие трубопроводы, доставляющие газ до предприятия или распределительной станции. Линии, проложенные до конкретного потребителя, называются ответвлениями.
Магистральные трубы отличаются большим диаметром – 720-1420 мм и поддержанием внутри избыточного давления. Строительство магистральных газопроводов ведут с использованием бесшовных холоднокатаных труб.
Прокладку магистралей проводят с помощью:
- подземного монтажа, который считается наиболее выгодным. При этом для укладки труб используются траншеи глубиной 0,8 м, если диаметр труб до метра, и 1 м, при диаметре до 1,4 м. В местах с болотистым или торфяным грунтом траншеи роют на глубину 1,1 м, для скальных пород норма 0,6 м.
- надземного, когда трубы укладывают на опоры над поверхностью земли.
- наземного, в этом случае устраивают насыпные дамбы.
- подводного, когда добыча газа ведется под водоемом, необходим монтаж подводного газопровода.
За функциональное состояние магистралей ответственность лежит на государственных компаниях.
Нормативное регулирование требований к трубам водогазопроводов
Основной документ ГОСТ 3262-75 «Трубы стальные водогазопроводные» определяет
- Требования к сортаменту — регулируются размеры и масса, длина, способы соединения, предельные отклонения в точности производства.
- Технические условия — особенности (например фаски), наличие муфт и т.п., качество производства и допустимые дефекты, углы обрезки концов, требования к прочности и др.
- Методы испытаний — отбор образцов для испытаний, осмотр, гидравлические испытания, испытания на загиб, на сплющивание, на раздачу, контроль сварного шва, толщину защитного покрытия и др.
- Маркировку и условия транспортировки.
Требования к точности производства и техническим возможностям труб для магистральных трубопроводов постоянно растут. Несмотря на то, что на текущий момент стальные трубы занимают большую часть рынка, эта доля неуклонно снижается. Этим связано появлением новых технологий, а с ними новых требований к эксплуатационным характеристикам.