Методические указания

По характеру линейной части (ЛЧ) различают трубопроводы:

♦ магистральные, которые могут быть однониточные простые (с одинаковым диаметром от головных сооружений до конечного пункта) и телескопические (с различными диаметрами труб по трассе), а также многониточные, когда параллельно основной нитке проложена вторая, третья и последующие нитки;

♦ кольцевые, сооружаемые вокруг крупных городов для увеличения надежности снабжения газом и нефтепродуктами и равномерной подачи газа или нефтепродуктов, а также для объединения магистральных газопроводов в Единую транспортную систему страны

Нефтепроводом называется трубопровод, предназначенный для перекачки нефти и нефтепродуктов (в последнем случае его часто называют нефтепродуктопроводом) По назначению нефтепроводы делятся на три группы: внутренние, местные, магистральные. По СНиП 2 05.06.-85* магистральные нефтепроводы в зависимости от диаметра подразделяются на четыре класса

Магистральным газопроводом называется трубопровод, предназначенный для транспорта газа из района добычи или

производства в район его потребления, или трубопровод, соединяющий отдельные газовые месторождения. Ответвлением от магистрального газопровода называется трубопровод, присоединенный непосредственно к магистральному газопроводу и предназначенный для отвода части транспортируемого газа к отдельным населенным пунктам и промышленным предприятиям. По СНиП 2.05.06.-85* установлено два класса магистральных газопроводов в зависимости от рабочего давления.

Магистральные трубопроводы и их участки подразделяются на категории, требования к которым в зависимости от условия работы, объема неразрушающего контроля сварных соединений и величины испытательного давления приведены в СНиП 2.05.06.-85* (табл. 1, стр.3).

В состав магистрального трубопровода входят следующие объекты:

♦ линейная часть (см. ниже);

♦ головная перекачивающая станция (ПС) или компрессорная станция (КС), на которой собирают нефть или газ с промыслов, разделяют их по сортам и готовят к дальнему транспорту,

♦ промежуточных ПС или КС и тепловых станций, осуществляющих перекачку нефти, нефтепродуктов и газа, а также подогрев нефти;

♦ конечных пунктов нефтепроводов (нефтепродуктопроводов) или газораспределительных станций (ГРС), на которых принимают поступающий по трубопроводам продукт и распределяют его между потребителями, подают на завод для переработки или отправляют другими видами транспорта,

♦ в некоторых случаях в состав магистрального трубопровода входят и подводящие трубопроводы, по которым нефть или газ от промыслов подаются к головным сооружениям трубопровода.

Состав сооружений линейной части (ЛЧ) магистрального трубопровода:

♦ узлы приема и пуска очистных устройств.

♦ узлы замера расхода нефти, нефтепродуктов и газа,

♦ трубопровод с ответвлениями, лупингами, колодцами подключения,

♦ узлы подключения ПС и КС;

♦ узлы редуцирования,

♦ земляные амбары;

♦ аварийный запас труб и арматуры;

♦ дороги.

♦ вертолетные площадки,

♦ установки электрохимической защиты от коррозии,

♦ линии и сооружения технологической связи и средства телемеханики,

♦ линия электропередачи,

♦ противопожарные устройства и противопожарные средства.

♦ охранная зона.

Трассой трубопровода называют линию, разбитую на местности и определяющую положение оси трубопровода. Трасса, нанесенная на план местности, то есть проекция трассы на горизонтальную плоскость, называется планом трассы. Вертикальный разрез земной поверхности вдоль трассы, то есть проекция трассы на вертикальную плоскость, называется профилем трассы. Чертеж профиля трассы для гидравлического расчета вычерчивают таким образом, чтобы масштаб геодезических отметок по высоте (вертикальный масштаб) был крупнее масштаба по длине (горизонтального масштаба), в результате чего нагляднее проявляются изменения профиля - возвышенности и впадины. Такой профиль называется сжатым

На период строительства и эксплуатации трубопровода отводится полоса земли определенной ширины, установленной «Нормами отвода земель для магистральных трубопроводов».

К трубам, применяемым для сооружения магистральных трубопроводов, предъявляются жесткие требования (к качеству материала, поверхности, точности размеров труб, качеству сварных швов) Трубы для магистральных трубопроводов изготовляют из стали, которая должна удовлетворять требованиям СН и П. По способу изготовления трубы для магистральных трубопроводов подразделяются на бесшовные, сварные с продольным швом и сварные со спиральным швом. Бесшовные трубы применяют для трубопроводов диаметром до 426 мм, а сварные - для трубопроводов диаметром 530 мм и выше. Трубы диаметром до 530 мм изготовляют из спокойных и полуспокойньгх углеродистых сталей. Для изготовления труб диаметром до 1020 мм применяют спокойные и полуспокойные низколегированные стали Трубы больших диаметров изготовляют из низколегированных сталей в термически или термомеханически упрочненном состоянии.

К арматуре, устанавливаемой на газо- и нефтепроводах, предъявляется ряд требований, основными из которых являются:

♦ прочность,

♦ долговечность,

♦ безотказность;

♦ герметичность,

♦ транспортабельность;

♦ ремонтопригодность,

♦ готовность к выполнению цикла срабатывания (открытие, закрытие) после длительного периода нахождения в открытом или закрытом положении

В отечественной практике на магистральных газопроводах используются шаровые краны, реже конусные (пробковые) краны, в основном с пневмогидроприводами, источником энергии для которых служит газ, транспортируемый по газопроводу. На нефтепроводах используются задвижки с электроприводом. На линейной части трубопровода устанавливается только запорная арматура. Ее основное назначение - отключение участка трассы для его опорожнения перед ремонтом или при аварии - разрыве трубопровода.

Обратные клапаны используются для предотвращения обратного потока среды в трубопроводе. Обратные поворотные клапаны с D_у = 700 - 1000 мм во избежание больших ударных нагрузок при быстром закрытии клапана снабжаются гидротормозами (демпферами). Наиболее часто используются масляные поршневые (гидравлические) демпферы с качающимся цилиндром, реже применяются пневматические.

Способы укладки магистральных трубопроводов: подземная, наземная, надземная

При подземной прокладке укладку магистральных трубопроводов в грунт проектируют параллельно рельефу местности с учетом продольной жесткости трубопровода. Минимальная высота засыпки зависит от участка трубопровода и составляет над верхом трубы 0,8-1,0 м. По условиям обеспечения сохранности трубопровода от механических повреждений при эксплуатации минимальная глубина заложения трубопровода установлена 0.8 м для труб диаметром до 1020 мм и 1,0 м для труб диаметром 1020 мм и более (от верха трубы до дневной поверхности)

При наземной укладке верхняя образующая трубопровода располагается выше отметок дневной поверхности, а нижняя образующая - ниже, на уровне или выше дневной поверхности. Для уменьшения объема насыпи и увеличения устойчивости трубопровода в горизонтальной плоскости рекомендуется проектировать укладку трубопровода в неглубокую траншею глубиной 0,4 - 0,8 м с последующим сооружением насыпи необходимых размеров.

Надземная прокладка в некоторых случаях является единственной и целесообразна при пересечении ущелий, оврагов, небольших рек с крутыми берегами, горных рек с блуждающими руслами, при плотных скальных грунтах, в районах горных выработок и оползней и др. По конструкции и расчетной схеме надземные переходы можно разделить на балочные, арочные, подвесные и висячие самонесущие.

Подводные переходы прокладываются через реки, каналы, озера, водохранилища, морские заливы и проливы. Конструкция подводного перехода и способы его сооружения во многом определяются характером пересекаемой водной преграды.

При сооружении переходов через автомобильные и железные дороги укладывают патрон, в котором прокладывают трубопровод на специальных опорах. По концам патрона устанавливают сальники, а при прокладке газопровода - свечи, предназначенные для выхода газа. При сооружении перехода нефтепровода и нефтепродуктопровода на концах патрона с сальниками строят смотровые колодцы для контроля и отвода из него продукта в случае аварии.

Патрон предназначен для предохранения укладываемого через него трубопровода от воздействия нагрузок, агрессивных грунтовых вод и блуждающих токов, а при аварии трубопровода для предохранения дороги от разрушения.

Патроны изготавливаются из стальных, бетонных или железобетонных труб.

Трубопроводы в сложных природных условиях: на болотах и обводненных участках, в горных условиях, в барханных песках, в вечномерзлых грунтах, в просадочных грунтах, в тоннелях, на поливных землях, в районах шахтных разработок, в сейсмических районах имеют особенности в конструкции и в способах прокладки.

Вопросы для самоконтроля

1. Классификация трубопроводов

2. Состав сооружений ЛЧ магистральных трубопроводов

3. Принципы построения сжатого профиля и плана трассы

4. Отвод земли при строительстве и эксплуатации трубопроводов

5. Основные требования к трассе трубопроводов

6. Трубы для магистральных нефтегазопроводов

7. Общие сведения об арматуре магистральных трубопроводов

8. Запорные шаровые краны ЛЧ магистральных газопроводов

9. Задвижки ЛЧ магистральных нефтеопроводов

10 Обратные клапаны магистральных трубопроводов

11. Способы укладки магистральных трубопроводов