Движение газа по магистральному трубопроводу обеспечивается

Газ – один из ресурсов, широко используемых для нужд населения. Он применяется в системах теплоснабжения, на производствах, в практике приготовления пищи и т. д. Без газа сложно представить современное жилье или промышленное предприятие. Но для его подачи могут применяться различные типы путепроводов.

Что такое газопровод ?

Газопровоод — это инженерное сооружение, предназначенное для транспортировки газа и его продуктов (в основном природного газа) с помощью трубопровода. Газ по газопроводам и газовым сетям подаётся под определённым избыточным давлением.

Потребность в классификации газопроводов – логичное следствие развития газовых технологий в быту и промышленности. Само понятие классификации предполагает четкое структурирование, систематизацию способов прокладки газовых сетей для различных условий эксплуатации и нужд.

Классификация газопроводов систем газоснабжения – отнесение к тому или иному типу газораспределительных (газорегуляторных) технологий – осуществляется по определенным правилам и признакам. Среди характеристик, по которым сети делят:

• Давление (его уровень в сети).
• Материал исполнения.
• Дислокация.
• Ресурс (объемы перекачки) и т. д.

Использование газопроводов

Газовый путепровод – единая система подачи и распределения газа – может быть реализована в сетях высокого, среднего, низкого давления (таблица классификации газопроводов по давлению газа). На строительство трубопроводов газа приходится до 80% капитальных вложений в обустройство системы газификации.

При этом на различные типы и виды газопроводов малого давления приходится 80 из 100 м прокладки (80% от протяженности газоснабжающей сети). Остальные 20% – это трубопроводы среднего и высокого давления.

• Газопроводы среднего давления — это газопроводы с рабочим давлением газа свыше 0,005 МПа до 0,3 МПа.
• Газопроводы высокого давления — это газопроводы с рабочим давлением газа свыше 0,3 МПа.

Классификация по давлению

Во всех случаях одной из определяющих характеристик путепровода остается давление. От того, к какому виду газопроводов по давлению относится сеть, зависят правила ее эксплуатации, а также надежность, безопасность и мощность всей системы.

Что до назначения сетей таблицы классификации газопроводов по давлению, то:

• Газопроводы высокого давления обслуживают промышленного предприятия и газорегуляторные пункты магистралей среднего давления.
• Трубопровод газа среднего давления обеспечивает снабжение газом коммунальных хозяйств и небольших производственных цехов (а также систем низкого давления).
• Путепроводы низкого уровня давления обслуживают бытовой сегмент и коммунальные хозяйства.

Классификация трубопровода газа по расположению

Классификация магистральных газопроводов по признаку расположения делит газовые сети:

• На наружные и внутренние. Первые расположены на улице, могут быть межцеховыми, дворовыми, внутриквартальными. Внутренние газовые трубопроводы находятся внутри помещений и цехов. Схематически они представляют собой отрезок системы снабжения газом от ввода до точки соединения устройств, которые снабжаются газом (плита, радиатор).
• Надземные и подземные (соответственно, надводные и подводные).

Классификация газопроводов по назначению в сети газоснабжения включает:

• Вводные трубопроводы газа. К ним относят участок сети от внутренней магистрали до отключающего прибора на вводе.
• Распределительные – наружные участки газопровода, отвечающие за транспортировку газа от магистрали до точки ввода (могут быть отдельными трубопроводами в системах снабжения одного объекта).
• Газопровод-ввод – отрезок от точки соединения с распределительной сетью до системы отключения на вводе.
• Межпоселковый газопровод – распределительная сеть, дислоцированная вне населенных пунктов.
• Сбросные.
• Продувочные системы.

Виды по глубине заложения

Классификация газопроводов систем газоснабжения в зависимости от глубины заложения основана на соблюдении правил их безопасного устройства:

• В условиях города, где на первое место при расчете глубины заложения выходят влияние осадков на почву, толщина и состояние дорожного полотна, допустимый (разрешенный) уровень нагрузки тяжелого транспорта и т. д.
• В условиях магистральных систем газоснабжения (вне города).

Кроме того, классификация газопроводов по признаку глубины заложения в обязательном порядке учитывает класс и характеристики газа, который прогоняется по маршрутам газорегуляторных пунктов.

В зависимости от условия транспорта газового ресурса определяется минимум и максимум глубины заложения.

Например, в случае с трубами, осуществляющими транспортировку осушенного газа, допускается заложение в пласт промерзания грунта.

Основной фактор влияния на подбор глубины заложения газового путепровода – вероятностный расчет механического износа ресурса, в который сеть закладывается (дорожное полотно, почва). Здесь же – классификация динамических нагрузок, которые приходятся на зону заложения. Они не должны провоцировать напряжение в трубах – глубина их размещения должна быть:

• достаточной, чтобы исключить передачу системе газоснабжения динамических нагрузок, приходящихся на полотно;
• обоснованной экономически (избыточная глубина заложения – это неоправданные расходы на устройство инженерной системы).

Основной регламент диктует следующие нормативы глубины заложения газопровода:

• не менее 0,8 м – прокладка наружного газопровода в зонах сплошного бетонного или асфальтового покрытия;
• от 0,9 м – прокладка уличного трубопровода газа в участках с «голой» землей;
• от 0,8–1,2 м – прокладка путепровода для сухого газа (зависит от глубины промерзания почвы в конкретном регионе и наличия водяного пара);
• от 0,6 м – прокладка в городских условиях (улицы, внутриквартальные коммуникации) при условии гарантированного отсутствия на участке заложения движения транспорта.

Виды построения путепроводов газа

Классификация по схеме построения включает 3 вида газопроводов.

1. Тупиковые системы (одностороннее снабжение – транспортировка газа в одном направлении).
2. Кольцевые сети (газовый поток поступает по 2 и более линиям благодаря устройству замкнутых контуров, которых в разных путепроводах может быть разное количество).
3. Смешанные.

Второй пункт данной таблицы классификации, как показала практика, является и более надежным, и более удобным в эксплуатации. В частности, во время проведения ремонтных работ или модернизации сети отключать всех потребителей кольцевой системы газоснабжения не нужно (достаточно остановить подачу газа только к тому участку, который обслуживается).

Все сообщение между газопроводами различных типов и потребителями проходит через газорегуляторные пункты (коротко – ГРП). В ту же структуру входят газорегуляторные шкафы (ГРШ) и газорегуляторные установки (ГРУ).

Процесс транспортирования газа

Основой функционирования газовой
промышленнос­ти на
современном этапе является созданная ранее и постоянно развивающаяся единая система газоснабжения,
представляющая собой органически неразрывное единство газовых промыслов, ма­гистральных
газопроводов, подземных газохранилищ и систем рас­пределения, осуществляющих
непрерывный технологический про­цесс подачи газа потребителям. Особое место в
ней занимает про­цесс транспортирования газа, поскольку его характеризует наи­большая
капитале- и фондоемкость среди отраслей газовой про­мышленности. Размер
себестоимости транспорта газа в среднем по системе втрое больше, чем его
расходы по добыче.

Магистральный
газопровод — это сложный комплекс инже­нерных сооружений, предназначенных для
осуществления про­цесса транспортирования газа. В состав газопровода (рис.

9)
вхо­дят головные сооружения, трубопровод с запорной арматурой, отводами и
средствами защиты от коррозии, компрессорные станции, подземные хранилища и
газораспределительные стан­ции (ГРС) и т.д.

Для обслуживания производственного
процесса на газопроводе имеются объекты энерговодоснабжения, линии
электропередач, трансформаторные подстанции, котельные, на­сосные станции,
артезианские скважины и ряд других объектов.

Основной
производственный процесс транспортировки газа заключается в следующем.

Очищенный и осушенный в про­цессе промысловой подготовки газ поступает на
головные со­оружения газопровода, где проходит дополнительную обра­ботку и
одоризацию (придание специфического запаха с по­мощью одорантов —
этилмерпонтана, метилмерпонтана).

После этого он направляется непосредственно в
газопровод. Его ли­нейная часть может быть постоянного или переменного диа­метра.
На некоторых участках (как правило головных) он со­стоит из нескольких труб
(одинакового или различного диа­метров), уложенных параллельно в одном коридоре.

Через каж­дые 20—25 км трассы устанавливаются запорные краны для отключения в
необходимых случаях (ремонт, аварии) отдель­ных участков газопровода. Для
предотвращения трубопровода от коррозии, используются средства катодной
протекторной защиты и электродренажные установки.

Транспортировка
газа по трубопроводу обеспечивается ком-примированием газа на компрессорных
станциях (КС).

Расстоя­ния между КС определяются гидравлическим расчетом с
учетом пропускной способности газопровода, максимального давления на выходе КС,
характеристик компрессоров и турбин, а также местных условий — рельефа
местности, наличия источников энерго- и водоснабжения, близости населенных
пунктов и др. Обычно расстояние между станциями — примерно 120—125 км.

1 — промысловые газосборные сети; 2 — головные сооружения га­зопровода; 3 — линейная запорная арматура; 4
— городская распре­делительная сеть; 5 — линейная часть газопровода; 6 — дома об­ходчиков-ремонтеров; КС —
компрессорная станция; ГРС — газо­распределительная станция; ПХГ — подземные
хранилища газа

Современные
компрессорные станции оснащаются средства­ми автоматики и телемеханики,
позволяющими создать систему централизованного контроля и управления станциями.

Газопроводные
системы осуществляют не только транспорт­ные, но и сбытовые функции (т.е.
реализуют газ различным груп­пам потребителей).

Большое
значение в системе поставок газа имеют подземные хранилища газа (ПХГ). Они
предназначены в основном для вы­равнивания сезонной неравномерности потребления
газа. Кроме того, ПХГ позволяют более полно использовать пропускную спо­собность
газопроводов и создавать резерв газа в случае неисп­равностей газопровода.

Подземные хранилища размещают в ис­тощенных нефтяных и газовых (газоконденсатных)
месторожде­ниях или пористых водоносных пластах. Сооружение ПХГ во мно­гом
аналогично обустройству газовых промыслов. Компрессор­ные станции на ПХГ имеют
переменную нагрузку, поскольку осуществляют перекачку газа как в пласт, так и
из пласта.

По­этому на этих компрессорных станциях в основном применяют­ся
поршневые газомотокомпрессоры с широким диапазоном ре­гулирования.

В подземных
хранилищах газа в летне-осенний период накап­ливаются излишки транспортируемого
газа, которые вновь по­даются в систему для выравнивания возрастающего потребле­ния
в зимний период.

Основные производственные процессы в магистральном транс­порте газа
характеризуются некоторыми особенностями,
обус­ловливающими специфику форм и методов их организации.

Прежде всего
газопроводный транспорт является узкоспециализи­рованным, по сути,
технологическим. Он предназначен для перемещения одного вида продукции
(природного газа) от мест добычи к потребителям, в отличие от универсальных
разновидностей транс­порта — железнодорожного, морского, автомобильного.

Во-вторых,
основные технологические объекты и сооруже­ния расположены на значительной
территории, зависящей от протяженности газопровода.

Важной
особенностью газопроводного транспорта является его жесткая связь с источниками
добычи газа и потребителями, причем режим эксплуатации газотранспортных систем
зависит в большей мере от динамики газопотребления, которое характе­ризуется
существенными колебаниями.

Существуют различные виды неравномерности: часовая,
суточная, но наиболее важной для экономики транспорта газа является сезонная
неравномер­ность в силу ее наибольшей величины.

Изменения в уровне заг­рузки
требуют принятия специальных мер по регулированию этого явления, что приводит к
необходимости вложения дополнитель­ных средств.

В четвертых,
следует указать на то, что процессу транспорти­рования газа присущ так
называемый «системный эффект», зак­лючающийся в возможности маневрирования
потоками газа и отборами его для регулирования различных видов
неравномер-ностей.

Вместе с тем небольшая
скорость перекачки (35—40 км/ч) обусловливает возможность получать эффект от
этого в основ­ном при решении задач стратегического планирования.

Пятой
особенностью является то, что в процессе транспор­тирования никаких новых
продуктов не создается, они лишь пе­ремещаются, хранятся и реализуются. Таким
образом, деятель­ность газотранспортных предприятий и организаций является не­посредственно
продукцией отрасли.

• Важной
  особенностью процесса транспорта природного газа является его непрерывность,
  которая обусловлена непрерывно­стью его потребления и добычи.
• Исходя из
  особенностей процесса транспорта газа формиру­ется производственная структура газотранспортных предприя­тий
  (объединений). Например, дочернее предприятие (акцио­нерное общество) РАО
  «Газпром» — Мострансгаз (МТГ) имеет структуру, включающую в себя предприятия,
  осуществляющие три вида деятельности:
• ·        
  —
  трубопроводный транспорт;
• ·        
  —
  капитальное строительство;
• ·        
  —
  подрядную деятельность.
• В состав
  подразделений, осуществляющих трубопроводную де­ятельность, входит 25
  управлений магистральными газопровода­ми (УМГ), два управления эксплуатации
  газопроводами (УЭГ), пункт аварийно-восстановительных работ (ПАВР), три подзем­ных
  хранилища газа (ПХГ), управление КРГСА, а также ПТП.
• Капитальное
  строительство основных средств ведется различ­ными организациями, входящими в
  состав МТГ на правах обо­собленных подразделений.
• В состав МТГ
  также входят 13 подразделений, занимающихся подрядной деятельностью, в их числе
  8 передвижных механизи­рованных колонн (ПМК).
• ·        
  —
  газотранспортного предприятия, осуществляющего тран­зит газа до границы другого
  государства;
• ·        
  —
  газотранспортного предприятия, осуществляющего транс­порт газа российским
  потребителям;
• ·        
  —
  городского газового хозяйства, осуществляющего распре­деление и поставку на
  относительно небольшие расстояния ко­нечным российским потребителям.
• Услуги
  первого уровня проводятся по международным пра­вилам на контрактной основе в
  условиях рыночной конкурен­ции с зарубежными газотранспортными предприятиями.
• Услуги
  второго и третьего уровня проводятся в рамках дого­вора на поставку газа.
• На первом следует внедрять услуги по
  обеспечению надежно­сти и гибкости транспорта газа, как наиболее ответственные
  с точки зрения соблюдений условий поставки газа и наиболее зна­чимые с точки
  зрения получения прибыли и понесения убытков (штрафов).

На втором этапе внедряются остальные виды услуг
— поддер­жание требуемого давления, хранение газа, учет разности тем­ператур и
т.д.

Магистральный газопровод: нюансы проектирования и схемы строительства

Транспортировка газа по трубопроводу — один из самых экономных и эффективных способов доставки голубого горючего. Единственный его существенный недостаток — большие капитальные вложения при проектировании и строительстве.

https://www.youtube.com/watch?v=sWRX3PEqcVw

Поначалу может казаться, что магистральный газопровод влетает в копеечку. Однако со временем траты окупаются, а небольшие расходы на содержание позволяют владельцу экономить немалые суммы. Все о проектировании и сооружении снабжающей газом трубопроводной системы вы узнаете из предложенной нами статьи.

Общая характеристика центральных газопроводов

Газопровод магистрального типа — это система труб и сооружений, используемых для доставки топлива из мест добычи или изготовления к клиентам. Он включает в себя основные и дополнительные трубы. Диаметр последних определяется особенностями объекта транспортировки, однако, не может превышать 1420 мм.

Трубопроводы делятся на три класса в зависимости от давления, под которым переносится вещество. Этот показатель обязательно нужно учитывать, поскольку в случае превышения нормы возрастает вероятность аварии.

Давление колеблется в диапазоне 1,2-10 МПа. Чаще всего рабочим считается показатель в 7,5 МПа

Магистральные газопроводы делятся на надземные, подземные и подводные. Первые благодаря небольшому подъему не мешают движению транспортных средств. Этот вариант доставки используется для преодоления водных препятствий, оврагов и прочих преград.

Подземные сети прокладываются в специальных траншеях. Глубина последних зависит от уровня промерзания грунтов. Поэтому при организации транспортировки влажного газа важно учитывать климатические особенности местности, структуру грунта, диаметр труб и др.

А для труб с осушенным газом подойдет траншея глубиной 0,8 м. Ее дно покрывают слоем утрамбованного песка, укладываемые трубы покрывают несколькими слоями битумно-полимерной мастики или полимерной скорлупой, затем заполняют грунтом.

Подводные системы создаются с целью транспортировки продуктов из морских территорий, по дну рек или крупных озер.

Стандартный трубопровод оборудован главной и промежуточной компрессорными станциями. Каждая из них распределяет поток горючего по веткам с запроектированным диаметром и снижает его давление.

Например, газ перед попаданием к конечному потребителю проходит через главный, затем промежуточный распределительный пункт. В итоге давление уменьшается до значения, которое предусмотрено местными трубопроводами.

А для обеспечения сбалансированности функционирования системы непосредственно в районе потребления создаются специальные хранилища. К примеру, в летний период может накапливаться газ, который используется в холодное время года.

Нельзя допустить разрушение труб в результате их контакта с грунтом, водой или воздухом. Эта задача решается за счет внешней противокоррозионной изоляции.

Еще используется катодная защита, которая действует на базе отрицательного потенциала

Важно обеспечить надежность газовой сети. Она гарантируется за счет перекачивающего оборудования на компрессорных станциях, использования качественных стальных труб, создания дополнительных параллельных линий, которые сочетаются с основной благодаря перемычкам.

Ключевые моменты в работе сети

Во-первых, производительность. Она рассчитывается с учетом топливно-энергетического баланса районов, куда будет осуществляться транспортировка. Прогнозируются максимальные нагрузки. А также нужно учесть, что конкретный регион может развиться в будущем, поэтому возрастет и объем доставляемого газа.

Для повышения производительности используется лупинг газопровода. Если трубопровод работает в средней мощности, тогда центробежные нагнетатели особо не сказываются на эффективности. Зато их роль возрастает при повышении нагрузки.

Во-вторых, автоматическая регулировка. При проектировании сети анализируются особенности управления магистральными газопроводами. Для этого определяют устойчивость системы и обнаруживают процессы, которых не хватает для сбалансированного функционирования.

Важность автоматической регулировки возрастает прямо пропорционально расстоянию транспортировки

Современные технические средства позволяют изменять производительность в автоматическом порядке. Если необходимое оборудование отсутствует, тогда скорость и эффективность транспортировки падают буквально к нулю.

С одной стороны, движение вещества происходит под воздействием инерции. Зато с другой — система замедляет перемещение как за счет закруглений труб, так и непосредственно из-за внутреннего сопротивления. Учитывая сложность устройства оборудования, к обоим факторам нужен индивидуальный подход.

За управление магистральным газопроводом отвечает государственная компания. В России это ОАО «Газпром»

Третий ключевой момент — обозначения. Специальные символы выполняют информационную и предупредительную функции. Размещение знаков — обязательное правило использования магистральных газопроводов.

Обозначения позволяют определить объекты, зону и глубину трубопровода. Фактически это столбики с двумя информационными блоками. На вертикальном указывается площадь территории особой опасности, место залегания и другие важные особенности.

А горизонтальный, с информацией о размещении опасного участка, устанавливают под углом до 30 градусов относительно поверхности земли. Он показывает расстояние в километрах по всей трассе.

Как проектируют и строят газопровод?

От правильного проектирования, гидравлического расчета газопровода и соблюдения технологических требований в сооружении зависит безопасность. Поэтому работу нужно выполнять последовательно и ответственно.

Основы составления проекта

Первый и ключевой этап. Предусматривает формирование системы документов, где отображается техническая информация. Здесь отмечается диаметр и рабочее давление труб. Указывается количество станций, которые будут отвечать за перекачку.

Проект содержит схему предполагаемого размещения магистрального газопровода, классификацию сетей в зависимости от давления. В документе отмечается расположение центральной и других регуляторных установок.

Проект должен гарантировать:

• постоянную транспортировку;
• возможность профилактических работ;
• максимальный комфорт и безопасность для потребителей.

Кроме документов технического и экономического направления, нужно также учесть нюансы внешней среды. В соответствующем разделе описываются экологические факторы, структура грунта, особенности географического размещения и др.

Перед запуском строительства проект трубопровода проходит строгую экспертизу в государственных органах

Вся документация проходит строгую экспертизу в ответственных государственных органах.

Эта мера направлена на предотвращение возможных негативных последствий из-за ошибок в схеме магистрального газопровода.

Специалисты могут разрешить, требовать внести корректировки или не позволить строительство.

Правильно сформированный проект — это гарантия комфорта и безопасности транспортировки, минимизация угроз жизни и здоровью людей, предупреждения негативных воздействий на окружающую среду.

Учет и соблюдение ограничений

При проектировании систем газоснабжения любого уровня необходимо учитывать ограничения законодательных актов, соответствующих стандартов и технических рекомендаций.

В частности, категорически запрещено строительство трубопроводов в любых населенных пунктах, на участках, где осуществляются сельскохозяйственные работы, в непосредственной близости от аэропортов и железнодорожных путей. Существуют ограничения и в отношении портов и пристаней.

При прокладке газопровода важно выдерживать минимальное расстояние до кабелей.

Совместить трубопроводы с кабелями может разрешить Министерство связи РФ

А также запрещается совмещать трубопроводы, каждый из которых предназначен для транспортировки веществ с различными характеристиками.

Как уже упоминалось, основная линия может разветвляться — дополнительные трубы связывают перемычками, чтобы удобно было осуществлять ремонтные работы.

Глубина залегания подземных труб определяется типом транспортируемого вещества и уровнем промерзания грунта в конкретном регионе. Последнее особенно актуально для перекачки влажного газа.

В большинстве случаев речь идет об осушенном веществе, поэтому уровень заглубления ветвей газопровода составляет от 0,8 до 1 метра. Но и здесь свои особенности. Если данный участок будет осушаться, тогда показатель должен составлять больше 1,1 метра. Это связано с будущей осадкой грунта.

Особенности перевозки труб

Для транспортировки трубопроката используются специализированные автомобили, оснащенные прицепами-роспусками, турникетными коньками и крепежным оборудованием. Прицеп отличается усиленным соединением с кузовом транспортного средства. А кабина имеет специальный щит, который гарантирует безопасность водителя.

Непосредственно перед строительством осуществляется внешний контроль качества труб. Если последние имеют механические изъяны или повреждены коррозией, тогда их не используют. А также осматриваются фитинги и используемые материалы.

Заказчик может потребовать проверить качество изоляции в соответствии с требованиями ГОСТа 9.602

Для надземных и подземных трубопроводов используются трубы из стали. Для вторых также актуальны полиэтиленовые. Хотя стальные являются универсальными, но по некоторым характеристикам они уступают другим вариантам.

Например, полиэтиленовые аналоги имеют больший срок службы, повышенную устойчивость к разрушению и не требуют использования дополнительных материалов против коррозии. При обустройстве внутренних сетей газопровода часто наряду со стальными трубами применяют более дорогие изделия из меди.

С ориентирами выбора труб для сооружения линий системы газоснабжения ознакомит следующая статья, прочесть которую мы очень советуем.

Тонкости монтажа газовой сети

Сначала очищается внутренняя часть труб. Далее, последние монтируются опытными специалистами. Нужно не только предупредить потерю вещества, но и учитывать скорость транспортировки и уровень давления.

Для монтажа системы используются:

• секции труб;
• полуотводы;
• переходы;
• отводы;
• заглушки;
• узлы для колодцев.

Применение перечисленных элементов позволяет обеспечить оперативное строительство магистральных, а также менее значимых, газопроводов и создать герметичную конструкцию. В дальнейшем происходит сварка трубопровода: подготовительные работы, формирование тесных стыков, сварка в секции и в нить.

Нужно учесть требования к деталям в соответствии с ГОСТ 16037 при выполнении сварочных работ

При этом используется газовая и электродуговая, стыковая контактная сварка, пайка и др. Учитывая ответственность, привлекаются исключительно профессионалы с аттестатом в соответствии с РД 03-495.

Работают с внутренними газопроводами сварщики 4 и 5 разряда. Сварка может выполняться как непосредственно в траншее (характерно для подземного газопровода), так и вблизи нее.

Балластировка и контроль объекта

Гарантировать правильное расположение трубопровода позволяет балластировка и закрепление. Например, для подземного типа используются такие методы: бетонирование, насыпание грунта, навешивание железобетонных утяжелителей и контейнеров. Чтобы закрепить трубопровод, применяются анкерные устройства.

Перед сдачей в использование газопроводная сеть происходит обязательную очистку внутренней поверхности труб. Последние осматривают и механически воздействуют в соответствии с предусмотренными мероприятиями в СНиП 42-01.

Результаты газовой и электродуговой сварки должны соответствовать ГОСТ 16037. Контролировать имеют право и представители заказчика.

Предупреждение негативного воздействия разрушающих факторов осуществляется в соответствии с проектом по коррозии

Если трубопровод прошел все необходимые испытания и соответствует требованиям законодательства, стандартов и рекомендаций, тогда он сдается в эксплуатацию заказчику. Сначала нужно выпустить воздух, а потом начинать транспортировать соответствующее вещество.

Защита магистрального трубопровода

Центральная газовая сеть — далеко не игрушка. Поэтому устанавливаются строгие правила относительно ее использования. Деятельность субъектов хозяйствования вблизи участков, где проходит газопровод и выполнена врезка в систему газоснабжения, ограничена. Нужно получить соответствующее разрешение от органов местного самоуправления.

Предприятие-владелец должно хотя бы один раз в квартал проинформировать население прилегающих территорий относительно местоположения трубопровода. Используются печатные издания, местное телевидение или радио.

Распорядитель трубопровода обязан соблюдать общие и разработать специальные правила эксплуатации объекта

Трубопровод считается объектом повышенной опасности. Это определяется как непосредственно особенностями транспортировки, так и серьезными свойствами нефти, газа и других веществ.

Поэтому в случае разрушения целостности трубы возможны:

• взрыв;
• разрушение и загрязнение прилегающей территории;
• образование дымового облака;
• пожар;
• другие негативные последствия.

Обязательным является размещение в непосредственной близости от трубопровода информационных знаков на высоте в 1,5-2 метра от уровня земли. Они должны быть читабельными и заметными, располагаться с интервалом в 500 метров и на каждом повороте трассы.

Пересечение шоссе и трубопровода нежелательное, однако, в некоторых случаях его не избежать. На таких участках размещаются знаки, запрещающие автомобилям парковаться.

Основные правила и нюансы подключения частного дома к магистральной системе газоснабжения приведены в статье, с содержанием которой мы рекомендуем ознакомиться.

Выводы и полезное видео по теме

• Видео #1. Подробно о нюансах проектирования трубопроводов первостепенной важности:
• Видео #2. Строительство центральной газовой сети:
• Видео #3. Антикоррозийная защита трубопроводов:

Магистральный трубопровод — объект повышенной опасности.

При строительстве нужно учесть требования нормативных актов и привлекать исключительно специалистов, имеющих соответствующие сертификаты.

В дальнейшем нужно четко соблюдать требования эксплуатации объекта. Тогда он будет стабильным источником дохода для владельца и обеспечит конечных потребителей газом, нефтью и другими продуктами транспортировки.

Оставляйте, пожалуйста, комментарии в расположенном ниже блоке. Поделитесь полезной информацией по теме статьи, которая пригодится посетителям сайта. Задавайте вопросы по спорным моментам, размещайте интересные фотоснимки.

Трубопроводный транспорт газа

Единая система
газоснабжения (ЕСГ) России — это широко
разветвленная сеть магистральных
газопроводов, обеспечивающих потребителей
газом с газовых месторождений Тюменской
области, Республики Коми, Оренбургской
и Астраханской областей (рис.
3.4.1 /см. цветную вклейку/ и 3.4.2).
Протяженность газопроводов ЕГС составляет
более 150 тыс. км.

В нее входят 264 компрессорные
станции, а общая мощность газоперекачивающих
агрегатов — 43,8 млн КВт. Кроме того,
сегодня в группу Газпром входит 161
газораспределительная организация.
Они обслуживают 403 тыс. км (75%)
распределительных газопроводов страны
и обеспечивают поставку 58% потребляемого
газа (около 160 млрд куб.

м) в 70% населенных
пунктов России.

Основными свойствами
газов, влияющими на технологию их
транспорта по трубопроводам, являются
плотность, вязкость, сжимаемость и
способность образовывать газовые
гидраты.

Плотность газов
зависит от давления и температуры. Так
как при движении по газопроводу давление
уменьшается, то плотность газа снижается
и скорость его движения возрастает.
Таким образом, в отличие от нефте- и
нефтепродуктопроводов транспортируемая
среда в газопроводах движется с
ускорением.

Вязкость газов
в отличие от вязкости жидкостей изменяется
прямо пропорционально изменению
температуры, т.е. при увеличении
температуры она также возрастает, и
наоборот. Это свойство используют на
практике: охлаждая газы после
компримирования, добиваются уменьшения
потерь давления на преодоление сил
трения в газопроводах.

Сжимаемость
— это свойство газов уменьшать свой
объем при увеличении давления. Благодаря
свойству сжимаемости в специальных
емкостях — газгольдерах высокого
давления — можно хранить количество
газа, в десятки раз превышающее
геометрический объем емкости.

Если газ содержит
пары воды, то при определенных сочетаниях
давления и температуры он образует
гидраты — белую кристаллическую массу,
похожую на лед или снег. Гидраты уменьшают,
а порой и полностью перекрывают сечение
газопровода, образуя пробку. Чтобы
избежать этого, газ до закачки в газопровод
подвергают осушке.

Охлаждение газа
при дросселировании давления называется
эффектом Джоуля-Томсона. Интенсивность
охлаждения характеризуется одноименным
коэффициентом Д., величина которого
зависит от давления и температуры газа.

Например, при давлении 5,15 МПа и температуре
0 °С величина Д.= 3,8 град/МПа.

Если
дросселировать давление газа с 5,15 МПа
до атмосферного, его температура
вследствие проявления эффекта
Джоуля-Томсона понизится примерно на
20 градусов.

Магистральным
газопроводом (МГ) называется трубопровод,
предназначенный для транспортировки
газа, прошедшего подготовку из района
добычи в районы его потребления. Движение
газа по магистральному газопроводу
обеспечивается компрессорными станциями
(КС), сооружаемыми по трассе через
определенные расстояния.

Ответвлением от
магистрального газопровода называется
трубопровод, присоединенный непосредственно
к МГ и предназначенный для отвода части
транспортируемого газа к отдельным
населенным пунктам и промышленным
предприятиям.

Магистральные
газопроводы классифицируются по величине
рабочего давления и по категориям. Их
подробная классификация приведена в
главе 8.

Магистральные трубопроводы. Классификация магистральных трубопроводов

Магистральные трубопроводы — это сооружения, которые осуществляют транспортировку нефти, нефтепродуктов, воды, газов и прочих веществ с производства или места добычи к конечной точке применения. К магистральным трубопроводам относятся основные трубы и их ответвления. Подобные сооружения имеют классификацию и делятся, согласно ей, на множество типов.

Магистральные трубопроводы транспортируют жидкости и газы как в пределах небольших районов, так и на огромные расстояния

Назначение магистрального газопровода

Под магистральным газопроводом понимается трубопровод, сконструированный для доставки газа из района месторождения или обработки к месту потребления, или система труб, связывающая между собой отдельные месторождения газа. Он относится к Единой системе газоснабжения России и является одним из ключевых элементов системы транспортировки газа.

  Характеристики и особенности конической резьбы

• Трубопровод, подсоединенный к магистральному газопроводу и предназначенный для передачи части газа к конкретным населенным пунктам или предприятиям, называется ответвлением.
• По такому газопроводу может транспортироваться природный или попутный нефтяной углеводородный газ (из месторождений) или сжиженные углеводородные газы (из мест производства).
• Магистральные трубопроводы могут быть:

• однониточными, т. е. с трубами равного диаметра на всей протяженности системы;
• многониточными, представляющими собой систему, где параллельно главной ветке расположены еще несколько;
• телескопическими т. е. на протяжении от головных сооружений до конечной газораспределительной станции диаметр труб меняется.

Диаметр труб газопровода составляет от 720 мм до 1420 мм. Пропускная способность газопровода равна 30–35 млрд куб. м газа в год.

По способу прокладки существуют системы:

Классификация газопроводов

• подземные (с расстоянием 0,8–1 м до главной пропускной трубы);
• надземные (т. е. трубы устанавливаются на опорах);
• наземные (т. е. в насыпных дамбах).

Если газ требуется доставить с мест подводной добычи на берег, то сооружаются подводные газопроводы.

За управление российскими магистральными газопроводными системами обычно отвечает государственная компания. Она обязана осуществлять проверку состояния труб, нанимать рабочих и следить за повышением их квалификации.

Для чего они нужны?

Перевозка нефтепродуктов водным и железнодорожным транспортом на дальние расстояния сопряжена с определенным риском и большими затратами. Магистральные трубопроводы упрощают транспортировку сырья из регионов, где его добывают, до мест конечного потребления. Трубопроводный транспорт:

• обеспечивают дальность перекачки, почти бесперебойную работу во время всей эксплуатации;
• работает в разных климатических условиях – может быть проложен через любые регионы.

Возведение трубопроводов из года в год подвергается механизации строительно-монтажных работ. Это упрощает процесс строительства, снижает стоимость транспортировки сырья.

Основные сооружения, входящие в комплекс магистрального газопровода

Согласно СНиП, магистральный газопровод включает в себя трубопровод и все ответвления с диаметром труб не более 1420 мм. Избыточное давление передаваемого газа не должно превышать 10 МПа.

В состав газопроводного комплекса входят следующие объекты:

Состав сооружений магистрального газопровода

• газовая скважина со «шлейфом»;
• газосборный пункт;
• газопромысловый коллектор;
• очистительные сооружения;
• газокомпрессорная станция;
• магистральный газопровод;
• запорные устройства;
• переходная компрессорная станция;
• переходы;
• линия связи;
• запасной набор труб;
• вдольтрассовая дорога с подъездами;
• газораспределительные станции;
• отводы;
• защитные сооружения;
• лупинг;
• городские газовые сети.

Лупинг – это трубы, укладка которых осуществляется параллельно основному трубопроводу. Лупинги сооружаются, если нужно повысить производительность трубопровода. Их месторасположения не имеет значения.

Лупинг газопровода

  Монтаж гибкой подводки своими руками

Электрохимическая защита трубопроводов

Практика показывает, что даже тщательно выполненное изоляционное покрытие в процессе эксплуатации стареет: теряет свои диэлектрические свойства, водоустойчивость, адгезию. Встречаются повреждения изоляции при засыпке трубопроводов в траншее, при их температурных перемещениях, при воздействии корней растений.

Кроме того, в покрытиях остается некоторое количество незамеченных при проверке дефектов. Следовательно, изоляционные покрытия не гарантируют необходимой защиты подземных трубопроводов от коррозии.

Исходя из этого, в строительных нормах и правилах отмечается, что защита трубопроводов от подземной коррозии независимо от коррозионной активности грунта и района их прокладки должна осуществляться комплексно: защитными покрытиями и средствами электрохимической защиты (ЭХЗ).

Электрохимическая защита осуществляется катодной поляризацией трубопроводов. Если катодная поляризация производится с помощью внешнего источника постоянного тока, то такая защита называется катодной, если же поляризация осуществляется присоединением защищаемого трубопровода к металлу, имеющему более отрицательный потенциал, то такая защита называется протекторной.

Производительность магистральных газопроводов

Газопроводы в России

Под производительностью газопровода понимается количество газа, которое транспортируется по его трубам за год.

Российские газопроводы отличаются по производительности. Значение зависит от топливно-энергетического баланса зоны, где панируется укладка труб. Из-за колебаний температуры в течение года используется разное количество газа, поэтому фактическая производительность обычно имеет меньшее значение, чем вычисленная.

Чтобы значительно повысить производительность магистрального трубопровода, на компрессорных станциях устанавливаются центробежные нагнетатели, работающие благодаря газовым турбинам или электрическим моторам.

Чтобы выбрать систему автоматического регулирования производительности трубопровода, нужно изучить неустановившиеся процессы в системах, которые отвечают за дальнюю передачу газа. Переходные процессы в газопроводах не должны проходить бесконтрольно. При установке системы автоматического контроля данные процессы, как правило, характеризуются затуханием.

При расчете процессов контроля магистральных газопроводных систем, необходимо принимать во внимание инерционные процессы, вызванные перемещением газового потока по трубам, и малоинерционные процессы, возникающие под влиянием масс динамических частей компрессионных установок.

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.

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.

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.

Классификация газопроводов по давлению

Согласно СНиП 2.05.06-85 по рабочему давлению в трубах газопроводы делятся на три группы:

Классификация магистральных газопроводов

• І класса – с уровнем давления в диапазоне между 2,5 МПа и 10 МПа;
• ІІ класса – уровень давления находится в промежутке от 1,2 МПа до 2,5 МПа;
• ІІІ класса – с низким давлением до 1,2 МПа.

Системы третьего класса не являются магистральными. К этой категории относятся внутрипромышленные, внутрицеховые, подводящие трубопроводы, а также внутридомовые и внешние газопроводы в городах, деревнях и других поселениях.

Трубы магистральных трубопроводов

Материал для труб выбирают, опираясь на климат эксплуатации, агрессивность среды и давление в системе.

1. Сталь. Для производства арматуры используют марки стали:

• углеродистые;
• низколегированные;
• легированные;
• высоколегированные;
• нержавеющие.

Стальные детали выдерживают высокое внутреннее давление, легко свариваются, устойчивы к большому диапазону температур, применяются даже в северных регионах страны. Рабочее давление определяется методом производства. По этому критерию трубы: бесшовные, с продольным или спиральным швом.

• Чугун. Чугунная арматура долговечна, невосприимчива к коррозии, в том числе от блуждающих токов. Материал используют для подземных магистралей в условиях большой нагрузки на грунт. Покрытие внутренней поверхности труб цементно-песчаным составом сокращает образования отложений. Хрупкость чугуна, однако, ограничивает его применение низконапорными коммуникациями водоснабжения и водоотведения.
• Полимеры – поливинилхлорид (ПВХ), полиэтилен (ПЭ), полипропилен (ПП), стеклопластик. Пластиковые детали обладают достаточной гибкостью, которая компенсирует сдвиги грунта, тепловые расширения материала. Полимеры инертны к рабочим веществам, коррозионным поражениям, отличаются большим сроком службы. Сфера применения – водо-, газоснабжение, тепловые сети.
• Асбестоцемент, хризотилцемент, бетон.