Магистральный газопровод: нюансы проектирования и схемы строительства

Трубопроводный транспорт — один из самых экономных и эффективных способов доставки газов и жидкостей. Единственный его существенный недостаток — большие капитальные вложения при проектировании и строительстве.

Так, магистральный газопровод влетел в копеечку — на его сооружение были использованы огромные суммы денежных средств.

Однако со временем траты окупаются, а небольшие расходы на содержание магистрального трубопровода позволяют владельцу получать стабильную прибыль.

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 состоит из главной и промежуточной компрессорной станции. Например, газ перед попаданием к конечному потребителю проходит через специальный распределительный пункт. Давление уменьшается к уровню, который предусмотрен 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. 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. Специалисты анализируют 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 и строительства газопровода 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.

Не забывайте об ограничениях

При проектировании 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.

Как происходит контроль материалов

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.

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, 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.

Выводы и полезное видео по теме

Подробно о нюансах проектирования трубопроводов первостепенной важности:

Строительство центральной газовой сети:

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.