Почему при строительстве магистрального трубопровода

Строительство магистральных трубопроводов — методы и этапы работ

Магистральные трубопроводы – это трубопроводы, а также различные отводы от основной трубы, диаметр которых может быть различным (максимально до 1420 миллиметров), в зависимости от того, что они будут транспортировать. И конечно трубы должны выдерживать давление, под которым будет транспортироваться вещество, оно может быть от 1,2 МПа и до 10 МПа.

Данная система может быть использована для различной продукции, например: чистая нефть или ее продукты обработки, электроэнергию, воду для отопительных систем и водоснабжений, газ и прочее.

Подборка труб осуществляется только, после полного исследования необходимых нюансов: интенсивность движения транспортных средств, минимальный и максимальный их вес, состава земельного грунта, климатических условий, естественных препятствий (надземные и подземные воды, неровности в земной поверхности и многое другое).

Согласно общей классификации магистральные трубопроводы могут быть подземными, надземными, подводными. Надземный трубопровод строится в специальных возведенных конструкциях, которые будут защищены от внешних факторов и повреждений. И при этом никаких неудобств, для проходящего по магистрали транспорта. Для подземных трубопроводов сооружаются специальные траншеи, в которые закапывают трубы. Но необходимо учитывать многие факторы – состав земельного грунта, глубину самой траншеи или канавы, диаметр труб. На низ канавы должен быть засыпан песок или же другой материал. Засыпают трубы несколькими шарами укладки. Но прежде чем подземный трубопровод будет засыпан его обязательно, проверяют на наличие трещин или других различных повреждений, что конечно, обеспечит его безопасность и длительность в использовании.

Подготовительный этап

Строительство магистральных трубопроводов очень сложный и длительный процесс. В первую очередь необходимо подготовить все соответствующие документы. Одним из главных есть – проект трубопровода. Он включает в себя целый комплекс документов технического характера (расчеты, сметы, чертежи прохождения самого трубопровода и много еще других, которые нужны для начала строительства). В данной документации в обязательном порядке указывается все точные характеристики труб (диаметр, рабочее давление, количество станций, которые будут заниматься перекачкой продукции).

Но кроме технико-экономической документации, должен быть еще создан проект, который включает в себя все исследования внешней среды (экологические факторы, изучение грунтового состава, географическое расположение и другие данные). Весь этот комплект документации в обязательном порядке должен быть создан для удобства и полной безопасности транспортным средствам, ближайшим населенным пунктам и внешней среде.

Проект – является основным конечным документом, в котором указываются не только технические, но и экономические расчеты. Учитывая при этом сохранение окружающей среды и организационные вопросы по строительству, общая стоимость всего строительства трубопровода.

Ограничения в строительстве

При строительстве магистрального трубопровода существует множество ограничений, которые указаны во многих законопроектах, стандартах и технических требованиях. Следует знать, что трубопроводы ни в коем случае нельзя прокладывать в различных населенных пунктах, на земельных территориях, которые занимаются сельскохозяйственными работами, аэродромах, железнодорожных станциях, портах, пристанях. А также, нельзя совмещать магистральные трубы с электрическими кабелями, кабелями, которые служат для связи и, конечно же, с другими трубопроводами. Если возникает потребность провести трубопровод совместно с кабелями связи, тогда для этого нужно согласование с Министерством связи Российской федерации. Все расстояния указаны в соответствующих государственных стандартах, которые нельзя ни в коем случае нарушать.

А заглубление трубопровода в полной мере зависит от рабочего диаметра труб, которых нужно проложить. Но основные ограничения это – от 0,8 метра и до одного метра глубиной. И как во всех правилах есть исключения – если территория, на которой будут прокладываться трубы, подлежит осушению (торфяной грунт, болота), тогда глубина канавы должна быть не меньше 1,1 метра. А вот в местности, где превосходство имеют скалы и болота, где нет проезжей части, глубина траншеи составляет всего 0,6 метра.

Правильный выбор труб

Единственный материал, из которого должны быть изготовлены данные трубы это – сталь. Классифицируют их три составных – без швов, с прямым швом, которые свариваются электрической сваркой и трубы со спиральным швом их можно сваривать обычной сваркой.

Для труб различных диаметров, в свою очередь, также используют различные виды стали. Например, если рабочий диаметр трубы будет до пятисот миллиметров, тогда можно использовать спокойные и полуспокойные углеродистые и низколегированные виды стали. Когда диаметр достигает одной тысячи двадцать миллиметров, тогда используется спокойные и полуспокойные низколегированные виды стали. А вот для диаметра тысячи четыреста двадцать миллиметров – низколегированные стали, термически или же термомеханически упрочненном состоянии. Само спаянное место труб, должно по прочности соответствовать основному металлу. Неровность шва, не может быть более, чем полтора миллиметра на один метр длины трубы. Исходя из этого, общая кривизна составляет 0,2 процента всей длины трубы. Заводы, которые занимаются производством данных изделий, имеют свои стандарты и выпускают трубы длиной от 10,5 до 11,6 метра. Но прежде чем попасть в эксплуатацию трубы проходят обязательную проверку – «рентген», который позволяет вовремя заметить дефектные места и предотвратить расхождение шва во время эксплуатации трубы.

Общие положения охраны магистрального трубопровода

Существуют основные правила охраны магистральных трубопроводов, разработанные специальными службами. Эти правила обеспечивают соответствующие условия эксплуатации трубопроводов, возможность избежание несчастных случаев во время транспортировки нефтяной продукции, различных видов газов.

Данные положения есть обязательными для соблюдения, и выполнения их предприятиями трубопроводного транспорта. Органы местного управления должны владеть определенными документами, и соответственно, предоставлять их личностям или же организациям, которые хотят проводить различные действия в районе строительства трубопровода.

Население, не реже одного раза в три месяца, должно получать полную информацию от предприятия трубопроводного транспорта через местные информационные органы (печатные издания, радио, местное телевидение) о четких местах прохождения магистрального трубопровода.

Кроме общих правил к каждому трубопроводу должны быть разработаны определенные нормативные документы, которые будут обеспечивать безопасность магистральных трубопроводов.

Объекты, подходящие по структуре к данным правилам, относятся к объектам с повышенной опасностью. Это определяется совокуплением процесса перекачки, и небезопасных свойств, самого перекачиваемого вещества.

Если происходит, нарушение конструкции трубы, тогда возможен разрыв стали и даже грунта, которым накрыта труба. Возможность возгорания, взрыв, который может привести к большим разрушениям вокруг трубопровода, выход токсических веществ в окружающую среду, удушающий дым, пожар и другие опасные факторы для людей и природы.

По всей трассе, где проходит трубопровод, должны стоять специальные указатели, высота которых соответствует полтора — два метра от земли. Такие указатели должны хорошо быть видны и очередность их через каждые пятисот метров, плюс на всех углах поворотах.

На таких щитах указывается наименование и состав сооружений, технические характеристики, размеры охранной зоны, номера телефонной связи и адреса аварийных служб, которые занимаются эксплуатацией данного участка. Если проходит пересечение шоссе и трубопровода, тогда на таких местах устанавливаются дорожные знаки, запрещающие парковку транспортных средств.

Охранные зоны

Для того что бы избежать различного рода повреждений, устанавливаются охранные зоны магистральных трубопроводов.

Они включают в себя огражденные земельные участки, длиной двадцать пять метров от основной оси трубопровода, с каждой его стороны, в том случае если транспортируется газ природного происхождения, нефть или продукты ее переработки. Если по трубам подается газы сжиженного характера, нестабильный бензин – тогда участок занимает сто метровую длину с каждой стороны. Даже если эти участки земли используются для сельскохозяйственных работ или других целях, работы на них не прекращаются. Но со стороны хозяев требуется полное соблюдение технических правил в целях безопасности.

Но категорически запрещается проводить различные работы, которые могут привести к повреждению целостности трубопровода и нормальной его функциональности (повреждение специализированных знаков, открытие люков, калиток, дверей и прочее). Устраивать на охранных зонах мусорные свалки, утилизировать разнообразные химические вещества.

Без письменного разрешения нельзя проводить различного рода постройки ближе, чем тысячу метров от оси трубопровода, а также организовывать массовые спортивные мероприятия с участием большого количества людей, загоны животных.

Запрещается проводить высадку деревьев, кустарников. Строить амбары для хранения кормов, удобрений, сена.

Предприятиям, которые занимаются трубопроводным транспортом, разрешается подъезжать к объекту только по установленным схемам подъезда. Но когда возникают аварийные ситуации, тогда разрешается подъезд со всех сторон оси трубопровода для своевременной доставки необходимой техники материалов для полного устранения неполадок. Впоследствии аварий составляется акт, в котором фиксируется весь материальный ущерб и какой погашается за счет землевладельца.

Когда трубопровод проходит через запретные зоны для общего пользования, тогда работники обслуживающие конкретный участок трубопровода получают специальные удостоверения, обеспечивающие им свободный проход в этой зоне, для технических работ.

При необходимости предприятия трубопроводного транспорта имеют право на вырубку деревьев, кустарников в охранных зонах, но только с оформлением билетов, которые дают разрешение на данную процедуру.

Все работы в охранных зонах могут производиться, только при получении специального разрешения, которое выдается после предъявления всей необходимой исполнительной технической документации, где изображены действующие магистральные трубопроводы.

Источник

Как выполняется прокладка магистральных трубопроводов, какие трубы используются

Определение магистрального трубопровода, если не вдаваться в подробности, выглядит просто: магистральный трубопровод – это инженерное сооружение, обеспечивающее транспортировку различных веществ с производственного объекта или места добычи к точке назначения. Помимо основной магистрали, к данному виду трубопроводов относятся и различные ответвления. Все магистральные линии классифицируются по разным признакам на множество видов. О магистральных трубопроводах и пойдет речь в этой статье.

Назначение магистральных трубопроводов

Посредством промышленных и магистральных трубопроводов осуществляется передача сырья на большие расстояния. Транспортироваться может масса веществ – от газообразных или жидких до сыпучих. В конечном итоге эти вещества попадают в точку назначения – а это бытовые потребители, промышленные объекты и перерабатывающие предприятия.

Магистральные трубопроводы – это достаточно важная составляющая инфраструктуры большинства стран, особенно тех, что имеют развитую промышленность. Рассматриваемые сооружения позволяют развивать экономику и промышленность, а также в немалой степени влияют на жизнедеятельность населения страны.

Постоянное развитие инфраструктуры приводит к регулярному обновлению требований безопасности, предъявляемых к магистральным трубопроводам, особенно учитывая степень их воздействия на человеческую жизнь – данные сооружения позволяют передавать энергию, без которой невозможна жизнь ни в одной стране.

Классификация

Все магистральные сооружения подчиняются четкой классификации, которая включает в себя несколько параметров, позволяющих разделить подобные конструкции на категории.

Одним из таких параметров является рабочее давление трубопровода, в зависимости от которого выделяют следующие виды конструкций:

1. I класс. Величина давления в данной группе трубопроводов может превышать 25 кгс/см2, что является самым высоким показателем.
2. II класс. Трубопроводы этой группы считаются средними и рассчитаны на рабочее давление, варьирующееся в диапазоне от 12 до 25 кгс/см2.
3. III класс. Магистральный трубопровод третьего класса может работать при рабочем давлении, не превышающем 12 кгс/см2.

Еще одним параметром, позволяющим классифицировать магистральные трубопроводы, является диаметр сооружения, в зависимости от которого происходит следующее деление на классы:

1. I класс, диаметр трубопровода которого находится в пределах от 1000 до 1200 мм.
2. II класс – от 500 до 1000 мм.
3. III класс – от 300 до 500 мм.
4. IV – менее 300 мм.

В зависимости от назначения трубопроводы делятся на:

• Магистральные, обеспечивающие передачу веществ от точки сбора до потребителей;
• Местные, позволяющие распределить полученные вещества в населенных пунктах или на промышленных объектах.

Магистральные трубопроводы делятся на два вида в зависимости от способа транспортировки жидкой среды:

• Напорные системы, в которых поддерживается постоянное давление, равное 0,1 МПа;
• Безнапорные системы, транспортировка жидкости в которых происходит под действием гравитационных сил.

Прокладка магистральных трубопроводов может выполняться несколькими способами, которые тоже дают возможность классифицировать данные сооружения:

• Наземная прокладка, для которой используются специальные опоры;
• Подземная прокладка, для которой в земле выкапываются траншеи (трубопровод, установленный на опорах в тоннеле, тоже является подземным).

Помимо описанных выше видов магистралей, есть еще два – подводный и плавающий. Такая прокладка выполняется по дну водоема или по поверхности воды соответственно.

Одним из ключевых параметров, разделяющих магистральные трубопроводы на категории, являются их габариты, в зависимости от которых можно выделить следующие виды сооружений:

1. Магистральные трубопроводы. Предназначение таких конструкций – транспортировка различных сред и веществ на большие дистанции. Как правило, данный вид сооружений используется для передачи нефти и газа. Конструкция магистралей включает в себя большое количество насосов и газораспределительных приборов, а также линейных частей и устройств, необходимых для подготовки к транспортировке. Магистральные трубопроводы постоянно находятся в рабочем состоянии, а их остановки устраняются в кратчайшие сроки, ведь задержки могут привести к неприятным последствиям.
2. Технологические трубопроводы. Этот вид систем используется на промышленных объектах и смежных предприятиях. При помощи технологических сетей транспортируется различное сырье, необходимое на производстве. Кроме того, данный вид коммуникаций обеспечивает вывод производственных отходов.
3. Коммунально-сетевые трубопроводы. Такие сети необходимы для передачи горячей воды или пара. Монтаж коммунально-сетевых линий довольно сложен в силу использования большого количества соединений и элементов. Отчасти эта проблема компенсируется изобилием качественных материалов на рынке – по крайней мере, с этим не возникает проблем. В зависимости от назначения, выделяют транзитные и распределительные сети, а также их ответвления. Также требуется регулярное обслуживание трубопроводов пара и горячей воды, которое имеет свои нюансы.
4. Судовые трубопроводы. Как следует из названия, данный вид трубопроводов используется на судах и обеспечивает транспортировку необходимого сырья. Характеристики судовых трубопроводов могут варьироваться в достаточно широких пределах и зависят от специфики судна.
5. Машинные трубопроводы. Данные сооружения применяются в различных механизмах и агрегатах для подачи топлива, масла и прочих технических жидкостей. Отличительной особенностью этих конструкций является компактность, которая особенно заметна на фоне описанных выше сооружений.

Трубопроводы делятся на виды, помимо уже указанных параметров, в зависимости от схемы их производства:

1. Простые. Такие системы состоят из отрезков труб, подключенных последовательно. Различных ответвлений нет.
2. Сложные. В отличие от предыдущего вида, сложные трубопроводы могут иметь массу ответвлений, дополнительных элементов и других соединений.

Предпоследний параметр, позволяющий классифицировать магистральные трубопроводы – температура рабочей среды, отталкиваясь от которой, выделяют:

• Холодные трубопроводы (температура ниже 0 градусов);
• Нормальные трубопроводы (температура от +1 до +45 градусов);
• Горячие трубопроводы (температура превышает +46 градусов).

Последний параметр, по которому классифицируются трубопроводы – степень агрессивности транспортируемой среды, в зависимости от которой сети бывают:

• Слабоагрессивные;
• Среднеагрессивные;
• Неагрессивные.

Виды транспортируемых веществ

По магистральным трубопроводам может транспортироваться достаточно широкая номенклатура веществ и сред, среди которых можно выделить:

• Различные виды природных газов;
• Углеводородные синтетические вещества в газообразном состоянии;
• Сжиженные углеводородные газы;
• Нефть;
• Различные формы нефтепродуктов.

Транспортировка каждого вещества имеет собственную технологию. Например, нефть сначала аккумулируется в нефтесборных пунктах, а уже из них передается в перерабатывающее предприятие.

Трубы для магистральных сетей и их прокладка

Выбор подходящих труб для обустройства магистральной линии – дело непростое и требующее внимания к массе показателей. Одним из важнейших показателей являются погодные условия в том регионе, где будет прокладываться конструкция. Кроме того, немаловажен характер среды, которая будет транспортироваться системой.

Для прокладки магистрального трубопровода чаще всего используются металлические (сталь и чугун) и пластиковые (ПВХ, ПЭ и др.) изделия. Впрочем, для отдельных ситуаций могут применяться и другие материалы – бетон, асбестоцемент, керамика или стекло.

Наиболее распространенным материалом все же являются стальные трубы, имеющие несколько важных достоинств – долговечность, надежность и простота монтажа. Стальной трубопровод обходится сравнительно недорого и качественно выполняет свои функции на протяжении всего срока эксплуатации. Используемая для производства труб сталь (чаще всего низколегированная) должным образом обрабатывается для достижения необходимых характеристик.

Все виды труб, используемые для создания магистрали, делятся на три вида:

1. Бесшовные. Магистральные бесшовные трубы можно использовать в системах, диаметр которых не превышает 529 мм.
2. С продольным швом. Трубы, имеющие сварной шов, подходят для трубопроводов диаметром более 219 мм.
3. Со спиральным швом.

Стандартная длина магистральных труб варьируется в пределах от 10,5 м до 11,6 м, но есть и нестандартные варианты, которые обычно изготавливаются по индивидуальному заказу.

В зависимости от подверженности труб погодным воздействиям различают обычные и северные изделия. Обычные используются в достаточно теплых регионах, а северные, соответственно, в тех местах, где магистрали приходится работать в условиях отрицательных температур.

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.

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