Finalitat del gasoducte principal
Un gasoducte principal és un gasoducte dissenyat per lliurar gas des d'un jaciment o àrea de processament fins a un lloc de consum, o un sistema de canonades que connecten jaciments de gas individuals. Pertany al Sistema Unificat de Subministrament de Gas de Rússia i és un dels elements clau del sistema de transport de gas.
Un gasoducte connectat a un gasoducte principal i dissenyat per transferir part del gas a assentaments o empreses específiques s'anomena branca.
A través d'aquest gasoducte es poden transportar gasos d'hidrocarburs de petroli naturals o associats (de camps) o gasos d'hidrocarburs liquats (des dels llocs de producció).
Les canonades principals poden ser:
- monofilament, és a dir, amb tubs d'igual diàmetre al llarg de tota la longitud del sistema;
- multifil, que és un sistema on se situen diversos més paral·lels a la branca principal;
- telescòpic, és a dir, el diàmetre de les canonades varia des de les estructures de capçalera fins a l'estació final de distribució de gas.
El diàmetre de les canonades del gasoducte oscil·la entre 720 mm i 1420 mm. La capacitat de rendiment del gasoducte és de 30-35 mil milions de metres cúbics. m de gas per any.
Classificació dels gasoductes
- subterrani (amb una distància de 0,8 a 1 m fins a la canonada de rendiment principal);
- elevat (és a dir, les canonades s'instal·len sobre suports);
- terra (és a dir, en preses a granel).
Si cal transportar gas des dels llocs de producció submarins fins a la costa, es construeixen gasoductes submarins.
Normalment, una empresa estatal és la responsable de la gestió dels sistemes de transport de gas russos. Està obligat a comprovar l'estat de les canonades, contractar treballadors i controlar la millora de la seva qualificació.
El gasoducte travessa l'aigua
Els gasoductes principals poden passar per sobre i per sota de l'aigua.
Els encreuaments submarins estan situats perpendicularment a l'eix del cabal d'aigua. Al mateix temps, se situen a una distància d'almenys mig metre des de la marca de possible erosió del fons fins a la superfície del traçat, i han d'estar separats de les marques de disseny per una distància d'almenys un metre.
Per evitar que les canonades surin cap amunt, durant la construcció es fixen amb l'ajut de pesos especials, s'aboquen amb formigó o es cobreixen amb materials minerals.
Els trams dels encreuaments que passin per obstacles naturals o artificials han de complir les normes. Això garanteix la seva seguretat i fiabilitat en el seu ús.
Calen travessies aèries on el gasoducte passa per barrancs, petits rius, etc. Els elements situats en superfície són dels següents tipus:
Gasoducte a través de l'aigua
- arquejat;
- biga;
- penjant.
El tipus d'elements sobre terra es selecciona en funció de les condicions del lloc on es col·loca el gasoducte principal. Les passarel·les tipus arc són estructures rígides i normalment es construeixen on les canonades passen per canals. L'estructura de la biga és una canonada autoportant.
Les transicions penjants es divideixen en atirantades, flacides i flexibles. En els encreuaments atirantats, els cables inclinats s'encarreguen d'assegurar la canonada en la posició requerida. En els encreuaments de tipus penjant, el gasoducte no està subjectat per res i es doblega lliurement pel seu propi pes. Una transició flexible és una estructura en la qual les canonades es fixen mitjançant un sistema de suspensió a un o més cables.
Restriccions a l'ús de canonades de polímer
Malgrat la gran demanda i els avantatges de les canonades de polímer, hi ha limitacions al seu ús, a saber, les següents:
Tub de polietilè
- En regions climàtiques on la temperatura ambient pot baixar fins a -45 graus centígrads.
- En transportar gas liquat.
- En zones on l'amplitud del terratrèmol pot superar els set punts.
- En el cas d'instal·lació de gasoductes aèries.
- Quan es passa una estructura de gas per sobre de vies de carretera o ferrocarril.
- Quan es col·loquen comunicacions de gasoductes que transporten gas de tipus extern i intern.
En els casos en què és impossible instal·lar tubs de polímer, s'utilitzen tubs d'acer. Si s'observen tots els requisits de funcionament, són duradors i tenen una llarga vida útil. Les canonades d'acer es poden utilitzar per a qualsevol mètode de col·locació de canonades de gas.
Característiques dels edificis
Característiques de la col·locació de gasoductes a les ciutats
El marc de l'edifici de l'estació és una estructura d'acer lleugera. El seu sostre i parets són de panells lleugers de dues o tres capes. En la segona versió, les peces estan equipades amb un bastidor especial, que està cobert per les dues cares amb làmines de zinc, amianto-ciment o alumini.
Segons el nivell de pressió dels col·lectors, les estacions poden funcionar segons plànols que inclouen d'un a tres sobrealimentadors instal·lats un darrere l'altre, que també es poden connectar en grups de diversos elements.
Vídeo relacionat: Abocat sota pressió al gasoducte principal
https://youtube.com/watch?v=EVrFll2aAqo
Una selecció de preguntes
- Mikhail, Lipetsk — Quins discs s'han d'utilitzar per tallar metalls?
- Ivan, Moscou - Quin és el GOST de la xapa d'acer laminat?
- Maksim, Tver — Quins són els millors bastidors per emmagatzemar productes metàl·lics laminats?
- Vladimir, Novosibirsk - Què significa el processament ultrasònic dels metalls sense l'ús de substàncies abrasives?
- Valery, Moscou - Com forjar un ganivet d'un coixinet amb les vostres pròpies mans?
- Stanislav, Voronezh — Quin equip s'utilitza per a la producció de conductes d'aire d'acer galvanitzat?
Col·locació de gasoductes sobre terra
El cost de la col·locació d'un gasoducte terrestre és significativament més baix que el mètode subterrani. Amb aquesta opció d'instal·lació, les canonades es col·loquen sobre suports especials. Les canonades de gas sobre el sòl són convenients per a la inspecció i reparació, menys perilloses en cas de fuites de gas i pel que fa a l'entrada de gas a les instal·lacions. Cal tenir en compte que les canonades s'han de protegir al màxim de la deformació i danys com a conseqüència de la corrosió, temperatures extremes i càrregues mecàniques de diversa procedència. El tipus de protecció es selecciona en funció de les condicions climàtiques d'una regió concreta.
En primer lloc, s'estableixen determinades distàncies sobre el terra i entre els suports.
Esquema de col·locació de gasoductes sobre terra
La distància sobre el terra ha de ser:
- en llocs de pas de persones no inferiors a 2,2 m;
- 5 m - per sobre de les carreteres;
- almenys 7,1–7,3 m per sobre de les vies del tramvia i del troleibús.
L'espai entre els suports depèn del diàmetre de la canonada:
- la distància màxima admissible és de 100 m si el diàmetre de la canonada no supera els 30 cm;
- 200 m amb un diàmetre de fins a 60 cm;
- 300 m sobre 60 cm.
Es té en compte el gruix de la paret de la canonada, ha de ser com a mínim de 2 mm.
Designació de gasoductes
A Rússia, cada gasoducte ha d'estar marcat amb un senyal especial. La instal·lació de la senyalització s'ha de formalitzar mitjançant un acte conjunt de l'usuari del sòl de l'empresa utilitzant la canonada principal.
Marcatge GOST de canonades
Els rètols formen part del complex principal de gasoductes i en són una part important. Serveixen com a guia per a la detecció de canonades.
Gràcies a ells, durant el treball a la zona d'amortiment, es pot veure el territori per on passen les canonades. Els signes mostren que l'empresa funciona segons les normes de les canonades principals.
El cartell conté advertències i informació sobre el gasoducte principal. És un pilar amb dos cartells.
En un, situat perpendicularment a la superfície, hi ha informació sobre l'amplada de l'àrea protegida, la ubicació i la profunditat de les canonades i paràmetres tècnics addicionals. El segon mostra la distància en quilòmetres al llarg de tota la longitud de les canonades.Està dissenyat per detectar un gasoducte des de l'aire, per tant es troba amb una lleugera inclinació (fins a 30 graus).
Blocs, nodes, dispositius GDS
La composició de l'equip a l'estació de distribució de gas ha de complir amb el disseny i els passaports dels fabricants.
La figura 1 mostra l'esquema tecnològic del GDS, on s'indiquen les unitats principals del GDS, cadascuna de les quals té la seva finalitat.
Els nodes principals del GDS:
- 1. canvi de node;
- 2. unitat de purificació de gasos;
- 3. unitat de calefacció;
- 4. unitat de reducció;
- 5. unitat de mesura de gas;
- 6. unitat d'odorització de gas.
La unitat de commutació GDS està dissenyada per canviar el flux de gas d'alta pressió del control de pressió automàtic al manual al llarg de la línia de derivació, així com per evitar l'augment de pressió a la línia de subministrament de gas al consumidor mitjançant vàlvules de seguretat.
La unitat de purificació de gas GDS està dissenyada per evitar l'entrada d'impureses mecàniques (sòlids i líquids) als equips de control tecnològic i de gas i als equips de control i automatització del GDS i del consumidor.
La unitat de prevenció de la formació d'hidrats està dissenyada per evitar la congelació dels accessoris i la formació d'hidrats cristal·lins a les canonades i accessoris de gas.
La unitat de reducció de gas està dissenyada per reduir i mantenir automàticament la pressió de gas establerta subministrada al consumidor.
La unitat de mesura de gas està dissenyada per tenir en compte la quantitat de consum de gas mitjançant diversos mesuradors i comptadors de cabal.
La unitat d'odorització de gas està dissenyada per afegir substàncies amb una olor desagradable forta (odorants) al gas. Això permet la detecció oportuna de fuites de gas per olor sense equips especials.
Canvi de blocs (nodes).
La unitat de commutació està dissenyada per protegir el sistema de gasoductes del consumidor d'una possible alta pressió de gas i per subministrar gas al consumidor, sense passar per l'estació de distribució de gas, a través d'una línia de derivació (bypass) mitjançant un control manual de pressió de gas durant els treballs de reparació i manteniment a la estació. La unitat de commutació consta de vàlvules a les canonades d'entrada i sortida de gas, una línia de bypass i vàlvules de seguretat.
Línia de derivació: per canviar el flux de gas d'alta pressió de control de pressió automàtic a manual. La posició normal de les vàlvules de tancament a la línia de bypass està tancada. Les aixetes de la línia de bypass han de ser segellades pel servei GDS. La línia de derivació s'ha de connectar a la canonada de sortida de gas abans de l'odoritzador (al llarg del flux de gas). A la línia de bypass hi ha dos cossos de tancament: el primer al llarg del flux de gas és una vàlvula de tancament; el segon és per a l'acceleració, una vàlvula reguladora.
Vàlvules de seguretat. La vàlvula de seguretat és un dispositiu automàtic d'alleujament de pressió accionat per la pressió estàtica que es produeix davant de la vàlvula i es caracteritza per una ràpida elevació total de la bobina a causa de l'acció dinàmica del raig del medi descarregat que surt de la boquilla.
Les vàlvules de seguretat s'utilitzen més sovint per protegir els recipients d'aparells, dipòsits, canonades i altres equips de procés en cas de pressió excessiva. La vàlvula de seguretat garanteix el funcionament segur de l'equip en condicions de pressions elevades de gas o líquid.
Quan la pressió del sistema supera el valor permès, la vàlvula de seguretat s'obre automàticament i descarrega l'excés necessari del medi de treball, evitant així la possibilitat d'un accident. Després del final de la descàrrega, la pressió disminueix a un valor inferior a l'inici de l'operació de la vàlvula, la vàlvula de seguretat es tanca automàticament i roman tancada fins que la pressió del sistema torna a augmentar per sobre de la permesa.
La característica principal de les vàlvules de seguretat és la seva capacitat, que ve determinada per la quantitat de líquid descarregat per unitat de temps amb la vàlvula oberta.
El node de commutació s'ha d'ubicar, per regla general, en un edifici independent o sota un dosser que protegeixi el node de la precipitació.
La posició normal de les vàlvules de tancament a la línia de bypass està tancada. Les aixetes de la línia de bypass han de ser segellades pel servei GDS.
La posició de treball de la vàlvula de tres vies instal·lada davant de les vàlvules de seguretat està oberta.
Durant el funcionament, les vàlvules de seguretat s'han de provar per funcionar un cop al mes, i a l'hivern almenys una vegada cada 10 dies, amb una entrada al registre de funcionament.
Les vàlvules de seguretat s'han de revisar i ajustar almenys dues vegades l'any segons un calendari. Límits de configuració PPK - 10% per sobre de la pressió nominal
La comprovació i l'ajust de les vàlvules s'han de documentar a l'acta corresponent, les vàlvules estan segellades i etiquetades amb la data de verificació i dades d'ajust
En el període de funcionament hivernal, els passos als accessoris, instruments, la unitat de commutació s'han de netejar de neu.
Precaucions de seguretat durant l'explotació del gasoducte principal
Observar les normes de seguretat a les zones on s'instal·la el gasoducte principal
La canonada principal és una estructura potencialment perillosa, que només es pot utilitzar d'acord amb les instruccions especials que regulen la construcció i l'explotació dels gasoductes principals.
El treball del gasoducte està obligat a supervisar les organitzacions industrials que l'utilitzen. També han de tenir un passaport especial per duplicat. Van acompanyats d'un diagrama on s'apliquen totes les peces de la canonada, s'indiquen el seu tipus, fabricant, material i accessoris instal·lats.
La freqüència de desviació o vol sobre tot el territori de l'estructura s'estableix en funció de les normes de manteniment. En cas de catàstrofe natural que pugui danyar les canonades, s'ha de fer una inspecció extraordinària. La inspecció dels encreuaments de canonades per carreteres es realitza anualment.
Rendiment dels principals gasoductes
Gasoductes a Rússia
La productivitat d'un gasoducte s'entén com la quantitat de gas que es transporta per les seves canonades a l'any.
Els gasoductes russos difereixen en rendiment. El valor depèn del balanç de combustible i energia de la zona on es preveu la col·locació de canonades. A causa de les fluctuacions de temperatura, s'utilitzen diferents quantitats de gas al llarg de l'any, de manera que el rendiment real sol ser menys important que el calculat.
Per augmentar significativament la productivitat de la canonada principal, s'instal·len compressors centrífugs a les estacions de compressió, alimentats per turbines de gas o motors elèctrics.
Per seleccionar un sistema de control automàtic del rendiment del gasoducte, cal estudiar els processos transitoris en sistemes responsables de la transmissió de gas a llarga distància. Els processos transitoris en gasoductes no han de ser descontrolats. Quan s'instal·la un sistema de control automàtic, aquests processos solen caracteritzar-se per atenuació.
Estacions de compressor
Les estacions de compressor són necessàries per mantenir el nivell de pressió i transportar el volum de gas necessari per la canonada. Allà, el gas passa per purificació de substàncies estranyes, deshumidificació, pressurització i refredament. Després del processament, el gas sota una determinada pressió torna al gasoducte.
Les estacions de compressió, juntament amb les estacions i punts de distribució de gas, s'inclouen al complex d'estructures superficials del gasoducte principal.
Les unitats de compressor es transporten al lloc de construcció en forma de blocs completament preparats per al muntatge. Es construeixen a una distància d'uns 125 quilòmetres l'un de l'altre.
El complex de compressors inclou:
Estació de compresor dels principals gasoductes
- la mateixa estació
- unitats de reparació i manteniment i servei i manteniment;
- la zona on es troben els col·lectors de pols;
- Torre de refrigeració;
- recipient d'aigua;
- economia del petroli;
- dispositius refrigerats per gas, etc.
Un assentament residencial s'aixeca habitualment al costat de la planta de compressió.
Aquestes estacions es consideren un tipus separat d'impacte provocat per l'home en el medi natural. Els estudis han demostrat que la concentració d'òxid de nitrogen a l'aire al territori de les instal·lacions de compressors supera el nivell màxim permès.
També són una potent font de soroll. Els científics han descobert que l'exposició prolongada al soroll de l'estació de compressor provoca alteracions en el cos humà i, com a resultat, provoca diverses malalties i pot provocar discapacitat. A més, el soroll obliga animals i ocells a traslladar-se a nous hàbitats, la qual cosa comporta la seva massificació i una disminució de la productivitat dels terrenys de caça.
Unitat d'instal·lació del sistema de seguretat
Càlcul hidràulic de baixa i alta pressió
Càlcul hidràulic de la xarxa de baixa pressió. Quan es calcula una xarxa de distribució de múltiples anells de baixa pressió, se suposa que el gas es pren contínuament de la xarxa, per tant, el cabal de gas a cada secció serà igual al producte del cabal específic per la longitud de la secció. . Per tenir en compte les condicions nutricionals del lloc i el nombre de plantes de l'edifici, s'introdueixen els coeficients Kh i Kbéque s'accepten: Kh\u003d 1.0 amb potència bidireccional, Kh\u003d 0,5 amb potència unidireccional i Kh=0 per a llúpol. factor Kbé acceptat segons .
Longitud de secció reduïda (letc) es determina per la fórmula:
, m
El consum de gas del viatge és igual a:
, m3/h
on és el consum específic de gas a la zona.
Consum estimat de gas al lloc:
, m3/h
on és el consum de gas de trànsit igual a la suma dels costos de viatge i de gas de trànsit dels trams posteriors;
— consum equivalent de gas, igual a la meitat del consum de gas del viatge.
Taula 3 - Consum de gas en trams de la xarxa de distribució de gasoductes de baixa pressió
|
número de parcel·la |
Longitud real, m |
Condició d'alimentació |
Consum de gas, m3/h |
|||
|
pista |
equivalent |
trànsit |
estimat |
|||
|
1-2 |
50 |
Trànsit |
921,32 |
921,32 |
||
|
2-3 |
480 |
Doble Art. |
125,76 |
62,88 |
107,94 |
170,82 |
|
3-4 |
370 |
Solter |
59,94 |
29,97 |
29,97 |
|
|
4-5 |
680 |
Solter |
110,16 |
55,08 |
55,08 |
|
|
5-6 |
400 |
Solter |
50,80 |
25,40 |
25,40 |
|
|
6-7 |
350 |
Gran. |
78,40 |
39,20 |
39,20 |
|
|
7-8 |
350 |
Doble Art. |
93,45 |
46,73 |
244,14 |
290,87 |
|
8-9 |
530 |
Doble Art. |
127,2 |
63,60 |
63,60 |
|
|
9-10 |
470 |
Solter |
65,80 |
32,90 |
32,90 |
|
|
10-7 |
540 |
Gran. |
132,84 |
66,42 |
32,90 |
99,32 |
|
3-9 |
480 |
Solter |
48,00 |
24,00 |
24 |
|
|
8-5 |
350 |
Doble Art. |
101,15 |
50,58 |
160,96 |
211,54 |
|
2-8 |
70 |
Doble Art. |
18,34 |
9,17 |
726,90 |
736,07 |
D'acord amb els cabals de gas estimats, seleccionem els diàmetres de canonades en seccions individuals segons els nomogrames per calcular les canonades de gas de baixa pressió de manera que les pèrdues de pressió totals de la fractura hidràulica a cada punt zero en cada direcció fossin aproximadament iguals entre si. (la discrepància ha de ser del 10%). SNiP recomana pèrdues de pressió en seccions del gasoducte de distribució en una quantitat de . Per seleccionar el diàmetre, s'utilitza el valor de les pèrdues de pressió específiques mitjanes en cada direcció des de la fractura hidràulica fins al punt "zero": Les pèrdues de pressió en les resistències locals es tenen en compte augmentant la longitud efectiva en un 5-10%.
En calcular les pèrdues de pressió a la secció, es tenen en compte les pèrdues de pressió per fricció i les pèrdues de pressió en resistències locals. En presència de seccions verticals o canvis d'elevació bruscos al gasoducte de baixa pressió, també s'ha de tenir en compte la capçalera hidrostàtica. A causa del fet que les xarxes de distribució de gas són estructures llargues amb un nombre relativament reduït de resistències locals, SNiP permet tenir en compte les pèrdues de pressió en les resistències locals augmentant la longitud estimada de les seccions en un 5-10%.
Càlcul hidràulic de la xarxa d'alta pressió. El pont de reserva de la xarxa s'utilitza per subministrar gas als consumidors en condicions d'emergència, en cas d'interrupció del funcionament normal de la xarxa.
Per tal d'estalviar material de canonada, s'introdueix un factor de seguretat del consumidor en cas d'emergència, és a dir. en mode d'emergència, es permet el deteriorament del subministrament de gas a la totalitat o part dels consumidors.
Això vol dir que els consumidors connectats al mig anell d'emergència reben gas a la meitat en cas d'accident. El càlcul hidràulic considera els dos modes d'emergència més desfavorables (quan s'apaguen els trams adjacents directament al punt de separació de cabal després del GDS) i un mode de funcionament corresponent als cabals de gas màxims estimats per hora.
No hi ha racionament de pèrdues de pressió per a xarxes d'alta i mitjana pressió, aquestes pèrdues solen acceptar-se dins dels límits determinats per la caiguda de pressió per a la categoria seleccionada de gasoductes, tenint en compte el funcionament estable del regulador de pressió per als consumidors (mínim 0,20). .25 MPa). Suposem que es selecciona una xarxa d'alta pressió i la pressió del gas a la xarxa disminueix de 0,6 a 0,3 MPa (g) o de 0,7 a 0,4 MPa (abs.).
Taula 5 - Caudals estimats de gas a alta pressió
|
número de parcel·la |
1a modalitat d'emergència |
2n mode d'emergència |
Mode de treball (normal). |
|
GDS-1 |
7643,2 |
7780,3 |
10282,5 |
|
1-2 |
— |
7780,3 |
5107,2 |
|
2-3 |
147,8 |
7484,7 |
4811,64 |
|
3-4 |
660,0 |
6460,3 |
3787,2 |
|
4-5 |
2553,6 |
2673,1 |
— |
|
5-6 |
2639,1 |
2502,1 |
171,0 |
|
6-7 |
3560,4 |
2041,4 |
1092,33 |
|
7-8 |
3856,0 |
1893,6 |
1387,89 |
|
1-8 |
7643,2 |
— |
5175,09 |
El càlcul de gasoductes d'alta pressió es realitza tenint en compte la densitat del gas quan la pressió canvia segons nomogrames, tenint en compte la pèrdua de pressió quadràtica:
, , (19)
on , - pressió del gas, respectivament, al principi i al final de la secció calculada, MPa;
- La longitud estimada del tram.
