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Propósito del gasoducto principal.

Un gasoducto principal es un gasoducto diseñado para entregar gas desde un campo o área de procesamiento a un lugar de consumo, o un sistema de tuberías que conectan campos de gas individuales. Pertenece al Sistema Unificado de Suministro de Gas de Rusia y es uno de los elementos clave del sistema de transporte de gas.

Una tubería conectada a un gasoducto principal y diseñada para transferir parte del gas a asentamientos o empresas específicas se denomina ramal.

El gas de hidrocarburo de petróleo natural o asociado (de los campos) o los gases de hidrocarburo licuado (de los sitios de producción) se pueden transportar a través de un gasoducto de este tipo.

Las tuberías principales pueden ser:

• monocatenario, es decir, con tubos de igual diámetro a lo largo de toda la longitud del sistema;
• multihilo, que es un sistema donde se ubican varios más paralelos a la rama principal;
• telescópico, es decir, el diámetro de las tuberías varía desde las estructuras de cabecera hasta la estación final de distribución de gas.

El diámetro de las tuberías de los gasoductos varía de 720 mm a 1420 mm. La capacidad de producción del gasoducto es de 30 a 35 mil millones de metros cúbicos. m de gas al año.

Clasificación de gasoductos.

• subterráneo (con una distancia de 0,8 a 1 m hasta la tubería principal de paso);
• elevado (es decir, las tuberías están instaladas en soportes);
• suelo (es decir, en presas a granel).

Si es necesario transportar gas desde los sitios de producción submarinos hasta la costa, se construyen gasoductos submarinos.

Una empresa estatal suele ser responsable de gestionar los sistemas de transmisión de gas rusos. Está obligado a verificar el estado de las tuberías, contratar trabajadores y controlar la mejora de sus calificaciones.

Cruces de gasoductos a través del agua

Los gasoductos principales pueden pasar por encima y por debajo del agua.

Los cruces submarinos se ubican perpendiculares al eje del flujo de agua. A su vez, se ubicarán a una distancia de al menos medio metro de la marca de posible erosión del fondo a la superficie de la vía, debiendo estar separados de las marcas de diseño por una distancia de al menos un metro.

Para evitar que las tuberías floten, durante la construcción se fijan con la ayuda de pesos especiales, se vierten con hormigón o se cubren con materiales minerales.

Las secciones de cruces que pasan por obstáculos naturales o artificiales deben cumplir con las normas. Esto garantiza su seguridad y fiabilidad en el uso.

Se necesitan cruces aéreos donde el gasoducto pasa por quebradas, pequeños ríos, etc. Los elementos ubicados en la superficie son de los siguientes tipos:

Gasoducto a través del agua

• arqueado;
• Haz;
• colgando.

El tipo de elementos sobre el suelo se selecciona según las condiciones del lugar donde se coloca el gasoducto principal. Las pasarelas tipo arco son estructuras rígidas y normalmente se construyen donde las tuberías pasan a través de canales. La estructura de la viga es un tubo autoportante.

Las transiciones colgantes se dividen en atirantadas, hundidas y flexibles. En los cruces atirantados, los cables inclinados son los encargados de asegurar la tubería en la posición requerida. En cruces de tipo colgante, la tubería de gas no está sostenida por nada y se dobla libremente por su propio peso. Una transición flexible es una estructura en la que las tuberías están fijadas por un sistema de suspensión a uno o más cables.

Restricciones en el uso de tuberías de polímero

A pesar de la gran demanda y ventajas de las tuberías de polímero, existen limitaciones para su uso, a saber, las siguientes:

Tubería de polietileno

• En regiones climáticas donde la temperatura ambiente puede descender hasta -45 grados centígrados.
• Al transportar gas licuado.
• En las zonas donde la amplitud del sismo puede superar los siete puntos.
• En el caso de instalación de gasoductos de superficie.
• Al pasar una estructura de gas sobre carreteras o vías férreas.
• Al tender gasoductos que transporten gas de tipo externo e interno.

En los casos en que es imposible instalar tuberías de polímero, se utilizan tuberías de acero. Cuando se cumplen todos los requisitos de funcionamiento, son duraderos y tienen una larga vida útil. Los tubos de acero se pueden utilizar para cualquier método de tendido de gasoductos.

caracteristicas de los edificios

Características del tendido de gasoductos en ciudades.

El marco del edificio de la estación es una estructura de acero ligero. Su techo y paredes están hechos de paneles ligeros de dos o tres capas. En la segunda versión, las piezas están equipadas con un marco-marco especial, que está cubierto por ambos lados con láminas de zinc, fibrocemento o aluminio.

Según el nivel de presión en los colectores, las estaciones pueden operar según planes que incluyen de uno a tres supercargadores instalados uno tras otro, que también pueden conectarse en grupos de varios elementos.

Vídeo relacionado: Toma de presión en el gasoducto principal

https://youtube.com/watch?v=EVrFll2aAqo

Una selección de preguntas

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Tendido de gasoductos a cielo abierto

El costo de colocar un gasoducto subterráneo es significativamente menor que el método subterráneo. Con esta opción de instalación, las tuberías se colocan sobre soportes especiales. Las tuberías de gas sobre el suelo son convenientes para la inspección y reparación, menos peligrosas en caso de fuga de gas y en términos de entrada de gas a las instalaciones. Debe tenerse en cuenta que las tuberías deben protegerse lo más posible contra deformaciones y daños como resultado de la corrosión, temperaturas extremas y cargas mecánicas de diversos orígenes. El tipo de protección se selecciona según las condiciones climáticas de una región en particular.

En primer lugar, se establecen ciertas distancias sobre el suelo y entre los apoyos.

Esquema de tendido de gasoductos sobre el suelo.

La distancia sobre el suelo debe ser:

• en lugares de paso de personas no menos de 2,2 m;
• 5 m - por encima de las carreteras;
• al menos 7,1–7,3 m por encima de las vías de tranvía y trolebús.

La distancia entre los soportes depende del diámetro de la tubería:

• la distancia máxima permitida es de 100 m si el diámetro de la tubería no supera los 30 cm;
• 200 m con un diámetro de hasta 60 cm;
• 300 m sobre 60 cm.

Se tiene en cuenta el grosor de la pared de la tubería, debe ser de al menos 2 mm.

Designación de gasoductos

En Rusia, cada gasoducto debe estar marcado con un letrero especial. La instalación de los rótulos deberá formalizarse mediante un acto conjunto del usuario del terreno de la empresa usuaria de la tubería principal.

Marcado GOST de tuberías.

Los letreros son parte del complejo principal de gasoductos y son una parte importante del mismo. Sirven como una guía para la detección de tuberías.

Gracias a ellos, durante el trabajo en la zona de amortiguamiento, puede ver el territorio por el que pasan las tuberías. Los letreros muestran que la empresa opera de acuerdo con las normas de los oleoductos principales.

El cartel contiene advertencias e información sobre el gasoducto principal. Es un pilar con dos carteles.

En uno, ubicado perpendicularmente a la superficie, hay información sobre el ancho del área protegida, la ubicación y profundidad de las tuberías y parámetros técnicos adicionales. El segundo muestra la distancia en kilómetros a lo largo de toda la longitud de las tuberías.Está diseñado para detectar un gasoducto desde el aire, por lo que se ubica con una ligera pendiente (hasta 30 grados).

Bloques, nodos, dispositivos GDS

La composición del equipo en la estación de distribución de gas debe cumplir con el diseño y los pasaportes de los fabricantes.

La figura 1 muestra el esquema tecnológico del GDS, donde se indican las principales unidades del GDS, cada una de las cuales tiene su propio propósito.

Los principales nodos del GDS:

• 1. cambiar el nodo;
• 2. unidad de purificación de gas;
• 3. unidad de calefacción;
• 4. unidad de reducción;
• 5. unidad de medición de gas;
• 6. unidad de odorización de gas.

La unidad de conmutación GDS está diseñada para cambiar el flujo de gas de alta presión de control de presión automático a manual a lo largo de la línea de derivación, así como para evitar el aumento de presión en la línea de suministro de gas al consumidor mediante válvulas de seguridad.

La unidad de purificación de gas GDS está diseñada para evitar la entrada de impurezas mecánicas (sólidas y líquidas) en el equipo tecnológico y de control de gas y el equipo de control y automatización del GDS y el consumidor.

La unidad de prevención de formación de hidratos está diseñada para evitar la congelación de accesorios y la formación de hidratos cristalinos en gasoductos y accesorios.

La unidad de reducción de gas está diseñada para reducir y mantener automáticamente la presión de gas establecida suministrada al consumidor.

La unidad de medición de gas está diseñada para contabilizar la cantidad de consumo de gas utilizando varios medidores de flujo y medidores.

La unidad de odorización de gas está diseñada para agregar sustancias con un fuerte olor desagradable (odorantes) al gas. Esto permite la detección oportuna de fugas de gas por olor sin equipo especial.

Conmutación de bloque (nodo)

La unidad de conmutación está diseñada para proteger el sistema de tuberías de gas del consumidor de una posible alta presión de gas y para suministrar gas al consumidor, sin pasar por la estación de distribución de gas, a través de una línea de derivación (bypass) usando control manual de presión de gas durante trabajos de reparación y mantenimiento en la estación. La unidad de conmutación consta de válvulas en las tuberías de gas de entrada y salida, una línea de derivación y válvulas de seguridad.

Línea de derivación: para cambiar el flujo de gas a alta presión de control de presión automático a manual. La posición normal de las válvulas de cierre en la línea de derivación es cerrada. Los grifos de la línea de derivación deben ser sellados por el servicio GDS. La línea de derivación debe conectarse a la tubería de gas de salida antes del odorizador (a lo largo del flujo de gas). En la línea de derivación hay dos cuerpos de cierre: el primero a lo largo del flujo de gas es una válvula de cierre; el segundo es para estrangulamiento, una válvula reguladora.

Válvulas de seguridad. La válvula de seguridad es un dispositivo automático de alivio de presión accionado por la presión estática que se produce frente a la válvula y se caracteriza por una rápida elevación completa del carrete debido a la acción dinámica del chorro del medio descargado que sale de la boquilla.

Las válvulas de seguridad se utilizan con mayor frecuencia para proteger los recipientes de aparatos, tanques, tuberías y otros equipos de proceso en caso de presión excesiva. La válvula de seguridad garantiza el funcionamiento seguro del equipo en condiciones de presiones elevadas de gas o líquido.

Cuando la presión en el sistema supera el valor permitido, la válvula de seguridad se abre automáticamente y descarga el exceso necesario del medio de trabajo, evitando así la posibilidad de un accidente. Después del final de la descarga, la presión disminuye a un valor inferior al inicio de la operación de la válvula, la válvula de seguridad se cierra automáticamente y permanece cerrada hasta que la presión en el sistema vuelve a aumentar por encima de la permitida.

La principal característica de las válvulas de seguridad es su capacidad, que viene determinada por la cantidad de líquido descargado por unidad de tiempo con la válvula abierta.

El nodo de conmutación debe ubicarse, por regla general, en un edificio separado o debajo de un dosel que proteja el nodo de la precipitación.

La posición normal de las válvulas de cierre en la línea de derivación es cerrada. Los grifos de la línea de derivación deben ser sellados por el servicio GDS.

La posición de trabajo de la válvula de tres vías instalada delante de las válvulas de seguridad es abierta.

Durante el funcionamiento, las válvulas de seguridad deben probarse una vez al mes, y en invierno al menos una vez cada 10 días, con una entrada en el registro operativo.

La verificación y el ajuste de las válvulas de seguridad deben realizarse al menos dos veces al año de acuerdo con el cronograma. Límites de ajuste de PPK - 10 % por encima de la presión nominal

La revisión y ajuste de las válvulas se debe documentar en el acto respectivo, las válvulas se sellan y rotulan con la fecha de verificación y datos de ajuste

En el período de funcionamiento invernal, los pasajes a los accesorios, instrumentos, la unidad de conmutación deben limpiarse de nieve.

Precauciones de seguridad durante la operación del gasoducto principal

Observar las normas de seguridad en las áreas donde se instalará el gasoducto principal

La tubería principal es una estructura potencialmente peligrosa, que solo puede usarse de acuerdo con las instrucciones especiales que rigen la construcción y operación de las tuberías principales de gas.

El trabajo del gasoducto está obligado a monitorear las organizaciones industriales que lo utilizan. También deben tener un pasaporte especial en duplicado. Van acompañados de un diagrama en el que se aplican todas las partes de la tubería, se indica su tipo, fabricante, material y accesorios instalados.

La frecuencia de eludir o sobrevolar todo el territorio de la estructura se establece en función de los estándares de mantenimiento. En caso de un desastre natural que pudiera dañar las tuberías, se debe realizar una inspección extraordinaria. La inspección de los cruces de tuberías a través de carreteras de motor se lleva a cabo anualmente.

Desempeño de los principales gasoductos

Gasoductos en Rusia

La productividad de un gasoducto se entiende como la cantidad de gas que se transporta por sus tuberías al año.

Los gasoductos rusos difieren en rendimiento. El valor depende del balance energético y de combustibles del área donde se planea la instalación de la tubería. Debido a las fluctuaciones de temperatura, se utilizan diferentes cantidades de gas a lo largo del año, por lo que el rendimiento real suele ser menos importante que el calculado.

Para aumentar significativamente la productividad de la tubería principal, se instalan compresores centrífugos en las estaciones de compresión, alimentados por turbinas de gas o motores eléctricos.

Para seleccionar un sistema para el control automático del rendimiento de la tubería, es necesario estudiar los procesos transitorios en los sistemas que son responsables de la transmisión de gas a larga distancia. Los procesos transitorios en los gasoductos no deben estar descontrolados. Cuando se instala un sistema de control automático, estos procesos suelen caracterizarse por la atenuación.

Estaciones compresoras

Se necesitan estaciones compresoras para mantener el nivel de presión y transportar el volumen requerido de gas a través de la tubería. Allí, el gas se somete a purificación de sustancias extrañas, deshumidificación, presurización y enfriamiento. Después del procesamiento, el gas a cierta presión regresa al gasoducto.

Las estaciones compresoras, junto con las estaciones y puntos de distribución de gas, se incluyen en el complejo de estructuras superficiales del gasoducto principal.

Las unidades compresoras se transportan al sitio de construcción en forma de bloques completamente listos para ensamblar. Están construidos a una distancia de unos 125 kilómetros entre sí.

El complejo del compresor incluye:

Estación compresora de gasoductos principales

• la estación en sí
• unidades de reparación y mantenimiento y servicio y mantenimiento;
• el área donde se ubican los colectores de polvo;
• Torre de enfriamiento;
• contenedor de agua;
• economía petrolera;
• dispositivos refrigerados por gas, etc.

Por lo general, se construye un asentamiento residencial al lado de la planta de compresión.

Tales estaciones se consideran un tipo separado de impacto provocado por el hombre en el medio ambiente natural. Los estudios han demostrado que la concentración de óxido de nitrógeno en el aire en el territorio de las instalaciones de compresores supera el nivel máximo permitido.

También son una poderosa fuente de ruido. Los científicos han descubierto que la exposición prolongada al ruido de la estación compresora provoca alteraciones en el cuerpo humano y, como resultado, causa diversas enfermedades y puede provocar discapacidad. Además, el ruido obliga a animales y aves a trasladarse a nuevos hábitats, lo que provoca su hacinamiento y una disminución de la productividad de los cotos de caza.

Unidad de instalación del sistema de seguridad

Cálculo hidráulico de baja y alta presión

Cálculo hidráulico de la red de baja presión. A la hora de calcular una red de distribución multianillo de baja presión, se supone que se toma continuamente gas de la red, por lo que el caudal de gas en cada tramo será igual al producto del caudal específico por la longitud del tramo . Para tener en cuenta las condiciones nutricionales del solar y el número de plantas del edificio, se introducen los coeficientes K_h y k_bienque son aceptados :K_h\u003d 1.0 con potencia bidireccional, K_h\u003d 0.5 con potencia unidireccional y K_h=0 para lúpulo. factor K_bien aceptado según .

Longitud de sección reducida (l_etc.) está determinada por la fórmula:

, metro

El consumo de gas de viaje es igual a:

, m3/hora

donde es el consumo específico de gas en la zona.

Consumo estimado de gas en el sitio:

, m3/hora

donde el consumo de gas en tránsito es igual a la suma de los costos de viaje y gas en tránsito de las secciones subsiguientes;

— consumo de gas equivalente, igual a la mitad del consumo de gas de viaje.

Tabla 3 - Consumo de gas en tramos de la red de distribución de gasoductos de baja presión

Número gráfico	Longitud real, m	Condición de energía	Consumo de gas, m3/h
pista	equivalente	tránsito	estimado
1-2	50	Tránsito	921,32	921,32
2-3	480	Arte doble.	125,76	62,88	107,94	170,82
3-4	370	Único	59,94	29,97	29,97
4-5	680	Único	110,16	55,08	55,08
5-6	400	Único	50,80	25,40	25,40
6-7	350	abuela	78,40	39,20	39,20
7-8	350	Arte doble.	93,45	46,73	244,14	290,87
8-9	530	Arte doble.	127,2	63,60	63,60
9-10	470	Único	65,80	32,90	32,90
10-7	540	abuela	132,84	66,42	32,90	99,32
3-9	480	Único	48,00	24,00	24
8-5	350	Arte doble.	101,15	50,58	160,96	211,54
2-8	70	Arte doble.	18,34	9,17	726,90	736,07

De acuerdo con las tasas de flujo de gas estimadas, seleccionamos los diámetros de tubería en secciones individuales de acuerdo con nomogramas para el cálculo de tuberías de gas de baja presión para que las pérdidas de presión totales de la fracturación hidráulica a cada punto cero en cada dirección sean aproximadamente iguales entre sí. (la discrepancia debe ser del 10%). SNiP recomienda pérdidas de presión en secciones del gasoducto de distribución en la cantidad de . Para seleccionar el diámetro, se utiliza el valor de las pérdidas de presión específicas promedio en cada dirección desde la fracturación hidráulica hasta el punto "cero": Las pérdidas de presión en las resistencias locales se tienen en cuenta aumentando la longitud efectiva en un 5-10%.

Al calcular las pérdidas de presión en la sección, se tienen en cuenta las pérdidas de presión por fricción y las pérdidas de presión en las resistencias locales. En presencia de secciones verticales o cambios bruscos de elevación en el gasoducto de baja presión, también se debe tener en cuenta la altura hidrostática. Debido al hecho de que las redes de distribución de gas son estructuras largas con un número relativamente pequeño de resistencias locales, SNiP permite tener en cuenta las pérdidas de presión en las resistencias locales aumentando la longitud estimada de las secciones en un 5-10 %.

Cálculo hidráulico de la red de alta presión. El puente de reserva en la red se utiliza para proporcionar gas a los consumidores en condiciones de emergencia, en caso de interrupción del funcionamiento normal de la red.

Para ahorrar material de tubería, se introduce un factor de seguridad del consumidor en caso de emergencia, es decir, en modo emergencia, se permite el deterioro del suministro de gas a todos o parte de los consumidores.

Esto significa que los consumidores conectados al semianillo de emergencia reciben gas a la mitad en caso de accidente. El cálculo hidráulico considera los dos modos de emergencia más desfavorables (cuando se apagan los tramos adyacentes directamente al punto de separación de flujo después del GDS) y un modo de operación correspondiente a los caudales de gas máximos horarios estimados.

No existe un racionamiento de pérdidas de presión para redes de alta y media presión, estas pérdidas suelen aceptarse dentro de los límites determinados por la caída de presión para la categoría de gasoductos seleccionada, teniendo en cuenta el funcionamiento estable del regulador de presión para los consumidores (mínimo 0,20 .25 MPa). Suponemos que se selecciona una red de alta presión y la presión del gas en la red disminuye de 0,6 a 0,3 MPa (g) o de 0,7 a 0,4 MPa (abs.).

Tabla 5 - Caudales estimados de gas a alta presión

Número gráfico	1er modo de emergencia	segundo modo de emergencia	Modo de trabajo (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 cálculo de los gasoductos de alta presión se realiza teniendo en cuenta la densidad del gas cuando la presión cambia según los nomogramas, teniendo en cuenta la pérdida de presión cuadrática:

, , (19)

donde , - presión de gas, respectivamente, al principio y al final de la sección calculada, MPa;

- la longitud estimada de la sección.