Cel głównego gazociągu
Gazociąg główny to gazociąg przeznaczony do dostarczania gazu ze złoża lub obszaru przetwarzania do miejsca poboru lub system rur łączących poszczególne pola gazowe. Należy do Zunifikowanego Systemu Dostaw Gazu Rosji i jest jednym z kluczowych elementów systemu transportu gazu.
Gazociąg podłączony do głównego gazociągu i przeznaczony do przesyłania części gazu do określonych osiedli lub przedsiębiorstw nazywany jest odgałęzieniem.
Takim gazociągiem może być transportowany gaz ziemny lub związany z węglowodorami ropopochodnymi (ze złóż) lub skroplony gaz węglowodorowy (z zakładów produkcyjnych).
Główne rurociągi mogą być:
- jednożyłowe, tj. z rurami o jednakowej średnicy na całej długości układu;
- wielowątkowy, czyli system, w którym kilka kolejnych znajduje się równolegle do głównej gałęzi;
- teleskopowy, tj. średnica rur zmienia się od konstrukcji głowicy do końcowej stacji dystrybucji gazu.
Średnica rur gazociągu waha się od 720 mm do 1420 mm. Przepustowość gazociągu wynosi 30-35 mld m3. m gazu rocznie.
Klasyfikacja gazociągów
- pod ziemią (w odległości 0,8–1 m od głównej rury przepustowej);
- podwyższone (tj. Rury są instalowane na podporach);
- ziemia (tj. w masowych tamach).
Jeśli gaz musi zostać przetransportowany z podmorskich zakładów wydobywczych na brzeg, wówczas budowane są podmorskie gazociągi.
Za zarządzanie rosyjskimi systemami przesyłowymi gazu zwykle odpowiada spółka państwowa. Jest zobowiązany do sprawdzania stanu rur, zatrudniania pracowników oraz monitorowania podnoszenia ich kwalifikacji.
Przejścia gazociągów przez wodę
Główne gazociągi mogą przebiegać nad i pod wodą.
Przejścia podwodne usytuowane są prostopadle do osi przepływu wody. Jednocześnie znajdują się w odległości co najmniej pół metra od znaku możliwej erozji dna do powierzchni trasy, muszą być oddzielone od znaków konstrukcyjnych o odległość co najmniej jednego metra.
Aby rury nie unosiły się w górę, podczas budowy mocuje się je za pomocą specjalnych obciążników, zalewa betonem lub przykrywa materiałami mineralnymi.
Odcinki skrzyżowań przechodzące przez przeszkody naturalne lub sztuczne muszą odpowiadać normom. Gwarantuje to ich bezpieczeństwo i niezawodność w użytkowaniu.
Przejścia napowietrzne są potrzebne tam, gdzie gazociąg przechodzi przez wąwozy, małe rzeki itp. Elementy znajdujące się na powierzchni są następujących typów:
Gazociąg przez wodę
- łukowaty;
- Belka;
- wiszące.
Rodzaj elementów naziemnych dobierany jest w zależności od warunków miejsca ułożenia głównego gazociągu. Chodniki łukowe są konstrukcjami sztywnymi i są zwykle budowane w miejscach, w których rury przechodzą przez kanały. Konstrukcja belki jest rurą samonośną.
Przejścia wiszące dzielą się na wantowe, zwisające i elastyczne. W skrzyżowaniach podwieszonych kable pochyłe odpowiadają za zabezpieczenie rurociągu w wymaganej pozycji. W skrzyżowaniach wiszących gazociąg nie jest niczym utrzymywany i swobodnie ugina się pod własnym ciężarem. Elastyczne przejście to konstrukcja, w której rury są przymocowane systemem zawieszenia do jednego lub więcej kabli.
Ograniczenia w stosowaniu rur polimerowych
Pomimo dużego popytu i zalet rur polimerowych, istnieją ograniczenia w ich stosowaniu, a mianowicie:
Rura polietylenowa
- W regionach klimatycznych, gdzie temperatura otoczenia może spaść do -45 stopni Celsjusza.
- Podczas transportu skroplonego gazu.
- W obszarach, w których amplituda trzęsienia ziemi może przekroczyć siedem punktów.
- W przypadku montażu gazociągów naziemnych.
- Podczas przejazdu konstrukcji gazowej nad torami drogowymi lub kolejowymi.
- Podczas układania komunikacji gazociągów, które transportują gaz typu zewnętrznego i wewnętrznego.
W przypadkach, w których nie można zainstalować rur polimerowych, stosuje się rury stalowe. Jeśli spełnione są wszystkie wymagania dotyczące działania, są one trwałe i mają długą żywotność. Rury stalowe można stosować do dowolnej metody układania gazociągów.
Cechy budynków
Cechy układania gazociągów w miastach
Szkielet budynku stacji to lekka konstrukcja stalowa. Jej dach i ściany wykonane są z lekkich dwu- lub trzywarstwowych paneli. W drugiej wersji części wyposażone są w specjalną ramę, która jest obustronnie pokryta blachą cynkową, azbestocementową lub aluminiową.
W zależności od poziomu ciśnienia w kolektorach stacje mogą pracować według planów obejmujących od jednej do trzech montowanych jedna po drugiej doładowań, które można również łączyć w grupy po kilka elementów.
Powiązane wideo: Podłączenie pod ciśnieniem do głównego gazociągu
https://youtube.com/watch?v=EVrFll2aAqo
Wybór pytań
- Michaił, Lipieck — Jakich tarcz do cięcia metalu użyć?
- Ivan, Moskwa — Jaki jest GOST walcowanej blachy stalowej?
- Maksim, Twer — Jakie są najlepsze regały do przechowywania produktów walcowanych?
- Władimir, Nowosybirsk — Co oznacza ultradźwiękowa obróbka metali bez użycia środków ściernych?
- Valery, Moskwa — Jak wykuć nóż z łożyska własnymi rękami?
- Stanislav, Voronezh — Jaki sprzęt jest używany do produkcji kanałów powietrznych ze stali ocynkowanej?
Układanie gazociągów naziemnych
Koszt ułożenia gazociągu naziemnego jest znacznie niższy niż w przypadku metody podziemnej. W tej opcji instalacji rury układane są na specjalnych wspornikach. Gazociągi naziemne są wygodne w inspekcji i naprawach, mniej niebezpieczne w przypadku wycieku gazu i przedostawania się gazu do pomieszczeń. Należy pamiętać, że rury muszą być w jak największym stopniu chronione przed deformacją i uszkodzeniem w wyniku korozji, ekstremalnych temperatur oraz obciążeń mechanicznych różnego pochodzenia. Rodzaj ochrony dobierany jest w zależności od warunków klimatycznych w danym regionie.
Przede wszystkim ustalane są pewne odległości nad ziemią i między podporami.
Schemat ułożenia gazociągów naziemnych
Odległość nad ziemią powinna wynosić:
- w miejscach przejścia ludzi nie mniej niż 2,2 m;
- 5 m - nad autostradami;
- co najmniej 7,1–7,3 m nad torami tramwajowymi i trolejbusowymi.
Rozstaw podpór uzależniony jest od średnicy rury:
- maksymalna dopuszczalna odległość wynosi 100 m, jeżeli średnica rury nie przekracza 30 cm;
- 200 m o średnicy do 60 cm;
- 300 m powyżej 60 cm.
Uwzględnia się grubość ścianki rury, musi ona wynosić co najmniej 2 mm.
Wyznaczanie gazociągów
W Rosji każdy gazociąg musi być oznaczony specjalnym znakiem. Instalacja znaków musi być sformalizowana wspólnym działaniem użytkownika gruntu przedsiębiorstwa korzystającego z głównego rurociągu.
Oznakowanie rurociągów GOST
Znaki są częścią głównego kompleksu gazociągów i są jego ważną częścią. Służą jako przewodnik po wykrywaniu rurociągów.
Dzięki nim podczas pracy w otulinie widać teren, przez który przechodzą rury. Znaki wskazują, że przedsiębiorstwo działa zgodnie z normami głównych rurociągów.
Znak zawiera ostrzeżenia i informacje o głównym gazociągu. Jest to filar z dwoma plakatami.
Na jednej, usytuowanej prostopadle do powierzchni, znajdują się informacje o szerokości chronionego obszaru, położeniu i głębokości rur oraz dodatkowych parametrach technicznych. Drugi pokazuje odległość w kilometrach na całej długości rur.Przeznaczony jest do wykrywania gazociągu z powietrza, dlatego znajduje się pod niewielkim nachyleniem (do 30 stopni).
Bloki, węzły, urządzenia GDS
Skład sprzętu na stacji dystrybucji gazu musi być zgodny z projektem i paszportami producentów.
Rysunek 1 przedstawia schemat technologiczny GSD, w którym wskazane są główne jednostki GDS, z których każda ma swój własny cel.
Główne węzły GDS:
- 1. węzeł przełączający;
- 2. jednostka oczyszczania gazu;
- 3. jednostka grzewcza;
- 4. jednostka redukcyjna;
- 5. dozownik gazu;
- 6. nawanialnia gazu.
Jednostka przełączająca GDS jest przeznaczona do przełączania przepływu gazu pod wysokim ciśnieniem z automatycznej na ręczną regulację ciśnienia wzdłuż linii obejściowej, a także do zapobiegania wzrostowi ciśnienia w linii zasilającej gaz do odbiornika za pomocą zaworów bezpieczeństwa.
Oczyszczalnia gazu GDS ma za zadanie zapobiegać przedostawaniu się zanieczyszczeń mechanicznych (stałych i ciekłych) do urządzeń technologicznych i sterowania gazowego oraz urządzeń sterowania i automatyki GDS i odbiorcy.
Jednostka zapobiegająca tworzeniu się hydratów ma za zadanie zapobiegać zamarzaniu armatury oraz tworzeniu się krystalicznych hydratów w gazociągach i armaturach.
Reduktor gazu przeznaczony jest do redukcji i automatycznego utrzymywania zadanego ciśnienia gazu dostarczanego do odbiorcy.
Miernik gazu jest przeznaczony do rozliczania wielkości zużycia gazu przy użyciu różnych przepływomierzy i liczników.
Nawanialnia gazu przeznaczona jest do dodawania do gazu substancji o ostrym nieprzyjemnym zapachu (odwaniacze). Pozwala to na szybkie wykrywanie wycieków gazu za pomocą zapachu bez specjalnego sprzętu.
Przełączanie bloku (węzła)
Jednostka przełączająca jest przeznaczona do ochrony systemu gazociągów odbiorcy przed ewentualnym wysokim ciśnieniem gazu oraz do dostarczania gazu do odbiorcy z pominięciem stacji dystrybucji gazu poprzez linię obejścia (bypass) z ręczną regulacją ciśnienia gazu podczas prac naprawczych i konserwacyjnych na stacja. Jednostka przełączająca składa się z zaworów na gazociągach wlotowych i wylotowych, linii obejściowej i zaworów bezpieczeństwa.
Linia obejściowa - do przełączania przepływu gazu pod wysokim ciśnieniem z automatycznej na ręczną kontrolę ciśnienia. Normalne położenie zaworów odcinających na linii obejściowej jest zamknięte. Odczepy linii bypassu muszą być zaplombowane przez serwis GDS. Linia obejściowa musi być podłączona do gazociągu wylotowego przed nawanialnią (wzdłuż strumienia gazu). Na linii obejściowej znajdują się dwa korpusy odcinające: pierwszy wzdłuż przepływu gazu jest zaworem odcinającym; drugi służy do dławienia, zaworu regulacyjnego.
Zawory bezpieczeństwa. Zawór bezpieczeństwa jest automatycznym urządzeniem upustowym uruchamianym przez ciśnienie statyczne występujące przed zaworem i charakteryzuje się szybkim pełnym podniesieniem szpuli dzięki dynamicznemu działaniu strumienia wypływającego medium wychodzącego z dyszy.
Zawory bezpieczeństwa są najczęściej stosowane do ochrony zbiorników aparatów, zbiorników, rurociągów i innych urządzeń technologicznych w przypadku wystąpienia nadmiernego ciśnienia. Zawór bezpieczeństwa zapewnia bezpieczną pracę urządzenia w warunkach podwyższonego ciśnienia gazu lub cieczy.
Gdy ciśnienie w układzie wzrośnie powyżej dopuszczalnej wartości, zawór bezpieczeństwa automatycznie otworzy się i odprowadzi niezbędny nadmiar czynnika roboczego, zapobiegając w ten sposób możliwości wypadku. Po zakończeniu odpływu ciśnienie spada do wartości mniejszej niż początek pracy zaworu, zawór bezpieczeństwa zamyka się samoczynnie i pozostaje zamknięty do momentu ponownego wzrostu ciśnienia w układzie powyżej dopuszczalnego.
Główną cechą zaworów bezpieczeństwa jest ich przepustowość, którą określa ilość cieczy wypuszczanej w jednostce czasu przy otwartym zaworze.
Węzeł przełączający powinien znajdować się z reguły w oddzielnym budynku lub pod zadaszeniem, które chroni węzeł przed opadami atmosferycznymi.
Normalne położenie zaworów odcinających na linii obejściowej jest zamknięte. Odczepy linii bypassu muszą być zaplombowane przez serwis GDS.
Pozycja robocza zaworu trójdrożnego zainstalowanego przed zaworami bezpieczeństwa jest otwarta.
W czasie eksploatacji zawory bezpieczeństwa powinny być sprawdzane pod kątem działania raz w miesiącu, aw okresie zimowym nie rzadziej niż raz na 10 dni, z wpisem do dziennika eksploatacji.
Zawory bezpieczeństwa należy sprawdzać i regulować co najmniej dwa razy w roku zgodnie z harmonogramem. Limity nastaw PPK - 10% powyżej ciśnienia nominalnego
Sprawdzenie i regulację zaworów należy udokumentować w odpowiedniej ustawie, zawory są plombowane i oznakowane datą weryfikacji i regulacji
W zimowym okresie eksploatacji przejścia do armatury, przyrządów, rozdzielnicy muszą być odśnieżone.
Środki ostrożności podczas eksploatacji głównego gazociągu
Przestrzegać przepisów bezpieczeństwa na terenach, na których montowany jest główny gazociąg
Główny gazociąg jest konstrukcją potencjalnie niebezpieczną, z której można korzystać wyłącznie zgodnie ze specjalnymi instrukcjami dotyczącymi budowy i eksploatacji głównych gazociągów.
Praca gazociągu jest zobowiązana do monitorowania korzystających z niego organizacji przemysłowych. Muszą również posiadać specjalny paszport w dwóch egzemplarzach. Towarzyszy im schemat, na którym zastosowano wszystkie części rurociągu, wskazano ich rodzaj, producenta, materiał, zainstalowane okucia.
Częstotliwość omijania lub przelotu nad całym terytorium konstrukcji ustalana jest w zależności od standardów utrzymania. W przypadku klęski żywiołowej, która mogłaby uszkodzić rury, należy przeprowadzić przegląd nadzwyczajny. Inspekcja skrzyżowań rurociągów przez drogi autostradowe przeprowadzana jest corocznie.
Wykonanie głównych gazociągów
Gazociągi w Rosji
Produktywność gazociągu rozumiana jest jako ilość gazu, która jest transportowana jego rurami w ciągu roku.
Rosyjskie gazociągi różnią się wydajnością. Wartość zależy od bilansu paliwowo-energetycznego obszaru, na którym planowane jest ułożenie rur. Ze względu na wahania temperatury w ciągu roku zużywane są różne ilości gazu, więc rzeczywista przepustowość jest zwykle mniej istotna niż wyliczona.
Aby znacznie zwiększyć wydajność głównego rurociągu, na stacjach sprężarek instalowane są sprężarki odśrodkowe napędzane turbinami gazowymi lub silnikami elektrycznymi.
Aby dobrać system do automatycznej kontroli pracy gazociągów, konieczne jest zbadanie procesów przejściowych w systemach odpowiedzialnych za przesył gazu na duże odległości. Procesy przejściowe w gazociągach nie powinny być niekontrolowane. Gdy zainstalowany jest automatyczny system sterowania, procesy te zwykle charakteryzują się tłumieniem.
Stacje sprężarkowe
Stacje kompresorowe są potrzebne do utrzymania poziomu ciśnienia i transportu wymaganej ilości gazu rurociągiem. Tam gaz poddawany jest oczyszczaniu z obcych substancji, osuszaniu, ciśnieniu i chłodzeniu. Po przetworzeniu gaz pod określonym ciśnieniem wraca do gazociągu.
Tłocznie wraz ze stacjami i punktami dystrybucji gazu wchodzą w skład kompleksu konstrukcji powierzchniowych głównego gazociągu.
Agregaty sprężarkowe transportowane są na plac budowy w postaci bloków całkowicie gotowych do montażu. Zbudowane są w odległości około 125 kilometrów od siebie.
Kompleks kompresorów obejmuje:
Tłocznia głównych gazociągów
- sama stacja
- Jednostki naprawcze i konserwacyjne oraz serwisowe i konserwacyjne;
- obszar, w którym znajdują się odpylacze;
- wieża chłodnicza;
- pojemnik na wodę;
- gospodarka naftowa;
- urządzenia chłodzone gazem itp.
Obok tłoczni powstaje zazwyczaj osiedle mieszkalne.
Takie stacje są traktowane jako odrębny rodzaj oddziaływania człowieka na środowisko naturalne. Badania wykazały, że stężenie tlenku azotu w powietrzu na terenie instalacji sprężarkowych przekracza maksymalny dopuszczalny poziom.
Są także potężnym źródłem hałasu. Naukowcy odkryli, że długotrwałe narażenie na hałas z tłoczni powoduje zaburzenia w ludzkim ciele, a w konsekwencji różne choroby i może prowadzić do niepełnosprawności. Ponadto hałas zmusza zwierzęta i ptaki do przemieszczania się do nowych siedlisk, co prowadzi do ich przeludnienia i spadku produktywności łowisk.
Jednostka instalacyjna systemu bezpieczeństwa
Obliczenia hydrauliczne niskiego i wysokiego ciśnienia
Obliczenia hydrauliczne sieci niskiego ciśnienia. Przy obliczaniu sieci rozdzielczej niskociśnieniowej wielopierścieniowej zakłada się, że gaz pobierany jest z sieci w sposób ciągły, dlatego natężenie przepływu gazu na każdym odcinku będzie równe iloczynowi natężenia przepływu właściwego przez długość odcinka . Aby uwzględnić warunki żywieniowe terenu i liczbę kondygnacji budynku wprowadza się współczynniki Kh i Kdobrzektóre są akceptowane: Kh\u003d 1,0 z mocą dwukierunkową, Kh\u003d 0,5 z mocą jednokierunkową i Kh=0 dla chmielu. współczynnik Kdobrze akceptowane zgodnie z .
Zredukowana długość sekcji (litp) określa wzór:
, m
Zużycie gazu w podróży wynosi:
, m3/h
gdzie jest określone zużycie gazu w okolicy.
Szacunkowe zużycie gazu na obiekcie:
, m3/h
gdzie jest zużycie gazu tranzytowego, równe sumie kosztów podróży i kosztów gazu tranzytowego na kolejnych odcinkach;
— ekwiwalentne zużycie gazu, równe połowie zużycia gazu podróżnego.
Tabela 3 - Zużycie gazu na odcinkach sieci dystrybucyjnej gazociągów niskiego ciśnienia
numer działki |
Rzeczywista długość, m |
Stan zasilania |
Zużycie gazu, m3/h |
|||
tor |
równowartość |
tranzyt |
Szacowany |
|||
1-2 |
50 |
Tranzyt |
921,32 |
921,32 |
||
2-3 |
480 |
Podwójna sztuka. |
125,76 |
62,88 |
107,94 |
170,82 |
3-4 |
370 |
Pojedynczy |
59,94 |
29,97 |
29,97 |
|
4-5 |
680 |
Pojedynczy |
110,16 |
55,08 |
55,08 |
|
5-6 |
400 |
Pojedynczy |
50,80 |
25,40 |
25,40 |
|
6-7 |
350 |
Gran. |
78,40 |
39,20 |
39,20 |
|
7-8 |
350 |
Podwójna sztuka. |
93,45 |
46,73 |
244,14 |
290,87 |
8-9 |
530 |
Podwójna sztuka. |
127,2 |
63,60 |
63,60 |
|
9-10 |
470 |
Pojedynczy |
65,80 |
32,90 |
32,90 |
|
10-7 |
540 |
Gran. |
132,84 |
66,42 |
32,90 |
99,32 |
3-9 |
480 |
Pojedynczy |
48,00 |
24,00 |
24 |
|
8-5 |
350 |
Podwójna sztuka. |
101,15 |
50,58 |
160,96 |
211,54 |
2-8 |
70 |
Podwójna sztuka. |
18,34 |
9,17 |
726,90 |
736,07 |
Zgodnie z szacunkowymi natężeniami przepływu gazu dobieramy średnice rur w poszczególnych odcinkach według nomogramów do obliczania gazociągów niskociśnieniowych tak, aby łączne straty ciśnienia spowodowane szczelinowaniem hydraulicznym do każdego punktu zerowego w każdym kierunku były w przybliżeniu równe sobie (rozbieżność powinna wynosić 10%). SNiP zaleca straty ciśnienia na odcinkach gazociągu dystrybucyjnego w wysokości . Do doboru średnicy wykorzystuje się wartość średnich jednostkowych strat ciśnienia w każdym kierunku od szczelinowania hydraulicznego do punktu „zerowego”: Straty ciśnienia w rezystancjach lokalnych są uwzględniane poprzez zwiększenie efektywnej długości o 5-10%.
Przy obliczaniu strat ciśnienia w przekroju uwzględnia się straty ciśnienia tarcia i straty ciśnienia w rezystancjach lokalnych. W przypadku występowania odcinków pionowych lub gwałtownych zmian wysokości na gazociągu niskiego ciśnienia należy również wziąć pod uwagę wysokość hydrostatyczną. Z uwagi na fakt, że sieci dystrybucyjne gazu są konstrukcjami długimi o stosunkowo niewielkiej liczbie rezystancji lokalnych, SNiP umożliwia uwzględnienie strat ciśnienia w rezystancjach lokalnych poprzez zwiększenie szacowanej długości odcinków o 5-10%.
Obliczenia hydrauliczne sieci wysokiego ciśnienia. Zworka rezerwowa w sieci służy do dostarczania gazu odbiorcom w warunkach awaryjnych, w przypadku zakłócenia normalnej pracy sieci.
W celu zaoszczędzenia materiału rurowego wprowadza się czynnik bezpieczeństwa konsumenta w sytuacji awaryjnej, tj. w trybie awaryjnym dopuszczalne jest pogorszenie dostaw gazu do wszystkich lub części odbiorców.
Oznacza to, że odbiorcy podłączeni do półpierścienia awaryjnego w razie wypadku otrzymują połowę gazu. Obliczenia hydrauliczne uwzględniają dwa najbardziej niekorzystne tryby awaryjne (gdy odcinki sąsiadujące bezpośrednio z punktem rozdzielenia przepływu po wyłączeniu GDS) oraz jeden tryb pracy odpowiadający maksymalnym szacowanym godzinowym natężeniom przepływu gazu.
Nie ma reglamentacji strat ciśnieniowych dla sieci wysokiego i średniego ciśnienia, straty te są zwykle przyjmowane w granicach określonych spadkiem ciśnienia dla wybranej kategorii gazociągów, z uwzględnieniem stabilnej pracy regulatora ciśnienia dla odbiorców (minimum 0,20 0,25 MPa). Przyjmujemy, że dobierana jest sieć wysokociśnieniowa i ciśnienie gazu w sieci spada z 0,6 do 0,3 MPa (g) lub z 0,7 do 0,4 MPa (abs.).
Tabela 5 - Szacunkowe natężenia przepływu gazu pod wysokim ciśnieniem
numer działki |
1. tryb awaryjny |
Drugi tryb awaryjny |
Tryb pracy (normalny) |
GRS-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 |
Obliczenia gazociągów wysokiego ciśnienia przeprowadza się z uwzględnieniem gęstości gazu, gdy ciśnienie zmienia się zgodnie z nomogramami, z uwzględnieniem kwadratowej straty ciśnienia:
, , (19)
gdzie , - ciśnienie gazu odpowiednio na początku i na końcu obliczonego odcinka, MPa;
- szacunkowa długość odcinka.