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Finalidade do gasoduto principal

Um gasoduto principal é um gasoduto projetado para fornecer gás de um campo ou área de processamento para um local de consumo, ou um sistema de tubos que conecta campos de gás individuais. Pertence ao Sistema Unificado de Abastecimento de Gás da Rússia e é um dos elementos-chave do sistema de transporte de gás.

Um gasoduto conectado a um gasoduto principal e projetado para transferir parte do gás para assentamentos ou empreendimentos específicos é chamado de ramal.

Gás de hidrocarbonetos de petróleo natural ou associado (de campos) ou gases de hidrocarbonetos liquefeitos (de locais de produção) podem ser transportados através de tal gasoduto.

As tubulações principais podem ser:

• single-strand, ou seja, com tubos de igual diâmetro ao longo de todo o comprimento do sistema;
• multi-thread, que é um sistema onde vários outros estão localizados paralelamente ao ramal principal;
• telescópica, ou seja, o diâmetro das tubulações varia desde as estruturas de cabeçote até a estação final de distribuição de gás.

O diâmetro dos tubos do gasoduto varia de 720 mm a 1420 mm. A capacidade de produção do gasoduto é de 30 a 35 bilhões de metros cúbicos. m de gás por ano.

Classificação de gasodutos

• subterrâneo (com uma distância de 0,8 a 1 m até a tubulação de vazão principal);
• elevado (ou seja, os tubos são instalados em suportes);
• solo (ou seja, em barragens a granel).

Se o gás precisa ser transportado dos locais de produção submarinos para a costa, são construídos gasodutos submarinos.

Uma empresa estatal é geralmente responsável pela gestão dos sistemas russos de transporte de gás. É obrigado a verificar o estado das tubagens, contratar trabalhadores e acompanhar a melhoria das suas qualificações.

Cruzamentos de gasodutos através da água

Os gasodutos principais podem passar acima e abaixo da água.

As travessias subaquáticas estão localizadas perpendicularmente ao eixo do fluxo de água. Ao mesmo tempo, eles estão localizados a uma distância de pelo menos meio metro da marca de possível erosão do fundo até a superfície da rota; eles devem ser separados das marcas de projeto por uma distância de pelo menos um metro.

Para evitar que os tubos flutuem, durante a construção eles são fixados com a ajuda de pesos especiais, despejados com concreto ou cobertos com materiais minerais.

Os troços de travessias que passam por obstáculos naturais ou artificiais devem respeitar as normas. Isso garante sua segurança e confiabilidade no uso.

São necessárias travessias aéreas onde o gasoduto passa por ravinas, pequenos rios, etc. Os elementos localizados na superfície são dos seguintes tipos:

Gasoduto através da água

• arqueado;
• feixe;
• pendurado.

O tipo de elementos acima do solo é selecionado dependendo das condições do local onde o gasoduto principal é colocado. As passarelas do tipo arco são estruturas rígidas e normalmente são construídas onde os tubos passam por canais. A estrutura da viga é um tubo autoportante.

As transições suspensas são divididas em estaiadas, flácidas e flexíveis. Nas travessias atirantadas, os cabos inclinados são responsáveis ​​por fixar a tubulação na posição desejada. Nas travessias do tipo suspenso, o gasoduto não é sustentado por nada e dobra-se livremente sob seu próprio peso. Uma transição flexível é uma estrutura na qual os tubos são fixados por um sistema de suspensão a um ou mais cabos.

Restrições ao uso de tubos de polímero

Apesar da grande procura e vantagens dos tubos em polímero, existem limitações à sua utilização, nomeadamente:

Tubo de polietileno

• Em regiões climáticas onde a temperatura ambiente pode cair para -45 graus Celsius.
• Ao transportar gás liquefeito.
• Em áreas onde a amplitude do terremoto pode ultrapassar sete pontos.
• No caso de instalação de gasodutos acima do solo.
• Ao passar uma estrutura de gás sobre trilhos rodoviários ou ferroviários.
• Ao colocar comunicações de gasodutos que transportam gás do tipo externo e interno.

Nos casos em que é impossível instalar tubos de polímero, são usados ​​tubos de aço. Se todos os requisitos de operação forem observados, eles são duráveis ​​e têm uma longa vida útil. Tubos de aço podem ser usados ​​para qualquer método de colocação de gasodutos.

Características dos edifícios

Características da colocação de gasodutos nas cidades

A estrutura do edifício da estação é uma estrutura de aço leve. Seu teto e paredes são feitos de painéis leves com duas ou três camadas. Na segunda versão, as peças são equipadas com uma armação especial, que é revestida em ambos os lados com chapas de zinco, cimento-amianto ou alumínio.

De acordo com o nível de pressão nos coletores, as estações podem operar de acordo com planos que incluem de um a três supercarregadores instalados um após o outro, que também podem ser conectados em grupos de vários elementos.

Vídeo relacionado: Tomada sob pressão no gasoduto principal

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

Uma seleção de perguntas

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Colocação de gasodutos acima do solo

O custo de colocação de um gasoduto de solo é significativamente menor do que o método subterrâneo. Com esta opção de instalação, os tubos são colocados em suportes especiais. Os gasodutos acima do solo são convenientes para inspeção e reparo, menos perigosos em caso de vazamento de gás e em termos de entrada de gás nas instalações. Deve-se ter em mente que os tubos devem ser protegidos o máximo possível contra deformações e danos como resultado de corrosão, temperaturas extremas e cargas mecânicas de várias origens. O tipo de proteção é selecionado dependendo das condições climáticas de uma determinada região.

Em primeiro lugar, são estabelecidas certas distâncias acima do solo e entre os suportes.

Esquema de colocação de gasodutos acima do solo

A distância acima do solo deve ser:

• em locais de passagem de pessoas não inferior a 2,2 m;
• 5 m - acima das rodovias;
• pelo menos 7,1–7,3 m acima dos trilhos de bonde e trólebus.

O espaçamento entre os suportes depende do diâmetro do tubo:

• a distância máxima permitida é de 100 m se o diâmetro do tubo não exceder 30 cm;
• 200 m com diâmetro de até 60 cm;
• 300 m sobre 60 cm.

A espessura da parede do tubo é levada em consideração, deve ser de pelo menos 2 mm.

Designação de gasodutos

Na Rússia, cada gasoduto deve ser marcado com um sinal especial. A instalação de sinalização deve ser formalizada por ato conjunto do usuário do solo do empreendimento que utiliza a tubulação principal.

Marcação GOST de tubulações

As placas fazem parte do complexo principal de gasodutos e são parte importante dele. Eles servem como um guia para a detecção de pipeline.

Graças a eles, durante o trabalho na zona de amortecimento, você pode ver o território pelo qual os tubos passam. Os sinais mostram que o empreendimento opera de acordo com as normas dos principais dutos.

O sinal contém avisos e informações sobre o gasoduto principal. É um pilar com dois cartazes.

Em um, localizado perpendicularmente à superfície, há informações sobre a largura da área protegida, a localização e profundidade das tubulações e parâmetros técnicos adicionais. A segunda mostra a distância em quilômetros ao longo de todo o comprimento dos tubos.Ele é projetado para detectar um gasoduto do ar, portanto, está localizado com uma ligeira inclinação (até 30 graus).

Blocos, nós, dispositivos GDS

A composição dos equipamentos no posto de distribuição de gás deve estar de acordo com o design e passaportes dos fabricantes.

A Figura 1 mostra o esquema tecnológico do GDS, onde estão indicadas as principais unidades do GDS, cada uma com sua finalidade.

Os principais nós do GDS:

• 1. nó de comutação;
• 2. unidade de purificação de gás;
• 3. unidade de aquecimento;
• 4. unidade de redução;
• 5. unidade de medição de gás;
• 6. unidade de odorização de gás.

A unidade de comutação GDS foi projetada para alternar o fluxo de gás de alta pressão de controle de pressão automático para manual ao longo da linha de bypass, bem como para evitar o aumento de pressão na linha de fornecimento de gás ao consumidor por meio de válvulas de segurança.

A unidade de purificação de gás GDS é projetada para evitar a entrada de impurezas mecânicas (sólidas e líquidas) nos equipamentos tecnológicos e de controle de gás e nos equipamentos de controle e automação do GDS e do consumidor.

A unidade de prevenção de formação de hidratos é projetada para evitar o congelamento de conexões e a formação de hidratos cristalinos em gasodutos e conexões.

A unidade de redução de gás é projetada para reduzir e manter automaticamente a pressão de gás ajustada fornecida ao consumidor.

A unidade de medição de gás é projetada para contabilizar a quantidade de consumo de gás usando vários medidores de vazão e medidores.

A unidade de odorização de gás é projetada para adicionar substâncias com odor desagradável (odorantes) ao gás. Isso permite a detecção oportuna de vazamentos de gás pelo cheiro sem equipamento especial.

Comutação de bloco (nó)

A unidade de comutação é projetada para proteger o sistema de gasoduto do consumidor de uma possível alta pressão de gás e fornecer gás ao consumidor, contornando a estação de distribuição de gás, através de uma linha de derivação (bypass) usando o controle manual da pressão do gás durante os trabalhos de reparo e manutenção no local estação. A unidade de comutação consiste em válvulas nos gasodutos de entrada e saída, uma linha de derivação e válvulas de segurança.

Linha de desvio - para alternar o fluxo de gás de alta pressão de controle de pressão automático para manual. A posição normal das válvulas de corte na linha de bypass é fechada. As derivações da linha de derivação devem ser seladas pelo serviço GDS. A linha de desvio deve ser conectada à tubulação de gás de saída antes do odorizador (ao longo do fluxo de gás). Na linha de bypass existem dois corpos de fechamento: o primeiro ao longo do fluxo de gás é uma válvula de fechamento; a segunda é para estrangulamento, uma válvula reguladora.

Válvulas de segurança. A válvula de segurança é um dispositivo automático de alívio de pressão acionado pela pressão estática que ocorre na frente da válvula e se caracteriza por uma rápida elevação total do carretel devido à ação dinâmica do jato do meio descarregado que sai do bocal.

As válvulas de segurança são mais frequentemente usadas para proteger os vasos de aparelhos, tanques, tubulações e outros equipamentos de processo em caso de pressão excessiva. A válvula de segurança garante a operação segura do equipamento em condições de pressão elevada de gás ou líquido.

Quando a pressão no sistema sobe acima do valor permitido, a válvula de segurança abre automaticamente e descarrega o excesso necessário do meio de trabalho, evitando assim a possibilidade de um acidente. Após o término da descarga, a pressão diminui para um valor menor que o início da operação da válvula, a válvula de segurança fecha automaticamente e permanece fechada até que a pressão no sistema aumente novamente acima do permitido.

A principal característica das válvulas de segurança é sua capacidade, que é determinada pela quantidade de líquido descarregado por unidade de tempo com a válvula aberta.

O nó de comutação deve estar localizado, como regra, em um prédio separado ou sob um dossel que proteja o nó da precipitação.

A posição normal das válvulas de corte na linha de bypass é fechada. As derivações da linha de derivação devem ser seladas pelo serviço GDS.

A posição de trabalho da válvula de três vias instalada na frente das válvulas de segurança é aberta.

Durante a operação, as válvulas de segurança devem ser testadas para operação uma vez por mês e no inverno pelo menos uma vez a cada 10 dias, com uma entrada no registro operacional.

As válvulas de segurança devem ser verificadas e ajustadas pelo menos duas vezes por ano de acordo com um cronograma. Limites de configuração PPK - 10% acima da pressão nominal

A verificação e o ajuste das válvulas devem ser documentados no ato pertinente, as válvulas são lacradas e etiquetadas com a data de verificação e dados de ajuste

No período de operação de inverno, as passagens para os acessórios, instrumentos, a unidade de comutação devem estar limpas de neve.

Precauções de segurança durante a operação do gasoduto principal

Observe as normas de segurança nas áreas onde o gasoduto principal está sendo instalado

O gasoduto principal é uma estrutura potencialmente perigosa, que só pode ser utilizada de acordo com instruções especiais que regem a construção e operação dos gasodutos principais.

O trabalho do gasoduto é obrigado a monitorar as organizações industriais que o utilizam. Eles também devem ter um passaporte especial em duplicata. Eles são acompanhados por um diagrama no qual todas as peças da tubulação são aplicadas, seu tipo, fabricante, material, acessórios instalados são indicados.

A frequência de contornar ou voar sobre todo o território da estrutura é estabelecida dependendo dos padrões de manutenção. No caso de um desastre natural que possa danificar as tubulações, uma inspeção extraordinária deve ser realizada. A inspeção das travessias de oleodutos através de estradas motorizadas é realizada anualmente.

Desempenho dos principais gasodutos

Gasodutos na Rússia

A produtividade de um gasoduto é entendida como a quantidade de gás que é transportada por seus dutos por ano.

Os gasodutos russos diferem em desempenho. O valor depende do balanço de combustível e energia da área onde está prevista a colocação da tubulação. Devido às flutuações de temperatura, diferentes quantidades de gás são usadas ao longo do ano, de modo que o rendimento real geralmente é menos importante do que o calculado.

Para aumentar significativamente a produtividade da tubulação principal, compressores centrífugos são instalados nas estações de compressão, acionados por turbinas a gás ou motores elétricos.

Para selecionar um sistema para controle automático de desempenho de dutos, é necessário estudar os processos transitórios em sistemas que são responsáveis ​​pela transmissão de gás de longa distância. Processos transitórios em gasodutos não devem ser descontrolados. Quando um sistema de controle automático é instalado, esses processos geralmente são caracterizados pela atenuação.

Estações compressoras

As estações compressoras são necessárias para manter o nível de pressão e transportar o volume necessário de gás através do gasoduto. Lá, o gás passa por purificação de substâncias estranhas, desumidificação, pressurização e resfriamento. Após o processamento, o gás sob uma certa pressão retorna ao gasoduto.

As estações compressoras, juntamente com as estações e pontos de distribuição de gás, estão incluídas no complexo de estruturas de superfície do gasoduto principal.

As unidades compressoras são transportadas para o canteiro de obras na forma de blocos completamente prontos para montagem. Eles são construídos a uma distância de cerca de 125 quilômetros um do outro.

O complexo de compressores inclui:

Estação do compressor dos gasodutos principais

• a própria estação
• unidades de reparação e manutenção e serviço e manutenção;
• a área onde estão localizados os coletores de pó;
• Torre de refrigeração;
• recipiente de água;
• economia do petróleo;
• dispositivos refrigerados a gás, etc.

Um assentamento residencial geralmente é erguido próximo à planta de compressão.

Essas estações são consideradas um tipo separado de impacto causado pelo homem no ambiente natural. Estudos mostraram que a concentração de óxido de nitrogênio no ar no território das instalações de compressores excede o nível máximo permitido.

Eles também são uma poderosa fonte de ruído. Os cientistas descobriram que a exposição prolongada ao ruído da estação de compressão causa distúrbios no corpo humano e, como resultado, causa várias doenças e pode levar à incapacidade. Além disso, o ruído obriga os animais e as aves a deslocarem-se para novos habitats, o que leva à sua sobrelotação e à diminuição da produtividade das áreas de caça.

Unidade de instalação do sistema de segurança

Cálculo hidráulico de baixa e alta pressão

Cálculo hidráulico da rede de baixa pressão. Ao calcular uma rede de distribuição de múltiplos anéis de baixa pressão, assume-se que o gás é retirado continuamente da rede, portanto, a vazão de gás em cada seção será igual ao produto da vazão específica pelo comprimento da seção . Para levar em conta as condições nutricionais do local e o número de andares do edifício, são introduzidos coeficientes K_h e K_{Nós vamos}que são aceitos: K_h\u003d 1.0 com alimentação bidirecional, K_h\u003d 0,5 com potência unidirecional e K_h=0 para saltos. fator K_{Nós vamos} aceito de acordo com .

Comprimento de seção reduzido (l_etc) é determinado pela fórmula:

, m

O consumo de gás de viagem é igual a:

, m3/h

onde é o consumo específico de gás na área.

Consumo estimado de gás no local:

, m3/h

onde é o consumo de gás em trânsito, igual à soma dos custos de viagem e de gás em trânsito dos trechos subsequentes;

— consumo de gás equivalente, igual a metade do consumo de gás de viagem.

Tabela 3 - Consumo de gás em trechos da rede de distribuição de gasodutos de baixa pressão

número do lote	Comprimento real, m	Condição de Energia	Consumo de gás, m3/h
acompanhar	equivalente	transito	estimado
1-2	50	Transito	921,32	921,32
2-3	480	Arte Dupla.	125,76	62,88	107,94	170,82
3-4	370	Solteiro	59,94	29,97	29,97
4-5	680	Solteiro	110,16	55,08	55,08
5-6	400	Solteiro	50,80	25,40	25,40
6-7	350	Gran.	78,40	39,20	39,20
7-8	350	Arte Dupla.	93,45	46,73	244,14	290,87
8-9	530	Arte Dupla.	127,2	63,60	63,60
9-10	470	Solteiro	65,80	32,90	32,90
10-7	540	Gran.	132,84	66,42	32,90	99,32
3-9	480	Solteiro	48,00	24,00	24
8-5	350	Arte Dupla.	101,15	50,58	160,96	211,54
2-8	70	Arte Dupla.	18,34	9,17	726,90	736,07

De acordo com as taxas de fluxo de gás estimadas, selecionamos os diâmetros dos tubos em seções individuais de acordo com nomogramas para calcular os gasodutos de baixa pressão para que as perdas totais de pressão do fraturamento hidráulico para cada ponto zero em cada direção sejam aproximadamente iguais entre si (a discrepância deve ser de 10%). A SNiP recomenda perdas de pressão em trechos do gasoduto de distribuição no valor de . Para selecionar o diâmetro, é utilizado o valor das perdas de pressão específicas médias em cada direção desde o fraturamento hidráulico até o ponto "zero": As perdas de pressão nas resistências locais são levadas em consideração aumentando o comprimento efetivo em 5-10%.

Ao calcular as perdas de pressão na seção, as perdas de pressão por atrito e as perdas de pressão nas resistências locais são levadas em consideração. Na presença de seções verticais ou mudanças bruscas de elevação no gasoduto de baixa pressão, a altura hidrostática também deve ser levada em consideração. Devido ao fato de que as redes de distribuição de gás são estruturas longas com um número relativamente pequeno de resistências locais, o SNiP permite levar em consideração as perdas de pressão nas resistências locais aumentando o comprimento estimado das seções em 5-10%.

Cálculo hidráulico da rede de alta pressão. O jumper de reserva na rede é utilizado para fornecer gás aos consumidores em condições de emergência, em caso de interrupção do funcionamento normal da rede.

Para economizar material de tubulação, é introduzido um fator de segurança do consumidor em caso de emergência, ou seja, no modo de emergência, é permitida a deterioração do fornecimento de gás a todos ou parte dos consumidores.

Isso significa que os consumidores conectados ao meio anel de emergência são abastecidos com gás pela metade em caso de acidente. O cálculo hidráulico considera os dois modos de emergência mais desfavoráveis ​​(quando os trechos adjacentes diretamente ao ponto de separação de vazão após o GDS são desligados) e um modo de operação correspondente às vazões máximas de gás estimadas por hora.

Não há racionamento de perdas de pressão para redes de alta e média pressão, essas perdas geralmente são aceitas dentro dos limites determinados pela queda de pressão para a categoria selecionada de gasodutos, levando em consideração o funcionamento estável do regulador de pressão para os consumidores (mínimo 0,20 .25 MPa). Assumimos que uma rede de alta pressão é selecionada e a pressão do gás na rede diminui de 0,6 a 0,3 MPa (g) ou de 0,7 a 0,4 MPa (abs.).

Tabela 5 - Vazões estimadas de gás de alta pressão

número do lote	1º modo de emergência	2º modo de emergência	Modo de trabalho (normal)
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

O cálculo de gasodutos de alta pressão é realizado levando em consideração a densidade do gás quando a pressão muda de acordo com nomogramas, levando em consideração a perda de pressão quadrática:

, , (19)

onde , - pressão do gás, respectivamente, no início e no final do trecho calculado, MPa;

- o comprimento estimado da seção.