Классификация магистральных трубопроводов и разделение их на категории
 Скачать 0.54 Mb.
|
|
Классификация магистральных трубопроводов и разделение их на категории. В соответствии со СНиП 2.05.06-85: ГП подразделены: I класс - Pраб газа 2,5-10 МПа включительно; II класс - Pраб 1,2-2,5 МПа включительно. НП и нефтепродуктопр-ды подразделены: I класс - при усл. диаметре свыше 1000 до 1200 мм; II класс - при усл. диаметре труб свыше 500 до 1000 мм включительно; III класс - при усл. диаметре труб свыше 300 до 500 мм включительно; IV класс – тр-ды с условным диаметром 300 мм и менее. Разделение трубопроводов и их участков на категории Наряду с этой классификацией СНиП 2.05.06-85 устанавливает для МТ категории, кот-е требуют обеспечения соответствующих прочностных характеристик на любом участке тр-да. Приведенная класс-ция и категории тр-дов определяют в основном требования, связанные с обеспечением прочности или неразрушимости труб. МТП проходят по участкам с различным рельефом местности, а также пересекает а/м и ж/д, линии связи и т.д. Поэтому в зависимости от условий работы линейная часть (ЛЧ) и отд. участки МТП подразделяются на 5 категорий: высшая, I, II, III, IV. В соответ-и с категорией назначается коэффиц-т условий работы: В – 0,6; I – 0,75; II – 0,75; III – 0,9; IV – 0,9. Однако категории трубопроводов на отдельных участках могут быть значительно выше в зависимости от конкретных условий прокладки, наличия естественных и искусственных препятствий, степени ответственности и назначения отдельных узлов, пересечения и сближения с другими коммуникациями и т.д. 1. К категории "В" относятся переходы через судоходные и несудоходные водные преграды с шириной зеркала воды в межень 25 м и более в их русловой части и прибрежные участки длиной не менее 25 м каждый (от среднемеженного горизонта воды) при диаметре трубопровода 1000 мм и более, а также переходы через болота III типа (независимо от диаметра трубопровода). 2. К I категории относятся участки: те же, что и при категории "В", но при диаметре трубопроводов менее 1000 мм, и участки переходов через несудоходные водные преграды с шириной зеркала воды в межень менее 25 м в русловой части; переходы через оросительные и деривационные каналы, горные потоки (реки), поймы рек по горизонту высоких вод 10 %-ной обеспеченности и прилегающие к ним участки по 1000 м; на пересечениях с воздушными линиями электропередачи напряжением 500 кВ и более; на переходах через железные дороги общей сети и автомобильные дороги I и II категорий; участки нефтепроводов, прокладываемых вдоль рек с шириной зеркала воды в межень 25 м и более; вдоль каналов, озер и других водоемов, имеющих рыбохозяйственное значение; выше населенных пунктов и промышленных предприятий на расстоянии от них до 300 м при диаметре труб 700 мм и менее, до 500 м при диаметре труб до 1 000 мм включительно и до 1 000 м при диаметре труб свыше 1 000 мм. 3. Ко II категории относятся участки: переходов через болота I и II типа; при укладке на полках в горной местности; при прокладке по поливным и орошаемым землям хлопковых и рисовых плантаций; на пересечениях с подземными коммуникациями и пересечениях с воздушными линиями электропередачи напряжением от 330 до 500 кВ; в узловых точках трубопровода при прокладке в одном техническом коридоре вместе с нефтепроводами, нефтепродуктопроводами и газопроводами. 4. К III категории относятся участки нефтепроводов: на переходах через болота I типа (при диаметре трубопровода до 700 мм), через подъездные железные дороги промышленных предприятий и все категории автодорог (кроме I и II категорий) с примыкающими к ним участками; на переходах через овраги, балки, рвы и пересыхающие ручьи, прокладываемые в слабосвязанных барханных песках в условиях пустынь; по поливным и орошаемым землям плантаций сельскохозяйственных культур (кроме хлопковых и рисовых); на узлах установки линейной арматуры (за исключением участков категорий "В" и I) и на пересечениях с воздушными линиями электропередачи напряжением до 330 кВ. 5. К IV категории относятся все остальные участки нефтепроводов. Категории отдельных участков нефтепроводов, аварийное повреждение которых может вызвать перебои в подаче нефти крупным потребителям, имеющим большое народнохозяйственное значение, а также загрязнение окружающей среды, при соответствующем обосновании допускается повышать на одну категорию.  Состав магистральных трубопроводов и их конструктивные схемы. Магистральными называют тр-ды, по которым нефть, нефтепродукты, природные или искусственные газы (в газообразном или сжиженном состоянии), вода перекачиваются от мест добычи, переработки, забора (начальная точка трубопровода) к местам потребления (конечная точка). В зависимости от вида транспортируемого продукта тр-ды получают название, характеризующее его целевое назначение: ГП, НП, нефтепродуктопровод, конденсатопровод, водопровод, аммиакопровод, тр-вод контейнерного транспорта и т.д. Состав магистральных тр-дов Магистральный ГП в общем случае включает следующие группы сооружений: головные, линейные (собственно ГП), КС, ГРС в конце тр-да, подземные хранилища газа (ПХГ), объекты связи, системы эл.защиты сооружений тр-да от коррозии, вспомогательные сооружения, обеспечивающие бесперебойную работу ГП (линии эл.передач, водозаборные устройства и водопроводы, канализация и т.п.), объекты ремонтно-эксплуатационной службы (РЭП), административные и жилищно-бытовые сооружения. В комплекс головных сооружений входят установки по очистке газа от мех. примесей, влаги, установки отделения от газа серы и высокоценных компонентов (гелия и др.). К ГС относятся и КС в начальной точке ГП. Для очистки газа от механических примесей используют горизонтальные и вертикальные сепараторы, цилиндрические масляные и циклонные пылеуловители. В сепараторах отделяется примесь от газа. Осушку газа осуществляют абсорбционным (с жидким поглотителем) и адсорбционным (с твердыми поглотителями) способами. Для улавливания жидкости и твердых примесей, оставшихся в газе после очистных устройств, на головном участке ГП врезают конденсатосборники и предусматривают дренажные устройства. Головная КС отличается от линейной тем, что на ее территории размещены все установки по подготовке газа к дальней перекачке. КС представляют собой площадочный комплекс сооружений, включающий объекты: КЦ, содержащий установки для компримирования (сжатия) газа, установки ПУ, попутной очистки газа от вредных примесей, установки охлаждения газа. ГРС предназначены для снижения давления газа до уровня, необходимого потребителям газа (от 0,3 до 1,2 МПа). Кроме того, на ГРС осуществляется дополнительная очистка и осушка газа. Подземные хранилища газа обеспечивают регулирование сезонной неравномерности потребления газа. Сооружают их в выработанных нефтяных и газовых месторождениях, а также в благоприятных геологических структурах (водоносные пористые пласты). Для хр. газов хранилища сооружают в отложениях каменной соли. Магистральные НП и нефтепродуктопроводывключают следующие группы сооружений: - головные, состоящие из ГНС, на кот-й происходит сбор и накапливание нефти и нефтепродуктов, предназначенных для дальнейшей транспортировки по МТ, и подводящих тр-дов, по которым перекачивается нефть с промысла или нефтепродукты с завода в резервуары головной станции; линейную часть, состоящую из собственно тр-да с ответвлениями и лупингами (лупинг – тр-вод, идущий параллельно с основным на некотором участке), запорной арматурой, переходами через естественные и искусственные преграды, компенсаторами; установок электрохим. защиты; линии технологической связи (кабельные воздушные и радиорелейные); сооружения линейной службы эксплуатации; постоянных вдольтрассовых дорог и подъездов к ним; вдольтрассовых линий эл.передач и других объектов; назначение линейных сооружений - обеспечение заданных режимов перекачки нефти или нефтепродукта; - промежуточные перекачивающие станции, которые принимают и направляют нефть и нефтепродукты далее по тр-ду до следующей станции, к конечным и промежуточным распределительным пунктам; - конечные пункты, которыми при перекачке сырой нефти обычно являются нефтеперерабатывающие заводы (НПЗ); если в конце тр-да находится группа заводов, то сооружают распределительную нефтебазу, на которой нефть учитывается, хранится и распределяется между заводами; конечным пунктом нефтепродуктопровода является крупная нефтебаза, снабжающая нефтепродуктами район или область. На ГНС размещаются резервуарный парк, основная и подпорная насосные, внутриплощадочные тр-ды, установка счетчиков, площадка запуска скребкового очистителя (на нефтепродуктопроводах - шаровых разделителей), помещение с фильтрами тонкой очистки, системы общего и оборотного водоснабжения, канализации, эл.снабжения, здания административно-бытового и эксплуатационно-хозяйственного назначения, включая лабораторию, ремонтно-механическую мастерскую, склад ГСМ. Резервуарный парк предназначается для приемки и сдачи нефти и нефтепродуктов, разделения нефтепродуктов по сортам, а также для их приемки в случае аварийной остановки нефтепровода или нефтепродуктопровода. Промежуточные насосные станции отличаются от ГНС меньшим объемом резервуарного парка или его отсутствием. Конечные пункты включают в основном емкости (резервуары) для приема поступающего продукта и подачи его на НПЗ или нефтебазы районного значения. Располагаются эти базы обычно в узлах железных дорог, вблизи морских и речных портов. На конечном пункте производятся следующие операции: прием и учет нефтепродуктов, наполнение и хранение необходимых запасов их, перекачка на водный и железнодорожный транспорт, распределение нефтепродуктов районным потребителям. В настоящее время существуют следующие принципиально различные конструктивные схемы прокладки магистральных трубопроводов: подземная, полуподземная, наземная и надаемпая. Выбор той ил п иной схемы прокладки определяется условиями строительства и окончательно принимается на основании технико-экономического сравнения различных вариантов. Подземная схема укладки является наиболее распространенно(98% от общей протяженности). При подземной укладке достигается максимальная механизация работ всех видов, не загромождается территория и после окончания строительства используются, пахотные земли, отсутствует воздействие солнечной радиации атмосферных осадков, трубопровод находится в стабильных температурных условиях. Однако на участках с вечномерзлыми, скальными и болотистыми грунтами данная схема укладки является неэкономичной из-за высокой стоимости земляных. работ. Кроме того, необходимость специальной балластировки (особенно газопроводов) на участках с высоким стоянием грунтовых вод и надежного антикоррозионного покрытия от почвенной коррозии значительно удорожает стоимость строительства. Полуподземная схема укладки применяется при пересечении трубопроводом заболоченных и солончаковых участков. Трубопровод укладывается в грунт с последующим обжалованием выступающей части. Наземная схема укладки в насыпи преимущественно используется в сильно обводненных и заболоченных местностях. При всех ее преимуществах, недостатком является слабая устойчивость грунта насыпи и устройство большого числа водопропускных сооружений. Надземная прокладка МТ рекомендуется в пустынных районах, горных, участках вечномерзлых грунтов. При надземном прокладке сводится к минимуму объем земляных работ, отпадает необходимость в дорогостоящей пригрузке н в устройстве защиты от почвенной коррозии и блуждающих токов. Однако надземная укладка имеет недостатки эагромпжлшность территории, устройство опор, специальных проездов для техники и миграции животных и значительная подверженность трубопровода суточному и сезонному колебаниям температуры, что требует принятия специальных мер. Выбор трассы магистрального трубопровода. Основные требования. Задача выбора оптимальной трассы магистрального трубопровода в общем виде формулируется следующим образом: на местности рассматривается некоторая область G, включающая точки А и В, которые должны быть соединены трубопроводом. В каждой точке области определено значение критерия оптимальности (например, стоимость строительства трубопровода). В области Gсуществует множество различных путей, соединяющих точки А и В. Каждому пути соответствует определенное значение критерия оптимальности W. Требуется из всех существующих путей выбрать путь с экстремальным значением критерия (т. е. в нашем случае с наименьшей стоимостью строительства трубопровода). Область G, в которой осуществляется поиск оптимальной трассы, называется иногда областью развития линии трубопровода. Она должна быть такой, чтобы в ней обязательно находилась оптимальная трасса за ее пределами любая трасса была бы заведомо худшей. Кроме того, размеры области должны быть минимально необходимыми для уменьшения объема исходной информации. В практике оптимального проектирования сеть для выбора трассы наносится на топографические карты или аэрофотоснимки. Конфигурация сети выбирается в зависимости от размеров области развития (длины и ширины области), масштаба топографических карт и сложности условий местности района строительства. Наиболее простые формы сетей — прямоугольные различного вида строятся без учета сложности топографических условий и применяются в основном для равнинной и среднепересеченной местности. Более сложные сети произвольного вида наносятся на карты, учитывая возможности обхода или удобного пересечения различных препятствий, с привлечением для этого квалифицированных специалистов и рекомендуются в условиях сильно пересеченной местности. В любом случае ориентация сети выбирается таким образом, чтобы абсцисса начальной точки трассы была меньше-абсциссы конечной точки. В состав исходной информации для расчета оптимальной трассы входят три группы данных: исходные данные о местности, пересекаемой дугами сети; удельные стоимостные показатели для формирования критерия оптимальности; расчетные параметры. Информация первой группы содержит сведения о природно-климатических условиях местности для строительства трубопровода по всем дугам сети. Информация второй группы представляет собой стоимости: прокладки единицы длины трубопровода заданного диаметра в различных условиях местности по классификации. Они определяются по ЕНнРам, ЕРЕРам, прейскурантам, ведомств ленным нормам, а также по выполненным ранее аналогичным сметнофннансовым расчетам. К расчетным параметрам — информации третьей группы относятся данные о виде и размерах сети, координатах начальной и конечной точек трассы, масштабе топографических карт и т. д.; Для выбора оптимальной трассы трубопровода между двумя • точками по одному критерию в настоящее время используются--алгоритмы Белямана, Ли, ускорению поиска и последовательного анализа вариантов. Выбор оптимальной трассы трубопровода зависит от множества факторов которые прямо или косвенно влияют на стоимость единицы длины трубопро вода и на приведенные затраты. Это гидрогеологические и климатически условия прохождения трассы; количество крупных и средних рек, болот озер, железных и автомобильных дорог, пересечение которых возможт при строительстве; густота населенных пунктов и наличие параллелью идущих автомобильных и железных дорог, речных и морских путей; паличи! действующих трубопроводов и других протяженных сооружений (линий элок тропередачи, магистральной кабельной связи и др.), проходящих вдоль пред полагаемой трассы; количество и качество обрабатываемых сельскохозяй ственных угодий (пашен, садов, лугов), пересечение которых с учетом рекуль тивации и отчуждения увеличивает стоимость трубопровода. Указанные природно-климатические и экономические условия влияют нг стоимость трубопровода, вызывая увеличение объема строительяо-монтаж ных работ, транспортных издержек на доставку к месту строительства труб машин, механизмов, различного оборудования, а в дальнейшем и объема экс плуатационных затрат. Для более детального расчета стоимости сооружени* отдельных участков трассы необходимо в зависимости от природных условие все участки местности классифицировать следующим образом: 1) равнины: 2) пустыни; 3) болота; 4) многолетнемерзлые грунты; 5) водные преграды: 6) горы. При выборе трассы трубопровода необходимо учитывать перспективное развитие городов и других населенных пунктов, промышленных и сельскохозяйственных предприятий, железных и автомобильных дорог и других объектов и проектируемого трубопровода на ближайшие 20 лет. Информация, необходимая для выбора оптимальной трассы Все сведения можно подразделить на две основные группы: не зависящие от климатических, топографических и гидрогеологических условий, в которых будет прокладываться будущий тр-вод, и сведения, определяемые этими условиями. К первой группе сведений относятся начальная, конечная и промежуточные точки тр-да, его диаметр, вид и количество перекачиваемого продукта, кратчайшее расстояние между начальной и конечной точками; ко второй группе сведений - естественные и искусственные препятствия, населенные пункты, число перекачивающих станций. Критерии оптимальности Приведенные затраты (капитальные вложения на строительство). Длина трубопровода - при выборе кратчайшей трассы, проходящей по местности, на характеристики которой наложены определенные ограничения. Трудовые затраты. Надежность функционирования трубопровода. В конечном итоге должна быть обеспечена наибольшая вероятность безотказной эксплуатации трубопровода. Время строительства. Самостоятельно этот критерий может использоваться в случаях, когда быстрейшее окончание строительства является главной целью. |