Выбор трасс МТ и их основные требования
Классификация магистральных трубопроводов и разделение их на категории.
В соответствии со СНиП 2.05.06-85 МТ классифицированы следующим образом. ГП подразделены на два класса: I класс - рабочее давл-е газа от 2,5 до 10 МПа включительно; II класс - ГП с рабочим давлением газа от 1,2 до 2,5 МПа включительно. НП и нефтепродуктопр-ды подразделены на четыре класса: 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.
Чем выше класс тр-да, тем большую опасность он представляет в случае разрушения, поэтому с увеличением класса д.б. увеличены расстояния до населенных пунктов, зданий и сооруж-й от его оси (СНиП 2.05.06-85, табл.4).
Минимал. расстояния м/у одновременно прокладываемыми нитками тр-да приним. согласно СНиП.
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. Категория ЛЧ МТП зависит от вида транспортируемого продукта и условного диаметра и приним.:
- для ГП: IV – DУ<1200 мм; III – DУ>1200 мм;
- для НП: IV – DУ<700 мм; III – DУ>700 мм.
К каждой категории участкам предъявл. опр. требования в обеспечении их прочности, а также в отношении контроля качества свар. соедин-й и предварительного гидравлического испытания, а также назначения типа изоляционного покрытия. Давление при предварительном гидравлическом испытании назнач.: В – 1,5РРАБ; I – 1,25 РРАБ; II, III, IV – согласно проекту.
|
|
|
Приведенная класс-ция и категории тр-дов определяют в основном требования, связанные с обеспечением прочности или неразрушимости труб. В северной природно-климатической зоне все тр-ды относятся к III категории. Исходя из этих же требований, в СНиП 2.05.06-85 определены также и категории, к которым следует относить не только тр-вод в целом, но и отдельные его участки. Необходимость в такой классификации объясняется различием условий, в которых будет находиться тр-вод на тех или иных уч-ках местности, и возможными последствиями в случае разрушения тр-да на них.
Классификация трубопроводов и их участков по сложности строительства:
Условия строительства могут изменяться от нормальных, т. е. таких, при кот-х возможна организация непрерывного строительного потока, при наибольшей производительности строительных и монтажных подразделений, до крайне сложных, при которых, несмотря на все затрачиваемые усилия, темп СМР значительно снижается по сравнению с темпом работ при нормальных условиях.
|
|
|
К участкам I категории сложности относятся подводные и надводные переходы через реки, имеющие ширину по зеркалу воды более 50 м, болота II и III типов, барханные незакрепленные пески, отдельные продольные уклоны крутизной более 30° и протяженностью более 100 м, горные участки с чередованием подъемов и спусков крутизной от 10° и более, поворотов и наличием косогорных участков любой крутизны, вечномерзлые грунты.
К участкам II категории сложности относятся подводные и надводные переходы через реки шириной по зеркалу воды до 50 м, закрепленные барханные пески, болота I типа, продольные уклоны крутизной до 30°, косогорные участки с боковой крутизной до 15°, подземные и воздушные переходы через ж/д, отдельные продольные уклоны крутизной более 30° и протяженностью менее 100 м, овраги и балки.
К участкам III категории сложности относятся участки, не вошедшие в I и II категории.
при наличии в общей длине трассы более 50% участков I и II категорий сложности, в том числе не менее 30% I категории,- трасса особой сложности;
при наличии от 15 до 50% участков I и II категорий сложности, в том числе не менее 10% I категории,- трасса повышенной сложности;
|
|
|
при наличии до 15% участков I и II категорий сложности - трасса нормальной сложности.
Состав МТ и их конструктивные схемы
Магистральными называют трубопроводы, 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).
Состав МТ:
Магистральный газопровод в общем случае включает следующие группы сооружений: головные, линейные (собственно газопровод), компрессорные станции (КС), газораспределительные станции (ГРС) в конце трубопровода, подземные хранилища газа (ПХГ), объекты связи (высокочастотной и селекторной), системы электрозащиты сооружений трубопровода от коррозии, вспомогательные сооружения, обеспечивающие бесперебойную работу газопровода (линии электропередач, водозаборные устройства и водопроводы, канализация и т. п.), объекты ремонтно-эксплуатационной службы (РЭП), административные и жилищно-бытовые сооружения.
Головными называют сооружения, на которых подготавливают газ к дальнему транспорту. Как правило, в комплекс ГС входят установки по очистке газа от механических примесей, влаги, установки отделения от газа серы и высокоценных компонентов (гелия и др.).
|
|
|
Для очистки газа от механических примесей используют горизонтальные и вертикальные сепараторы, цилиндрические масляные и циклонные пылеуловители. В сепараторах отделяется примесь от газа. В пылеуловителе имеются устройства, обеспечивающие контактирование газа с маслом и отделение твердых и жидких частиц от газа. Осушку газа на головных сооружениях осуществляют двумя способами: абсорбционным (с жидким поглотителем) и адсорбционным (с твердыми поглотителями).
Для отделения от газа конденсата и воды с успехом используют низкотемпературную сепарацию, особенно при отборе газа из месторождений с высоким пластовым давлением.
Чтобы обнаруживать и предотвращать возможные утечки газа, перед подачей в магистральный газопровод ему придают специфический запах с помощью одорантов — веществ, обладающих резким запахом. ГКС отличается от линейной тем, что на ее территории размещены все установки по подготовке газа к дальней перекачке.
КС представляют собой площадочный комплекс сооружений, включающий: компрессорный цех, содержащий установки для компримирования (сжатия) газа, установки пылеуловителей, 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 и, если степень одоризации недостаточна, дополнительное введение одоранта.
Магистральные нефтепровод и нефтепродуктопровод вкл:
головные, состоящие из ГНС, на которой происходит сбор и накапливание нефти и нефтепродуктов, предназначенных для дальнейшей транспортировки по МТ;
линейную часть, состоящую из собственно трубопровода с ответвлениями и лупингами (лупинг— трубопровод, идущий параллельно с основным на некотором участке), запорной арматурой, переходами через естеств. и искусств. преграды, компенсаторами; установок ЭХЗ; линии технологической связи; сооружения линейной службы эксплуатации; постоянных вдольтрассовых дорог и подъездов к ним; вдольтрассовых линий электропередач и других объектов; назначение линейных сооружений - обеспечение заданных режимов перекачки нефти или нефтепродукта;
промежуточные перекачивающие станции;
конечные пункты, включают в основном емкости (резервуары) для приема поступающего продукта и подачи его на НПЗ или нефтебазы районного (областного) значения.
Конструктивные схемы линейной части трубопроводов:
Линейная часть трубопровода прокладывается в разнообразных топографических, геологических, гидрогеологических и климатических условиях. Наряду с участками, обладающими большой несущей способностью, вдоль трассы часто встречаются участки с грунтами малой несущей способности, а также болотистые участки, участки многолетнемерзлых грунтов и др. Кроме того, магистральные трубопроводы пересекают значительное число естественных и искусственных препятствий (реки, озера, железные и шоссейные дороги), требующих соответствующих конструктивных решений, которые обеспечивают как надежную работу трубопровода, так и беспрепятственную эксплуатацию пересекаемых искусственных сооружений.
В при сооружении МТ применяют подземную, полуподземную, наземную и надземную схемы.
Подземная схема укладки является наиболее распространенной (98% от общего объема сооружаемой линейной части).
От выбора схемы прокладки зависит надежность трубопровода. Так, при подземной схеме на участках с высоким стоянием грунтовых вод необходима специальная балластировка и надежное антикоррозионное покрытие, что значительно удорожает стоимость строительства. В этом случае следует подземную схему сравнить с другими возможными схемами и выбрать наиболее целесообразный вариант с учетом комплекса требований, предъявляемых к газопроводу на данном участке. Наземную и полуподземную схемы укладки иногда применяют в сильно обводненных и заболоченных районах. Недостатком ее является плохая устойчивость грунта насыпи, который оползает, а труба оголяется. Область применения полуподземной и наземной схем укладки более ограниченна, чем подземной. Надземную схему укладки трубопроводов применяют в основном при переходах через искусственные и естественные препятствия, районы горных выработок, участки многолетнемерзлых грунтов.
Выбор трасс МТ и их основные требования
Началу строительства любого МТ предшествует выполнение проекта, включающего выбор трассы, технико-экономические, конструктивные и технологические характеристики. От того, насколько удачно они определены, в значительной мере зависят эксплуатационные показатели и экономическая эффективность будущего трубопровода.
На тысячекилометровых расстояниях, которые пересекает трубопровод, встречаются самые разнообразные топографические, геологические и климатические условия, различные искусственные и естественные препятствия. При проектировании МТ приходится решать комплекс задач, связанных с экономией строительства трубопровода, с условиями его строительства. Разработаны методы проектирования МТ, позволяющие получить оптимальное решение по трубопроводу в целом и по отдельным его параметрам и характеристикам. Основной особенностью такого подхода является совмещение решения всех задач (технологических, конструкторских, экономических) на самом первом этапе — этапе выбора оптимальной трассы. Поиск оптимальной трассы осуществляется по цифровой модели. Представление многообразия природных условий цифровой моделью позволило однозначно оценить условия строительства и эксплуатации трубопровода в различных природно-климатических зонах и осуществлять процесс поиска оптимальных трасс с помощью ЭВМ.
Выбор трасс важен также для сохранения окружающей среды при сооружении и эксплуатации трубопровода. С этой же целью разрабатываются методы выбора наилучших створов и профиля перехода нефте-и газопроводов через реки, а также конструкции подводных трубопроводов, исключающие попадание нефти в водоемы.
Для выбора оптимальной трассы в первую очередь учитывается наиболее важные факторы, которые непосредственно влияют на её направление. Затем при детализации учитывается и влияние ряда менее важных факторов, которые не могут существенно изменить генерального направления трассы, но могут изменить ее положение на отдельных участках в пределах полосы варьирования шириной в несколько километров относительно генерального направления.
Все сведения можно подразделить на две основные группы: не зависящие от климатических, топографических и гидрогеологических условий, в которых будет прокладываться будущий трубопровод, и сведения, определяемые этими условиями.
К первой группе сведений относятся начальная, конечная и промежуточные (заранее указанные) точки трубопровода, его диаметр, вид и количество перекачиваемого продукта, кратчайшее расстояние между начальной и конечной точками; ко второй группе сведений — данные, которые в какой-либо мере зависят от положения будущего трубопровода и от природных условий, в которых он может оказаться (топографические, геологические и гидрогеологические условия, естественные и искусственные препятствия, населенные пункты, число перекачивающих станций). Особое значение в формировании планового и высотного положения трассы имеют топографические, геологические и гидрогеологические условия, а также наличие естественных и искусственных препятствий. Именно эти факторы, как показывает практика проектирования, в большинстве случаев и определяют как генеральное направление, так и детальную укладку трассы на местности.
Критерии оптимальности:
Среди множества трасс, которыми можно соединить две или несколько конечных и промежуточных точек, могут быть лучшие и худшие. Понятия «лучшие» или «худшие» приобретают реальный смысл, если оценка достоинства и недостатков трассы проводится с помощью общей для трассы в целом и ее элементов меры, или критерия. Если использовать для оценки трассы один критерий, то оптимальная трасса будет лучшей только с точки зрения какого-либо одного качества, характеризуемого этим критерием, но в то же время она может быть не лучшей с точки зрения другого качества.
Основные критерии, используемые при выборе оптимальных трасс трубопроводов:
Приведенные затраты. Общепризнанным критерием, универсально учитывающим большинство требований, при которых достигается основной экономический эффект (нормативная отдача от каждого вложенного в дело рубля при минимуме эксплуатационных издержек), являются приведенные затраты, определяемые выражением
wпр = Кс + Э,
где К — капитальные вложения; с — нормативный коэффициент эффективности капитальных вложений; Э — ежегодные эксплуатационные издержки.
Длина трубопровода. Необходимость в использовании такого критерия может возникнуть при выборе кратчайшей трассы, проходящей по местности, на характеристики которой наложены определенные ограничения.
Трудовые затраты. Использование этого критерия может быть целесообразным при уточнении положения трассы на местности после выбора ее генерального направления. Расчет в этом случае проводится только по трудовым затратам на сооружение трубопровода. Существенного изменения длины трассы при этом не произойдет.
Надежность функционирования трубопровода. Надежность магистрального трубопровода зависит от различных факторов (качества материалов, технологии строительства, эксплуатации и др.). 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.
Дата добавления: 2018-02-15; просмотров: 1383; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!