Установка магистрального трубопровода

Решение для быстрой и экономичной транспортировки различных жидких и газообразных продуктов природного происхождения — установка магистрального трубопровода. Специальные технические сооружения прокладываются непосредственно от мест добычи нефти, газа или источника воды, до бытовых или промышленных пунктов потребления. Магистрали, состоящие из основных труб с системой ответвлений, являются важной частью инфраструктуры любой современной страны.

Виды магистральных трубопроводов

В зависимости от способа укладки магистралей из труб, они могут быть подземными, подводными и наземными. Для укладки труб в земле устраивают специальные траншеи, оборудованные бетонными кожухами. При наличии тоннелей, конструкции укладывают на опоры из металла и железобетона. Подводный способ транспортировки технических продуктов подразумевает высокое давление гидростатической среды, поэтому к конструкциям и материалам применяются особые требования прочности. При наземном способе трубы прокладывают балочным, висячим или арочным методом, используя для монтажа специальные виды опор.

Общие требования к магистральным трубопроводам

Все трубы, предназначенные для передачи промышленных продуктов на дальние расстояния, делятся на 3 основных класса, в зависимости от давления, которое они способны выдерживать:

• 1-й класс – выше 25 кгс/см2;
• 2-й класс – 12 – 25 кгс/см2;
• 3-й класс – ниже 12 кгс/см2.

Магистральные конструкции обеспечивают самую быструю и недорогую транспортировку нефтегазовых продуктов на различные расстояния, которые могут достигать нескольких тысяч километров. В связи с необходимостью создания надежных транспортных соединений, используются прочные опоры и подвесные сооружения, тепловая изоляция и запорная арматура. На протяжении транспортного потока устанавливаются агрегаты, предназначенные для подготовительных и распределительных работ. Особое место в системах занимают насосные установки, работа которых происходит в непрерывном режиме. Контроль над постоянным давлением в системах осуществляется с помощью измерительных датчиков давления, распределяемых через определенные отрезки магистрали.

Выбор надежного материала для изготовления магистральных труб зависит от многих технических показателей. Среди них основными считаются – вид транспортируемого вещества и особенности климата или среды, в которой прокладывается трубопровод. Основными материалами для изготовления прочных конструкций являются металл и композиты. Для производства металлического трубопроката применяются чугун и низколегированная сталь. Реже встречаются системы, выполненные из асбестобетона или керамики. У каждого вида материала имеются свои преимущества и недостатки.

Самым востребованным материалом для строительства масштабных трубопроводных систем на данный момент остается стальной металлопрокат. Изделия из металла обладают высокой надежностью, экономичностью и долговечностью. По способу производства такие трубы делятся на несколько видов:

• сплошные или бесшовные, с максимально допустимым диаметром 529 мм;
• с одним продольным сварным швом, с диаметром от 219 мм;
• с опоясывающим спиралевидным швом от 200 мм.

Длина всех труб, по принятым требованиям ГОСТа, варьируется в пределах от 10,5 до 11,6 метра. Также по существующим критериям прочности рассчитывают толщину стенок трубы и допустимые диаметры наружных поверхностей. Исходя из разницы климатических особенностей, которые оказывают различное внешнее влияние на эксплуатацию трубопроводных магистралей, конструкции делятся на обычные (от 0 градусов и выше) и северные (от -40 до -20 градусов). Низколегированные сорта стали, которые обычно применяются для изготовления магистральных труб, в процессе производства проходят различные виды специальных обработок. Например, закаливание и покрытие антикоррозийным слоем.

Иногда в системах применяют более хрупкие чугунные детали, невосприимчивые к коррозии и выдерживающие значительное давление грунта при подземном способе прокладывания трубопровода. При локальном водо- и газоснабжения используют гибкие и долговечные трубы из пластиковых материалов. Они успешно компенсируют расширение транспортируемых материалов, происходящее в результате нагревания или повышения давления в системе.

Особенности установки трубопроводных систем

При планировании маршрута магистральных трубопроводных систем, соблюдают условия их максимально допустимой приближенности к населенным пунктам, электросетям, железнодорожным мостам, автомобильным переездам и морским портам. Часто монтаж магистрального трубопровода осуществляется в сложных природных условиях. Среди них могут оказаться пустынные или горные регионы, заболоченные местности и речные преграды. Местами система может состоять из одиночно пролегающей сварной и утепленной трубы, а иногда из конструкций, уложенных параллельными рядами. Расстояния между синхронно расположенными линиями труб рассчитываются, исходя из их назначения, общей длины, климатических условий и технологических правил, принятых для определенного вида магистральных конструкций. Так, для труб с диаметром до 1000 мм допустима глубина заложения до 0,8 метра. Трубопроводные цилиндрические конструкции, имеющие размер диаметра более 1000 мм, могут закладываться на глубине около 1 метра.

Для монтажа магистральных систем в районах горных разработок, трубы необходимо защищать с помощью специальных компенсаторных устройств, повышающих устойчивость к сейсмической активности. Когда подземная установка магистралей не представляется возможной из-за провалов нестабильного грунта, то выбирают надземный способ монтажа. Прокладка трубопровода над поверхностью земли заметно ускоряется, благодаря промышленному изготовлению труб с нанесенным на них слоем, предусматривающим защиту от коррозии, мороза или излишнего нагревания.