Запорно-предохранительная арматура, применяемая в системах магистрального транспорта. Устройство и назначение.

Запорная арматура предназначена для полного перекрытия рабочей среды в трубопроводе и пуска среды в зависимости от требования технологического процесса. Основное назначение запорной арматуры – перекрывать поток рабочей среды по трубопроводу и снова пускать среду в зависимости от требований технологического процесса, обслуживаемого данным трубопроводом, обеспечивая герметичность, как в затворе, так и по отношению к внешней среде. Запорная арматура по количеству применяемых единиц составляет 80% всей арматуры.

К запорной арматуре относят задвижки, а к предохранительной –обратные и предохранительные клапаны.

Задвижка-это запорное устройство, в котором проход перекрывается поступательным движением затвора перпендикулярно движению потока транспортируемой среды. Задвижки широко применяют для перекрытия потоков газообразных и жидких сред в трубопроводах с диаметрами условных проходов от 50 до 2000 мм при рабочих давлениях 0,4…20МПа и температуре среды до 450°С.

На отечественных магистральных нефтепроводах обычно применяют стальные клиновые задвижки с электро – или гидропневмоприводом. В газовой промышленности их применяют на газопроводах и трубопроводах компрессорных и газораспределительных станций.

В сравнении с другими видами запорной арматуры задвижки имеют следующие преимущества: незначительное гидравлическое сопротивление при полностью открытом проходе; отсутствие поворотов потока рабочей среды; возможность применения для перекрытия потоков среды большой вязкости; простота обслуживания; относительно небольшая строительная длина; возможность подачи среды в любом направлении.

Наиболее целесообразны и экономичны оправданы проектирование и изготовление задвижек с диаметрами условных проходов более 300…400 мм,так как при этом их габаритные размеры и стоимость меньше аналогичных показателей кранов и вентилей.

Для повышения гидравлической эффективности и надежности работы газопроводов предприятия периодически продувают и очищают внутренние полости трубопроводов очистными поршнями. При строительстве газопроводов предусматривают установку узлов запуска и приема очистных устройств, локальное повышение скорости газа и др.

При эксплуатации магистральных газопроводов значительные трудности создает запыленность газа. Установлено, что износ рабочих колес центробежных нагнетателей прямо пропорционален содержанию пыли в газе. Наибольшую эрозию металла рабочих колес нагнетателя вызывают фракции пыли размером более 20 мкм. При воздействии смоченной пыли на металл интенсивность эрозии возрастает.

Источник: Мустафин Ф.М. Трубопроводная арматура. - 2003г

 

Особенности прокладки магистральных нефтепроводов

По болотистой местности.

Болотом (торфяником) со строительной точки зрения называется избыточно увлажнённый участок земной поверхности, покрытый слоем торфа мощностью 0.5м и более, если менее 0.5м-заболоченные земли.

Прокладку трубопроводов целесообразно проводить в зимнее время (технология такая же, как и в нормальных условиях)

Болота по характеру передвижения по ним строительной техники делятся на следующие типы:

I — болота, целиком заполненные торфом, на которых допуска­ются работа и неоднократное передвижение болотной техники с удельным давлением 0,02 — 0,03 МПа или работа обычной техники с помощью щитов, еланей и дорог, снижающих удельное давление на поверхность залежи до 0,02 МПа;

II — болота, целиком заполненные торфом, на них допускаются работа и передвижение строительной техники только по щитам, сланям или дорогам, снижающим удельное давление на поверхность залежи до 0,01 МПа;

III — болота, заполненные растекающимся торфом и водой с пла­вающей торфяной коркой. Здесь допускаются работа только специ­альной техники на понтонах или обычной техники с плавучих средств.

На болотах и заболоченных участках должна, как правило, предусматриваться подземная прокладка трубопроводов и, как исклю­чение, при соответствующем обосновании — укладка трубопрово­да по поверхности болота в теле насыпи (наземная прокладка) или на опорах (надземная прокладка).

При соответствующем обосновании в случае подземной про­кладки трубопроводов через болота II и III типов длиной свыше 500 м допускается предусматривать прокладку резервной нитки.

Как правило, переходы трубопроводов через болота являются участками высоких категорий.

Подготовка трас­сы: выемка торфа, отсыпка песчаного грунта, устройство песчаных свай (для повышения несущей способности болот), осушение, про­мораживание, устройство лежневой дороги для прохождения тя­желых строительных машин и на период эксплуатации (на болотах I и II типа). На устройство лежневой дороги требуется 1500 м³ древе­сины на 1 км дороги.

Земляные работы по подготовке траншеи в зависимости от мощности торфяной залежи можно выполнять при:

• слое торфа до 1 м — одноковшовым экскаватором обратной лопатой или экскаватором в паре с бульдозером (бульдозер снимает слой торфа в полосе 4 — 5 м до минерального грунта; отставая на 15 —30 м, работает одноковшовый экскаватор);

• мощности > 1,5 м — экскаватором, передвижением по дну траншеи (прямая лопата), при этом необходимо обеспечить откачку из траншеи воды;

Разработку траншей:• при помощи экскаватора, оборудованного обратной лопатой, установленного на салазках (4 — 5 труб диаметром 500 — 800 мм и длиной 7 - 8 м) или экскаватора, установленного на плавучем понтоне;

• устройство траншей взрывом. В результате взрыва образуется траншея глубиной до 2 м и шириной 5 — 6 м.

Подземная прокладка трубопроводов в зависимости от вре­мени года, методов производства работ, степени обводненности, несущей способности грунта и оснащенности строительного участ­ка оборудованием осуществляется следующими способами:

• укладкой с бермы траншеи или лежневой дороги (как в нормаль­ных условиях);

• в специально создаваемую в пределах болота насыпь.

• сплавом;

• протаскиванием по дну траншеи (аналог строительства подводных переходов).

Участки трубопроводов, прокладываемые в подводной траншее через болота или заливаемые поймы, а также в обводненных районах, должны быть рассчитаны против всплытия (на устойчивость положения). Для обеспечения устойчивости положения следует предусматривать специальные конструкции и устройства для балластировки (утяжеляющие покрытия, балластирующие устройства с использованием грунта, анкера и др.).

Завершающим этапом процесса укладки является балластиров­ка или защемление трубы в проектном положении при помощи навески одиночных утяжеляющих грузов или специальных анкер­ных устройств.

Закрепляют в основном трубы, имеющие положительную и ну­левую плавучесть. Иногда закрепляют трубы с отрицательной пла­вучестью. Это делается только в том случае, когда возможно обра­зование на каком-либо участке газовых пузырей или требуется обеспечить пригрузку труб для предотвращения выпучивания под воздействием продольных сил. Трубопровод закрепляют путем утя­желения его или с помощью анкеров.

Утяжеление трубопровода осуществляют железобетонными грузами, бетонированием труб, грунтом. Навеска грузов выпол­няется трубоукладчиками с лежневой дороги, кранами с салазок или с понтона.

Закрепление трубопровода анкерами можно выполнять тремя основными способами — завинчиванием анкеров, забивкой и выстреливанием их из гарпунных пушек.

Засыпку трубопроводов, уложенных в траншею на болотах в летнее время, осуществляют с помощью: бульдозеров на болот­ном ходу; одноковшовых экскаваторов на уширенных гусеницах, перемещающихся вдоль трассовой дороги; одноковшовых экскава­торов на сланях с перемещением непосредственно вдоль траншеи; легких передвижных гидромониторов путем смыва грунта в траншею, а в зимнее время после промерзания грунта применяют бульдозеры, одноковшовые экскаваторы и роторные траншеезасыпатели.

При наземной прокладке трубопровода в насыпи применяют: хворостяную или торфяную выстилку, уплотнённый торф с минеральной обсыпкой(насыпь), лежневая дорога, противопожарная канава.

Принципиально прокладка газопроводов от прокладки нефтепроводов отличается только объёмами и схемами балластировки, т.е. при прокладке газопровода в обязательном порядке проводят мероприятия по предупреждению всплытия газопровода.

 

Источник: Коршак А.А., Нечваль А.М. Проектирование и эксплуатация газонефтепроводов. – СПб: Недра, 2008. – 488с.