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.
