Магистральный газопровод: нюансы проектирования и строительства

Основные сооружения, входящие в комплекс магистрального газопровода

Согласно СНиП, магистральный газопровод включает в себя трубопровод и все ответвления с диаметром труб не более 1420 мм. Избыточное давление передаваемого газа не должно превышать 10 МПа.

В состав газопроводного комплекса входят следующие объекты:

Состав сооружений магистрального газопровода

• газовая скважина со «шлейфом»;
• газосборный пункт;
• газопромысловый коллектор;
• очистительные сооружения;
• газокомпрессорная станция;
• магистральный газопровод;
• запорные устройства;
• переходная компрессорная станция;
• переходы;
• линия связи;
• запасной набор труб;
• вдольтрассовая дорога с подъездами;
• газораспределительные станции;
• отводы;
• защитные сооружения;
• лупинг;
• городские газовые сети.

Лупинг – это трубы, укладка которых осуществляется параллельно основному трубопроводу. Лупинги сооружаются, если нужно повысить производительность трубопровода. Их месторасположения не имеет значения.

Лупинг газопровода

Техника безопасности при эксплуатации магистрального газопровода

Соблюдайте правила техники безопасности на участках где происходит установка магистрального газопровода

Магистральный трубопровод – это потенциально опасное сооружение, использовать которое можно только в соответствии со специальными инструкциями, регламентирующими строительство и эксплуатацию магистральных газопроводов.

За работой газопровода обязаны следить промышленные организации, использующие его. Они также должны завести специальный паспорт в двух экземплярах. К ним прилагается схема, на которую нанесены все трубопроводные детали, указан их тип, фирма-производитель, материал, установленная арматура.

Периодичность обхода или облета всей территории сооружения устанавливается в зависимости от нормативов обслуживания. В случае стихийного бедствия, которое могло повредить трубы, должен быть проведен внеочередной осмотр. Обследование переходов трубопровода через автомобильные дороги проводится ежегодно.

Охранная зона газопроводов

Чтобы газопровод работал без аварий и разного рода перебоев, устанавливается охранная зона.

Для разного класса газопроводов охранная зона соответственно разная. Это логично, ведь давление газа в магистральных газопроводах, например, I категории, составляет до 10 МПа, тогда как в распределительных среднего давления – от 0,005 МПа до 0,3 МПа.

Кроме того,размер охранной зоны зависит от того где расположен газопровод. Он может проходить как под землёй, так и под водой или же быть проложенным непосредственно по поверхности земли.

Ещё одним важным показателем, влияющим на размеры охранной зоны, является расположение газопровода, но в случае с системами среднего давления они важны не всегда, так как такие линии чаще всего проходят по населённым пунктам.

Охранную зону проектируют при проектировании газопровода и наносят на генеральный план землепользования на основании акта, выданного органами местного самоуправления.

Оборудование, маркировка и профилактические меры, возлагаются на организацию, обслуживающую газопровод, эта же организация выдаёт письменные разрешения на работы в охранной зоне.

Для чего нужна охранная зона газопровода?

Отсюда как бы логически вытекает, что охранная зона выполняет несколько функций:

• создаёт условия для работы газопровода;
• позволяет проводить регулярное обслуживание магистрали;
• способствует целостности газопровода и позволяет её контролировать;
• позволяет минимизировать последствия аварий трубопровода для населения и окружающей среды.

Что же такое — охранная зона газопровода?

Фактически это земля, или, вернее, участок земли на котором располагается сам газопровод, а также определённый участок, параллельный оси трубопровода, с обеих сторон от него.

Здесь следует помнить следующее:

• При прохождении трубопровода под водой к охранной зоне относится также водная гладь над трубопроводом.
• Обычно охранная зона маркируется специальными табличками зелёного или жёлтого цвета, которые могут располагаться как на специальных столбиках, так и на опорах электропередач, вышках связи. Часть табличек располагается под углом 30 о , они должны быть хорошо видны с воздуха. Расстояние между табличками не более 500-та метров, что позволяет их хорошо видеть.
• Таблички также размещаются в местах пересечения газопроводом автодорог, ЖД магистралей или других трубопроводов.

Обозначение газопроводов

В России каждый газопровод должен быть обозначен специальным знаком. Установка знаков должна быть оформлена совместным актом землепользователя предприятия, использующего магистральный трубопровод.

Гост маркировка трубопроводов

Знаки входят в магистральный газопроводный комплекс и являются важной его частью. Они служат ориентиром для обнаружения трубопровода

Благодаря им во время работ в охранной зоне можно увидеть территорию, по которой проходят трубы. Знаки показывают, что предприятие действует по нормам магистральных трубопроводов.

На знаке содержатся предупреждения и информация о магистральном газопроводе. Он представляет собой столб с двумя плакатами.

На одном, расположенном перпендикулярно поверхности, находятся сведения о ширине охраняемой территории, месте и глубине залегания труб, дополнительные технические параметры. На втором написано расстояние в километрах по всей длине труб. Он предназначен для обнаружения газопровода с воздуха, поэтому расположен с небольшим наклоном (до 30 градусов).

Процедура создания проекта

Работа над проектом газоснабжения частного дома начинается с расчетов, которые позволят определить количество газа, необходимое для бесперебойной подачи всех устройств, его использующих. Затем инженер приступает к планированию маршрута трубопровода.

Выполняется с учетом всех рекомендаций и требований строительных норм. Трубопровод соединяет здание с газопроводом или подземным резервуаром. В любом случае необходимо установить на участке подключения задвижку, перекрывающую подачу газа, и прибор учета на входе в здание.

В процессе создания проекта необходимо учитывать все условия эксплуатации. Например, редуктор давления следует установить на ответвлении газопровода к дому

Важный момент – выбор газового оборудования. Это должен сделать дизайнер с учетом пожеланий клиента. Специалист сможет подобрать модели оборудования, характеристики которых оптимальны для эксплуатации в существующих условиях.

Выбранные устройства следует приобретать только в специализированных магазинах. Это позволит исключить возможность приобретения некачественной или несертифицированной продукции.

Каждый из используемых газовых приборов должен иметь определенный технический паспорт и сертификат с определенными отметками. Эта документация впоследствии передается представителю газовой службы, который выдаст разрешение на ввод установки в эксплуатацию.

Проектировщик выполняет план размещения газового оборудования и внутренних трубопроводов. После его готовности проводится гидравлический расчет проектируемого трубопровода.

Это необходимо для определения точного размера труб на всех участках трубопровода. Кроме того, гидравлический расчет определяет потери давления в трубопроводе и подтверждает работу планируемой газовой сети. Только после этого вы можете приступить к составлению спецификаций.

Проектирование газоснабжения каждого устройства выполняется в строгом соответствии с нормативными требованиями

Результатом проделанной работы является:

• Рекомендации по эксплуатации и обслуживанию проектируемой газовой системы.
• Подробные чертежи узлов с пояснениями и рекомендациями по их устройству.
• Схемы газовых сетей от участка подключения до участка установки оборудования.
• Разрез здания и планы этажей с указанием расположения трубопроводов и мест установки оборудования.
• Описание мер, необходимых для защиты системы от различных негативных воздействий.
• Технические характеристики оборудования и материалов.

По окончании всех работ над проектом он передается на согласование в технический отдел службы, ранее выпустившей техническое задание. Специалисты внимательно проверит конструкцию на предмет безопасности и соответствия всем действующим нормам. По завершении аудита выдается решение об утверждении утверждения проекта или его можно вернуть на рассмотрение.

Последующий монтаж оборудования и прокладка газопровода должны производиться в строгом соответствии с согласованным проектом. Если изменения планируются во время строительства, их следует согласовать с техническим отделом и дождаться решения специалистов. В противном случае система не будет запущена.

необходимо знать, что вся исполнительная документация, иллюстрирующая проведенные работы, находится в архивах газовой службы. Следовательно, доказать правомерность произвольных изменений проекта не удастся.

Основные составляющие газопровода

Голубое топливо поступает по газопроводам через специальные распределительные станции, где клапаны автоматических регуляторов должны снижать давление и обеспечивать его стабильный требуемый уровень.

Газопроводные сети состоят из:

Схема газопровода

• внутренней магистрали;
• наружной магистрали населенных пунктов;
• системы автоматизированного управления;
• средств электрохимической защиты;
• регуляторных пунктов.

Вариантов монтажа газопровода может быть несколько. Выбор способа монтажа зависит от многих параметров и конкретного случая. Учитываются климатические условия, застроенность участка и другие параметры.

Виды магистральных трубопроводов

Магистральные конструкции, которые осуществляют транспортировку различного рода продуктов, могут быть разных видов. Их типы определяют по тем или иным параметрам.

Каждый тип трубопровода работает под определенным давлением и по этому критерию сети делятся на классы

В зависимости от показателей рабочего давления трубопроводы бывают:

1. І класса.

2. ІІ класса.

3. ІІІ класса.

К первому классу относятся конструкции с самыми высокими показателями рабочего давления, более 25 кгс/см². Второй класс обладает средним уровнем давления — от 12 до 25 кгс/см². Давление для третьего класса является самым низким — до 12 кгс/см².
Помимо этого, подобные конструкции разделяют на:

• магистральные;
• местные.

Магистральные трубопроводы, как уже было сказано, осуществляют перемещение различных продуктов от мест, где их добывают, до потребителей. Местные, в свою очередь, используются для сбора природного газа и распределения его в населённых пунктах или же на производствах различной направленности.

Кроме этого, существует классификация этих конструкций по диаметру. Исходя из показателей диаметра труб, выделяют 4 основных класса:

I — диаметр от 1000 и до 1200 мм;

II — с 500 до 1000 мм;

III — от 300 до 500 мм;

IV — 300 и ниже.

Существует несколько разновидностей магистральных конструкций по тому, как их прокладывают:

1. Наземные. Такой тип прокладывают на специальных опорах, используя арочный или балочный метод. В редких случаях применяется висячий метод.
2. Подземные. Прокладка этого типа трубопроводов осуществляется в почве посредством специальных канав. Помимо этого, конструкции могут монтироваться на опорах в тоннелях.

Магистрали делятся на наземные и подземные; первые устанавливаются на опорах либо просто укладываются на землю

Иногда встречаются ещё два типа конструкций: подводные и плавающие. Их применяют при прокладке по дну естественных водоёмов или же на поверхности воды.

Помимо этого, трубопроводы принято разделять по величине конструкции на:

1. Магистральные конструкции. Осуществляют транспорт разных веществ на многокилометровые расстояния. В большинстве случаев они переносят нефтегазовые продукты. В состав магистральных конструкций входят различные насосные установки и газораспределительные устройства. Помимо этого, они имеют линейные части и специальные агрегаты, которые выполняют подготовительную работу. Функционирование насосов осуществляется непрерывно. Сбои происходят редко, неполадки в конструкции устраняются очень быстро.

2. Технологические конструкции. Такие системы применяются на различных предприятиях. Они транспортируют необходимые для функционирования предприятия вещества: пар, газ и т. д. Помимо этого, они выполняют функцию отвода отходов производства.

3. Коммунально-сетевые трубопроводы. Применяются для переноса горячей воды или пара. Установка таких систем отличается своей сложностью. По выполняемой работе такие системы подразделяются на: транзитные, распределительные и разветвления.

4. Судовые трубопроводы. Такие системы применяются для перекачки сырья на судах различных типов. Они обладают отличительными свойствами и техническими характеристиками, которые зависят от характера работы.

Магистрали на перерабатывающих предприятиях называются технологическими

5. Машинные трубопроводы. Конструкции, которые имеют небольшие размеры относительно других типов и выполняют функции по подаче топлива, машинного масла и т. д.

По характеру транспортировки жидкости встречаются следующие виды конструкций:

• напорные.
• безнапорные.

Первый тип обладает внутренним абсолютным давлением среды, равным 0,1 МПа. Второй тип осуществляет перемещение жидкости за счёт наклона сооружения.

Виды трубопроводов по схеме производства

Схема изготовления таких систем дифференцирует их на два типа:

1. Простые.
2. Сложные.

Первый тип имеет последовательное соединение одной конструкции без ответвлений. Сечение такой системы может быть разного диаметра. Сложные конструкции являются сетью из труб и ответвлений. Такие конструкции могут обладать последовательными, параллельными и прочими вариантами соединения элементов.

Преимущества и недостатки газовых ПЭ-труб

Материалом изготовления труб для газопровода может быть не только полиэтилен, но и сталь или полипропилен, однако лидирующие позиции на рынке комплектующих для газопроводов занимают именно ПЭ-трубы.

Широкая популярность ПЭ-газопроводов обусловлена множеством достоинств полиэтиленовых труб:

• Долгий срок службы – не менее 50 лет: полиэтилен не разлагается в естественной среде, нейтрален ко многим химически активным веществам, вследствие чего не склонен к уменьшению внутреннего диаметра из-за образования отложений и не подвержен коррозии, устойчив к погодным изменениям.
• Надежность и безопасность: газонепроницаемые и прочные стенки труб не образуют протечек, гладкая внутренняя поверхность обеспечивает свободное движение газа, и в отличие от стальных труб полиэтиленовые не проводят электричество.
• Простота монтажа: трубы имеют небольшой вес, выпускаются в виде длинномеров, что в совокупности с их эластичностью, позволяет прокладывать газопроводы с минимальным количеством соединений, водо– и газонепроницаемость стенок позволяет обойтись без установки гидроизоляции, для работы не требуется защитное снаряжение и сложное оборудование.
• Экологичность: полиэтилен не выделяет в окружающую среду вредных веществ.
• Экономичность: полиэтиленовые газовые трубы имеют невысокую стоимость как самих труб, так и комплектующих, монтаж также не требует серьезных финансовых затрат.

Рекомендуем ознакомиться: Труба медная для системы отопления

При всех достоинств трубы из полиэтилена не лишены недостатков:

• Под воздействием солнечного света структура полиэтилена постепенно разрушается.
• Интенсивных нагрузок этот материал не выдерживает, поэтому под дорогами и линиями коммуникаций ПЭ-трубы необходимо укладывать в металлический футляр, а в регионах с повышенной сейсмической активностью их использовать нельзя даже в комбинации с кожухом.
• Диапазон выдерживаемых температур невелик – от -15 до 40 градусов, что вкупе с неустойчивостью труб перед ультрафиолетом и интенсивными нагрузками требует укладывания газопровода на глубину около 1 метра.

Техника безопасности при эксплуатации магистрального газопровода

Соблюдайте правила техники безопасности на участках где происходит установка магистрального газопровода

Магистральный трубопровод – это потенциально опасное сооружение, использовать которое можно только в соответствии со специальными инструкциями, регламентирующими строительство и эксплуатацию магистральных газопроводов.

За работой газопровода обязаны следить промышленные организации, использующие его. Они также должны завести специальный паспорт в двух экземплярах. К ним прилагается схема, на которую нанесены все трубопроводные детали, указан их тип, фирма-производитель, материал, установленная арматура.

Периодичность обхода или облета всей территории сооружения устанавливается в зависимости от нормативов обслуживания. В случае стихийного бедствия, которое могло повредить трубы, должен быть проведен внеочередной осмотр. Обследование переходов трубопровода через автомобильные дороги проводится ежегодно.

Виды газопроводов:

Газопроводы подразделяются на:

– магистральные газопроводы,

– газопроводы распределительных сетей.

Магистральные газопроводы предназначены для транспортировки газа на большие расстояния. Через определённые интервалы на магистрали установлены газокомпрессорные станции, поддерживающие давление в трубопроводе. В конечном пункте магистрального газопровода расположены газораспределительные станции, на которых давление понижается до уровня, необходимого для снабжения потребителей.

Газопроводы распределительных сетей предназначены для доставки газа от газораспределительных станций к конечному потребителю.

Магистральные газопроводы прокладываются, как правило, подземно (подземная прокладка). Прокладка трубопроводов по поверхности земли в насыпи (наземная прокладка), или на опорах (надземная прокладка), или под водой (подводная прокладка) допускается только как исключение при соответствующем обосновании. При этом должны предусматриваться специальные мероприятия, обеспечивающие надежную и безопасную эксплуатацию трубопроводов.

Резервные газопроводы сооружаются по стратегическим соображениям, для обеспечения гибкости в погрузке газовозов и для снижения длины маршрута транспортировки.

Магистральные газопроводы в зависимости от рабочего давления в трубопроводе подразделяют на:

– газопроводы I класса – при рабочем давлении свыше 2,5 до 10,0 МПа включительно,

– газопроводы II класса – при рабочем давлении свыше 1,2 до 2,5 МПа включительно.

Распределительные газопроводы в зависимости от рабочего давления в трубопроводе подразделяют на:

– газопроводы низкого давления – до 0,005 МПа,

– газопроводы среднего давления – от 0,005 до 0,3 МПа,

– газопроводы высокого давления:

• – 1 категории — от 0,6 до 1,2 МПа (для СУГ до 1,6 МПа),
• – 1а категории — свыше 1,2 МПа,
• – 2 категории — от 0,3 до 0,6 МПа.

Компрессорные станции

Компрессорные станции нужны для поддержания уровня давления и транспортировки необходимого объема газа по трубопроводу. Там газ проходит очищение от посторонних веществ, осушение, повышение давления и охлаждение. Пройдя обработку, газ под определенным давлением попадает обратно в газопровод.

Компрессорные станции, наряду с газораспределительными станциями и пунктами, входят в комплекс наземных сооружений магистрального газопровода.

К району стройки компрессорные установки транспортируются в виде полностью готовых к сбору блоков. Они возводятся на расстоянии примерно 125 километров друг от друга.

В состав компрессорного комплекса входят:

Компрессорная станция магистральных газопроводов

• сама станция;
• ремонтно-эксплуатационный и служебно-эксплуатационные блоки;
• территория, на которой расположены пылеуловители;
• градирня;
• емкость для воды;
• масляное хозяйство;
• газоохлаждаемые устройства и др.

Рядом с компрессионной установкой обычно возводят жилой поселок.

Такие станции считаются отдельным видом техногенного влияния на природную среду. Исследования показали, что на территории компрессорных установок концентрация оксида азота в воздухе превышает максимально допустимый уровень.

Они также являются мощным источником шума. Ученые выяснили, что длительное воздействие шума от компрессорной станции становится причиной нарушений в человеческом организме, и, как следствие, вызывает различные болезни и может привести к потере трудоспособности. Кроме того, шум вынуждает животных и птиц уходить на новые места обитания, что приводит к их переуплотнению и уменьшению продуктивности охотничьих угодий.

Узел установки предохранительной системы

Прокладка трубопроводов

Согласно СНиП, магистральные трубопроводы следует прокладывать подземно. В качестве исключения при необходимости (переходы через естественные и искусственные препятствия) допускается прокладка трубопроводов по поверхности земли в насыпи или на опорах. Допускается совместная прокладка нефтепроводов (нефтепродуктопроводов) и газопроводов в одном техническом коридоре.

Выбор трассы трубопроводов должен производиться по критериям оптимальности, при этом в качестве таких критериев принимают затраты на сооружение, техобслуживание и ремонт трубопровода при эксплуатации, учитывая и затраты по обеспечению охраны окружающей среды. Кроме того, учитывается металлоёмкость, безопасность, заданное время строительства и наличие дорог.

Прокладка магистральных трубопроводов не допускается в населенных пунктах, сельскохозяйственных и промышленных предприятиях, на аэродромах и железнодорожных станциях, а также в пределах морских и речных портов и пристаней. Также не разрешается прокладка магистральных трубопроводов в тоннелях железных и автомобильных дорог, в тоннелях совместно с электрическими кабелями и кабелями связи и трубопроводами иного назначения. Также запрещена прокладка трубопроводов по мостам железных и автомобильных дорог. Помимо этого, не допускается прокладка трубопроводов в одной траншее с электрическими кабелями, кабелями связи и другими трубопроводами — исключение составляют кабели технологической связи данного трубопровода на подводных переходах и на переходах через железные и автомобильные дороги. Ещё одним исключением является прокладка газопроводов диаметром до 1000 мм и нефтепроводов (нефтепродуктопроводов) диаметром до 500 мм по несгораемым мостам автомобильных дорог отдельных категорий. При прокладке трубопроводов по таким мостам, где проложены ещё и кабели связи, требуется согласование с Министерством связи России.

Минимальное расстояние от оси подземных (или наземных в насыпи) трубопровода до населенных пунктов, отдельных сельскохозяйственных и промышленных предприятий, зданий и сооружений, а также иных инфраструктурных объектов, рассчитывается в зависимости от класса и диаметра трубопровода и составляет от 10 м (кабели междугородной связи и силовые электрокабели) до 3000 м (от нефтепроводов до водозаборов). Допустимые расстояния указаны в части 3 СНиП 2.05.06-85 (СП. 36. 13330. 2012 -актуализированная редакция)

Заглубление трубопроводов до верха трубы следует принимать не менее 0,8 метра при диаметре трубы менее 1000 мм, и 1 метр при диаметре 1000—1400 мм (также при прокладке трубы в песчаных барханах, на пахотных и орошаемых землях). При этом на болотах или торфяных грунтах, подлежащих осушению, глубина заглубления должна составлять не менее 1,1 метра (то же — при пересечении оросительных и осушительных каналов). В скальных грунтах и болотистой местности при отсутствии проезда транспортных средств глубина заглубления должна составлять не менее 0,6 м.