Схема строительства магистральных газопроводов

Прокладка трубопроводов

Виды монтажа магистральных систем могут осуществляться в нестандартных климатических условиях: в пустынях, горах, болотной местности, а также при переходах через различные природные препятствия.

Сборка трубопровода может производиться одиночным методом или с применением технического коридора. Во втором случае располагают параллельно идущие трубы

Расстояние от подземных и наземных конструкций до населённых пунктов и других построек определяются исходя из конкретного случая по размеру, диаметру, важности и другим показателям трубопровода

Расстояние между параллельными трубопроводами рассчитывают исходя из правил технологий поточного строительства и других важных показателей. Глубину размещения конструкции определяют в зависимости от диаметра труб, входящих в её состав и особенностей местности. Эти данные представлены в таблицах ниже.

Таблица 1

Изоляция для магистральных газопроводов

Особая часть работ по устройству газопровода, для которой также может разрабатываться отдельный проект. Главное требование к изоляции таких сооружений – стойкость перед коррозией и агрессивными веществами в составе почвы. Также покрытие должно быть сплошным, водонепроницаемым, прочным и термостойким. В практике строительства магистральных газопроводов чаще используются следующие виды изоляционных покрытий:

• Полиэтиленовые заводские полотна нанесения с порошковым покрытием и диэлектрическими свойствами.
• Покрытия на основе полиэтилена для трассовой укладки. Это широкая группа изоляторов, которые могут выполняться в ленточном виде или в составе с битумной смесью. Второй вариант отличается стойкостью к высоким температурам.

В некоторых случаях функции изоляторов для магистральных газопроводов могут выполнять и лакокрасочные материалы наподобие эпоксидной краски. Но такие решения допустимы только для контуров с наземной прокладкой, так как защитное покрытие этого типа будет требовать регулярного обновления.

Особенности газгольдерного (сжиженного) топлива

Газгольдер (GasHolder) – это банальный резервуар для хранения газа (пропана + бутана). Туда он закачивается в сжиженном виде. Потом постепенно эта “жидкость” переходит в газообразное состояние, поднимая давление в емкости. И уже за счет высокого давления газ выдавливается из резервуара в трубы для подачи в дом.

Использование в газгольдерах пропана и бутана обусловлено наличием этих газов в достаточно больших объемах и простоте технологии их сжижения

По сути, бутан и пропан – это побочные компоненты, остающиеся после выделения метана из поднятого из недр «природного газа». Их доля в выкачанной из земли смеси нередко достигает 30%.

Плюс они же образуются при переработке попутного газа, который выходит из скважин вместе с нефтью. Их приходится либо сжигать в факелах на месторождении, либо искать способы применения в энергетике.

Газгольдеры могут быть применены для хранения различных газов. Но для автономного газоснабжения частных домов принято использовать оборудование, рассчитанное на пропан-бутановую смесь. Ее еще называют сжиженным углеводородным газом (СУГ). Заниматься сжижением метана для закачки в подобные бытовые емкости слишком дорого и невыгодно.

Смесь сжиженного пропана с бутаном (СУГ) различается на:

• зимнюю;
• летнюю.

Бутан дешевле пропана. Но он быстрее замерзает при отрицательных атмосферных температурах, поэтому в зимнюю смесь его добавляют в меньших долях. Зимой СУГ стоит дороже не из-за желания энергетиков заработать побольше, а из-за технологической необходимости увеличивать в нем процентное содержание дорогостоящего пропана.

Однако закупать сжиженный газ летом впрок не стоит. В зимний период при сильных морозах летний состав может “замерзнуть”. В лед он не превратится, а вот переходить из жидкого состояния в газообразное станет в меньших объемах.

Емкость газгольдера обычно рассчитывают так, чтобы углеводородного газа в нем хватало на полгода бесперебойной работы всего установленного в коттедже газового оборудования

Газгольдеры бывают вертикальными и горизонтальными, а также подразделяются на:

• подземные;
• надземные.

В российских климатических условиях рекомендуется монтировать только подземный вариант. При низких температурах на улице сжиженный пропан-бутан начинает менее эффективно испаряться.

Легче вырыть глубокий котлован, чтобы дно газгольдера оказалось ниже уровня промерзания грунтов на участке. Утеплять и искусственно поддерживать в емкости нужные для испарения температурные параметры, устанавливая специальные испарители, выходит дороже.

Некоторые “специалисты” утверждают, что вертикальные газгольдеры в сравнении с горизонтальными аналогами имеют более низкие показатели тепловой отдачи. Зеркало испарения внутри них гораздо меньше. И это действительно так. Меньше площадь жидкости сверху – меньше ее испаряется.

Однако в вертикальных резервуарах СУГ процесс испарения протекает с несколько более высокой скоростью, что полностью компенсирует меньший размер «зеркала». Результат в итоге получается практически одинаковым. Не зря же в Скандинавии, где климат во многом схож с российским, предпочитают монтировать газгольдерные емкости как раз в вертикальном исполнении.

Затраты на услугу газификации

Использование природного газа отличается экономичностью, бесперебойной подачей и высокой экологичностью. Когда владельцы и ответственные лица промышленных предприятий, заводов, фабрик осознают будущие преимущества от газификации, они задаются вопросом о стоимости услуг по проведению газопроводов.

Аналогичные вопросы задают и собственники частных домовладений, которых стоимость подключения беспокоит не меньше, чем руководителей и совет директоров предприятий. По сути статьи расходов для частных и коммерческих потребителей схожи, разница в основном заключается в тарифных ставках.

Проведение газопровода возможно только при наличии подтверждения технической возможности от газораспределительной организации. После вынесения вердикта о допустимости подсоединения к газовой магистрали составляется смета на выполнение работ

С одной стороны, необходимую документацию можно собирать лично. При этом придется столкнуться с проблемами документального оформления, тратить личное время, деньги и вникать во все процессы. Непосредственно монтаж газовых систем должен осуществляться в соответствии с утвержденными госорганами нормами и правилами.

Провести такие работы смогут только компании, специализирующиеся на устройстве газопроводных коммуникаций. Можно воспользоваться услугами мелких бригад, подрядчиков или бригад крупных служб.

С другой стороны, на рынке функционирует ряд компаний, предоставляющих комплексные услуги по устройству газоснабжения промышленных и коммерческих предприятий. Такие организации за заранее оговоренную сумму проведут весь комплекс работ, включая документальное оформление, закупку оборудования и монтаж всех систем.

Качественные комплексные услуги по проведению газопровода с поэтапным сопровождением от проектирования до запуска всех систем предоставляют только сертифицированные компании. При обращении к некомпетентным специалистам продвижение работ может застопориться еще на начальном этапе

Конечно, услуги таких компаний обойдутся недешево. Однако они гарантируют высокое качество работы и выполняют заказы в максимально короткие сроки.

Стоимость услуг специализированных компаний варьируется в зависимости от ряда факторов:

• мощность монтируемого оборудования, измеряемая в кВт;
• количество объектов на территории предприятия, которые будут газифицироваться;
• наличие и количество технологических газопотребляющих устройств;
• спроектированная длина газопровода, измеряемая в метрах;
• геологические условия трассы, по которой будет проводиться газопровод.

Для того чтобы сэкономить на газификации рекомендуется придерживаться следующих советов:

• утепление газопроводящих конструкций снижает теплопотери отапливаемых объектов и необходимую мощность оборудования;
• монтаж современных отопительных установок окупается в короткие сроки благодаря их высокой энергоэффективности;
• при наличии промышленных объектов по соседству стоит задумать о совместном проектировании подводящих газовых путей;
• рассчитать наиболее оптимальную трассу и способ прокладки газовых путей.

В среднем на осуществление всех этапов начиная с проектирования и заканчивая запуском систем газообеспечения уходит от 12 до 15 месяцев.

Планируемые к возведению газопроводы в России

Карта газопроводов России на стадии разработки включает в себя пять участков. Не реализован проект «Южного потока» между Анапой и Болгарией, строится «Алтай» — это газопровод между Сибирью и Западным Китаем. Прикаспийский газопровод, который будет поставлять природный газ с Каспийского моря, в перспективе должен проходить через территорию РФ, Туркменистан и Казахстан. Для поставок из Якутии в страны Азиатско-Тихоокеанского региона строится еще одна трасса — «Якутия-Хабаровск-Владивосток».

Магистральные газопроводы представляют собой комплексы сооружений, которые предназначены для перемещения горючих газов с мест их добычи или производства к конечным местам потребления.

Классификация магистральных газопроводов (согласно рабочему давлению):

• І класса – высокого давления, более 25 кгс/см2;
• ІІ класса – среднего давления, 12-25 кгс/см2;
• ІІІ класса – низкого давления, до 12 кгс/см2.

Кроме того, газопроводы могут быть:

• магистральными – сооружают с целью передачи газа из мест добычи к конечным пунктам (как уже говорилось ранее);
• местными – с целью сбора природного газа для распределения его в городах, промышленных предприятиях.

Магистральные газопроводы России имеют разную производительность. Она определяется, исходя из данных по топливно-энергетическому балансу тех районов, где предполагается создание газопровода, определение рационального годового количества газа с учетом объемов использования ресурса на перспективу лет после начала эксплуатации магистрального газопровода.

Обычно производительность магистрального газопровода характеризуют как количество газа, которое поступает в него за год. В основном, производительность будет иметь показатель, меньший за это значение из-за неравномерного использования газа по дням недели или сезонам года. Это обусловлено колебаниями температуры внешнего воздуха и режимом работы пользователей газа. Это обусловлено колебаниями температуры внешнего воздуха и режимом работы пользователей газа.

Для увеличения производительности магистральных газопроводов на разных участках могут быть сооружены лупинги. В случае расчетов стационарных режимов работы газопроводов во время решения некоторых задач место расположения лупинга не имеет значения.

Существенным образом увеличить производительность газопровода может монтаж на компрессорных станциях центробежных нагнетателей с приводом от газовых турбин или мощных электромоторов. Первый тип машин использует топливо в виде газа, а именно – транспортируемый газ. Сжигание такого газ в камерах сгорания этих аппаратов не представляет большой проблемы по сравнению с применением жидкого топлива.

Это один из главных факторов, который влияет на выбор определенной системы автоматического регулирования производительности объектов. Протекание переходных процессов в газопроводах не должно осуществляться произвольно. Переходные процессы в системах с автоматическим регулированием обычно имеют затухающий характер.

Во время расчета и исследования динамики процессов регулирования производительности магистральных газопроводов, исследователи имеют дело с инерционными процессами, которые обязаны своей спецификой движущемуся потоку газа по трубопроводу; с другой стороны – малоинерционными процессами, порожденными влиянием масс подвижных элементов компрессионных аппаратов. Принимая к вниманию сложность этого автоматизированного комплекса, вполне допустимо рассмотрение влияние этих факторов разных порядков отдельно.

Управление магистральным газопроводом России обычно осуществляется государственной компанией, которая следит за состоянием всей системы и нанимает квалифицированных работников. Также она следит за регулярным повышением уровня квалификации последних.

Сооружение линейной части магистрального газопровода

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

Сооружение линейной
части магистрального газопровода

Введение

Трубопровод — сооружение, состоящее из плотно соединенных
между собой труб, деталей трубопроводов, запорно-регулирующей аппаратуры,
контрольно-измерительных приборов, средств автоматики, опор и подвесок,
крепежных деталей, прокладок, материалов и деталей тепловой и
противокоррозионной изоляции и предназначенное для доставки массовых жидких и
газообразных продуктов с мест их добычи к местам потребления.

Современные экономические условия поставили ряд проблем
отрасли строительства предприятий нефтяной и газовой промышленности: ускорение
темпов, ликвидация сезонности и повышение качества трубопроводного
строительства.

Комплексное решение этих проблем может быть выполнено на
основе системного анализа и зависит, прежде всего, от принятия оптимальных
проектных решений, принятия новых материалов и конструкций, повышения уровня
механизации, разработки и внедрения более современной технологии производства
работ, а также прогрессивных форм организации строительства мощных
трубопроводных систем.

Линейное строительство, к которому относится и строительство
трубопроводов, обладает одной важной особенностью — разнообразием и
изменчивостью характера местности вдоль трассы трубопроводов, требующих
применения различных технологических схем и технологии строительства. Это
изменение может быть настолько существенным, что требует полного технического
переоснащения строительных подразделений, выполняющих определенный вид работ

Данная работа посвящена проектированию и разработке
технологии строительства участка газопровода протяженностью 1000 м и диаметром
1220 мм, проходящего в грунтах типа суглинки легкие. При этом конструктивная
схема прокладки — подземная с прямоугольной формой траншеи.

Принимаем к использованию трубы в заводской изоляции, поэтому
на месте производится только изолирование сварных стыков труб. Следует учесть и
наличие подъездных путей хорошего качества к месту непосредственного проведения
работ, имеющихся вследствие освоенности данной территории.

Разработка траншеи производится экскаватором с обратной
лопатой ЕТ-26-30, т.к. в породе нет твёрдых включений и валунов.

Устройство основания траншеи выполняется песком, который
доставляется автосамосвалами из карьера, расположенного на расстоянии 17
километров от строительного участка газопровода. Погрузка песка в автосамосвал
производится карьерным погрузчиком Амкодор 352. Разгрузка песка в траншею
производится с помощью лотка, устройство основания траншеи производится
бригадой — землекопов, которые выравнивают основание траншеи.

Доставка труб с предприятия — изготовителя осуществляется
железнодорожным транспортом. По прибытию железнодорожного состава на пункт
разгрузки, находящийся на расстоянии 10 километров от места ведения работ,
производится разгрузка железнодорожных вагонов с одновременной погрузкой труб
на трубоплетевозы.

Доставка труб на расстояние 10 километров осуществляется
автопоездом трубоплетевозным в составе автомобиля-тягача 596012 и
прицепа-роспуска 904702.

Разгрузка труб осуществляются автокраном марки КС — 45721.

Таким образом, основными задачами курсового проектирования
становятся разработка технологической схемы, обоснование используемых
строительных, транспортных машин и оборудования, а также организация проведения
работ.

Технология строительства

Сооружение выполняется в несколько этапов. На основе проекта выполняются земельные работы, монтажные операции прокладки и засыпные мероприятия. Сначала формируется траншея глубиной 50-150 см. На ее днище делается засыпка с дренажными слоями из песка и щебня, после чего устанавливаются опорные блоки на основе бетона или металла. На этой базе в дальнейшем производится непосредственное строительство магистральных газопроводов с применением сварки для соединения отдельных сегментов. После завершения монтажа и проверки качества силовой фиксации выполняется засыпка линии.

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

Расходы на эксплуатацию и обслуживание

Хорошо отрегулированное газовое оборудование практически не требует обслуживания, так как нагара и копоти не образуют ни сжиженный, ни магистральный газ. Профилактические работы и контрольные осмотры регулярно проводятся независимо от вида топлива, и затраты на них примерно одинаковы.

В эксплуатационные расходы при использовании сжиженного газа могут войти расходы на электроэнергию, если в системе применены испарители с электрическим нагревом. Испарители устанавливают в мощных промышленных системах  для увеличения скорости образования паровой фазы, а также с наземными газгольдерами, так как естественное испарение бутановой составляющей прекращается при отрицательных температурах.

Но электрические испарители обычно используют в системах с относительно небольшим потреблением газа, и они расходуют не так много энергии. В высокопроизводительных системах применяют испарители с жидкостным нагревом, тепло для которых производится за счет сжигания того же сжиженного газа.

Так что, расходы на эксплуатацию и обслуживание для систем, работающих на магистральном и сжиженном газе, практически одинаковы.

Заключение

Специфика строительства и эксплуатации газовых трубопроводов в принципе обуславливается повышенными требованиями к обслуживаемой среде. Вопросы безопасности с этой точки зрения играют особую роль, что отражается и на линейном управлении магистральных газопроводов, которое предполагает обеспечение комплексного и постоянного контроля рабочих параметров системы. Вместе с давлением регистрируются показатели расхода, температуры, влажности и состояние электромеханических контуров. Эти и другие параметры сети позволяют держать под контролем и показатели эффективности газоснабжения целевых объектов. Технически подобные задачи реализуются с помощью автоматической аппаратуры, которой оснащаются те же диспетчерские пункты и компрессорные станции.

Выводы и полезное видео по теме

Нижеприведенная подборка видеоматериалов поможет вам разобраться во всех нюансах выбора оборудования для газификации коттеджа.

Видео #1. Подключение магистрального газа пошагово:

Видео #2. Достоинства автономной газификации:

Видео #3. Все нюансы монтажа газгольдера:

По всем параметрам магистральный газ по подключению и потреблению обойдется дешевле СУГ из газгольдера. Особенно это касается вопроса первоначальных трат. Но если газовой магистрали рядом с домом нет, то протягивание трубы может также влететь в большую копеечку.

Здесь лучше предпочесть вариант с газгольдером: он дорог, но зато полностью автономен и с ним не нужно будет опасаться аварий на газопроводе.

А как вы считаете, что лучше: установка газгольдера или подключение к централизованному газоснабжению? Пишите, пожалуйста, комментарии в расположенном ниже блоке. Задавайте вопросы, размещайте фото по теме статьи, делитесь известными только вам полезными техническими нюансами.