Места установки линейной запорной арматуры

Учитывая ответственную роль, сложности конструктивного исполнения и немалую стоимость изделий, установка запорной арматуры на промышленных трубопроводах должна производиться только специалистами высокого класса. Как показывает практика, в таком процессе важно все – соблюдение правил, предписанных производителем, грамотный выбор места подключения, способы приладки изделий.

От того, насколько ответственно пользователь подойдет к работе, зависит не только окупаемость вложений, но и безопасность эксплуатации новой коммуникационной системы (или восстановленной, если монтаж запорно-регулирующей арматуры осуществляется по программе ремонта). Что здесь надо учесть?

Перед установкой запорной арматуры

Для многих крупных проектов распределение строительного бюджета до начала работ является нормой. При таком сценарии покупка арматурных изделий производится намного раньше их использования. Если это ваш случай, и до монтажа запорная арматура некоторое время будет храниться на складе, для нее нужно создать соответствующие условия. Хранить ее надо:

• в закрытой упаковке;
• при небольшой влажности;
• при температуре от 5 до 20 градусов тепла без резких перепадов;
• без прямого попадания солнечных лучей.

Заводскую упаковку желательно оставить запечатанной. Это позволит исключить риски попадания в прибор пыльного абразива. Если упаковка не сохранилась, желательно упаковать прибор в другую тару.

При длительном хранении металлические детали стоит периодически смазывать для профилактики коррозии.

То же касается резиновых уплотнителей: чтобы они не пересохли и не растрескались, применяют силиконовую смазку.

Этапы монтажа запорной арматуры

Процесс монтажа запорной арматуры делится на 3 основных этапа: подготовку, планирование и закрепление изделий. В рамках подготовительной стадии необходимо:

• прочистить трубопровод – удалить инородные предметы и грязь вручную или при помощи системы очистки (водной, воздушной);
• проверить фланцы на предмет целостности и отсутствия дефектов;
• подготовить устройства (распечатать, осмотреть, при необходимости – очистить корпус).

Планирование включает выбор места монтажа запорной арматуры и крепление обратного клапана (он обеспечит стабильность направления потока и предупредит гидравлические удары, которые сильно снизят срок службы оборудования). Ставится данный вид устройств строго на ровную площадку без поворотов и изгибов. В месте установки запорной арматуры не должно быть трещин, деформаций труб и других дефектов.

Монтаж запорной арматуры проводится двумя способами – фиксацией на фланцах (или других способах крепления) и сваркой. В первом случае важно не переусердствовать: чрезмерное усилие может повредить корпус и другие элементы устройства. При сварке прибор необходимо перевести в открытое положение (в некоторых случаях – промежуточное).

Основные правила

На каждом этапе есть правила установки запорной арматуры, которые нужно соблюдать для всех ее типов.

1. Перед монтажом запорную арматуру необходимо очистить с помощью щетки (вода, пар).
2. При выборе места следует ориентироваться на самую ровную площадку, при этом:
   • во избежание разгерметизации в местах стыковки недопустима установка запорной арматуры на трубопровод в месте изгиба;
   • участок для монтажных работ должен быть строго прямолинейным и предварительно очищенным от пыли и грязи;
   • состояние фланцев не может вызывать сомнений (их нужно проверить).
3. В процессе монтажа запорной арматуры трубопроводов надо обращать внимание на направление стрелок – оно должно соответствовать току рабочей среды. Сварочные работы следует проводить, предварительно переведя устройства в открытые положения. Затяжку креплений при бессварочной установке запорной арматуры надо жестко контролировать: она не должна быть чрезмерной во избежание механических повреждений корпуса и других частей устройства.

Аккуратность – главное правило при проведении монтажных операций. Именно в таких процессах дорогостоящее оборудование или крепежные фланцы чаще всего повреждаются.

Основные риски – падение изделий с высоты (сулит разбитый корпус и неправильную работу в будущем), чрезмерное давление на прибор во время фиксации (может привести к растрескиванию и коррозии короба или нарушению целостности уплотнителей, что сильно сократит срок службы изделий).

Правила монтажа запорной арматуры по видам

Для каждого из видов продукции класса существуют свои ограничения и рекомендации. Они указываются в инструкции по установке запорной и регулирующей арматуры, предоставленной производителем. Рассмотрим важные моменты при работе с самыми популярными вариантами арматурных изделий.

Задвижки

При фиксации задвижек важно обеспечить безопасность самих конструкций и их правильное положение. Переносят устройства только на стропах (обвязка корпуса).

Переносить задвижку за шток/штурвал нельзя, это может привести к ее повреждению и полному выходу из строя. На время приварки нужно установить шток стальной задвижки в верхнее положение.

Для некоторых представителей класса очень важно учитывать соответствие стрелок на корпусе и направления потока рабочей среды.

Дисковые затворы

Правила установки запорной арматуры этого типа:

• аккуратная затяжка соединений (большой риск при перетяжке резьбового крепежа повредить прокладку);
• при сварке – установить запирающий элемент в промежуточное положение между «открыто» и «закрыто»;
• диаметр монтажного фланца подбирается, равным диаметру трубопровода.

Шаровой кран

При работе с шаровым краном нельзя использовать щипцы, тиски и прочий зажимный инструмент. Повредить такие устройства очень легко. Устанавливается кран так, чтобы на него не приходилось давление подключенных приборов или самого трубопровода. Усилие при закреплении – до 30 Н.

Обратный клапан

Установка запорной арматуры для контроля тока жидкости всегда производится со строгим соблюдением направлений (меток на корпусе). В случае с обратным клапаном обязательным является соблюдение монтажных отступов и учет режима пульсации.

Рекомендации экспертов

От правильности установки запорной арматуры зависит долговечность и безопасность работы трубопровода. Потому здесь нет места ошибкам и недочетам. Требования к проведению сварочных работ должны соблюдаться строго.

Важное правило: для исключения поломки конструктивных элементов габаритных изделий, смещения их прокладок или повреждение уплотнителей под них сооружают основание – ставят бетонную плиту или делают заливку. В других случаях, если это предусмотрено проектом или того требует безопасный монтаж запорной арматуры, могут устанавливаться другие опоры.

Чрезмерное напряжение при эксплуатации запорно-регулирующих устройств – самый верный способ обеспечить их ранний износ. Оно возникает при неправильном выборе места на трубопроводе (деформации, повороты, изгибы).

Не стоит недооценивать и этап подготовки основных компонентов и систем к монтажным операциям. Проверять корпус конструкций на предмет целостности антикоррозионного покрытия, деформаций и прочих дефектов нужно очень внимательно. То же касается фланцев, монтажной площадки.

Самый надежный способ исключить многочисленные риски монтажных работ – доверить их квалифицированным специалистам с достаточным опытом и профессиональным инструментом.

Размещение запорно-регулирующей арматуры

Одной из основных составляющей любого ИТП (индивидуального теплового пункта), ЦТП  (центрального теплового пункта) и БТП  (блочного теплового пункта) является запорная и запорно-регулирующая арматура.

Она участвует в процессе регулирования расхода теплоносителя для приготовления ГВС (горячее водоснабжение), нагрева внутренних теплоносителей систем отопления и вентиляции, для отключения трубопроводов и различного оборудования в ИТП для проведения работ по профилактике, ремонту или промывке технологического оборудования, для гидравлической балансировки линий отопления. Если не проводить вовремя технического обслуживания арматуры и замены ее при выходе из строя, будет не правильно регулироваться расход теплоносителя через ТО  (теплообменник), что приведет к завышению температуры теплоносителя (Т2) возвращаемого в теплосеть, протекание теплоносителя через сальниковые уплотнения и самое главное нельзя будет перекрыть трубопровод в случаи аварии в ИТП.

В итоге при отсутствии регулярных работ по ремонту и замене запорно-регулирующей арматуры Заказчик получит отсутствие возможности регулировать различные линии отопления, что приведет к тому, что части его здания будут отапливаться не равномерно, что спровоцирует повышение расхода теплоносителя на обогрев и подпитку, но и в конечном итоге увеличенные платежи за расход тепловой энергии, которая расходуется не целесообразно, с высоким коэффициентом потерь из-за неправильной работы или недопустимого технического состояния запорно-регулирующей арматуры.

По функциональному назначению арматура подразделяется на следующие основные классы:

Запорная арматура — предназначена для перекрытия потока рабочей среды с определенной герметичностью.

Регулирующая арматура — предназначена для регулирования расхода путем изменения количества протекающей по трубопроводу рабочей среды. Регулирующая арматура управляется от постороннего источника энергии.

Распределительная арматура — предназначена для распределения потока рабочей среды по определенным направлениям или для смешивания потоков;

Предохранительная арматура — предназначенная для автоматической защиты оборудования и трубопроводов от недопустимого превышения давления посредством сброса избытка рабочей среды.,

Защитная  (отсечная) арматура  — предназначенная для автоматической защиты оборудования и трубопроводов от недопустимых или непредусмотренных технологическим процессом изменений параметров или направления потока рабочей среды, а также для отключения потока.

Фазоразделительная арматура — предназначена для автоматического разделения рабочих сред в зависимости от их фазы и состояния. Сюда относятся конденсатоотводчики, воздухоотводчики и маслоотделители.

Наша компания предлагает услуги по ремонту, замене и модернизации запорной и запорно-регулирующей арматуры.

Для вызова специалиста на замену запорно-регулирующей арматуры достаточно связаться с нами по телефону: +7 (499) 650-50-37 или отправить заявку.

Выбор задвижки

Задвижки для трубопроводов различаются по нескольким критериям:

• область использования;
• способ управления;
• размеры;
• способ крепления.

Для правильного подбора устройства необходимо полное совпадение всех факторов.

Где используются задвижки

Задвижки используются:

• в трубах, внутри которых проходит вода. Это могут быть как водопроводные или отопительные системы, так и канализационные трубы. Водопроводная задвижка состоит из диска, который перемещается внутри корпуса (рисунок выше);
• в печных трубах. Печная задвижка представляет собой металлическую пластину, которая двигается по направляющим элементам.

Задвижка для дымоходов

Задвижки на канализационную или иную трубу, проводящую воду, могут быть:

клиновыми. Устройство приводится в действие вращением моховика, который перемещает шпиндель с запорными дисками клиновидной формы. Герметичность устройства достигается путем установки на диски уплотнительных прокладок, полностью соответствующих форме запорного элемента;

Внутренне устройство клиновой задвижки

параллельными. Основная отличительная особенность состоит в наличии двух запорных элементов, соединенных пружиной. При перекрытии водоснабжения диски плотно прижимаются друг к другу, не пропуская проходящий поток.

Устройство и принцип работы параллельной задвижки

Параллельные задвижки являются более надежными, что позволяет использовать устройства в трубопроводах с повышенной температурой проходящей жидкости.

Способы управления арматурой

Задвижки могут управляться:

• вручную, вращением маховика или иного управляющего элемента. Такие устройства преимущественно устанавливаются на печные, канализационные и водопроводные трубы;
• при помощи автоматики. Преимущественная область использования автоматических задвижек – это отопительные системы.

Подбор размеров

Кроме предназначения, вида и способа управления задвижки необходимо подбирать по следующим факторам:

В зависимости от формы трубы задвижка может быть:

• круглого сечения. Предназначены для стандартных труб, проводящих жидкость;
• квадратного или прямоугольного сечения. Преимущественно задвижки в печной трубе.

Диаметр запорной арматуры должен полностью соответствовать диаметру труб, на которые предполагается установка устройства. Например, задвижка на 110 трубу должна быть диаметром 110 мм.

Способы крепления

По способу крепления запорная арматура подразделяется на устройства, фиксируемые:

резьбовым способом;

Задвижка, прикрепляемая при помощи резьбы

при помощи соединительных фланцев;

Задвижка, фиксируемая при помощи фланцев

при помощи сварки.

Задвижка, устанавливая методом сварки

На металлические бытовые трубопроводы преимущественно устанавливаются резьбовые задвижки. На промышленные трубопроводы ставят фланцевые устройства, а на трубопроводы, изготовленные из ПВХ — арматуру, соединяемую методом сварки.

Техобслуживание и ремонт

• Капитальный ремонт запорно-регулирующей арматуры в заводских условиях
• Техническое обслуживание запорно-регулирующей арматуры в трассовых условиях
• Расчистка охранных зон магистральных трубопроводов и линий ВЛ от древесно-кустарниковой растительности
• Капитальный ремонт и модернизация насосного оборудования
• Ремонт изоляционных покрытий
• Ремонт объектов обустройства линейной части трубопроводов (переезды, пересечения с коммуникациями, знаки , мелиоративные работы и т.д.). Устройство и ремонт вдольтрассовых проездов и дорог для производства ремонтных работ
• Монтаж, устройство ограждающих конструкций, благоустройство площадок крановых узлов (технологического оборудования)
• Устранение дефектов, ремонт труб и сварных соединений композитными усиливающими бандажами
• Геодезические работы, выполняемые на строительных площадках
• Укрепление земляного полотна травосеянием

За период с 2003 по 2019 год отремонтировано и поставлено на предприятия ПАО «Газпром» 1070 единиц запорно-регулирующей арматуры с номинальным диаметром от 150 до 1000 мм включительно и номинальным давлением от 1,0 до 36,0 МПа.

Качество ремонта соответствует требованиям стандарта ОАО «Газпром» (СТО Газпром 2-4.1-212-2008), что подтверждается положительными отзывами от газотранспортных предприятий.

Работы проводятся в соответствии с «Временным порядком организации ремонта трубопроводной арматуры Ду 300 – 1400 мм в заводских условиях» и «Исходными требованиями на поставку отремонтированных шаровых кранов Ду 300 – 1400 мм, Ру 8,0 МПа с неразъемным корпусом», утвержденными ОАО «Газпром».

ООО «Промгазинжиниринг» имеет всю необходимую техническую документацию на выполняемые работы (ТУ, протокол полигонных испытаний на отремонтированную запорную арматуру), достаточные производственные мощности, квалифицированный персонал. На отремонтированную запорную арматуру выдаётся паспорт установленного образца. Срок эксплуатации отремонтированной запорной арматуры более 25 лет.

• Заказчиками ООО «Промгазинжиниринг» являются: ООО «Газпром трансгаз Волгоград», ООО «Газпром трансгаз Казань», ООО «Газпром трансгаз — Кубань», ООО «Газпром трансгаз Махачкала», ООО «Газпром трансгаз Москва», ООО «Газпром трансгаз Нижний Новгород», ООО «Газпром трансгаз Самара», ООО «Газпром трансгаз Саратов», ООО «Газпром трансгаз Ставрополь», ООО «Газпром трансгаз Сургут», ООО «Газпром трансгаз Томск», ООО «Газпром трансгаз Уфа», ООО «Газпром трансгаз Ухта».
• ООО «Промгазинжиниринг» имеет в наличии обменный фонд отремонтированной запорной арматуры Ду 150 – 1400 мм.
•  Ремонт запорной арматуры включает основные этапы:

• Резка и сварные работы ЗРА с неразборным корпусом;
• Замена пружин и прокладок;
• Гальваника шаровой поверхности;
• Ремонт шаровой пробки с восстановлением геометрии рабочей поверхности и износостойкого покрытия;
• Заливка сёдел;
• Замена всех уплотнений;
• Ремонт привода с заменой уплотнений и восстановления рабочей поверхности цилиндров;
• Ремонт блока управления;
• Ремонт трубной обвязки;
• Доукомплектация при необходимости деталей ЗРА;
• Гидравлические испытания ЗРА на стенде.

В процессе ремонта шаровых кранов и приводов используются только сертифицированные материалы, рекомендованные заводами изготовителями запорной арматуры соответствующих марок.

На сегодняшний день освоен ремонт шаровых кранов российских производителей:

• «АЗТПА», Россия;
• «Пензтяжпромарматура», Россия;
• «ВолгоградНМ», Россия;

а так же импортных производителей:

• «Nuovo Pignone», Италия;
• «Грове», Италия;
• «JSW», Япония;
• «Со-Дю-Тарн», Франция;
• «Galli&Cassina», Италия;
• «Тормене», Италия.

Где устанавливают задвижки | Использование и применение

Монтаж трубопроводных систем различного типа и назначения не обходится без использования запорной арматуры. В этой связи вопрос о том, где устанавливаются задвижки, приобретает особую актуальность.

Этот тип изделия отличает надежность, обеспечивающая герметичность перекрытия движения потока среды в трубе, в сочетании с конструктивной простотой, гарантирующей продолжительный период эксплуатации.

Именно это делает металлопродукцию востребованными на различных объектах промышленного и коммунального назначения.

Длительная и беспроблемная эксплуатация детали становится возможной только при условии квалифицированного монтажа. Отсутствие ошибок со стороны мастера защитит систему от протечек и разрывов на узловом соединении.

Выбор задвижек и способа установки

Рис. 1 Трубопровод в эксплуатации.

Мест, где используются задвижки, действительно множество: трубопроводы промышленного назначения, коммунальные инженерные сети, водопроводы частного применения.

Выбор в их пользу определяется конструктивными особенностями и преимуществами, а способ выполнения монтажа выбирается с учетом типа задвижки, рабочего привода, габаритов трубопровода.

«Сибирский завод трубопроводной арматуры» не ограничивает выбор покупателя, позволяя ему принять решение, отвечающее текущим производственным задачам.

Устройство арматуры предусматривает размещение в корпусе двух внутренних седел и затворного механизма, закрепленного на шпинделе, соединенном, в свою очередь, с ходовой гайкой.

Использование привода (механического или автоматического типа) вызывает перемещение затвора, который может занимать два рабочих положения: открывать или перекрывать движение потока.

В промежуточном положении, с целью регулирования, запорная арматура не эксплуатируется.

Преимущественное отличие задвижки от альтернативных устройств состоит в низком гидравлическом сопротивлении. За счет этого удается снижать энергетические потери, возникающие при транспортировке жидких и газообразных сред. Именно поэтому они лидируют при монтаже магистральных систем и трубопроводов.

Конструкция задвижек

Тип затвора

По типу затвора, обеспечивающему перекрытие потока в трубопроводной системе, выделяются:

1. Клиновые задвижки (с жестким и упругим клином) отличаются полнопроходным исполнением с наличием невыдвижного штока. Клин как запорный механизм обеспечивает плотное перекрытие потока за счет применения уплотнительного материала (металл/резина). Присоединение к трубопроводу осуществляется приварным, резьбовым или фланцевым способом.

   Изделие устанавливается на трубопроводах магистрального и технологического типа. Оно адаптировано к воздействию высоких температур и давлению среды. Возможно использование клиновых задвижек и в коммунальном хозяйстве.

2. Параллельная задвижка отличается параллельным расположением пары седел и запирающих дисков запорного механизма с наличием фиксации с помощью пружинного элемента. Может выпускаться из стали и чугуна, оборудуется штоком выдвижного или невыдвижного типа.

   Герметичность затвора обеспечивается наличием металлических напаек в качестве уплотнителя, используемых между затвором и корпусом изделия.Установка практикуется в различных инженерных системах в промышленности и коммунальном хозяйстве.

Рис. 2 Типы приводов

В зависимости от способа управления можно выделить изделия:

1. С ручным управлением, где для перекрытия среды следует прикладывать физическую силу (вращать маховик). Такими задвижками чаще всего оборудуются водопроводные и канализационные системы.

2. Приводной тип управления, который позволяет регулировать работу системы дистанционно или удаленно.

Тот или иной способ управления трубопроводной арматурой вносит свои корректировки в регламент выполнения ее установки.

Выполнение установки

Рабочий проект и инструкция по выполнению монтажных работ – базовые документы, которыми руководствуются при установке задвижки.

Способы фиксации задвижки в трубопроводную систему

В зависимости от того, где применяются задвижки, выбирается и способ их крепления. Это может быть:

1. Резьбовое крепление. Чаще используется в трубопроводных системах бытового назначения.
2. Фланцевое соединение (с применением соединительных фланцев). Применяется при монтаже задвижек на объектах промышленного использования и магистралях.
3. Сварное соединение.

Место установки

Место установки задвижки выбирается с учетом производственной необходимости. При этом важно обеспечить удобный доступ к устройству, позволяющий управлять, контролировать параметры его работы, а также проводить текущую диагностику и ремонт.

Положение изделия на трубопроводе – важный фактор, влияющий на работоспособность. Лучше всего размещать его на трубопроводе шпинделем вверх. Это поможет снизить засорения и загрязнения шламом затворной камеры.

Наличие приводного управления предусматривает вертикальное расположение штока. А размещение устройства на открытом воздухе предполагает необходимость строительства навеса.

Меры безопасности при проведении монтажа

Рис. 3 Опоры под трубопровод и задвижки

В процессе установки запорных задвижек важно предотвратить появление изгибов, растяжений, перекручивания тубы. С этой целью под обе стороны трубопровода предварительно устанавливаются опоры.

При монтаже фланцевого крепления важно соблюсти параллельность между фланцами на задвижке и трубе. Недопустимо наличие каких-либо перекосов. Если же таковые появились, то исправлять ситуацию не следует путем интенсивной перетяжки болтового соединения или использованием дополнительных прокладок.

При наличии температурных колебаний (внутренних или внешних), а также при работе на трубопроводе диаметром более 100 мм, места установки задвижек следует усилить опорами или же использовать компенсатор, что поможет предотвратить появление деформации или смещения.

Подготовка к проведению монтажных работ

В большинстве случаев конструкция задвижек отличается двунаправленностью, что позволяет монтировать изделие без учета направления потока вещества в системе.

Первое требование перед началом монтажных работ – провести разгерметизацию изделия, удалить защитные колпаки, устранить консервационную смазку, провести предварительный осмотр на предмет целостности и отсутствия инородных тел в технических отверстиях.

Крайне важно провести проверку работоспособности изделия. Для этого затворный механизм переводится в крайние положения.

Место монтажа тщательно готовится: очищается участок трубы, убирается мусор и грязь.

Установка задвижки

Рис. 4 Место размещения

Крепление задвижки на трубу предполагает:

•  выбор удобного места для размещения;
•  зачистку отрезов, устранение загрязнения;
•  нарезку резьбы или крепление фланцев к отрезам с использованием сварки;
•  герметизацию участков соединения с применением уплотнительных колец и межфланцевых прокладок, выбор которых производится с учетом типа рабочей среды, температуры, давления в системе (резина, паронит, фторопласт) или герметиков, если задвижка крепится на резьбу.

Непосредственно крепление устройства происходит с помощью болтов-фиксаторов (при фланцевом способе) или путем вворачивания (при резьбовом соединении).

В ходе установке задвижек на трубопроводы с крупным диаметром сечения рационально применять специальное подъемное оборудование. При этом поднимать арматуру за конструктивные элементы (маховик, электропривод) недопустимо.

Если изделие монтируется в систему подземного трубопровода, то под него делается специальный насыпной настил.

По завершении монтажных работ проводится проверка на прочность и герметичность. В ее ходе затворная заслонка переводится в крайние положения: «открыто» и «закрыто».

Магистральные нефтепроводы

В состав линейной части магистральных нефтепроводов в соответствии со СНиП 2.05.06-86 и ВИТП 2-86 входят:

• трубопровод (от места выхода с промысла подготовленной к дальнему транспорту товарной продукции) с ответвлениями и лупингами, запорной арматурой, переходами через естественные и искуственные препятствия, узлами пуска и приема очистных устройств, а также блокировочные трубопроводы, установки электрохимической защиты трубопроводов от коррозии, линии и сооружения технологической связи, средства телемеханики трубопроводов;
• линии электропередач, предназначенные для обслуживания трубопроводов и устройства электроснабжения и дистанционного управления запорной арматурой и установками электрохимической защиты трубопроводов;
• противопожарные средства, противоэрозионные и защитные сооружения трубопроводов;
• емкости для хранения и разгазирования конденсата, земляные амбары для аварийного выпуска нефти, нефтепродуктов, конденсата и сжиженных углеводородов;
• здания и сооружения линейной службы эксплуатации трубопроводов;
• постоянные дороги и вертолетные площадки, расположенные вдоль трассы трубопровода, и подъезды к ним, опознавательные и сигнальные знаки местонахождения трубопроводов;
• пункты подогрева нефти и нефтепродуктов;
• указатели и предупредительные знаки.

Линейная часть в отношении выбора трасс, переходов через естественные и искусственные препятствия, устройства защитных сооружений, расчетов нефтепроводов на прочность и устойчивость (в том числе определения толщины стенок труб), противоэрозионных и противооползневых мероприятий, защиты от коррозии, материалов и изделий должна проектироваться в соответствии со СНиП 2.05.06 — 85.

К основным характеристикам конструкции линейной части относятся следующие группы данных:

• конструктивная схема прокладки трубопровода; координаты, определяющие ориентацию продольной оси трубопровода на всем протяжении трассы;
• основные пространственные характеристики конструктивных элементов с указанием допустимых отклонений от номинальных размеров, включая искажения формы изделий (номинальный наружный и внутренний диаметры труб, толщина стенки; допустимый нормативный разброс этих значений, допустимое отклонение поперечного сечения трубы от круговой формы, геометрические характеристики формы сварных швов и т.п.);
• физико-механические характеристики, включая прочностные свойства применяемых материалов и аналогичные характеристики металлов в зоне сварных швов. Состав и объем необходимой информации должен быть составлен или скорректирован с учетом выбранных для реализации расчетных схем;
• данные о начальной и (или) текущей дефектности материала труб, включая перечень возможных дефектов, данные о плотности и размещении дефектов в теле трубы.

Диаметр трубопроводов линейной части определяется расчетом в соответствии с нормами технологического проектирования.

При отсутствии необходимости в транспортировании продукта в обратном направлении трубопроводы проектируют из труб со стенкой различной толщины в зависимости от падения рабочего давления по длине трубопровода и условий эксплуатации.

Допустимые радиусы изгиба трубопровода в горизонтальной и вертикальной плоскостях определяют расчетом из условия прочности, местной устойчивости стенок труб и устойчивости положения. Минимальный радиус изгиба трубопровода из условия прохождения очистных устройств составляет не менее пяти его диаметров.

Длина патрубков (прямых вставок), ввариваемых в трубопровод, должна быть не менее 250 мм. В обвязочных трубопроводах НПС допускаются прямые вставки длиной не менее 100 мм при диаметре их не более 530 мм.

На трассе трубопровода предусматривается установка сигнальных железобетонных или деревянных знаков высотой 1,5 — 2 м от поверхности земли, которые должны быть оснащены соответствующими щитами с надписями-указателями. Знаки устанавливаются в пределах видимости, но не более, чем через 500 м, а также дополнительно на углах поворота. Определение категорий участков нефтепроводов производится по СНиП 2.05.06—85.

Трубы для нефтепроводов

Основной вид труб для нефтепроводов — стальные трубы.

Большая несущая способность, высокая стабильность механических и технологических свойств достигнуты благодаря совершенствованию технологии их изготовления и внедрения в нее разнообразных испытаний, а особенно 100%-го неразрушающего контроля качества сварных швов и металла. Это также позволило сделать трубы наиболее надежными и долговечными.

Для изготовления и ремонта резервуаров, газгольдеров, газонефтепроводов применяется низколегированная конструкционная сталь.

Она обладает рядом преимуществ по сравнению с углеродистой сталью обыкновенного качества: ее предел текучести σ1 выше на 50 % и более, меньше чувствительность к старению, меньше склонность к хладноломкости, хорошо сваривается, коррозионная стойкость выше в 1,5 раза, чем, например, у стали ВСтЗ.

Для строительства магистральных трубопроводов должны применяться трубы стальные бесшовные, электросварные прямошовные, спиральношовные и специальных конструкций, изготовленные из спокойных и полуспокойных углеродистых сталей диаметром до 500 мм включительно, из спокойных и полуспокойных низколегированных сталей диаметром до 1020 мм и низколегированных сталей в термически или термомеханически упрочненном состоянии для труб диаметром до 1420 мм.

Спиральношовные трубы дешевле прямошовных, так как стальная лента на 20—35% дешевле широколистовой стали. При этом достигается экономия металла (примерно на 10%) за счет снижения его расхода на обрезку после прокатки, уменьшения допусков по толщине и отходов при обрезке концов труб.

За счет спирального шва труба становится более жесткой, лучше сохраняет цилиндрическую форму при транспортировке. При эксплуатации трубопровода из спиральношовных труб главные напряжения располагаются под углом к направлению прокатки ленты, что повышает работоспособность металла.

Преимуществом спиральношовных труб также является то, что в процессе их изготовления металл труб практически не изменяет своих пластических и вязких свойста, а сам процесс производства труб легко поддается механизации и автоматизации.

Кроме того, металл спиральношовных труб работает в более благоприятных условиях, чем металл прямошовных труб, так как волокна его катаной структуры направлены под углом навивки к продольной оси трубы.

Недостатком спиральношовных труб считают большую протяженность сварных швов по сравнению с прямошовными трубами спиральношовные трубы нельзя гнуть, они плохо копируют местность.

Из-за строительства и эксплуатации магистральных трубопроводов в различных климатических условиях трубы делают в разном исполнении.

В обычном исполнении изготовляют трубы для трубопроводов, прокладываемых в средней полосе и южных районах России, для которых температура эксплуатации принимается от О0С и выше и температура строительства — 400С и выше.

В северном исполнении изготовляют трубы, для которых температура эксплуатации принимается от —20 до — 400С, а температура строительства — 600С и выше.

Устройства пуска и приёма средств очистки и диагностики

На магистральных нефтепроводах должны предусматриваться устройства приема и пуска скребка для их очистки в период эксплуатации, которые также можно использовать для приема и пуска разделителей при последовательной перекачке и поточных средств диагностики.

Устройства приема и пуска скребка размещаются на нефтепроводе на расстоянии друг от друга до 300 км и, как правило, совмещаются с НПС. Эти устройства должны предусматриваться на лупингах и резервных нитках протяженностью более 3 км, а также на отводах протяженностью более 5 км.

• Схемы устройств приема и пуска скребка в зависимости от их расположения на нефтепроводе должны обеспечивать различные варианты технологических операций: пропуск, прием и пуск; только пуск; только прием.
• Схемы устройств должны предусматривать возможность осуществления перекачки нефти по нефтепроводу без остановки НПС в процессе очистки нефтепровода.
• В состав устройств приема и пуска входят:

1. Камеры приема и запуска очистных устройств.
2. Трубопроводы, арматуры и соединительные детали.
3. Ёмкость для дренажа из камер приема и пуска.
4. Механизмы для извлечения, перемещения и запасовки очистных устройств.
5. Сигнализаторы прохождения очистных устройств.
6. Приборы контроля за давлением.

1. Трубопровод в пределах одного очищаемого участка должен иметь постоянный внутренний диаметр и равнопроходную линейную арматуру без выступающих внутрь трубопровода узлов или деталей.
2. При проектировании узлов равнопроходных ответвлений от основного трубопровода, а также неравнопроходных ответвлений, диаметр которых составляет свыше 0,3 диаметра основного трубопровода, должны предусматриваться проектные решения, исключающие возможность попадания очистного устройства в ответвление.
3. На участках переходов трубопровода через естественные и искусственные препятствия, диаметр которых отличается от диаметра основного трубопровода, допускается предусматривать самостоятельные узлы пуска и приема поточных устройств.
4. Трубопровод и узлы пуска и приема поточных устройств должны быть оборудованы сигаальными приборами, регастрирующими прохождение устройств.

Трубопроводная арматура

Нормальная эксплуатация трубопровода невозможна без арматуры — неотъемлемой части любого трубопровода. Расходы на арматуру составляют около 10—12 % капитальных вложений и эксплуатационных затрат.

Трубопроводная арматура представляет собой устройства, предназначенные для управления потоками жидкостей, транспортируемых по трубопроводам.

Запорная арматура линейной части трубопроводов, устанавливаемая через каждые 10 — 30 км, предназначена, в основном, для отсекания участка трубопровода при аварии или ремонтных работах. Практически арматура линейной части срабатывает редко (несколько раз в год). Кроме того, установку запорной арматуры необходимо предусматривать:

• на обоих берегах водных преград при их пересечении трубопроводом в две нитки и более;
• на нефтепроводах при пересечении водных преград в одну нитку — место размещения запорной арматуры в этом случае принимается в зависимости от рельефа земной поверхности, примыкающей к переходу, и необходимости предотвращения поступления транспортируемого продукта в водоем;
• на обоих берегах болот типа III протяженностью свыше 500 м;
• в начале каждого ответвления от трубопровода на расстоянии не менее 15 м;
• на одном или обоих концах участков нефтепроводов, проходящих на отметках выше городов и других населенных пунктов и промыхпленных предприятий — на расстоянии, устанавливаемом проектном в зависимости от рельефа местности.

Основное назначение запорной арматуры — перекрывать поток рабочей среды по трубопроводу и снова пускать среду в зависимости от требований технологического процесса, обслуживаемого данным трубопроводом. Кроме того, запорную арматуру применяют:

• для переключения потока или его части из одной ветви системы в другую;
• для дросселирования потока среды, т.е. изменения его расхода, давления и скорости.

Рациональная расстановка запорной арматуры по трассе трубопровода

Согласно СНиП 2.05.06-85 «Магистральные трубопроводы», запорная арматура на магистральных трубопроводах должна размещаться не реже чем через 30 км. Положение части задвижек также оговорено. Запорная арматура обязательно должна быть установлена:

• — на обоих берегах водных преград при их пересечении трубопроводом в две нитки;
• — в начале каждого ответвления от трубопровода;
• — на одном или обоих концах участков трубопровода, проходящих на отметках выше населенных пунктов и промышленных предприятий.

Кроме того, при размещении задвижек следует учитывать потенциальную угрозу загрязнения рек и водоемов. Желательно, по возможности, разместить арматуру в удобных для обслуживания местах (вблизи дорого, домов обходчиков и т.д.). А где должны быть установлены остальные задвижки?

Данная проблема в нашей стране изучалась Б.В. Самойловым. В качестве критериев размещения запорной арматуры он предлагает использовать один из двух:

• 1) величина стока нефти или нефтепродукта при авариях не должна превышать некоторой максимально возможной величины;
• 2) приведенные затраты, зависящие от секционирования, должны быть минимальны.

Рассмотрим основы решения задачи оптимального секционирования трубопроводов. Она решается в два этапа:

• 1) построение эпюры потенциального стока нефти (нефтепродукта) из трубопровода;
• 2) определение мест размещения линейных задвижек.

Пусть имеется перегон нефте- или нефтепродуктопровода, изображенный на рис. 1.

Прежде всего, выявляем точку, в которой потенциальный сток при разрыве трубопровода, (сток, происходящий за счет разности нивелирных высот точек профиля) будет равен нулю. Таковой у нас является точка А.

Ею весь рассматриваемый перегон делится на два самостоятельных участка, для которых и надо решать задачу расстановки запорной арматуры.

Рис. 1. Определение мест размещения линейных задвижек

Построим графическую зависимость объемов потенциального стока в каждой из точек профиля. Величину суммарного стока слева от рассматриваемой точки Vл будем откладывать сверху от горизонтали, а объема стока справа Vп — снизу.

Движение начинаем от точки А. Линии объемов потенциального стоков Vп для точек, расположенных справа от нее, повторяют профиль трассы нефтепровода. Отличие заключается в том, что линия Vп левее точки А повторяет профиль трубопровода, а линия Vл правее точки А является как бы его зеркальным отражением.

Для продолжения построений выявляем ближайшие к А точки, являющиеся местными вершинами для каждого из двух участков. Для точек В и С сток слева, для точки Д сток справа равны нулю.

Нулевые стоки будут и у точек с теми же геодезическими отметками на ветвях, нисходящих от точки А.

Во впадинах же профиля между двумя точками с равными геодезическими отметками (с каждой стороны точки А) местные величины стока будут минимальными.

При дальнейшем удалении от точки А влево и вправо снова находим точки (С и Д), являющиеся местными вершинами для каждого из двух участков и т.д.

После завершения построения эпюр Vл и Vп производим их сложение, получив эпюру суммарного потенциального стока Vс. После этого определяют места размещения запорной арматуры.

Пример рационального размещения запорной арматуры показан в приложении.