Нефть - главное богатство
России

Прокладка трубопроводов


Существуют два основных вида прокладки трубопроводов: наземный и подземный. При наземной прокладке трубопроводы укладываются на опорах. Подземная прокладка бывает канальная (в каналах и туннелях) и бесканальная (непосредственно в грунте).

На нефтебазах, в зависимости от целесообразности, используются оба вида прокладки. Выбор способа прокладки определяется рельефом местности, характером грунта, уровнем грунтовых вод, уклоном трубопроводов, диаметром труб, их количеством и протяженностью.

Наземная прокладка трубопроводов

Применяется главным образом для незастывающих и маловязких нефтей и нефтепродуктов в следующих случаях:

  1. при коротких разветвленных коммуникациях с большим количеством узлов управления;
  2. при высоком стоянии уровня грунтовых вод и при наличии грунтов с высокой коррозийной способностью или скальных;
  3. при неблагоприятном рельефе местности с препятствиями в виде- оврагов, ручьев, заболоченных мест и т. п.

В отдельных случаях наземная прокладка допускается для масел и темных нефтепродуктов, но с устройством тепловой изоляции на трубах в целях сокращения потерь тепла в окружающую среду при перекачке подогретых нефтепродуктов.

Наземные трубопроводы прокладываются в пределах резервуарных парков и сливо-наливных устройств на несгораемых опорах, а на всей остальной территории нефтебаз - на опорах из любых материалов. Высота опор трубопроводов определяется местными условиями и технологической необходимостью, (создание уклонов, присоединение на определенных отметках и пр.).

Наземные трубопроводы должны быть удалены от зданий и сооружений не менее чем на 3 м и только в случаях прохождения трубопроводов вдоль глухих стен (без оконных и других проемов) это расстояние может быть сокращено до 1 м. В местах пересечения трубопроводов с автодорогами или железнодорожными путями устраиваются переходы или эстакады, закрытые снизу и исключающие возможность попадания продукта на полотно дороги.

Наземные трубопроводы подвержены воздействию значительных температурных колебаний наружного воздуха, что вызывает изменение длины трубопроводов от нагревания и охлаждения. Во избежание деформаций трубопроводов, а также расстройства их стыков и повреждения арматуры, трубопроводы обязательно должны быть оборудованы устройствами для компенсации изменений их длины.

Прокладка наземных трубопроводов дешевле других способов и менее трудоемка, так как не требует проведения работ по рытью траншей, устройству каналов и т. д. Кроме того, при наземной прокладке трубопроводы доступны для наблюдения и ремонта.

Существенными недостатками наземной прокладки трубопроводов являются: загромождение территории нефтебаз, усложнение пересечений с дорогами и образование газовых мешков в трубопроводах со светлыми нефтепродуктами, происходящее в летнее время в результате нагрева трубопроводов солнечными лучами.

Бесканальная подземная прокладка

Применяется для газопроводов и для продуктопроводов, перекачивающих светлые и темные нефтепродукты, имеющие температуру застывания ниже 0° С.

Бесканальная подземная прокладка трубопроводов для высоковязких или парафинистых нефтепродуктов, застывающих выше 0° С, допускается при обязательном опорожнении труб по окончании перекачки или при замещении вязкой жидкости маловязкой, не застывающей во время остановок перекачки.

Трубы укладываются на дно траншеи, спланированное в соответствии с проектными отметками. При твердых грунтах под укладываемую трубу делается подсыпка из песка слоем 10-20 см. Наружная поверхность трубы покрывается антикоррозийной изоляцией. Траншея с уложенной трубой засыпается вынутым грунтом.

Грунт предохраняет трубопроводы от остывания, являясь своеобразной тепловой изоляцией. Тепловые потери подземных трубопроводов значительно меньше наземных (в 3-4 раза).

Глубина заложения трубопроводов в грунт находится в пределах от 0,8 до 1,8 л и в редких случаях более 1,8 л. Она определяется рядом факторов, например, колебанием температуры грунта, величиной капитальных затрат по прокладке трубопроводов, возникающими напряжениями в трубопроводах и др.

Прокладка трубопроводов для нефтепродуктов и газа в зоне промерзания грунтов технически возможна, а с экономической стороны - выгодна и целесообразна, так как она дает уменьшение объема земляных работ и ускоряет строительство; кроме того, в эксплуатации облегчаются обнаружение и устранение аварий, а также производство ремонтных работ.

Трубопроводы для транспортирования обводненных нефтепродуктов должны прокладываться ниже глубины промерзания грунта во избежание замерзания воды в моменты бездействия трубопровода, если он не освобождается от нефтепродукта.

Глубину заложения следует назначать на основании анализа условий технологической и тепловой работы трубопроводов с учетом технико-экономических соображений. Для трубопроводов, транспортирующих светлые нефтепродукты, маловязкие и беспарафиннстые нефти, глубину заложения, считая от поверхности земли до верха трубы, рекомендуется назначать: для европейской части СССР, средней и южной части Казахстана и Среднеазиатских республик -0,8; для Урала, Сибири и Северного Казахстана - 0,9-1,2 ж.

Для трубопроводов, транспортирующих вязкие, парафинистые и быстрозастывающие нефти и нефтепродукты, а также нефти, требующие подогрева, глубина заложения должна назначаться дифференцированно, в зависимости от физико-химических свойств (температуры застывания, вязкости, условий выпадения парафина и т. д.), температурного режима работы трубопровода и эксплуатационных расходов.

Канальная и туннельная прокладки

Применяются преимущественно для паропроводов и продуктопроводов, транспортирующих вязкие, требующие высокого подогрева, нефтепродукты. Для светлых нефтепродуктов такая прокладка применяется только в отдельных случаях.

Совместная прокладка в одном туннеле продуктопроводов для светлых и для вязких подогреваемых нефтепродуктов не рекомендуется из-за пожарной опасности и теплового влияния трубопроводов друг на друга (возможны нежелательные нагрев светлых и охлаждение темных нефтепродуктов).

Не разрешается вместе с продуктопроводами прокладывать газопроводы, так как при утечках газа в каналах и туннелях может образоваться взрывоопасная смесь газа с воздухом.

Каналы устраиваются непроходные, а туннели полупроходные и проходные. Проходным считается туннель, имеющий высоту не менее 1,6 м. Ширина каналов и туннелей определяется количеством труб, конструктивными и экономическими соображениями. Проход в туннеле для обслуживающего персонала должен быть не менее 0,7 м. Непроходные каналы неудобны тем, что при доступе к трубопроводам требуется разбирать перекрытие канала.

Каналы и туннели сооружаются только из несгораемых материалов, т. е. из железобетона, бетона, кирпича и бутового камня. Конструкции их могут быть монолитные и сборные. Последние находят широкое применение при больших масштабах строительства.

Дно каналов и туннелей делается с уклоном для отвода воды, проникшей в них, к сборным колодцам.

При большом количестве продуктопроводов их целесообразно располагать вертикальными рядами.

Туннели оборудуются вентиляционными шахтами, расположенными на расстоянии 25 м одна от другой. Входы в туннель с несгораемыми лестницами устраиваются через каждые 50 м.

Арматура на узлах трубопроводов устанавливается в колодцах или в уширениях туннелей, отделенных от последних глухими стенами. Заглубления каналов и туннелей определяются профилем укладки трубопроводов.

Прокладка трубопроводов в туннелях дороже других видов прокладки, но она обеспечивает большие эксплуатационные преимущества.

Уклоны трубопроводов

Все трубопроводы в целях их опорожнения от перекачиваемых жидкостей или для стока образующегося в них конденсата при транспортировании газов должны прокладываться с уклонами к месту откачки или выпуска жидкостей.

Минимальные уклоны для трубопроводов различных назначений приведены в таблице.

Минимальные уклоны трубопроводов

Назначение трубопровода

Величина уклона

Для нефти и светлых нефтепродуктов

0,003

Для темных нефтепродуктов и масел

0,005

Нефтегазосборные сети:

 

самотечные

0,003

напорные

0,0015

Газопроводы подземные:

 

по ходу газа

0,002

против хода газа

0,004

Газопроводы наземные:

 

по ходу газа

0,003

против хода газа

0,006

Паропроводы

0,002