книги из ГПНТБ / Иванцов, Олег Максимович. Индустриализация строительства магистральных трубопроводов

ВВЕДЕНИЕ

Для дальнейшего улучшения структуры топливного баланса страны в семилетием плане предусматривается опережающее

За ближайшие 15 лет добыча нефти по сравнению с 1957 г. возрастет в 4 раза, а добыча и производство газа в 13—15 раз. Уже к 1965 г. добыча нефти достигнет 230—240 млн. т (т. е. увеличится по сравнению с 1958 г. в 2 с лишним раза) и добыча газа — 150 млрд, м3 (что в 5 раз больше добычи 1958 г.).

Развитие нефтяной и газовой промышленности неразрывно связано с созданием мощного трубопроводного транспорта. Отда­ ленность месторождений от многих потребителей вызывает необ­ ходимость в организации больших грузопотоков нефти, нефте­ продуктов и газа.

Трубопроводный транспорт по сравнению с автомобильным, железнодорожным и водным транспортом наиболее удобен и экономичен.

Например, стоимость перекачки по новому нефтепроводу Туймазы—Уфа в 4—5 раз ниже железнодорожных и в 2—3 раза ниже водных перевозок. По другим направлениям стоимость перекачки меньше стоимости железнодорожных перевозок в 4— 6 раз. Чем больше расстояние, тем меньше транспортные расходы на магистральных трубопроводах на 1 т км. Так, например, на Транссибирском нефтепроводе Туймазы—Омск они будут в 6— 7 раз ниже, чем на железной дороге.

Общий технический прогресс в нашей стране оказал серьезное влияние и на развитие трубопроводного транспорта, область применения которого значительно расширилась для транспорта жидкостей, сыпучих и твердых материалов.

Во Львовско-Волынском угольном бассейне, например, про­ ложен промышленный углепровод длиной 62 км диаметром 300 мм. Уголь из Нововолынских шахт в смеси с водой подается по трубо-

3

проводу на электростанцию. По предварительным данным гидро­ транспортировка угля обходится в 4 с лишним раза дешевле, нем доставка его по железной дороге. Кроме того, высвобождается большое число железнодорожных вагонов. .

Семилетним планом развития народного хозяйства СССР

предусматривается увеличение грузооборота нефтепроводного транспорта по сравнению с 1958 г. примерно в 5,5 раза. В настоя­ щее время сооружаются крупнейшие магистральные нефтепро­

а газопроводов и отводов от них примерно 26 тыс. км. На рис. 1 приведена карта, где показаны все основные магистральные газопроводы, которые предстоит соорудить за семилетие. На карту нанесены также эксплуатируемые газовые магистрали.

Сооружение трубопроводов большой производительности по­ требовало применения труб значительных диаметров, а также мощных насосных и компрессорных агрегатов. Пропускная способность трубопроводов с увеличением диаметра растет ин­ тенсивнее, чем расход металла (рис. 2), капитальные затраты

истоимость эксплуатации.

Втабл. 1 приведены удельные затраты в строительстве и экс­

Рост объема строительства, расширение области использо­ вания трубопроводов, увеличение диаметров и длины труб по­ требовало изменения средств механизации, усовершенствования технологии и организации работ.

За короткий срок строительство трубопроводов из слабо­ механизированного вида строительства превратилось в высоко­ механизированную отрасль производства с применением боль­ шого числа специальных и общестроительных машин, автома­ тических процессов сварки, с комплексной механизацией отдель­ ных видов работ.

4

—у __________________2 ----3

В табл. 2 приведены данные, характеризующие уровень механизации основных процессов трубопроводного строительства.

Наряду с неуклонным совершенствованием строительной

Рис, 2. Рост пропускной способности трубопроводов в зависимости от увели­ чения диаметра.

техники сооружение наземных объектов магистральных трубо­ проводов и в первую очередь насосных и компрессорных станций остается менее механизированным и по своим организационным формам отстает от линейного строительства. Основными причинами этого являются недостаточная типизация проектных решений, низкая степень применения индустриальных конструкций, а также специфические условия расположения строительных пло­ щадок, их изолированность и удаленность от баз строительной индустрии, а иногда и от путей сообщения и, наконец, известная недооценка значения быстрого ввода в действие насосных и компрессорных станций.

Большим достижением советских трубопроводостроителей является круглогодичное ведение работ по сооружению маги­

6

Глава I

ТРУБЫ ДЛЯ ГАЗОПРОВОДОВ

ИНЕФТЕПРОДУКТОПРОВОДОВ

Вближайшие годы значительная часть трубопроводов будет сооружена из труб диаметром до 1020 мм. Строительство трубо­ проводов большого диаметра (до определенного предела) обеспе­

чивает высокую эффективность транспортировки газа, нефти и нефтепродуктов и значительное снижение удельной металло­ емкости (табл. 3).

Из общего количества труб, которые до 1965 г. потребуются для строительства трубопроводов, трубы диаметром 1020 мм составят примерно 3476 тыс. т, диаметром 820 мм— 1445 тыс. т, диаметром 720 мм — 2048 тыс. т и 529 мм — 1507 тыс. т. Та­ ким образом, трубы диаметром выше 500 ммсоставят более 75% от общего количества.

Потребность в трубах для магистральных трубопроводов в 1965 г. достигнет 1986 тыс. яг, или в 5,5 раза превысит потреб­ ность 1955 г. Для изготовления труб необходимо израсходовать огромное количество стали. Поэтому прогресс трубопроводного строительства неразрывно связан с проблемой снижения металло­ емкости стальных труб и замены их трубами из других мате­ риалов.

8

9

стали, содержащие значительное количество легирующих до­ бавок.

В процессе экспандирования трубе по всей ее длине придаются более точные геометрические размеры. При горячей правке калибруются только концы трубы, да и то с меньшей точностью.

Применение экспандирования позволило перейти на Челябин­ ском трубном заводе к выпуску труб диаметром 720 мм со стенкой толщиной 8 мм вместо 9—10 мм.

Однако наряду с общим улучшением качества даже трубы Челябинского завода из-за недостатков технологии изготовления имеют еще значительные допуски по геометрическим размерам. Техническими условиями для труб диаметром 720 мм Харцызского завода приняты допуски по диаметру концов ±3 мм, по косине их обрезки 4 мм, по усилению продольного шва -]-4 мм. Однако фактические допуски часто превышают нормативные. Некоторые трубы больших диаметров имеют допуски по оваль­ ности до 12 мм, по длине окружности до 30 мм и т. д.

Значительные отклонения от точных геометрических размеров затрудняют сборочно-сварочные операции, очистку трубопроводов и нанесение изоляции. Например, на некоторых трубах Харцызского завода вследствие отклонений в геометрической форме ширина кольца притупления оказывается неравномерной, а при снятии фасок получаются выхваты кромок величиной до 5 мм.

При сборке таких труб образуются недопустимые для авто­ матической сварки зазоры. Поэтому во избежание прожогов приходится применять подкладные кольца, а также выполнять ручную подварку, что резко повышает трудоемкость операций, нарушает ритм работ и снижает качество сварки.

Темп прокладки трубопроводов, качество сварочных, очист­ ных и изоляционных работ в значительной степени обусловли­ ваются качеством труб. Неточная форма труб препятствует внедрению высокопроизводительных механизированных про­ цессов и в частности осложняет решение задачи автоматической сварки поворотных стыков без подкладных колец. Таким образом, повышение точности геометрических размеров труб является одним из важнейших условий для комплексной механизации сооружения трубопроводов.

Значительное улучшение геометрической формы и качества труб, а также снижение их металлоемкости возможно при терми­ ческой обработке стали. Опыты, проведенные на Ждановском металлургическом и Ново-Краматорском машиностроительном заводах, показывают, что термическая обработка стали Ст.З позволяет увеличить предел текучести до 37—46 к/7'.ил/2 (по сравнению с минимальным его значением в неупрочненной стали 28—29 кГ/мм?}, а предел прочности до 53—65 kDmm? (по срав­ нению с 44,8—47,5 кГ/мм?'). Термическое упрочнение эффективно как для малоуглеродистых, так и для легированных сталей.

Термическая обработка, повышающая предел текучести и

10