Трубопроводные коммуникации и их элементы

Трубопроводные сети, или коммуникации нефтебаз, составляются из следующих основных элементов:

1) труб разного назначения;

2) соединительных частей;

3) арматуры;

4) компенсаторов.

На нефтебазах вследствие небольшой протяженности технологических трубопроводов давление в них обычно не превышает 1,0 – 1,2 МПа, поэтому трубы применяют и арматуру, рассчитанную на давление до 1,6 МПа. Для нефтепродуктопроводов нефтебаз применяют стальные трубы из малоуглеродистой и низколегированной стали, обладающих хорошей свариваемостью. Эти трубы выпускают бесшовными, электросварными, спиральношовными и других конструкций. Трубы бесшовные для больших диаметров изготавливают горячекатаными, для малых диаметров холоднокатаными или холоднотянутыми. Трубы сварные для больших диаметров имеют продольный или спиральный шов, а для малых диаметров – продольный шов. Наибольшее применение имеют бесшовные горячекатаные трубы с наружным диаметром 57-426 мм и длиной 4-12 м из спокойной мартеновской стали марок 10; 20 и Ст4сп. Также применяют электросварные трубы диаметром 426-1620 мм из стали Ст2сп, Ст3сп, и Ст4сп. Диаметр и толщину стенок труб рассчитывают с учетом объема перекачки, величины рабочего давления, агрессивности среды, а также температуры.

Кроме металлических труб на нефтебазах применяются при сливе, наливе и раздаче рукава (гибкие шланги). Рукава изготовляются из нефтеустойчивых материалов.

По конструкции рукава делятся на резинотканевые (прорезиненные), резиновые, метало-резиновые и металлические. Наибольшее распространение имеют резинотканевые рукава. Их стенки состоят из чередующихся слоев прорезиненной ткани и тонких слоев резины.

По условиям работы резинотканевые рукава делятся на следующие:

1. всасывающие – работающие под вакуумом;

2. напорные – работающие под внутренним избыточным давлением;

3. всасывающее-напорные – способные противостоять как разрежению, так и давлению.

Во избежание сплющивания от атмосферного давления при работе под вакуумом внутри рукава помещена спираль из оцинкованной стальной проволоки или ленты. Напорные рукава, стремящиеся под действием внутреннего давления расширяться, снабжают наружной проволочной спиралью или специальной оплеткой. Всасывающе-напорные рукава изготовляются с внутренней и наружной спиралями. Диаметр рукавов 16 – 350 мм, длина от 1 до 18 м.

Основной вид разъемного соединения труб между собой – фланцевое соединение, при этом преимущественно используют приварные фланцы. Трубы диаметром 100 – 150 мм в отдельных случаях собирают на муфтах или при помощи нарезных фланцев. Для ответвлений применяют фитинги-колена, тройники, крестовины и др. На тех участках трубопроводов, где по условиям монтажа и эксплуатации не требуются разъемные соединения, главным образом на прямых участках, применяют сварные соединения. Сварка также используется для изготовления отводов и крутоизогнутых угольников.

Для обеспечения герметичности фланцевых соединений трубопроводов и арматуры применяют специальные прокладки, которые зажимаются между фланцами при помощи болтов. Материал прокладок выбирают в зависимости от физико-химических свойств транспортируемой жидкости или газа, их температуры и давления; преимущественно применяют прокладки из масла бензостойкой листовой технической резины толщиной 3-5 мм или паронитовые толщиной 1-4 мм, пропитанные минеральным маслом и покрытые графитовым порошком.

Сварные соединения имеют перед другими существенные преимущества, обеспечивающие простоту, прочность и плотность соединений, надежность в эксплуатации и экономичность в отношении расхода металла. Сварные соединения наиболее дешевы по сравнению с другими видами соединений.

Фланцевые соединения дороже сварных и по сравнению с последними имеют следующие недостатки:

1) возможно нарушение плотности соединения при деформации прокладки и ослабления болтов;

2) требуется больше металла на их изготовление;

3) увеличенные габариты соединения;

4) требуют периодической смены прокладок.

Для включения и выключения трубопроводов, а также для регулирования потока жидкости или газа на трубопроводах устанавливают арматуру в виде кранов, вентилей и задвижек.

Задвижки имеют наибольшее распространение в нефтебазовом хозяйстве, так как обладают малым гидравлическим сопротивлением, легко открываются и закрываются. Для облегчения открывания больших задвижек и осуществления дистанционного управления они снабжаются различными приводами – электрическим, пневматическим или гидравлическим. Наибольшее применение имеют задвижки с электроприводом. Кроме электроприводов в качестве дублера задвижки имеют ручной привод.

Сеть технологических трубопроводов вместе с установленной на ней аппаратурой и оборудованием связывает между собой все производственно-технологические сооружения и установки нефтебазы, обеспечивая выполнение необходимых операций по перекачке нефтепродуктов.

Схема обвязки резервуаров трубопроводами обычно выполняется двухтрубной, что обеспечивает возможность перекачки нефтепродуктов из одного резервуара в другой как в пределах данной резервуарной группы, так и между резервуарами соседних групп нефтебазы. Двухтрубная схема обеспечивает одновременный прием и выдачу нефтепродукта по разным трубопроводам.