19.Трубопроводные системы. Классификация технологических трубопроводных систем

Трубопроводный транспорт широко применяется на предприятиях нефтехимической, химической, нефтеперерабатывающей, нефтяной и газовой промышленности. В нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности стоимость трубопроводных систем составляет до 2530 % от общих затрат на технологическую установку, продолжительность их сооружения достигает 50 % от продолжительности строительства объекта. При проектировании на долю трубопроводов приходиться около 30 % всех трудозатрат От качества проектирования и сооружения трубопроводных систем в значительной степени зависят экономичность, надежность и безопасность эксплуатации технологических установок.

Технологические трубопроводные системы (ТТС) представляют собой сооружения для транспортировки жидких, газообразных, газожидкостных и содержащих твердые частицы продуктов от начального пункта-источника до конечного пункта-потребителя. В циркуляционных системах один и тот же аппарат может быть одновременно источником и потребителем.

Классификация ТТС приведена в табл. 12.1. К внутрицеховым относятся трубопроводы, соединяющие различные агрегаты и блоки установок. Межцеховые трубопроводы соединяют установки и цеха предприятия; к ним относятся также трубопроводы общезаводского хозяйства. По внезаводским трубопроводам на объект подают сырье, топливо и отводят продукты.

Таблица 13.1 - Классификация технологических трубопроводных систем

Признаки классификации

Трубопроводные системы

1

2

Назначение трубопроводных систем

Продукто-проводы

Топлив-ные сис-темы

Системы инертного газа

Факельные системы

Линии тепло-, водо- и хладоснабжения

Расположение на объекте

Внутрицеховые

Межцеховые

Внезаводские

Схема ТТС

Неразветв-ленные

Разветвлен-ные

Кольцевые

Комбиниро-ванные

Агрегатное состояние перекачиваемой среды

Газ

Жид-кость

Пар

Газ-жид-кость

Газ-твердые частицы

Жидкость-твердые частицы

Газ-жид-кость-твердые частицы

Свойства и параметры перекачиваемой среды

Группы: А, Б, В; категории: I, II, III, IV, V

Коррозионные свойства среды

Для неагрессивных и малоагрессивных сред

Для среднеагрессивных сред

Для высокоагрессивных сред

Рабочее (условное) давление

Вакуум-ные р<0.1MПа

Безнапор-ные р=0.1MПа

Низкого давления 0,1 Мпа< <ру< <1,6 MПа

Среднего давления 1,6 Мпа ру 10 MПа

Высокого давления ру< 1,6 MПа

Рабочая температура

Низкотемператур-ные (ниже -40 оС)

С нормальной температурой ( -40 450 оС)

Высокотемпера-турные (выше 450 оС)

Тип изоляции

Без

С тепловой изоляцией

Антикор-

изоля-ции

без обогрева

с обогревающими трубами-спутниками

с обогревающими рубашками

с электрообо-гревом

розионное покрытие, гидроизо-ляция

Наличие регулирующего устройства

Без регулирующего устройства

С регулирующим устройством

Источник движения потока

Насос

Компрессор

Эжектор

Аппарат с избыточным давлением

Нефтяные и газовые скважины

Продолжение таблицы 13.1.

1	2
Характер движения потока	Стационарный				Нестационарный
Режим движения потока	Ламинарный	Критический		Турбулентный “смешанный” “квадратичный”
Реология жидкости	Ньютоновская жидкость				Неньютоновская жидкость
Характер теплового процесса	Изотерми-ческий	Неизотермический адиабатный изоэнтальпийный политропный
Способ прокладки	Надземный на опорах и эстакадах		Подземный в каналах в грунте			В помещении
Вид нагрузки	Со статистическими нгрузками				Со статистическими и динамическими нагрузками

В зависимости от физико-химических свойств и рабочих давлений и температур перекачиваемой среды технологические трубопроводы разделяют на группы и категории (табл. 12.2), которые указывают в проекте для каждого участка трубопровода с постоянными рабочими параметрами. Трубопроводы для сред с рабочей температурой ниже - 40 ^оС, равной или превышающей температуру самовоспламенения, а также не совместимых с водой или кислородом воздуха при нормальных условиях, следует относить к 1 категории. Для трубопроводов группы В можно принимать более ответственную категорию, если не допускаются перерывы в подаче транспортируемых по ним сред.

Для трубопроводов водяного пара при давлении более 0,07 МПа и горячей воды при температуре свыше 115 ^оС группу и категорию (табл. 12.3) определяют в соответствии с “Правилами устройства и безопасной эксплуатации пара и горячей воды” Госгортехнадзора РФ. Эти правила не распространяются на трубопроводы 1 категории с наружным диаметром менее 76 мм.

Трубопроводы из углеродистой стали по коррозионным свойствам перекачиваемой среды подразделяют следующим образом:

- для неагрессивных и малоагрессивных сред (скорость коррозии не превышает 0,1 мм в год);

- для среднеагрессивных сред (скорость коррозии составляет от 0,1 до 0,5 мм в год);

- для высокоагрессивных сред (скорость коррозии выше 0,5 мм в год).

Трубопроводы из легированных сталей подразделяют:

- для мало- и неагрессивных сред (скорость коррозии составляет до 0,1 мм в год);

- для агрессивных сред (скорость коррозии свыше 0,1 мм в год).

Таблица 13.2 - Группы и категории трубопроводов по СН 527-80

Груп-па

Транспортиру-емые продукты

категории трубопроводов I II III IV V Рраб, МПа tраб,оС Рраб, МПа tраб,оС Рраб, МПа tраб, оС Рраб, МПа tраб,оС Рраб, МПа tраб, оС

А

Вредные: а) класса опасности 1 и 2

Незави-симо

-

-

-

-

-

-

-

-

б) класс опасности 3

Свы-ше 1.6

Свы-ше 300

До 1.6

До 300

-

-

-

-

-

-

Б

Взрыво- и пожароопасные: а) взрывоопасные вещества; горючие газы, в том числе сжиженные

Свы-ше 2.5

Свы-ше 300

До 1.6

До 300

-

-

-

-

-

-

б) легковоспламеняющие-ся жидкости

Свы-ше 2.5

Свы-ше 300

Свы-ше 1.6, до 2.5

Свы-ше 120 до 300

До 1.6

До 120

-

-

-

-

в) горючие жидкости и вещества

Свы-ше 6.3

Свы-ше 350

Свы-ше 2.5, до 6.3

Свы-ше 250 до 350

Свы-ше 1.6, до 2.5

Свы-ше 120 до 250

До 1.6

До 120

-

-

В

Трудногорю-чие и негорючие

-

-

Свы-ше 6.3

Свы-ше 350 до 450

Свы-ше 2.5, до 6.3

Свы-ше 250 до 350

Свы-ше 1.6, до 2.5

Свы-ше 120 до 250

До 1.6

До 120

Примечания: 1. Группу и категорию следует устанавливать по параметру, которому соответствует более высокая группа или категория. 2. Класс опасности вредных веществ следует определять по ГОСТ 12.1.005-76 и ГОСТ 12.1.007-78, взрыво- и пожароопасность - по ГОСТ 12.1.004-76. 3. Вредные вещества класса опасности 4 следует относить: взрыво- и пожароопасные - к группе Б; негорючие - к группе В. 4. Параметры транспортируемого вещества следует принимать: рабочее давление - равным максимальному избыточному давлению, развиваемому источником давления (насосом, компрессором и т.п.), или давлению, на которое отрегулированы предохранительные устройства; рабочую температуру - равной максимальной положительной или минимальной отрицательной температуре транспортируемого вещества, установленной технологическим регламентом.

Таблица 13.3. Группы и категории трубопроводов по правилам Госгортехнадзора СССР

Транспортируемые продукты	категории трубопроводов I II III IV Рраб, МПа tраб, оС Рраб, МПа t раб, оС Рраб, МПа tраб, оС Рраб, МПа tраб, оС
Пар водяной перег- ретый при давлении и температуре: а	Неза-висимо	Свы-ше 580	До 3.9	От 350 до 450	До 2.2	От 250 до 350	От 0.07 до 1.6	От 115 до 250
б	Неза-висимо	От 540 до 580	От 2.2 до 3.9	До 350	От 1.6 до 2.2	До 250	-	-
в	Неза-висимо	От 450 до 540	-	-	-	-	-	-
г	Свыше 3.9	До 450	-	-	-	-	-	-
Пар водяной насыщенный: а	-	-	-	-	-	-	От 0.07 до 1.6	От 115 до 250
в	-	-	От 3.9 до 8.0	Свы-ше 115	От 1.6 до 3.9	Свы-ше 115	-	-
д	Свыше 8.0	Свыше 115	-	-	-	-	-	-
Горячая вода: б	-	-	-	-	-	-	До 1.6	Свыше 115
в	-	-	От 3.9. до 8.0	Свы-ше 115	От 1.6 до 3.9	Свы-ше 115	-	-
д	Свыше 8.0	Свыше 115	-	-	-	-	-	-

Легированные стали применяют также при температуре среды ниже - 40 и выше 450 ⁰С и для особо чистых веществ.

Трубопроводы и их элементы по условным проходам (номинальным внутренним диаметрам, в мм) разделяют следующим образом: 3; 6; (8); 10; (13); 15; 20; 25; 32; 40; 50; 65; 80; 100; 125; 150; (175); 200; 250; (275); 300; (325); 350; (375); 400; (450); 500; 600; (700); 800; (900); 1000; (1100); 1200; 1400; 1500; 1600.

Изделиями с условными проходами, указанными в скобках, пользоваться не рекомендуется.

Трубопроводы и их элементы подразделяют по избыточному условному давлению (МПа): 0,1; 0,25; 0,4; 0,63; 1,0; 1,6; 2,5; 4,0; 6,3; 10; 16; 20; 25; 32; 40; 50; 60; 80; 100.