МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования

«Воронежский государственный технический университет»

С. Н. Кузнецов, Г. А. Кузнецова

ВЫБОР ТРАСС ПРИ ПРОКЛАДКЕ ГАЗОПРОВОДОВ

Учебное пособие

Воронеж 2021

ВВЕДЕНИЕ

Развитие промышленности, транспорта и сельского хозяйства России в современных условиях связано со значительным ростом потребления газа. Газ

используется на электростанциях, в металлургии и в других областях − как наиболее совершенный и дешевый вид топлива; природный газ, кроме того, является наилучшим сырьем для химической промышленности. С каждым годом повышается роль газа в топливном балансе страны. Бесперебойная работа всех отраслей народного хозяйства зависит от своевременной и качественной доставки газа. Процесс доставки и распределения осуществляется благодаря системе транспорта и хранения, включающей трубопроводный, водный, железнодорожный и автомобильный транспорт, а также широкую сеть газохранилищ, размещенных по всей территории страны. Особенное развитие получает трубопроводный транспорт, связывающий места добычи и переработки газа с потребителями.

1. СОСТАВ СООРУЖЕНИЙ МАГИСТРАЛЬНЫХ ГАЗОПРОВОДОВ

Система доставки продукции газовых месторождений до потребителей представляет собой единую технологическую цепочку. С месторождений газ поступает через газосборный пункт по промысловому коллектору на установку подготовки газа, где производится осушка газа, очистка от механических примесей, углекислого газа и сероводорода. Далее газ поступает на головную компрессорную станцию и в магистральный газопровод (МГ) (рис. 1).

Рис. 1. Состав сооружений магистрального газопровода: 1 - промыслы; 2 - газосборный пункт; 3 - промысловый коллектор; 4 - установка подготовки газа; 5 - головная компрессорная станция (КС); 6 - магистральный трубопровод; 7 - промежуточная КС; 8 - линейные запорные устройства; 9 - подводный переход с резервной ниткой; 10 - переход под железной дорогой; 11 - отвод от магистрального газопровода;

12 - газораспределительная станция (ГРС); 13 - конечная ГРС; 14 - станция подземного хранения газа (СПХГ); 15 - газорегуляторный пункт (ГРП); 16 - тепловая электростанция; 17 - газоперерабатывающий завод (ГПЗ) [3]

3

Для поддержания давления газа по трассе газопровода устанавливаются компрессорные станции с интервалом 80…120 км.

Объекты КС (рис. 2) следует проектировать в блочно-комплектном исполнении. В большинстве случаев КС оборудуются центробежными нагнетателями с приводом от газотурбинных установок или электродвигателей. В настоящее время газотурбинным приводом оснащено более 80 % всех КС, а электроприводом – около 20 %.

Рис. 2. Компрессорная станция магистрального газопровода [2]

К линейным сооружениям относятся собственно магистральный трубопровод, линейные запорные устройства, узлы очистки газопровода, переходы через искусственные и естественные препятствия, станции противокоррозионной защиты, дренажные устройства. К линейным сооружениям также относятся линии технологической связи, отводы от магистрального газопровода для подачи части транспортируемого газа потребителям и сооружения линейной эксплуатационной службы.

Расстояние между линейными запорными устройствами (кранами) должно быть не более 30 км. Управление линейными кранами следует предусматривать дистанционным из помещения операторной компрессорной станции, а также ручным по месту. Линейная запорная арматура должна оснащаться автоматическими механизмами аварийного перекрытия.

4

При параллельной прокладке двух и более магистральных газопроводов в одном технологическом коридоре предусматривается соединение их перемычками с запорной арматурой. Перемычки следует размещать на расстоянии не менее 40 км и не более 60 км друг от друга у линейных кранов, а также до и после компрессорных станций.

Газораспределительные станции предназначены для снижения (редуцирования) давления газа до рабочего давления газораспределительной системы потребителей. ГРС также оборудуются узлами учета и установками очистки и одоризации газа (придания ему специфического запаха для облегчения обнаружения утечки газа с целью предупреждения взрывоопасных ситуаций и отравления людей).

После ГРС газ поступает в газовые сети населенных пунктов, которые подают газ к месту потребления. Снижение и поддержание в необходимых пределах давления газа в газораспределительных сетях осуществляется на газорегуляторных пунктах. К крупным потребителям газа также относятся тепловые электростанции и газоперерабатывающие заводы.

Для сглаживания неравномерности потребления газа крупными населенными пунктами сооружаются станции подземного хранения газа. Для закачки газа в подземное газохранилище СПХГ оборудуется собственной компрессорной станцией.

Вспомогательные линейные сооружения магистрального газопровода принципиально не отличаются от сооружений магистрального нефтепровода. К ним относятся линии связи, вдольтрассовые дороги, вертолетные площадки, площадки аварийного запаса труб, усадьбы линейных ремонтеров и т. д.

В зависимости от конкретных условий эксплуатации, состав сооружений магистрального газопровода может изменяться. Так, на газопроводах небольшой протяженности может не быть промежуточных КС. Если в добываемом газе отсутствует сероводород или углекислый газ, то необходимость в установках по очистке газа от них отпадает. Станции подземного хранения газа сооружаются не всегда.

Исходя из величины рабочего давления магистральные газопроводы подразделяются на два класса:

•1-й класс – при рабочем давлении свыше 2,5 МПа до 10 МПа включительно;

•2-й класс – при рабочем давлении свыше 1,2 МПа до 2,5 МПа включительно.

Газопроводы, эксплуатируемые при давлениях ниже 1,2 МПа, к магистральным газопроводам не относятся. Протяженность магистральных газопроводов составляет обычно от нескольких десятков до нескольких тысяч километров, а диаметр – от 150 до 1420 мм включительно. Большая часть газопроводов имеет диаметр от 720 до1420 мм включительно.

5

Вопросы для самопроверки

1.Каково назначение компрессорных станций?

2.На каком расстоянии друг от друга размещаются компрессорные

станции?

3.Для чего предназначены газораспределительные станции?

4.Каково рабочее давление магистральных газопроводов?

2.СПОСОБЫ ПРОКЛАДКИ МАГИСТРАЛЬНЫХ ГАЗОПРОВОДОВ

Магистральные газопроводы по способу прокладки делят на подземные, наземные и надземные.

При подземной прокладке в скальных и щебенистых грунтах газопровод укладывают на мягкий грунт (подстилку) толщиной не менее 100 мм. При прохождении газопровода через оползневые покрытия проводят его присыпку мягким грунтом на толщину 200 мм или применяют такой способ засыпки, который исключает его повреждения. Иногда для снижения напряженного состояния в металле труб газопровод в траншее обсыпают малозащемляющим материалом (мелким песком и др.), толщина слоя которого должна быть не менее 300 мм.

При прохождении газопровода через оползневые районы с малой толщиной сползающего слоя грунта подземная прокладка его предусматривается всегда ниже плоскости скольжения, а при подземной прокладке газопровода через селевые потоки его укладывают на 0,5 м (считая от верха трубы) ниже возможного размыва русла. Если магистральный газопровод на своем пути пересекает другие газопроводы или инженерные сооружения (водопроводы, кабели и т.д.), то он должен быть уложен на определенном расстоянии от них. Эти расстояния регламентируются СНиП.

При наземной прокладке газопровод укладывают на поверхности грунта в специально возводимые земляные насыпи, устроенные с тщательным послойным уплотнением и поверхностным закреплением грунта. Наземная прокладка допускается на участках с резко пересеченным рельефом местности, а также на обводненных и заболоченных участках трассы при соответствующем техникоэкономическом обосновании.

При надземной прокладке газопровод укладывают на специальные опоры. Надземная прокладка газопровода допускается в пустынных районах, болотистых местах, горных районах, районах горных выработок и оползней, на неустойчивых грунтах, а также на переходах через естественные и искусственные препятствия. Пример надземной прокладки газопровода приведен на рис. 3.

В каждом конкретном случае надземная прокладка обосновывается тех- нико-экономическими расчетами, подтверждающими экономическую эффективность и техническую целесообразность.

6