книги из ГПНТБ / Гордюхин, А. И. Эксплуатация и ремонт газовых сетей

поднять газопровод (рис. 59, а). Проходное сечение газопрово­ да постепенно уменьшается, и проход газа может полностью прекратиться. Аналогичная картина наблюдается припровесе (прогибе) газопровода (рис. 59, б). Здесь конденсат не имеет возможности стекать в конденсатосборник и заполняет газопро-

на ближайшем после закупорки по ходу газа участке газопро­ вода. По величине колебаний судят о величине и близости за­ купорки. Колебания давлений, которые часто называют качкой, происходят вследствие того, что из-за уменьшения проходного сечения трубопровода количество проходящего газа сокраща­ ется и давление перед закупоркой (затвором) увеличивается, а после закупорки уменьшается. В результате этого в месте за­ купорки образуется перепад давления, за счет которого верх­ ний слой воды срывается, а три полном заполнении трубы зат­ вор пробивается. Таким образом давление перед затвором уменьшается, а после затвора увеличивается. Затем все при­ ходит в первоначальное положение и повторяется вновь, бес­ прерывно создавая в трубе волнообразное движение воды, ко­ торое в свою очередь вызывает колебание давления. Эти ко­ лебания хорошо фиксируются U-образным манометром при из­ мерении давлений.

Гидравлический затвор пробивается газом до тех пор, пока давление газа при односторонней подаче или перепад (раз­ ность) давлений при двусторонней подаче не станут равны глу­ бине водяной пробки. После этого проход газа по газопроводу прекращается.

НО

Закупорки, аналогичные водяным, образуются при попада­ нии в распределительные газопроводы масла из фильтров ГРС, а также растворителей из магистральных газопроводов.

Устранение водяных закупорок при наличии на газопрово­ дах конденсатосборников начинается с их откачки. Если откач­ ка результата не дает или конденсатосборников нет вообще, то наиболее вероятно, что на газопроводе имеется провес, или, как иногда говорят, «мешок». Ликвидация закупорок на провесах связана со значительными трудностями, так как в абсолютном

веса. Наиболее часты провесы на участках, где газопровод пере­ копан поперечными траншеями (¡котлованами) или глубокие траншеи (котлованы) находятся в непосредственной близости от газопровода и образуют просадку грунта вместе с газопро­ водом.

При провесах на газопроводах низкого давления ликвида­ ция закупорок сводится к просверливанию (прорезанию) газо­ провода и спуску из него воды. После этого провес устраняют путем подъема и выравнивания трубы или установкой на нем конденсатосборника. При случайном попадании в газопровод воды или другой жидкости закупорку можно устранить продув­ кой газопровода, особенно небольшого диаметра, сжатым (сжи­ женным) газом для перемещения жидкости в конденсатосбор­ ник или более мощный газопровод. Можно также продувку отдельных газопроводов осуществлять воздухом, но в этом слу­ чае газопровод должен быть отключен, чтобы в сеть не попал воздух. Вместо продувки из газопроводов небольших диаметров воду можно извлекать вакуум-цистернами.

Ледяные и снежные закупорки .наиболее часто образуются на открытых участках газопроводов. Ледяные закупорки обра­ зуются также в зоне мерзлого грунта на участках газопрово­ дов, заполненных водой (провесы, несвоевременное удаление конденсата и т. п.). Снежные закупорки возникают при отсут­ ствии провесов, но при наличии влажного газа, подаваемого по неутепленным открытым газопроводам (на мостах, в местах раскопок, на эстакадах и т. п.). Здесь конденсирующиеся пары воды выпадают в виде инея, постепенно уменьшая проходное сечение газопровода. Такие же закупорки образуются на цо­ кольной части вводов при подаче природного газа, если во внут­ ренней полости газопроводов при строительстве осталась вода. В этом случае газ, соприкасаясь с водой, насыщается ее пара­ ми, которые в цокольной (открытой) части ввода конденсиру­ ются и выпадают. Обычно закупорки (замерзания) цокольных вводов возникают в первый год эксплуатации. В дальнейшем вода испаряется и не доставляет неприятностей.

Ликвидация ледяных и снежных закупорок осуществляется следующими методами.

ІИ

1.С помощью растворителя, заливаемого в газопровод, во ввод или стояк. Чаще всего для этих целей используется метаиол. При этом необходимо иметь в виду, что метанол — сильно ядовитое вещество и в обращении с ним надо соблюдать осо­ бую осторожность.

2.Отогревом места ледяной закупорки паром под давлением

при помощи передвижного котелка или другого источника пара с последующим удалением конденсата из ближайших конден­ сатосборников.

3. Шуровкой газопровода стальной проволокой диаметром

5—8 мм, а также прочисткой ершом.

У несгораемых стен возможен отогрев цокольных вводов па­ яльной лампой, а также горячей водой, которая выливается на

после окончания строительства газопровода в нем не будет ос­ таваться вода. Для этого концы труб в процессе строительства должны закрываться, а при вводе в эксплуатацию газопровод должен тщательно продуваться.

Смоляные и нафталиновые закупорки наиболее распростра­ нены на газопроводах, по которым транспортируется недоста­ точно очищенный каменноугольный газ. В этом случае закупор­ ки состоят из смолы и нафталина, а также из переносимых га­ зом взвешенных веществ (окалина, песок и т. п.). Реже заку­ порки бывают чисто смоляные или чисто нафталиновые. При смоляных и нафталиновых закупорках колебаний давления га­ за не наблюдается, но они характеризуются постепенно нара­ стающим перепадом, к тому же нередко равномерным на зна­ чительном расстоянии. Такие закупорки в первую очередь образуются на участках, подверженных наибольшему охлажде­ нию, в частности на открытой части трубопроводов, в местах установки арматуры, особенно выходящей к поверхности земли (контрольные пункты, гидрозатворы, конденсатосборники

и т. п.).

Закупорки такого рода ликвидируют с помощью раствори­ телей, а также протаскиванием ерша. При прочистке труб ер­ шом газопровод необходимо отключать и перерезать. Поэтому такой способ па практике применяется редко. Чаще применя­ ют пропаривание (прогревание) газопроводов паром от пере­ движных котелков с целью разжижения закупорок. Однако при этом разжиженную массу сразу же надо удалять, что возмож­ но только вблизи конденсатосборников. В противном случае пробка (закупорка) только переместится в новое место, а про­ греть газопровод на большой длине обычно не удается. Наи­ лучшие результаты при ликвидации смоляных и нафталиновых закупорок с помощью растворителей достигаются при исполь­ зовании растворителей в сочетании с продувкой сжатым газом

112

для перемещения растворенных пробок к конденсатосборникам. При продувке вводов надо предварительно перекрыть краны на стояках, чтобы отключить домовые газопроводы и приборы. В этом случае вся масса продувается в уличный газопровод. Растворенные смоляные и нафталиновые пробки можно также удалять вакуум-цистернами.

Закупорки посторонними предметами чаще всего остаются в газопроводах с момента строительства. Это, как отмечалось, могут оказаться грунт, куски дерева, камни, одежда и инстру­ мент. В процессе эксплуатации у этих предметов скапливаются переносимые газом мелкие вещества —• песок, окалина и т. п. Эти закупорки трудно обнаружить сразу, так как обычно в первый период эксплуатации газопровод работает не на пол­ ную мощность и даже небольшой прбход газа обеспечивает нормальное газоснабжение. Опасными закупорки становятся с увеличением расхода газа. Их устраняют шуровкой, протаски­ ванием через специально вырезанные окна ерша или вырезкой и заменой засоренного участка газопровода. Для этого сначала выявляют участок закупорки, а затем уточняют ее место. С этой целью производят измерения давлений- в возможно боль­ шем количестве точек. На участке закупорки часто приходится специально прорезать отверстия для измерения давления и че­ рез эти отверстия с помощью проволоки нащупывать закупор­ ку. После этого приступают к ликвидации закупорки описан­ ным выше способом.

При обрыве шиберов (дисков) задвижек, а также при сра­ батывании запорных клапанов мгновенно прекращается подача газа отдельным потребителям или целым районам. О такого рода нарушениях газоснабжения сразу же сообщают потреби­ тели. Устранение этих закупорок сводится к исправлению за­ порных устройств.

Профилактический осмотр и капитальный ремонт газопроводов

Помимо ремонтных работ, выполняемых в процессе текуще­ го обслуживания, подземные газопроводы должны подвергать­ ся в плановом порядке через определенные промежутки време­ ни профилактическому осмотру и, по мере необходимости, ка­ питальному ремонту.

Профилактический осмотр (ревизию) газопроводов выпол­ няют с целью проверки плотности и выявления утечек газа, осмотра и ремонта арматуры и изоляции труб, а также для устранения выявленных в процессе обслуживания дефектов и неисправностей. Основой профилактического осмотра является раскопка шурфов и буренце. Периодичность осмотра определя­ ется состоянием и материалом труб газопроводов. Чаще надо

осматривать старые и менее надежные газопроводы, газопрово­ ды, проложенные в районах интенсивного действия блуждаю­ щих токов, в коррозионно-активных грунтах, а также в плотно застроенных городских районах. На городских газопроводах, проложенных в зонах с высокой коррозионной активностью грунта, с положительными электропотенциалами, имеющих изоляцию ниже усиленной или проложенных в пучииистых грунтах, в местах бывших свалок мусора, шлака, в местах сто­ ка промышленных вод, а также на всех дворовых газопроводах буровой и шурфовой осмотры должны производиться не реже чем через каждые 5 лет. Вне пределов населенных пунктов, а также в районах с хорошими условиями прокладки шурфовой осмотр газопроводов производится через каждые 10 лет, а бу­ ровой осмотр не производится.

Буровой осмотр, как отмечалось, заключается в устройстве скважин у стыков на расстоянии 0,3—0,5 м от стенки газопро­ вода и определении наличия газа в них. Вместо бурения сква­ жин газопровод можно проверять на плотность опрессовкой. Для этого проверяемый газопровод предварительно отключают от действующей сети. Выявленные буровым осмотром утечки после раскопки газопровода устраняют. При этом котлован (шурф) одновременно используют для проверки состояния изо­ ляции газопровода.

Шурфовой осмотр заключается в раскопке газопроводов на длине 1,5—2 м на каждый километр распределительного газо­ провода и газопровода, проходящего вне территории населен­ ного пункта, и на каждые 200 м дворовой или квартальной разводки, но не менее одного шурфа на проезд, дворовую или квартальную разводку, а также в местах установки конденса­ тосборников и гидрозатворов, изолирующих фланцев и т. п. Шурфы служат для проверки качества изоляции и состояния труб. Для осмотра должны выбираться участки наибольшего приближения к трамвайным путям и электрифицированным железным дорогам, а также проложенные в грунтах с наиболее высокой коррозионной активностью.

При профилактическом осмотре подлежат раскопке все уз­ лы газопроводов, где не произведен буровой осмотр, но вблизи которых в колодцах обнаружен газ. В этом случае раскопку ведут до определения и устранения места утечки газа. Иногда газопроводы вскрывают для восстановления утраченных или уточнения имеющихся чертежей в связи с изменением располо­ жения зданий и сооружений по трассе. Профилактический ос­ мотр можно считать законченным только тогда, когда в колод­ цах и сооружениях не обнаруживается газ, а вся арматура находится в исправном состоянии. Результаты профилактичес­ кого осмотра вносят в паспорт газопровода и на основании их делают заключение о его пригодности к дальнейшей эксплуата­ ции.

ІИ

При неудовлетворительном состоянии газопровода (значи­ тельная коррозия, расстройство большого количества соедине­ ний, частые разрывы сварных стыков, засор внутренней поло­ сти труб и т. п.) принимают решение о перекладке или прове­ дении капитального ремонта. Эти работы включаются в план будущего года.

Капитальный ремонт стальных газопроводов назначается в тех случаях, когда в процессе эксплуатации выявлены неудов­ летворительные качества сварных стыков (стыки рвутся), а со­ стояние труб и изоляции удовлетворительное. В этом случае на все стыки наваривают усилительные муфты. Участки газопро­ водов, поврежденные коррозией, при капитальном ремонте перекладывают. По плану капитального ремонта переделывают отдельные узлы газопроводов (устанавливают задвижки с компенсаторами, делают переключения и т. п.), а также ре­ монтируют и переделывают колодцы и установки активной за­ щиты. При капитальном ремонте обязательно составляют новые исполнительные чертежи на все участки газопровода и переде­ ланные узлы, а также привязывают вновь установленные кон­ денсатосборники и усилительные муфты.

Особенности эксплуатации газопроводов в зимнее время

При эксплуатации подземных газопроводов зимой необхо­ димо учитывать следующие моменты:

1) в связи с замерзанием верхнего слоя грунта ухудшаются условия для выхода газа в атмосферу при утечках газа из га­ зопроводов, вследствие чего увеличивается количество случаев проникновения газа в здания и сооружения;

2)из-за охлаждения газопроводов в трубах возникают зна­ чительные температурные напряжения, которые при плохом качестве сварки могут вызвать разрушения сварных стыков;

3)увеличивается количество закупорок, так как более ин­

тенсивно конденсируются водяные пары (при влажном газе) и выпадают смола и нафталин в искусственном (каменноуголь­ ном и нефтяном) газе, особенно на плохо утепленных и обна­ женных участках газопроводов;

4) значительно увеличивается расход газа и нагрузки на газопроводы.

Из сказанного видно, что в зимнее время задачи и требова­ ния к эксплуатационной службе усложняются.

Для выявления случаев проникновения газа в здания и со­ оружения в зимнее время, как отмечалось, осмотр колодцев и сооружений производится чаще, чем летом, при этом более опе­ ративно должны приниматься меры к устранению выявленных утечек газа. В частности, необходимо сразу же организовывать проветривание загазованных сооружений, а на газопроводах

высокого и среднего давления немедленно начинать буровой осмотр и раскопку для выявления и устранения утечки газа.

Для предотвращения возникновения больших температур­ ных напряжений в зимнее время нельзя оставлять неутеплен­ ными вскрываемые при производстве земляных работ участки газопроводов. Трубы при вскрытии необходимо хорошо подве­ шивать или делать под них надежные опоры. Засыпка таких участков должна производиться чистым песком. С целью обес­ печения пропуска большего количества газа в зимнее время давление в газопроводах повышается и значительно повыша­ ются требования к контролю давления газа.

В связи с изложенным в зимнее время значительно услож­ няются задачи аварийных служб. Нередко на этот период уве­ личивается численный состав дежурных бригад и улучшается их оснащение.

Особенности эксплуатации газопроводов, пересекающих водные препятствия и искусственные сооружения

Пересекаемые газопроводами естественные и искусственные препятствия и сооружения (реки, водоемы, каналы, шоссейные и железные дороги и т. п.) сильно усложняют выполнение экс­ плуатационных работ. Поэтому при строительстве, а также в процессе эксплуатации необходимо принимать меры, обеспечи­ вающие высокую надежность этих сооружений.

Переходы через водные преграды. Через реки, каналы и другие водные преграды газопроводы прокладывают дюкерами или по специальным переходам и мостам. Дюкером называют переход трубопроводом водной преграды ниже отметки дна (рис. 60). Трубы укладывают примерно по профилю дна с ук­ лоном в сторону одного берега на глубине, исключающей их повреждение. При пересечении небольших и несудоходных рек заглубление делают не менее 0,5 м, а при пересечении судоход­ ных рек заглубление увеличивают до 1 м от верха трубы.

Пересечение водных преград магистральными газопровода­ ми, как правило, осуществляется в две нитки. Работают обычно обе линии сразу. На каждом берегу на дюкере устанавливают специальные колодцы — камеры, в которых размещают зад­ вижки для выключения любой линии газопровода. В одной из камер обычно находится устройство (насос) для удаления во­ ды из подводной части газопровода. Стенки камер должны быть водонепроницаемыми, а состояние камер должно позво­ лять их обслуживание в любое время года.

Сварные стыки подводной части газопровода нередко уси­ ливают специальными муфтами (лепестковыми). В низшей точке газопровода устанавливают специальный конденсато­ сборник.

116

Основные задачи эксплуатации дюкеров — своевременное удаление конденсата и контроль за обеспечением плотности и сохранности подводной части трубопровода. Из дюкеров на га­ зопроводах низкого давления конденсат удаляют с помощью насосов. При этом глубина заложения конденсатосборника, а следовательно, и высота всасывания насоса не должна превы­ шать 7 м. При большей глубине применяют специальные глу­ бинные насосы или конденсат выдавливают компрессором, по­ очередно выключая при помощи задвижек то одну, то другую линию газопровода я создавая в них давление, обеспечивающее выброс (выдавливание) конденсата. При подаче природного газа конденсат бывает редко, но газопровод может заполнять­ ся водой в случае образования неплотностей на подводной час­ ти дюкера — при коррозии, разрыве стыка и т. п. Появление большого количества воды в дюкере указывает на неплотность; такой дюкер необходимо немедленно ремонтировать. Неплот­ ности подводной части трубопроводов, находящихся под высо­ ким и средним давлением определяют по появлению пузырей на поверхности воды, что указывает на выход газа. За дюкера­ ми необходимо вести систематический надзор. Нельзя в районе прокладки дюкеров бросать якоря и допускать устройство при­ станей и стоянку судов, а также разработку песка или грунта земснарядами. Особое внимание сохранности газопроводов на­ до уделять во время паводков и сильных дождей. Паводковы­ ми водами нередко размываются берега, а также изменяется русло, что может привести к разрушению газопровода. Поэто­ му берега реки в месте прокладки газопровода должны быть хорошо укреплены. Укрепляется также и дно реки. Периодиче­ ски подводная часть дюкера должна осматриваться водолаза­ ми; в случае размыва или подмыва труб из необходимо засы­ пать. В отдельных случаях (при подмыве на большой длине) газопровод приходится разрезать и опускать в подготовленную траншею с последующей засыпкой, как при новой прокладке.

При переходах газопроводов по металлическим и железобе­ тонным мостам (рис. 61) трубы подвешивают к конструкциям моста, при этом обязательно устанавливают компенсаторы. В рйде случаев вместо специальных компенсаторов используют повороты газопровода в береговых камерах, особенно при гну­ тых отводах. При этом нельзя допускать жесткой заделки га­ зопровода в стенах, а следует применять скользящие опоры. При транспортировании влажного газа подвешенный к конст­ рукции моста газопровод покрывают тепловой изоляцией. При этом надо следить за тем, чтобы хомуты для подвески охваты­ вали тело трубы, а не тепловую изоляцию.

Следует также учитывать, что на мостах через железные дороги с конструкции моста на газопровод может перетекать электрический ток. Поэтому подвески должны быть диэлектри­ чески разъединены с мостом или трубопроводом.

118

При эксплуатации мостовых переходов в зимнее время сле­ дует обращать особое внимание па пропускную способность газопроводов, по которым транспортируется влажный газ. Для этого систематически в начале и конце моста измеряют давле­ ние в газопроводе и по результатам измерений определяют пе­ репад. Если перепад окажется выше допустимого, это значит, что газопровод зарастает инеем и его необходимо прогреть для расплавления инея, а конденсат немедленно удалить. При от­ тепелях и весной у мостов следует производить более частую откачку конденсатосборников, так как в это время происходит таяние инея и льда на стенках труб, из-за чего сильно увеличи­ вается количество воды в газопроводе и она может полностью прекратить проход газа.

Ранее газопроводы на мостах нередко укладывались в ка­ налах, перекрываемых сверху плитами. В настоящее время та­ кая прокладка запрещена в связи с тем, что имели место слу­ чаи утечек и взрывов газа в каналах с тяжелыми последствиями. При эксплуатации газопроводов, проложенных в каналах, необходимо обеспечивать хорошую естественную вентиляцию каналов и систематическую проверку на загазован­ ность. Это требование в равной степени относится к береговым камерам мостов, через которые проходят газопроводы. Вообще же старые газопроводы из каналов следует выносить или ка­ налы с трубопроводами засыпать песком.

В настоящее время при пересечении газопроводами оврагов, небольших рек и ручьев, искусственных препятствий применя­ ют открытые (воздушные) горизонтальные или арочные пере­ ходы (рис. 62). При таких переходах трубы используют как несущую конструкцию. Арочные переходы особенно удобны при прокладке двух линий газопровода. В этом случае конструкция получается не только прочной, но и удобной, и ее можно при­ способить для переходных мостов. В процессе эксплуатации открытых переходов особенно тщательно надо следить за со­ стоянием и сохранностью береговых опор. На самих переходах периодически надо возобновлять антикоррозионное покрытие.

Переходы через шоссейные и железные дороги. Газопрово­ ды всех давлений при подземных переходах через магистраль­ ные железнодорожные и трамвайные пути, а также автомаги­ страли 1 и 2 класса должны заключаться в футляры, Допускается также прокладка в вентилируемых транспортных и пешеходных тоннелях. Концы футляров должны иметь герме­ тические уплотнения и выводиться за подошву насыпи, но не менее чем на 3 м от крайних рельсов путей или на 2 м от края проезжей части автомобильной дороги (рис. 63).

Необходимость прокладки газопроводов в футлярах или тоннелях определяется тем, чтобы при повреждении газопрово­ да можно было выходящий газ отвести из-под путей или доро­ ги, а также свободно заменить поврежденный газопровод. Кон-

119