Магистральный газопровод: классификация и определение

Классификация по материалу труб

Газопроводы могут быть:

• металлические (стальные или медные)
• полиэтиленовые

Стальные трубы

Чаще всего применяют стальные трубы, которые должны соответствовать:

ГОСТ3262-75,ГОСТ8732-78,ГОСТ 10704-91

Стальные трубы по ГОСТ 10704-91

Стальные трубы для строительства наружных надземных газопроводов, прокладываемых в районах с расчетной температурой наружного воздуха не ниже –40С, а также подземных и внутренних газопроводов, которые не охлаждаются до температуры ниже –40С

Стальные трубы для строительства надземных газопроводов, прокладываемых в районах с расчетной температурой наружного воздуха ниже –40С, и подземных газопроводов, которые могут охлаждаться до температуры ниже –40С

Медные трубы

Медные трубы для газопроводов должны соответствовать ГОСТ 32598-2013. Они могут применяться для внутренних и наружных газопроводов и используются намного реже стальных по причине высокой стоимости. Например труба Ø 135 мм из меди стоит 958 650 руб. за тонну,стальная труба того же диаметра-33 500 руб за тонну(цены 2021 года) .

Обвязка котла медными трубами в частном доме

Полиэтиленовые трубы. Сфера применения

Полиэтиленовые трубы используют только для подземных газопроводов.

Для прокладки подземных газопроводов долгое время использовались металлические трубы – надежные, прочные, долговечные. В конце 20 века в области строительства произошла настоящая революция- появились полимерные материалы, из которых методом экструзии стали изготовлять полиэтиленовые трубы, в том числе, и газовые. Удобные в монтаже, легкие, безопасные для здоровья изделия стали вытеснять тяжелые металлические.

Технические характеристики полиэтиленовых труб для газа

Эти трубы должны соответствовать ГОСТ Р50838-2009. Они производятся из полиэтилена низкого давления ПНД и бывают двух видов-ПЭ-80 и ПЭ 100.

Общие технические характеристики ПЭ труб для газа следующие:

• Низкая теплопроводность.
• Небольшая текучесть – от 15 до 30 Мпа.
• Прочность при растяжении от 100 до 170 кгс/см².
• Плотность материала 0,94-0,95 г/см³.
• Высокая пропускная способность (на 30% лучше, чем у стальных изделий).
• Гибкость и эластичность (предел коэффициента гибкости – до 7% от начальной формы).
• Широкий диапазон диаметра труб для газоснабжения – от 16 до 630 мм.
• SDR. Отношение размера внешнего диаметра трубы к толщине ее стенки. Этот показатель определяет способность трубы выдерживать давление: чем ниже SDR, тем прочнее изделие.
• Сроки эксплуатации при соблюдении технических условий – до 50 лет.

Свойства ПЭ труб

Полиэтиленовая труба отличается высокой гибкостью, поэтому её можно прокладывать в подвижных почвах. Такое полезное свойство позволяет монтировать её в сейсмически активных районах. Радиус изгиба ПЭ деталей равняется 25 её диаметрам, что позволяет сократить количество сварных соединений. Чем ниже количество стыков, тем более надёжной считается коммуникация и ПЭ трубопроводы в этом смысле невероятно выгодны.

Кроме этого, ПЭ изделия с показателями сечения до 180 мм хранятся и транспортируются в специальных катушках. Это значительно упрощает процесс транспортировки и прокладки.

Изделия из полиэтилена отличаются ограниченной устойчивостью к ультрафиолетовому излучению и их монтаж разрешается проводить только под землёй. Пожароустойчивость такого материала тоже довольно слабая, поэтому монтаж таких коммуникаций внутри помещений запрещён.

Полиэтиленовые трубы разных диаметров для газопроводов

Назначение магистрального газопровода

Под магистральным газопроводом понимается трубопровод, сконструированный для доставки газа из района месторождения или обработки к месту потребления, или система труб, связывающая между собой отдельные месторождения газа. Он относится к Единой системе газоснабжения России и является одним из ключевых элементов системы транспортировки газа.

Трубопровод, подсоединенный к магистральному газопроводу и предназначенный для передачи части газа к конкретным населенным пунктам или предприятиям, называется ответвлением.

По такому газопроводу может транспортироваться природный или попутный нефтяной углеводородный газ (из месторождений) или сжиженные углеводородные газы (из мест производства).

Магистральные трубопроводы могут быть:

• однониточными, т. е. с трубами равного диаметра на всей протяженности системы;
• многониточными, представляющими собой систему, где параллельно главной ветке расположены еще несколько;
• телескопическими т. е. на протяжении от головных сооружений до конечной газораспределительной станции диаметр труб меняется.

Диаметр труб газопровода составляет от 720 мм до 1420 мм. Пропускная способность газопровода равна 30–35 млрд куб. м газа в год.

Классификация газопроводов

• подземные (с расстоянием 0,8–1 м до главной пропускной трубы);
• надземные (т. е. трубы устанавливаются на опорах);
• наземные (т. е. в насыпных дамбах).

Если газ требуется доставить с мест подводной добычи на берег, то сооружаются подводные газопроводы.

За управление российскими магистральными газопроводными системами обычно отвечает государственная компания. Она обязана осуществлять проверку состояния труб, нанимать рабочих и следить за повышением их квалификации.

Зачем нужны магистральные трубопроводы?

Промышленные и магистральные трубопроводы осуществляют транспортировку разного рода сырья. Газ, нефть, вода и многие другие вещества проходят по этой конструкции к местам, где их употребляют по своим нуждам бытовые и промышленные потребители, предприятия переработки и прочие объекты.

Трубопроводные конструкции на сегодняшний день занимают важные позиции в инфраструктурах многих стран. Магистральные сооружения влияют на экономику, промышленность и обеспечивают жизнедеятельность населения.

С каждым годом к показателям надёжности этих конструкций добавляются новые требования безопасности. Такие важные стратегические объекты выполняют задачу по обеспечению людей энергией, без которой трудно представить современную жизнь.

Основная классификация газопроводов

Категория газопровода, зависящая от величины давления газа, является одним из важнейших критериев, которые оказывают существенное влияние на выбор материала труб.

Выделяют 5 основных категорий газовой сети:

1. I-А — конструкция с наивысшим давлением, превосходящим 1,2 МПа. Диаметр трубы 1000-1200 мм, назначение — подсоединение тепловых станций, турбин и паровых установок.
2. I — система с высоким давлением, находящимся в пределах 0,6-1,2 МПа. Ее назначение — транспортировка газа и обустройство пунктов газораспределения.
3. II — давление ниже, чем в предыдущей категории, но все же считается высоким. Оно колеблется в диапазоне 300-600 кПа. Диаметр трубы 500-1000 мм, назначение газопровода — доставка газа из газораспределителей к объектам промышленности, домам жилого и социально-бытового назначения.
4. III — конструкция среднего давления с показателями в 5-300 кПа. Допускается применение труб диаметром 300-500 мм. Ее назначение — транспортировка газа из магистрали к газораспределительным пунктам, которые располагаются у жилых домов.
5. IV — система с минимальным давлением (менее 5 кПа). Диаметр трубы не превышает 300 мм, назначение — доставка газа от вводного газопровода в жилые дома и непосредственно к конечным приборам газопотребления.

Помимо категории газопровода и величины давления, немаловажное влияние на выбор труб оказывают особенности их прокладки и условия эксплуатации — внешняя или внутренняя укладка, наземная или подземная. Если они будут укладываться в землю, то придется считаться с такими факторами, как глубина промерзания, плотность и толщина слоя грунта, вероятность коррозионных процессов, присутствие блуждающих токов

Если они будут укладываться в землю, то придется считаться с такими факторами, как глубина промерзания, плотность и толщина слоя грунта, вероятность коррозионных процессов, присутствие блуждающих токов.

Для обеспечения стабильной о долговечной работы газопровода, нужно еще на этапе подготовительных и проектировочных работ учесть особенности монтажа и эксплуатации, выполнить все анализы, которые предписывают нормы газификации.

Состав магистральных газотрубопроводов:

В состав магистральных газотрубопроводов входят:

– трубопровод (от места выхода с промысла подготовленной к дальнему транспорту товарной продукции) с ответвлениями и лупингами, запорной арматурой, переходами через естественные и искусственные препятствия, узлами подключения компрессорной станции, узлами замера расхода газа, пунктами редуцирования газа, узлами пуска и приема очистных устройств, конденсатосборниками и устройствами для ввода метанола,

– установки электрохимической защиты трубопроводов от коррозии, линии и сооружения технологической связи, средства автоматики и телемеханики,

– линии электропередачи, предназначенные для обслуживания трубопроводов и устройства электроснабжения и дистанционного управления запорной арматурой и установками электрохимической защиты трубопроводов, сети связи,

– противопожарные средства, противоэрозионные и защитные сооружения трубопроводов,

– емкости для хранения и разгазирования конденсата, земляные амбары для аварийного выпуска сжиженных углеводородов,

– здания и сооружения линейной службы эксплуатации трубопроводов,

– вдольтрассовые проезды и вертолетные площадки, расположенные вдоль трассы трубопровода, и подъезды к ним, опознавательные и сигнальные знаки местонахождения трубопроводов,

– головные и промежуточные насосные станции, резервуарные парки, компрессорные станции и газораспределительные станции,

– станции подземного хранения газа,

– указатели и предупредительные знаки.

карта сайта

Коэффициент востребованности 941

Производительность магистральных газопроводов

Газопроводы в России

Под производительностью газопровода понимается количество газа, которое транспортируется по его трубам за год.

Российские газопроводы отличаются по производительности. Значение зависит от топливно-энергетического баланса зоны, где панируется укладка труб. Из-за колебаний температуры в течение года используется разное количество газа, поэтому фактическая производительность обычно имеет меньшее значение, чем вычисленная.

Чтобы значительно повысить производительность магистрального трубопровода, на компрессорных станциях устанавливаются центробежные нагнетатели, работающие благодаря газовым турбинам или электрическим моторам.

Чтобы выбрать систему автоматического регулирования производительности трубопровода, нужно изучить неустановившиеся процессы в системах, которые отвечают за дальнюю передачу газа. Переходные процессы в газопроводах не должны проходить бесконтрольно. При установке системы автоматического контроля данные процессы, как правило, характеризуются затуханием.

Классификация газопроводов по способу прокладки

Здесь можно видеть 2 разновидности-подземные и надземные газопроводы.

Подземные газопроводы

Подземные газопроводы относятся к наружным, они прокладываются ниже уровня земли или по ее поверхности в обваловке. Давление в таком газопроводе может быть любое. Строительство таких газопроводов регламентируется положениями СНиП, тут должны быть четко соблюдены расстояния от других подземных коммуникаций. Материал труб-сталь или полиэтилен. Стальные трубы должны быть покрыты слоем изоляции для защиты от коррозии. Ремонт и техническое обслуживание подземных газопроводов осуществляют эксплуатационные службы.

Прокладка подземного газопровода

Плюсы и минусы

Подземный газопровод сооружают под землей. Его прокладка дороже из-за сложности работ. Также обязательно требуется провести инженерно-геологические и геодезические изыскания. Стальная труба должна иметь электрохимическую защиту от блуждающих токов. Полиэтиленовая труба в этом не нуждается. Но большой плюс подземной прокладки – труба под землей лучше защищена от внешних влияний, тем самым увеличивается ее долговечность. Так же подземный газопровод намного безопаснее наземного.

Надземные газопроводы

Такие газопроводы монтируются только из металлических труб, соответствующих ГОСТам

Надземный газопровод на опорах

Надземный газопровод может быть проложен:

• над или по поверхности земли без обвалования
• по стенам зданий и сооружений, не нарушая их архитектуру
• по пешеходным и автомобильным мостам, которые построены из негорючих материалов

Плюсы и минусы:

• необязательно проводить анализ почвы.
• ремонт и обслуживание будет гораздо дешевле, так как найти и устранить утечку над землей намного легче, чем под ней.
• возможность появления атмосферной коррозии и меньший срок службы, чем у подземного газопровода.

Надземные и подземные газопроводы: устройство и особенности прокладки

Прокладка газопровода — это довольно сложный, с технической точки зрения, процесс, который должен проводиться специально обученными людьми. На сегодняшний день существует несколько способов монтажа газопроводных коммуникаций. Сами газопроводы классифицируются по некоторым важным параметрам, которые стоит рассмотреть.

Газопроводы прокладываются наземным или подземным методом, при этом используются разные типы труб

Прокладка трубопроводов

Согласно СНиП, магистральные трубопроводы следует прокладывать подземно. В качестве исключения при необходимости (переходы через естественные и искусственные препятствия) допускается прокладка трубопроводов по поверхности земли в насыпи или на опорах. Допускается совместная прокладка нефтепроводов (нефтепродуктопроводов) и газопроводов в одном техническом коридоре.

Выбор трассы трубопроводов должен производиться по критериям оптимальности, при этом в качестве таких критериев принимают затраты на сооружение, техобслуживание и ремонт трубопровода при эксплуатации, учитывая и затраты по обеспечению охраны окружающей среды. Кроме того, учитывается металлоёмкость, безопасность, заданное время строительства и наличие дорог.

  Внутрипольный конвектор своими руками

Прокладка магистральных трубопроводов не допускается в населенных пунктах, сельскохозяйственных и промышленных предприятиях, на аэродромах и железнодорожных станциях, а также в пределах морских и речных портов и пристаней.

Также не разрешается прокладка магистральных трубопроводов в тоннелях железных и автомобильных дорог, в тоннелях совместно с электрическими кабелями и кабелями связи и трубопроводами иного назначения. Также запрещена прокладка трубопроводов по мостам железных и автомобильных дорог.

Ещё одним исключением является прокладка газопроводов диаметром до 1000 мм и нефтепроводов (нефтепродуктопроводов) диаметром до 500 мм по несгораемым мостам автомобильных дорог отдельных категорий. При прокладке трубопроводов по таким мостам, где проложены ещё и кабели связи, требуется согласование с Министерством связи России.

Минимальное расстояние от оси подземных (или наземных в насыпи) трубопровода до населенных пунктов, отдельных сельскохозяйственных и промышленных предприятий, зданий и сооружений, а также иных инфраструктурных объектов, рассчитывается в зависимости от класса и диаметра трубопровода и составляет от 10 м (кабели междугородной связи и силовые электрокабели) до 3000 м (от нефтепроводов до водозаборов). Допустимые расстояния указаны в части 3 СНиП 2.05.06-85 (СП. 36. 13330. 2012 -актуализированная редакция)

Заглубление трубопроводов до верха трубы следует принимать не менее 0,8 метра при диаметре трубы менее 1000 мм, и 1 метр при диаметре 1000—1400 мм (также при прокладке трубы в песчаных барханах, на пахотных и орошаемых землях).

В скальных грунтах и болотистой местности при отсутствии проезда транспортных средств глубина заглубления должна составлять не менее 0,6 м.

Какие трубы можно использовать?

Современные газопроводы могут изготовляться из различных материалов, но к востребованным относятся только два из них: сталь, полиэтилен. Причем, в неоднократно упоминавшемся СП рекомендовано отдавать предпочтение трубам из последней разновидности материала.

На фото изображены стальные трубы. Еще недавно они были наиболее востребованными, но сегодня их активно вытесняют более эффективные, надежные и безопасные полиэтиленовые аналоги

Причина востребованности полиэтиленовых труб в том, что они не подвержены воздействию блуждающих токов и более устойчивы к коррозии. Благодаря чему сохраняют свои рабочие характеристики весь срок эксплуатации.

Защита стальной трубы от коррозии. Все указанные слои существенно продлевают срок службы, но делают прокладку более дорогой и трудозатратной. Особенно в сравнении с полимерной трубной продукцией

Для сравнения стальные трубы, согласно требованиям профильного СП, должны быть защищены от:

• подземной (грунтовой, почвенной) коррозии — это положение актуально для всех подземных газопроводов;
• коррозии вызванной, так называемыми, блуждающими токами — это правило действует в отношении подземных газопроводов;
• атмосферной коррозии — требование действует в отношении надземных газопроводов.

Защита труб и других элементов, изготовленных из стали, процедура обязательная.

Об этом сказано в СП 62.13330.2011, который ссылается на:

ГОСТ 9.602-2005, где изложены требования по борьбе с коррозией в случае с подземными газопроводами.

Разновидности газопроводных полиэтиленовых труб

Трубы из полиэтилена используют при прокладывании газо– и водопроводов, канализации, отопительных и оросительных систем. Различное назначение трубопроводов обуславливает использование изделий, имеющих разные технические характеристики.

К газопроводным трубам предъявляются самые жесткие требования, ведь даже незначительная утечка газа может быть смертельно опасна. Используемые для производства материалы должны выдерживать большие нагрузки: давление рабочей среды, растяжение и сжатие труб, воздействие агрессивных веществ.

Газовые трубы производят из полиэтилена низкого давления, а разновидности изделий зависят от марки этого материала: ПЭ-80 и ПЭ-100. Различаются трубы разных марок толщиной стенок и предельным рабочим давлением:

Разновидность труб	толщина стенок, мм	рабочее давление, МПа
ПЭ-80	2-3	3-6
ПЭ-100	3,5	8-12

Маркировка и технические характеристики

Трубы обеих разновидностей выпускают в виде отрезков по 13 м или мотков-бухт общей длиной 200, 500 и 700 м.

Для полиэтиленовых комплектующих, предназначенных для монтажа газопровода, существуют стандарты маркировки, позволяющей отличить эти изделия от труб, имеющих иное назначение, и узнать информацию о трубе даже по метровому отрезку.

Цветовая маркировка позволяет даже при беглом взгляде понять, из какого материала и для каких целей изготовлена труба. Газовые ПЭ-трубы окрашиваются в однородный желтый цвет или в черный с нанесением вдоль оси тонких прямых линий желтого или оранжевого цвета.

Рекомендуем ознакомиться: Назначение и применение муфты из ПВХ

Символьная маркировка наносится на каждом погонном метре трубы и содержит все необходимые сведения о ней.

Информацию, нанесенную на поверхность трубы, легко прочитать: первым идет название фирмы-производителя, следующими по порядку – технические характеристики, последними – дата изготовления, номера партии и бригады.

Маркировка	расшифровка
ПЕ80 или ПЕ100 (возможны варианты в международных форматах “РЕ 80” и “РЕ 100”)	материал изготовления – полиэтилен соответствующей марки
ГАЗ	назначение – для монтажа газопровода
SDR в формате ХХ,Х	значение стандартного соотношения размеров – отношения внешнего диаметра трубы к толщине стенок (указывается не всегда)
числовое значение, например, 32х3,0	первое число обозначает диаметр трубы, второе – толщину ее стенок, оба значения указываются в мм
ГОСТ Р 50838-2009	стандарт качества труб для газопроводов
желтые осевые линии	для изготовления использован полиэтилен ПЭ-80
оранжевые осевые линии	для изготовления использован полиэтилен ПЭ-100

Обозначение газопроводов

В России каждый газопровод должен быть обозначен специальным знаком. Установка знаков должна быть оформлена совместным актом землепользователя предприятия, использующего магистральный трубопровод.

Гост маркировка трубопроводов

Знаки входят в магистральный газопроводный комплекс и являются важной его частью. Они служат ориентиром для обнаружения трубопровода

Благодаря им во время работ в охранной зоне можно увидеть территорию, по которой проходят трубы. Знаки показывают, что предприятие действует по нормам магистральных трубопроводов.

На знаке содержатся предупреждения и информация о магистральном газопроводе. Он представляет собой столб с двумя плакатами.

На одном, расположенном перпендикулярно поверхности, находятся сведения о ширине охраняемой территории, месте и глубине залегания труб, дополнительные технические параметры. На втором написано расстояние в километрах по всей длине труб. Он предназначен для обнаружения газопровода с воздуха, поэтому расположен с небольшим наклоном (до 30 градусов).

Техника безопасности при эксплуатации магистрального газопровода

Соблюдайте правила техники безопасности на участках где происходит установка магистрального газопровода

Магистральный трубопровод – это потенциально опасное сооружение, использовать которое можно только в соответствии со специальными инструкциями, регламентирующими строительство и эксплуатацию магистральных газопроводов.

За работой газопровода обязаны следить промышленные организации, использующие его. Они также должны завести специальный паспорт в двух экземплярах. К ним прилагается схема, на которую нанесены все трубопроводные детали, указан их тип, фирма-производитель, материал, установленная арматура.

Периодичность обхода или облета всей территории сооружения устанавливается в зависимости от нормативов обслуживания. В случае стихийного бедствия, которое могло повредить трубы, должен быть проведен внеочередной осмотр. Обследование переходов трубопровода через автомобильные дороги проводится ежегодно.

Понятие магистрального газопровода

Для транспортировки газовых сред на дальние расстояния в больших объемах используется крупноформатный трубопровод. В конструкцию данного сооружения также могут входить элементы контрольно-регулирующих систем и ответвления, но основной магистральной частью остается центральная труба. В качестве материалов доставки может выступать не только газ, но также нефтепродукты, вода, химические составы и прочие технологические вещества, используемые в местах добычи или на станциях переработки нефте- и газопродуктов.

Иными словами, магистральный газопровод – это универсальная линия транспортировки газовых и жидкостных смесей до мест потребления. Что следует понимать под потребителями продуктов, обслуживаемыми магистральными трубопроводами? О прямом соединении с конечными потребителями наподобие коттеджных поселков или многоэтажных жилых домов с производственными объектами речь не идет. От непосредственной точки забора центральные сети отделяются пунктами промежуточной переработки сырья, распределительными станциями и, в крайнем случае, ответвлениями, которые и доставляют газ прямо до потребителя.

Предназначение магистрального газопровода

Добыча природного газа самым непосредственным образом связана с доставкой его с помощью магистралей от месторождения и перерабатывающих предприятий до конечного потребителя. Все магистральные линии и трубопроводы, проложенные между месторождениями, относятся к Единой системе газоснабжения РФ.

Здесь необходимо уточнить, что магистралями считаются большие трубопроводы, доставляющие газ до предприятия или распределительной станции. Линии, проложенные до конкретного потребителя, называются ответвлениями.

Магистральные трубы отличаются большим диаметром – 720-1420 мм и поддержанием внутри избыточного давления. Строительство магистральных газопроводов ведут с использованием бесшовных холоднокатаных труб.

Прокладку магистралей проводят с помощью:

• подземного монтажа, который считается наиболее выгодным. При этом для укладки труб используются траншеи глубиной 0,8 м, если диаметр труб до метра, и 1 м, при диаметре до 1,4 м. В местах с болотистым или торфяным грунтом траншеи роют на глубину 1,1 м, для скальных пород норма 0,6 м.
• надземного, когда трубы укладывают на опоры над поверхностью земли.
• наземного, в этом случае устраивают насыпные дамбы.
• подводного, когда добыча газа ведется под водоемом, необходим монтаж подводного газопровода.

За функциональное состояние магистралей ответственность лежит на государственных компаниях.