Раздел 2. Общие вопросы сооружения магистральных трубопроводов нефти и газа

Тема 3. Классификация трубопроводов

Магистральные трубопроводы – это капитальные инженерные сооружения, рассчитанные на длительный срок эксплуатации и предна­значенные для бесперебойной транспортировки на значительные расстояния природных и искусственных газов (в газообразном или сжиженном состоянии), нефти, нефтепродуктов, воды, твердых и сыпучих тел, взвешенных в потоке воздуха или воды, от мест их добычи, переработки, забора (начальная точка трубопровода) к местам потребления (конечная точка).

Магистральными называются трубопроводы и ответвления от них условным диаметром до 1420 мм включ. с избыточным давлением среды свыше 1,2 МПа (12 кгс/см²) до 10 МПа (100 кгс/см²) (при одиночной прокладке и прокладке в технических коридорах) предназначенные для транспортирования:

1) нефти, нефтепродуктов (в том числе стабильного конденсата и стабильного бензина), природного, нефтяного и искусственного углеводородных газов из районов их добычи (от промыслов), производства или хранения до мест потребления (нефтебаз, перевалочных баз, пунктов налива, газораспределительных станций, отдельных промышленных и сельскохозяйственных предприятий и портов);

2) сжиженных углеводородных газов фракций С₃ и С₄ и их смесей, нестабильного бензина и конденсата нефтяного газа и других сжиженных углеводородов с упругостью насыщенных паров при температуре плюс 40 С не свыше 1,6 МПа (16 кгс/см²) из районов их добычи (промыслов) или производства (от головных перекачивающих насосных станций) до места потребления;

в) товарной продукции в пределах компрессорных (КС) и нефтеперекачивающих станций (НПС), станций подземного хранения газа (СПХГ), дожимных компрессорных станций (ДКС), газораспределительных станций (ГРС) и узлов замера расхода газа (УЗРГ);

г) импульсного, топливного и пускового газа для КС, СПХГ, ДКС, ГРС, УЗРГ и пунктов редуцирования газа (ПРГ).

Магистральные трубопроводы характеризуются большой протяженностью, высокой пропускной способностью и соединяют поставщика нефтегазопродуктов с потребителем. В связи с большой протяженностью перекачка ведется не одной, а несколькими станциями, расположенными по трассе. Режим работы трубопроводов – непрерывный (кратковременные остановки носят случайный характер или связаны с ремонтно-восстановительными работами).

Кроме магистральных по назначению выделяют следующие группы:

1) внутренние – соединяют различные установки на промыслах (внутрепромысловые), нефтегазоперерабатывающих заводах и газонефтехранилищах. Режим работы определяется регламентом работы промысла или завода.

2) местные – по сравнению с внутренними трубопроводами имеют большую протяженность и соединяют нефтегазопромыслы (межпромысловые) или нефтегазоперерабатывающие заводы с головной станцией магистрального трубопровода. Режим работы определяется регламентом поставок нефтегазопродуктов.

3) технологические – характеризуются малой протяженностью и служат для обеспечения работоспособности в заданных режимах технологических установок перекачивающих станций магистральных трубопроводов, газонефтехранилищ и нефтебаз. Режим работы определяется технологическим регламентом оборудования.

В состав магистральных трубопроводов 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 НПС, КС, УЗРГ, ПРГ, узлами пуска и приема очистных устройств, конденсатосборниками и устройствами для ввода метанола;

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

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

– противопожарные средства, противоэрозионные и защитные сооружения трубопроводов;

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

– здания и сооружения линейной службы эксплуатации трубопроводов;

– постоянные дороги и вертолетные площадки, расположенные вдоль трассы трубопровода, и подъезды к ним, опознавательные и сигнальные знаки местонахождения трубопроводов;

– головные и промежуточные перекачивающие и наливные насосные станции, резервуарные парки, КС и ГРС;

– станции подземного хранения газа;

– пункты подогрева нефти и нефтепродуктов; указатели и предупредительные знаки.

Магистральные газопроводы в зависимости от рабочего давления в трубопроводе подразделяются на два класса:

I — при рабочем давлении свыше 2,5 до 10,0 МПа (свыше 25 до100 кгс/см²) включ.;

II — при рабочем давлении свыше 1,2 до 2,5 МПа (свыше 12 до 25 кгс/см²) включ.

Магистральные нефтепроводы и нефтепродуктопроводы в зависимости от диаметра трубопровода подразделяются на четыре класса, мм:

I - при условном диаметре свыше 1000 до 1200 включ.;

II - то же, свыше 500 до 1000 включ.;

III — то же. свыше 300 до 500 включ.;

IV — 300 и менее.

Магистральные трубопроводы проходя по участкам с различным рельефом местности, с различными гидрогеологическими условиями, пересекают водные преграды, автомобильные и железные дороги, электрические подземные кабели и воздушные высоковольтные линии электропередачи, линии связи и т. д. Поэтому в зависимости от условий работы трубопровода, а также для безопасности расположенных вблизи трассы объектов согласно СНиП 2 05.06- 85* линейная часть (таблица 1.) и отдельные участки магистральных трубопроводов подразделяются на пять категорий В, I, II, III и IV. В каждой категории предъявляются определенные требования к прочности трубопровода, к контролю качества сварных соединений, предварительным гидравлическим испытаниям и типам изоляционного покрытия (таблица 2).

Таблица 3.1 – Категории магистральных трубопроводов

Назначение трубопровода	Категория трубопровода при прокладке
	подземной	наземной и надземной
Для транспортирования природного газа:
а) диаметром менее 1200 мм	IV	III
б) диаметром 1200 мм и более	III	III
в) в северной строительно-климатической зоне	III	III
Для транспортирования нефти и нефтепродуктов:
а) диаметром менее 700 мм	IV	III
б) диаметром 700 мм и более	III	III
в) в северной строительно-климатической зоне	III	III

Таблица 3.2 – Требования, предъявляемые к участкам различных категорий магистральных трубопроводов

Категория трубопровода и его участка	Коэффициент условий работы трубопровода при расчете его на прочность, устойчивость и деформативность m	Количество монтажных сварных соединений, подлежащих контролю физическими методами, % от общего количества	Величина давления при испытании и продолжительность испытания трубопровода
В	0,60	Принимается
I	0,75	по
II	0,75	СНиП III-42-80*
III	0,90
IV	0.90
Примечание. При испытании трубопровода для линейной его части допускается повышение давления до величины, вызывающей напряжение в металле трубы до предела текучести с учетом минусового допуска на толщину стенки.

По месту и способу прокладки участки трубопроводов делят на пять категорий:

– I категория – участки газопроводов с 700  Ду  1000, проходящие при подземной и наземной прокладки через водные преграды, железные и автомобильные дороги, участки газопроводов при надземной прокладки через водные преграды длиной более 25 метров, железные дороги общей сети, автомобильные дороги II, III и IV категории, а также участки нефтепроводов с 700  Ду  1000, проходящие через водные преграды протяженностью до 1000 метров, болота III типа, железные дороги общей сети, автомобильные дороги I и II категории и тоннели в горной местности.

– II категория - участки газопроводов с 700  Ду  1000, проходящие при надземной прокладки через поймы рек шириной до 25 метров, болота III категории, подъездные железные дороги, автомобильные железные дороги I и II категории, трубопроводы прокладываемые по территории распространения вечномерзлых грунтов, по подрабатываемым территориям и территориям, подверженным карстовым явлениям, газопроводы и нефте- нефтепродуктопроводы, прокладываемые в одном техническом коридоре, в местах расположения УЗРГ, ПРГ, узлов установки линейной запорной арматуры, пуска и приема очистных устройств, узлов подключения КС, УКПГ, УППГ, СПХГ, ДКС, ГС в трубопровод в пределах расстояний, указанных в поз. 9, 10, 14, 15, 17 и 19, а от узлов подключения КС в трубопровод в пределах 250 м по обе стороны от них.

– III категория – участки трубопроводов, проходящие через болота I типа, автомобильные дороги III, IV и V категории, трубопроводы, прокладываемые в слабосвязанных барханных песках в условиях пустынь, трубопроводы для транспортировки газа с Ду  1200 мм, трубопроводы для транспортировки нефти с Ду  700 мм, при подземной, наземной и надземной прокладке в северной строительно-климатической зоне, а также газопроводы с Ду  1200 мм и нефтепроводы с Ду  700 мм, только при наземной и надземной прокладке в той же зоне.

– IV категория - трубопроводы для транспортировки газа с Ду  1200 мм, трубопроводы для транспортировки нефти с Ду  700 мм, при подземной прокладке в северной строительно-климатической зоне.

– B категория – участки нефтепроводов с Ду  1000 мм, проходящие через русловую часть судоходных рек и несудоходных с шириной зеркала воды более 25 метров, а также через болота III категории газопроводы, расположенные внутри зданий и территории компрессорных станций,

Контрольные вопросы:

1. Определение магистрального трубопровода.

2. Классификация магистральных трубопроводов по назначению.

3. Состав магистральных трубопроводов.

4. Два класса магистральных газопроводов в зависимости от рабочего давления в трубопроводе.

5. Классы магистральных нефтепроводов и нефтепродуктопроводов в зависимости от диаметра трубопровода.

6. Категории магистральных трубопроводов.