Технология прокладки газопровода методом ГНБ
Прокладка газопровода методом ГНБ осуществляется при помощи гидравлического стояка сильной мощности на плотных грунтах. Перед началом работ необходимо отрыть котлованы, которые должны располагаться в начале и конце магистрали. В траншее нужно установить оборудование. Траекторию, по которой будет происходить внедрение труб, рассчитывают заранее.
Вход колонны прикрывают специальной конусообразной конструкцией, которая предохраняет ствол от загрязнений. Это позволяет быстро сделать прокол и уплотнить стенки траншеи. Прокол можно выполнить методом проходки. Способ эффективен, если под дорогой нужно проложить трубы диаметром более 80 см. Один конец с силой вдавливают в грунт. Чтобы очистить внутреннее пространство секции, внутрь на специальной тележке въезжает рабочий, выбирая землю специальными инструментами (электрическими или ручными).
Землю утрамбовывают в вагонетку и вывозят за территорию площадки. Затем к трубе снова присоединяют секции, вдавливают и вычищают пространство. Процедуру повторяют до тех пор, пока из стены котлована не покажется магистраль. Ее можно также прокладывать методом гидравлического прокола. В этом случае в полость трубы подается струя воды, которая вымывает лишнюю землю.
Монтаж газопровода можно осуществить несколькими способами:
- Воздушный. Трубы укладывают на бетонные блоки, располагающиеся на дне канала. Чтобы правильно проложить газопровод, используют землеройную и подъемную технику. Трассу прохождения в этом случае систематически очищают от кустарников и травы.
- Траншейный. На дно канала укладывают сначала песок и глину, а затем – трубы. Траншею засыпают, мероприятия по восстановлению целостности асфальта проводят через 30-40 дней, после оседания грунта.
Прокладка газовых труб методом ГНБ предполагает рытье скважин длиной до 70 м.
Влияние лупинга газопровода на безопасность и эффективность
Лупинг газопровода может оказывать существенное влияние на его безопасность и эффективность. Этот явление может привести к возникновению различных проблем, которые могут повлиять на надежность работы системы.
Одной из основных проблем, связанных с лупингом газопровода, является возможность образования напряжений на трубопроводе. Это может привести к его деформации или даже разрушению. Более того, лупинг газопровода может привести к ухудшению качества транспортировки газа. Такое деформированное состояние газопровода может привести к утечке газа или даже взрыву, что представляет угрозу как для окружающей среды, так и для жизни людей.
Помимо безопасности лупинг газопровода также оказывает влияние на эффективность его работы. Деформация трубопровода может создать дополнительные сопротивления во время передачи газа, что в свою очередь приводит к потере энергии. Кроме того, лупинг газопровода может затруднить выполнение технического обслуживания и ремонтных работ, что может привести к увеличению времени простоя и снижению производительности системы.
Для предотвращения негативных последствий лупинга газопровода необходимо осуществлять регулярный мониторинг и инспекцию системы. Если выявляются признаки возникновения лупинга, необходимо принимать соответствующие меры по исправлению ситуации. Это может включать в себя усиление или замену деформированных участков трубопровода, а также применение специальных мероприятий для снижения напряжений на газопроводе.
Применение лупингов в газопроводах
Основной целью использования лупингов является компенсация температурных деформаций, которые происходят в газопроводе в результате изменения температуры окружающей среды. Такие деформации могут приводить к повреждениям газопровода и его обвесу, что повышает вероятность возникновения аварийных ситуаций.
Лупинги позволяют газопроводу плавно приспосабливаться к изменениям длины, вызванным термическими расширениями. Они обеспечивают гибкость газопровода и защищают его от излишнего напряжения, которое может возникнуть при нагревании или охлаждении. Таким образом, лупинги способствуют увеличению срока службы газопровода и снижению вероятности аварийных ситуаций.
Важно отметить, что лупинги также позволяют регулировать скорость газа внутри газопровода. Это особенно актуально при транспортировке газа на большие расстояния, где необходимо устранять гидравлические удары и колебания давления
Благодаря лупингам можно достичь более стабильной работы газопровода и обеспечить эффективность его функционирования.
В итоге, применение лупингов в газопроводах играет ключевую роль в обеспечении безопасности, надежности и эффективности транспортировки газа. Они позволяют компенсировать температурные деформации, обеспечивать гибкость газопровода и регулировать скорость газа. Благодаря этим функциям, лупинги значительно повышают качество работы газопроводных систем.
Для чего газопроводу футляр?
В устройстве подземных газовых коммуникаций используются, как правило, стальные или полиэтиленовые газовые трубы, способные выдерживать давление проходящей по ним среды. Их прочностные характеристики рассчитаны на нагрузку, создаваемую толщей грунта до 2,0-2,2 м. Однако стандартный трубопрокат не рассчитан на возможную транспортную нагрузку сверху, т.е. над газовой магистралью.
Также не учтено, что трубопроводам, по которым газ перемещается к потребителю, нежелательно проходить под другими коммуникационными линиями. Еще есть геологические и гидрогеологические ограничения, в соответствии с которыми газовую магистраль приходится прокладывать выше установленных норм.
В случае же невозможности найти трассу прокладки, не пересекающую иные инженерные сооружения, согласно предписаниям СНиП 42-01-2002 между трубопроводами необходимо обеспечить безопасную дистанцию по вертикали. Это 0,2 и более метра, что в результате меняет глубину заложения газопровода.
На сложных участках трассы газопровода, требующих защиты трубы от повреждений, прокладка производится в футлярах
Глубину заложения газовой трубы также изменяют, если уложить на нормативной глубинной отметке мешают скальные горные породы или нестабильный уровень подземной воды.
Как защитить газопровод, если дополнительная нагрузка на линию неизбежна? Во всех перечисленных случаях используются футляры, представляющие собой жесткий круглый или полукруглый в сечении кожух из стального сплава, полиэтилена или стеклопластика. Он-то и оберегает путь голубого топлива от вероятных повреждений.
Отметим, что при устройстве защиты газопровода следить за состоянием проложенной в футляре трубы еще сложнее. Чтобы облегчить нелегкую работу обходчиков, сотрудников добывающей отрасли и газоснабжающих структур, производится установка на газопровод контрольной трубки.
Перечислим все возможные предпосылки для устройства футляров с контрольными приспособлениями над газовыми трубопроводами:
- Близкое расположение подземной газовой магистрали к жилому дому либо общественному зданию.
- Прокладка газопровода на малой глубине.
- Устройство под транспортными путями: автомобильными, трамвайными, ж/д путями.
- Наличие резьбового соединения или сварного шва на электросварных металлических трубах и полиэтиленовых аналогах.
- «Пересечение», т.е. проход на 0,2 м выше или ниже тепловой сети и прочих коммуникационных линий.
- Ввод газоснабжающей трубы в дом через несущую стену и вертикальное пересечение перекрытий.
- Сооружение контрольно-измерительного пункта с защитным ковером. Их устанавливают на протяжении всей трассы через каждые 200 м в пределах городов и прочих населенных пунктов. На свободной от проживания местности устраивают через 500 м.
Все перечисленные варианты кроме пересечения газовой трубой перекрытий, а также обустройство входа и выхода подземной линии на поверхность предусматривают установку на одном из краев футляра контрольной трубки.
Еще в случае установки над проблемным сварным швом допускается использовать не футляры в качестве основания для крепления трубки, а полукруглый металлический кожух.
В обустройстве подземных газопроводов используются стальные, полиэтиленовые и стеклопластиковые футляры. Конструктивно они представляют собой цельные трубы, соединяемые две половины трубы или один полукруглый кожух
Контрольную трубку располагают в удобном для проведения контроля месте. Т.е. с той стороны, с которой подход газовика для проведения мониторинговых операций возможен, безопасен и не требует получения разрешений.
Если в одну траншею укладывают два газопровода, что допускается строительными нормативами, то расположение футляров с подключаемыми к ним трубками должно обеспечить отслеживание обеих систем.
На каждый футляр, предназначенный для защиты газопровода, устанавливается контрольная трубка, необходимая для мониторинга технического состояния подземной системы и определения момента падения давления
Футляры устанавливаются как на вновь прокладываемые линии газопровода, так и на существующие ветки путем прокола или продавливания грунтов. Выходить за пределы шоссе, трасс, несущих стен и прочих сооружений они должны на 2 м с обоих краев.
Устройство и особенности прокладки газопроводов
Устройство газопроводов начинается с выбора маршрута. Маршрут должен быть оптимальным с точки зрения транспортировки газа, минимизации воздействия на окружающую среду и учета особенностей местности
Важно также учесть наличие и расположение существующих коммуникаций и строений
Одной из важнейших задач при устройстве газопроводов является их прокладка. Подземные газопроводы обладают рядом преимуществ, таких как защита от механических воздействий, улучшение эстетического вида окружающей территории и обеспечение безопасности. Однако прокладка подземных газопроводов требует проведения сложных инженерно-геологических исследований и учета особенностей грунта.
Процесс прокладки газопроводов подразумевает использование специальной строительной техники, такой как бульдозеры, экскаваторы и специализированные трубоукладчики. Трубы газопроводов изготавливаются из стали или пластика и могут иметь различные диаметры в зависимости от объема транспортируемого газа.
Основные требования к прокладке газопроводов включают проведение гидропрессовки для обнаружения возможных утечек, использование защитного слоя для предотвращения повреждений от внешних воздействий, а также установку вентилей и аварийных отсеков для обеспечения безопасности.
Контроль и обслуживание газопроводов осуществляется специализированными организациями, которые регулярно осуществляют мониторинг состояния газопроводов, проверку герметичности и выполнение профилактических работ. Безопасность и надежность работы газопроводов являются приоритетными задачами, поскольку неполадки или аварии могут привести к серьезным последствиям.
В итоге, устройство и прокладка газопроводов – сложный и ответственный процесс, требующий не только профессионализма, но и соблюдения строгих технических норм и правил безопасности.
Пример расчета лупинга
Цель расчёта: рассчитать необходимую длину лупинга для получения требуемой производительности.
Исходные данные:
- Пропускная способность до укладки лупинга Q1=23.5 млн./сутки
- Необходимая пропускная способность Q2=36 млн./сутки
- Длина участка L=110 км.
- Диаметр газопровода d=1020 мм.
- Диаметр лупинга dл=1020 мм.
Расчет длины лупинга для получения необходимой производительности:
l= 4*L/3*(1-( Q1/ Q2)2) , км.
где:
L — длина участка
Q1 — пропускная способность до укладки лупинга
Q2 — необходимая пропускная способность
l= 4*110/3*(1-( 23,5/ 36)2)=51,33 км.
Вывод: в ходе расчёта определили необходимую длину лупинга.
Какие виды футляров используют?
Газовики сами определяют, какой вид цокольного ввода оптимален для конкретных условий, они же выбирают защитный футляр и способ его установки.
В зависимости от конфигурации изделия, его помещают в один из футляров:
- гибкий разрезной из полиэтилена;
- металлический.
Оба вида выпускают в базовых условиях.
Для изготовления эластичного футляра используют полиэтиленовую трубу, разрезанную вдоль пополам. При монтаже ее склеивают герметиком, обматывают по всей длине клейкой лентой и зажимают металлическими хомутами.
Чтобы внутрь защитного чехла не попадал мусор или вода, с торцов его запрессовывают герметиком, а затем устанавливают заглушки
Металлический футляр изготавливают из стали и монтируют на изделие в процессе установки ввода в дом. Полость между газовой трубой и чехлом заполняют или пряденым льном, или веревкой, а затем с обоих торцов примерно на 20 см закупоривают мастикой.
Наружную часть покрывают грунтовкой и эмалью по металлу желтого цвета в два слоя – согласно ГОСТ 6465. Такая защита должна предохранять металл от коррозии и быстрого износа
Оба вида футляра должны максимально защищать переход полиэтилен-сталь от внешнего воздействия, а также обеспечивать надежность и стабильность конструкции.
Принцип работы лупинга газопровода
Основное назначение лупинга газопровода заключается в том, чтобы уравнивать давление газа в различных участках трубопровода. В процессе эксплуатации газопровода, давление газа может неоднородно распределяться по его длине из-за различных причин, таких как перепады высот, изменение ширины труб и других факторов.
Лупинг осуществляется с помощью специальных устройств, называемых лупинг-станциями. Эти устройства позволяют создать замкнутый контур в системе газопровода, который обеспечивает непрерывное движение газа внутри труб. Газ, циркулируя внутри «лупы», равномерно распределяется по всей длине газопровода и поддерживает одинаковое давление во всех его участках.
Принцип работы лупинга газопровода основан на использовании принудительной подачи газа внутрь трубопровода с помощью компрессоров или насосов. Газ сжимается и поступает в систему, где расположены лупинг-станции. Затем газ распределяется по всей длине газопровода, создавая замкнутый цикл движения. Таким образом, лупинг обеспечивает постоянный поток газа, поддерживающий стабильное давление в системе.
Преимущества работы газопровода с использованием лупинга включают улучшенную эффективность, более равномерное распределение газа и более надежную работу всей системы. Кроме того, лупинг газопровода позволяет проводить проверку и техническое обслуживание труб и других элементов системы без остановки подачи газа клиентам.
Технологии предотвращения и управления лупингом газопровода
Лупинг газопровода может привести к серьезным последствиям, поэтому важно использовать специальные технологии для его предотвращения и управления. Ниже приведены основные технологии, которые используются в индустрии газопроводов
Использование анкерных опор: Для предотвращения лупинга газопровода могут быть установлены анкерные опоры, которые удерживают его на месте. Эти опоры обычно размещаются в местах, где возможно возникновение напряжений, вызывающих лупинг. Анкерные опоры могут быть различных типов, включая бетонные блоки, металлические стержни и даже электромагнитные системы, которые могут автоматически регулировать положение газопровода.
Использование подраздельных клапанов: Подраздельные клапаны позволяют разделить газопровод на разные участки, что помогает предотвратить распространение лупинга по всему газопроводу. Если лупинг возникает на одном участке газопровода, подраздельные клапаны могут быть закрыты, чтобы изолировать проблемный участок и предотвратить дальнейшее движение лупинга.
Мониторинг и контроль: Одной из важных технологий для предотвращения лупинга является мониторинг и контроль состояния газопровода. Это включает в себя использование различных датчиков и систем контроля, которые могут обнаруживать напряжения, деформации и другие изменения в газопроводе
Результаты мониторинга могут использоваться для принятия оперативных мер и предупреждения возможных аварийных ситуаций.
Регулярное техническое обслуживание: Регулярное техническое обслуживание газопровода является важной частью предотвращения лупинга. Это включает в себя проверку и замену изношенных или поврежденных компонентов газопровода, проведение испытаний и инспекций, а также выполнение профилактических работ
Регулярное обслуживание может помочь выявить потенциальные проблемы и предотвратить их возникновение.
Системы автоматического управления: Для эффективного управления лупингом газопровода могут быть использованы системы автоматического управления. Эти системы могут контролировать давление, поток газа и другие параметры газопровода, чтобы предотвратить возникновение лупинга и управлять его движением. Системы автоматического управления могут быть основаны на различных алгоритмах и стратегиях, включая использование сенсоров и автоматического обратного управления.
Все эти технологии помогают предотвратить возникновение и управлять лупингом газопровода, обеспечивая безопасность и эффективность его работы.
Лупинг –устройство и применение
Параллельный трубопровод – лупинг устроен так, что фактически соответствует конструкции основной ветки газопровода и его можно использовать для транзита газа в качестве главной линии.
лупинг магистрального газопровода большой протяженности
Лупинг – разновидность разгрузки газопровода, но существуют еще несколько способов повышения продуктивности, например:
- вставка труб большего диаметра
- повышение мощности компрессорных станций с топливоперекачивающим оборудованием;
Дополнительную ветку возможно задействовать в комплексной разгрузке главного трубопровода в качестве одного из элементов. Возможно также применение параллельных линий, одновременно с усилением мощности перекачивающих станций.
Можно применять несколько лупингов на одном участке, в соответствии с нормативными документами.
Правила работы петли
Уменьшение количества транспортируемого газа по главному трубопроводу происходит, когда включилась в работу дополнительная линия. В итоге снижается гидравлическое сопротивление и сокращаются потери давления.
Следовательно, при одинаковом давлении газа, можно транспортировать топливо в более крупных объемах.
Такого рода добавочная магистраль высокоэффективна при любой длине. Но, чем она длиннее, тем очевидней результат.
В каких случаях применяют лупинг
Лупинг применяется в тех случаях, когда основная труба при максимальном давлении не может транспортировать необходимое количество газа. Это происходит, когда нагрузки на трубу выросли:
- из-за увеличения количества потребителей
- из-за увеличения подключенных к трубе мощностей
Вот почему так важен первоначальный гидравлический расчет газопровода, который проводят на этапе проектирования. Но этот расчет может быть и совершенно правильным, но не учитывать в полной мере будущее развитие региона, города, предприятия и т.д.
Для строительства лупинга необходимо техническое обоснование и сопоставление с другими методами. То есть синхронно идущую линию начинают строить после обоснования ее эффективности по отношению к показателям другого способа. Лупинг газопровода в основном применяют крупные потребители (города, предприятия).
Для мелких потребителей, например для домохозяйств, наиболее приемлемым вариантом будет способ установки труб необходимого диаметра для главной магистрали, а не применение лупинга.
Для маломощных газопроводов использовать лупинг неактуально, по причине того, что:
- Для построения лупинга используют те же самые материалы, что и для основной магистрали, что не упрощает поставленных задач.
- Для каждой параллельной линии трубопровода необходим утвержденный проект, как и в прочих случаях, только потом линия будет задействована в работе, что также не дает никаких преимуществ.
- Громоздкие опоры трубопровода с лупингом могут испортить общий вид небольших участков.
В связи с вышеперечисленными причинами, уполномоченные газовых служб могут забраковать проект как безосновательный.
Особенности монтажа
Монтаж лупинга на магистральном газопроводе проводится в соответствии с STO-Gazprom-2-2.3-116-2007
Составляется технологическая карта монтажа,где учтены такие моменты:
- обеспечение рабочей документацией
- установка временных инвентарных и бытовые помещений для хранения строительных материалов, инструмента, инвентаря, обогрева рабочих, приёма пищи, сушки и хранения рабочей одежды, санузлов и т.п.
- подготовка к производству работ машин, механизмов и оборудования
- ограждение строительной площадки и предупредительные знаки, освещённые в ночное время
- обеспечение связи для оперативно-диспетчерского управления производством работ
- поэтапное описание всех технологических моментов сварки и монтажа газопровод
Нормы устройства трубопровода с лупингом
Для лупингов существуют типовой порядок внедрения, аналогичный правилам для основной магистрали. Мастера, проводящие данные работы должны иметь все необходимые разрешения и только после принятия конкретного проекта проводить работы.
Применяемые при строительстве материалы и технику следует проверять на наличие необходимых документов, отсутствие брака и неисправностей.
При выполнении работ применяют металлические трубы, которые прошли антикоррозийную обработку, и полиэтиленовые аналоги.
Работы необходимо начинать непосредственно с монтажа лупинга. Для этого роют траншеи, размещают опоры, потом проводится сборка отсечных клапанов с разных сторон, оборудуются приемники, далее необходимо произвести приварку трубы вспомогательной линии. При проведении работ следует производить контроль всех необходимых параметров.
Какие бывают газопроводы
Существует две популярные их классификации, в зависимости от расположения конструкции и давления. На основании второго признака принято выделять:
- Низкого (в пределах 5кПА)
- Газопровод среднего давления (0,3мПА)
- Высокого (1,2мПА).
Как правило, конструкции средние или высокие актуально возводить в промышленных или производственных целях. Это лучшее для обеспечения достаточного количества ресурса. Газопровод низкого давления актуально использовать для обеспечения жилых построек.
Рис 2. Показатели давления в трубах
Если говорить о второй классификации, то в качестве критерия используется глубина прокладки сконструированного газопровода:
- Подземный
- Наземный
- Наружный
- Внутренний.
Конструкция каждого типа имеет свои нюансы и разные характеристики. Чтобы выбрать лучший вариант прокладки, потребуется оценить ряд важных факторов: климатические условия, какие свойства у грунта.
Газовые коммуникации можно разделить на две большие группы:
- Магистрали. Как правило, используются для создания конструкции внутри помещений.
- Распределительные сети. Обеспечивают транспортировку сырья от распределительных станций до конечных потребителей.
Рис 3. Разводка
Какие трубы использовать для газопровода под дорогой
Перед монтажом газовых магистралей необходимо составить проект. Инженеры должны учитывать, что давление грунта, оказываемое на трубы, должно быть минимальным. Коммуникации рекомендуется прокладывать в специально оборудованных тоннелях из прочного термоустойчивого материала.
Типы труб для газопровода:
- Внутренние. Отлиты из черного железа. Чтобы защитить от ржавчины, секции покрывают специальными водоотталкивающими растворами и краской. Внутреннее сечение – до 60 см.
- Внешние. Трубы изготовлены из термопласта (ПВХ), полимеризированного пропена или железа. Они предохраняют внутренние секции от механических повреждений, перепадов температур и давления. Диаметр трубы составляет 20-200 см.
Трубы газовой магистрали должны быть изготовлены из стали, что позволит минимизировать риск их повреждения углеводородами. Большой популярностью пользуются секции из полиэтилена: их легко подгонять по размеру или резать. Материал обеспечивает высокую пропускную способность благодаря гладким стенкам. Полиэтилен не нуждается в дополнительной защите ввиду химической инертности. Трубы весят мало, что позволяет сэкономить время на их монтаж и обслуживание.
Что представляет собой лупинг?
Название процесса петлеобразования происходит от английского слова «looping», что означает «петля». И это точное название одноименного процесса. Это обустройство нового участка трубопровода параллельно основной линии.
Такая ветка всегда является частью существующей системы, и ее принцип — соединение с основной линией. Контур также закрыт, если конструкция не требует разделения газовых потоков.
Петли газопровода служат двум основным целям, включая увеличение доступной пропускной способности магистрали или снижение потерь давления при транспортировке газа.
Это особенно актуально для линий высокого давления. Это связано с тем, что линии высокого давления создают наибольшую нестабильность и снижают эффективность. Следовательно, экономические потери.
Однако стабилизация давления возможна и во всех других типах сетей, т.е. в сетях, транспортирующих газ под средним или низким давлением. Параллельные трубы помогают снизить давление в начале трассы и значительно увеличить давление в конце.
С помощью петель специалисты могут решить и многие другие проблемы. Некоторые из них включают: — использование петли для снижения давления на конце трубы.
- Использование дополнительной линии во время ремонта основной.
- Применение такой артерии для изменения конфигурации главной. К примеру, во время того, как газ будет проходить по параллельной ветке, на основной можно корректировать положение напорных станций, что в будущем будет способствовать более эффективной работе системы.
Важным преимуществом такой конструкции является то, что ее можно использовать в качестве магистральной газотранспортной линии. Это позволяет достичь желаемого результата в кратчайшие сроки и сэкономить средства на строительстве новых газопроводов.
Этот метод известен уже давно, но сегодня он достиг своего пика. Это связано с тем, что газовая система на постсоветском пространстве была создана давно (1975-1990 гг.) и в настоящее время проходит процесс совершенствования и модернизации для удовлетворения современных потребностей.
Из вышесказанного можно сделать вывод, что сегодня петли активно используются по различным причинам, среди которых
- стадийность строительства — изначально все газопроводы строятся с учетом имеющихся потребностей, а затем по мере необходимости происходит увеличение пропускной способности;
- нехватка собственных средств или инвестиций для строительства новых сетей — происходит это из-за снижения спроса на газ, а соответственно и уменьшения интереса к отрасли кредиторов, инвесторов и даже обычных потребителей.
Приведенная выше информация показывает, что петли могут быть более дешевым вариантом, чем строительство совершенно новых воздуховодов.
