Трубопроводов. Пилотный выпуск посвящаем трубопроводу в целом, как важнейшему инженерному явлению современного мира. Поговорим о том, что это такое, какие виды бывают, чем различаются. Разберемся в требованиях к прокладке, защите и герметизации трубопровода в зависимости от масштаба и назначения.
Классификация трубопроводов
Трубопровод - это инженерное сооружение разной степени сложности, используемое для транспортировки жидких и газообразных веществ под воздействием давления или естественных ландшафтно-геодезических особенностей. Некоторые виды трубопроводов предназначены для доставки твердых веществ на небольшие расстояния - в рамках одного помещения или здания.
Основная функция большинства трубопроводов - передача вещества или продукта от места добычи до места переработки и потребления. Но есть системы, предназначенные не для подачи, а для удаления или отведения. А именно:
- Канализация - отводит промышленные и бытовые отходы через очистку к утилизации
- Дренаж - служит для удаления воды с поверхности земли и из подземного пространства
- Водовыпуск - удаляет воду из подземных коллекторов, тоннелей, камер и т.д.
Трубопроводы классифицируются:
По способу прокладки:
Наземные и надземные. Разница в том, что надземные сооружают на высоте не менее 25 см от грунта на опорах, балках, эстакадах.
Подземные. Укладывают в траншеи, канавы, тоннели, дюкеры, искусственные насыпи.
Подводные - речные, болотные, морские. Проходят по дну водоема или в специально прорытых траншеях.
Плавающие. Крепятся к поплавкам и укладываются на поверхность воды.
По типу транспортируемого вещества:
Водопровод - снабжает водой, включая питьевую, населенные пункты, промышленные объекты, транспорт
Воздухопровод - доставляет сжатый воздух на профильные предприятия
Газопровод - транспортирует природный газ к местам потребления и экспорта
Нефтепровод и нефтепродуктопровод - доставляет сырую необработанную нефть и нефтепродукты (бензин, мазут, сжиженные газы)
Паропровод - передает пар под давлением для тепловых и атомных электростанций, предприятий пищевой промышленности, парового отопления
Теплопровод - передает теплоноситель в жилые дома и на предприятия
Это массово распространенные виды трубопроводов. Существуют также узкоспециализированные: аммиачный трубопровод, конденсатный, этиленовый, гидроторфный и другие.
По масштабу:
Магистральные - крупнейшие инженерные сети для транспортировки веществ на дальние расстояния
Технологические - снабжают промышленные предприятия
Коммунально-сетевые - обеспечивают теплом, водой, газом объекты жилого и нежилого фонда. Отводят бытовые отходы
Судовые и машинные - для работы на судовом, грузовом, легковом транспорте
По сложности проектирования и изготовления:
Простые - укладываются по возможности прямо, без ответвлений и дополнительных конструкций
Сложные - это крупные инженерные системы с ответвлениями, переходами, изгибами
По температуре передаваемого вещества: Холодные трубопроводы - 0°С и ниже
Среднетемпературные - от +1°С до +45°С
Высокотемпературные или горячие - свыше 46°С
По агрессивности среды: нейтральные, мало- и среднеагрессивные, высокоагрессивные
По давлению:
Трубопроводы низкого давления - не превышает 12 атмосфер
Среднего давления - от 12 до 25 атмосфер
- показатель более 25 атмосфер
Состав и материалы трубопроводов
Состав трубопровода зависит от следующих факторов: сложность проекта, вид доставляемого вещества, условия строительства (открытая местность или помещение), климатические и ландшафтные характеристики, окружающая среда.
Традиционный состав трубопровода - это:
Трубы
Краны
Арматура - запорная, регулирующая, защитная, предохранительная, распределительная
Компрессорные и распределительные станции
Опоры
Соединительные механизмы
Защитные кожухи или футляры
Отводы
Фланцы
Заглушки и затворы
Для производства труб и сопутствующего оборудования чаще всего используют: сталь и чугун, а также разновидности пластмассы (винипласт; полиэтилен; поливинилхлорид), асбестовый цемент и железобетон. Реже - стекло и керамику.
Защита и герметизация трубопроводов
При проектировании и строительстве трубопровода - независимо от назначения и типа укладки - главную роль, после выбора высокопрочных материалов, отводят защите и герметизации.
Для защиты трубопровода от коррозии, механического воздействия, температурных перепадов и агрессивности транспортируемой среды на внешние и внутренние поверхности наносят специальные покрытия - антикоррозионные и теплоизоляционные. Популярна методика укладки основной трубы в трубу большего диаметра, что гарантирует защиту снаружи. Изнутри трубы покрывают составами на основе резины, минеральных эмалей, пластмассы, чтобы исключить деформацию оборудования из-за воздействия агрессивной среды.
Защиту трубопровода «продолжают» герметики, используемые для уплотнения фланцевых или резьбовых соединений труб и ответвлений.
Требования к герметикам для трубопровода:
1. Высокая герметизирующая способность
2. Долговечность и эффективность на протяжении всего срока эксплуатации системы
3. Устойчивость к агрессивности сред, перепадам давления и температуры внутри трубы
4. Устойчивость к внешним факторам - механические воздействия во время строительства, ремонта, эксплуатации; экстремально низкие и высокие температуры окружающего воздуха; климатические особенности
5. Возможность юстировки и демонтажа
6. Удобное и простое нанесение
7. Высокая скорость герметизации и сборки соединения
Необходимо отметить, что для определенной категории трубопроводов, например, подводных, допустимы только неразъемные соединения - сварные, напрессованные, развальцованные и др.
Для герметизации фланцевых и резьбовых соединений трубопроводов применяют:
- Прокладки - металлические, неметаллические, комбинированные
- Сантехнический лен с пропиткой
- ФУМ-ленту
-
- Сантехнические нити
Выбор герметика делают на основе характеристик трубы (материал, диаметр, способ укладки) и транспортируемого вещества (агрессивность, давление, температура). Выбирайте только действительно качественные и современные составы. Их Вы можете на нашем сайте с бесплатной доставкой.
Значительный объем строительства главных объектов в нефтеперерабатывающей, металлургической, пищевой промышленности отводится обустройству технологических трубопроводов. Они играют важнейшую роль в функционировании стратегически важных систем. Также технологические трубопроводы применяются в агропромышленных комплексах, системах теплоснабжения и во многих других отраслях промышленности.
Основные понятия
Трубопровод - это устройство, предназначенное для транспортировки разнообразных веществ. Он состоит из участков труб, соединительной и запорной арматуры, автоматики и крепежных изделий.
Какой смысл имеет понятие "технологические трубопроводы?" Определение обозначает их как системы обеспечения промышленных предприятий, по которым транспортируются полуфабрикаты и готовые продукты, а также вещества, обеспечивающие ведение всего процесса.
Расположение трубопроводов
В процессе прокладки необходимо выполнять такие рекомендации:
- технологические трубопроводы должны иметь минимальную протяженность;
- в системе недопустимы провисания и застои;
- обеспечение свободного доступа для проведения технологического контроля;
- возможность расположения необходимых подъемно-транспортных средств;
- обеспечение изоляцией для препятствия проникновения влаги и сохранения тепла;
- защиту трубопроводов от возможных повреждений;
- беспрепятственное перемещение средств пожаротушения и подъемных механизмов.
Углы уклонов
Эксплуатация технологических трубопроводов предусматривает вынужденные остановки. Для этого в проект закладываются уклоны, которые обеспечат произвольное опустошение труб. Устройство технологических трубопроводов предусматривает следующий угол уклона в зависимости от перемещаемой среды (значения приводятся в градусах):
- газообразная среда: по направлению движения - 0,002, против него - 0,003;
- жидкие легкоподвижные вещества - 0,002;
- кислотная и щелочная среда - 0,005;
- вещества высокой вязкости или быстрозастывающие - до 0,02.
Конструкция может и не предусматривать уклон, тогда должны обеспечиваться специальные мероприятия по опорожнению трубопроводов.
Подготовительные работы
Монтаж технологических трубопроводов должен предварительно сопровождаться следующими действиями:
Разметка трассы
Эта операция заключается в перенесении осей крепления арматуры и компенсаторов непосредственно на то место, где будут прокладываться технологические трубопроводы. Определение места разметки может выполняться следующими инструментами:
- рулетки;
- отвесы;
- нивелир;
- гидравлический уровень;
- шаблоны;
- угольники.
Если для строительного сооружения прокладывается большое количество технологических трубопроводов, существенно уменьшается время, отведенное на разметку, за счет использования специальных макетов. Они дают наглядное представление расположения линий трубопровода по отношению к строительной конструкции. Все нанесенные элементы после разметки сверяют с проектом, после чего приступают к фиксированию опорных конструкций.
Установка опор и креплений
Во время обустройства фундамента здания в нем должны быть предусмотрены отверстия для закладки болтов, опор крепления. Их можно сделать механизированным оборудованием. В процессе установки опор должны быть учтены такие рекомендации:
- Технологические трубопроводы, которые имеют неподвижные опоры, описанные выше, предполагают установку креплений в непосредственной близости к аппаратам и арматуре. на такие опоры должна быть плотно фиксированной, не допускающей сдвигов. Такие же требования выполняются по отношению к хомутам.
- Подвижные опоры монтируются с возможностью беспрепятственного перемещения трубопровода, чтобы беспрепятственно его удлинить при возникновении необходимости. Также должна быть предусмотрена сохранность тепловой изоляции при потенциальном перемещении от расширения.
- Все устанавливаемые опоры монтажник технологических трубопроводов должен проверять на соответствие горизонтали и вертикали. Предусматриваются возможные отклонения, которые не могут превышать такие пределы:
- внутрицеховые трубопроводы - ± 5 мм;
- наружные системы - ±10 мм;
- уклоны - 0,001 мм.
Врезка в существующие системы
Для этого необходимы специальные разрешения, а также на месте работ должен присутствовать монтажник технологических трубопроводов, который обслуживает эти линии. Осуществляют врезку тогда, когда новый смонтированный компонент подключают к действующей системе. Обычно для таких случаев предусматривается установка запорной аппаратуры, но если в действующей системе нет таковой, то прибегают к врезке. Здесь существует несколько особенностей:
- Действующий трубопровод необходимо отключить и опорожнить.
- Трубы, по которым транспортировалась огне- и взрывоопасная среда, обязательно обезвреживаются и промываются.
- Ввариваемый штуцер должен пройти предварительные испытания. Также по документации устанавливается марка стали.
- Сварочные работы обязательно проводит высококвалифицированный специалист, имеющий специальный допуск к ответственным конструкциям.
- Перед тем как начнет производиться монтаж технологических трубопроводов, соединительный узел должен пройти все испытания.
Продувка и промывка
Собранный трубопровод подвергают очистке, способ которой зависит от размера трубы:
- диаметр до 150 мм - промывается водой;
- свыше 150 мм - продувается воздухом;
Очищаемый участок должен быть изолирован от других трубопроводных линий заглушками. Промывка водой производится, пока из трубы не начнет вытекать вода без загрязнений. Продувка осуществляется в течение 10 минут. Эти способы используются, если технологией не предусмотрены другие нормативы очистки. После проведенных работ можно приступать к испытаниям, которые выполняются двумя способами: гидравлическим и пневматическим.
Гидравлические испытания
Перед проверкой технологические трубопроводы разбивают на отдельные условные участки и проводят следующие мероприятия:
- контроль внешним осмотром;
- проверка технологической документации;
- установка воздушных вентилей, временных заглушек (использование постоянной аппаратуры запрещено);
- отключение испытываемого отрезка;
- подсоединение испытываемого участка к гидравлическому насосу.
Таким образом, происходит проверка одновременно на прочность и плотность трубопровода. Для установления степени прочности принимается во внимание специальное значение испытательного давления:
- Трубопроводы из стали, эксплуатируемые при рабочих давлениях до 5 кгс/м². Величина испытательного параметра - 1,5 от рабочего давления, но не меньше 2 кгс/м².
- Стальные трубы, функционирующие при давлении, которое превышает 5 кгс/м². Значение параметра для испытаний составит 1,25 рабочего давления;
- Чугунные, полиэтиленовые и стеклянные - 2 кгс/м².
- Трубопроводы из цветных металлов - 1 кгс/м².
- Для труб из других материалов - 1,25 рабочего давления.
Время выдержки под установленным значением давления составит 5 минут, только для стеклянных трубопроводов оно увеличивается в четыре раза.
Пневматические испытания
Для проверки используется или инертный газ, который берут из заводских сетей или из переносных компрессоров. Этому варианту отдают предпочтение в тех случаях, когда невозможны гидравлические испытания по ряду причин: отсутствие воды, очень низкая температура воздуха, а также когда от веса воды в конструкции трубопровода могут возникнуть опасные напряжения. Значение предельного испытательного давления зависит от размера трубопровода:
- при диаметре труб до 200 мм - 20 кгс/м²;
- 200-500 мм - 12 кгс/м²;
- свыше 500 мм - 6 кгс/м².
Если предельное значение давления другое, для таких условий должна быть разработана специальная инструкция по проведению испытаний.
Требования к пневматическим испытаниям
Пневматическое опробование запрещено для наземных чугунных и стеклянных конструкций. Для всех остальных материалов, из которых могут выполняться технологические трубопроводы, существуют специальные требования по проведению испытаний:
- давление в трубопроводе повышается постепенно;
- осмотр можно проводить при достижении давления 0,6 от рабочего значения (повышать его в процессе работ является недопустимым);
- проверка на герметичность производится обмазыванием мыльным раствором, обстукивание молотком запрещено.
Результаты гидравлического и пневматического испытаний считаются удовлетворительными, если в процессе их проведения не происходило падение давления по манометру.
Передача трубопроводов в эксплуатацию
На всех этапах монтажа составляются соответствующие документы, фиксирующие виды работ, допуски, испытания и т.д. Они передаются на этапе сдачи трубопроводов в качестве сопроводительной документации, в них входят:
- акты сдачи опорных конструкций;
- сертификаты на сварочные материалы;
- протокол внутренней очистки трубопровода;
- акты проверки качества сварных соединений;
- заключение об испытаниях запорной арматуры;
- акты и плотность;
- список сварщиков, выполнявших соединения, и документы, подтверждающие их квалификацию;
- схемы трубопроводных линий.
Технологические трубопроводы сдаются в эксплуатацию наряду с промышленными установками, зданиями и сооружениями. Отдельно могут сдаваться только межцеховые системы.
Периодический контроль должен включать такие операции:
- Проверка технического состояния в ходе наружного осмотра и неразрушающими методами.
- Проверка участков, подверженных вибрации, специальными приборами, определяющими ее частоту и амплитуду.
- Устранение неполадок, которые были зафиксированы в ходе предыдущих проверок.
Не менее важна безопасная эксплуатация технологических трубопроводов, которая обеспечивается соблюдением всех установленных правил.
Ежемесячная проверка состояния системы должна охватывать следующее:
- фланцевые соединения;
- сварные швы;
- изоляции и покрытия;
- дренажные системы,
- опорные крепления.
Если выявлены неплотности, в целях безопасности рабочее давление необходимо снизить до атмосферного, а температуру тепловых линий понижать до 60ºС для проведения необходимых мероприятий по устранению неполадок. Итоги проверки должны фиксироваться в специальных журналах.
Ревизия
Этот применяется для определения состояния и эксплуатационных возможностей трубопроводных линий. Ревизию целесообразно проводить на участках, где эксплуатация технологических трубопроводов ведется в особо сложных условиях. К последним относятся вибрации, повышенная коррозия.
Ревизия трубопроводов включает такие операции:
- Проверка толщины конструкции неразрушающими методами.
- Измерение участков, подверженных ползучести.
- Контроль сварных соединений, которые вызывают сомнения.
- Проверка
- Состояние опорных креплений.
Первый ревизионный контроль следует проводить через четверть назначенного срока в нормативных документах, но не позднее, чем через 5 лет после запуска объекта. В результате своевременного проведения всех проверок будет обеспечена безопасная эксплуатация технологических трубопроводов.
Генеральный директор ООО "Диаформ"
Иноземцев В.В.
Трубопроводы должны относиться к сооружениям!
В первую очередь предлагаем определить трубопроводы (магистральные, технологические и пр.) как сооружение. Несмотря на то, что формулировка «здания и сооружения» постоянно присутствует в сфере промышленной безопасности, конкретные понятия этих терминов определены только в Федеральном законе от 30 декабря 2009 года № 384-ФЗ «Технический регламент о безопасности зданий и сооружений», а в нормативных правовых актах в области промышленной безопасности определение терминов «здание» и «сооружение» отсутствуют.
С точки зрения Федерального закона № 116 «О промышленной безопасности ОПО» от 27.07.1997, устанавливающего правила проведения экспертизы, есть понятие технического устройства, но нет понятия зданий и сооружений. Что такое «техническое устройство»? Согласно № 116-ФЗ, технические устройства, применяемые на опасном производственном объекте, – это машины, технологическое оборудование, системы машин и (или) оборудования, агрегаты, аппаратура, механизмы, применяемые при эксплуатации опасного производственного объекта. Что такое машины и оборудование, разъясняется в Техническом регламенте Таможенного Союза ТР ТС 010/2011 «О безопасности машин и оборудования»: машина – ряд взаимосвязанных частей или узлов, из которых хотя бы одна часть или один узел двигается с помощью соответствующих приводов, цепей управления, источников энергии, объединённых вместе для конкретного применения (например, обработки, переработки, перемещения или упаковки материала); оборудование – применяемое самостоятельно или устанавливаемое на машину техническое устройство, необходимое для выполнения её основных и (или) дополнительных функций, а также для объединения нескольких машин в единую систему. Если сопоставить эти понятия, то можно увидеть, что здания и сооружения в эту терминологию не входят. Они и не должны входить. Исходя из существующих документов, остаются «подвешенными» такие объекты экспертизы, как резервуары и трубопроводы.
Тем не менее, в соответствии с терминологией законодательства, резервуары и трубопроводы – это сооружения! Обратимся к Федеральному закону от 30.12.2009 года № 384-ФЗ «Технический регламент о безопасности зданий и сооружений», который толкует сооружения как результат строительства, представляющий собой объёмную, плоскостную или линейную строительную систему, имеющую наземную, надземную и (или) подземную части, состоящую из несущих, а в отдельных случаях и ограждающих строительных конструкций и предназначенную для выполнения производственных процессов различного вида, хранения продукции, временного пребывания людей, перемещения людей и грузов. Таким образом, резервуары и трубопроводы четко подпадают под понятие «сооружения». По своей сути резервуар, несомненно, сооружение, так как он сооружается на объекте, это строительная конструкция, он имеет свою строительную часть.
В состав резервуаров входит много технических устройств. При проведении расчетов, к разным механизмам в составе резервуара нельзя относиться как к единому техническому устройству – тогда все расчеты примитивно сводятся к расчетам по скорости коррозии, учитывается только внутреннее давление, все упрощается. В случае, если выполнять экспертизу для сооружения, то в расчет включаются и ветровые, и снеговые нагрузки, и собственный вес. Поэтому относить резервуары и трубопроводы к техническим устройствам – означает очень много потерять в оценке реальной ситуации.
Основное требование к заключению эксперта промышленной безопасности –результаты его должны быть выданы в соответствии с требованиями нормативно-правовых актов. Таким образом, эксперт должен в заключении делать ссылку на нормативно-правовые акты. А актов по сути, нет. Получается тупик – как можно сделать работу, если нет нормативной базы?
Поэтому силами НПС «РИСКОМ» разработан Стандарт по техническому диагностированию технологических трубопроводов, в котором прежде всего изменён подход к технологическому трубопроводу, как к сооружению. Когда отправили на рассмотрение первый проект, у тех, кто рассматривал документ, сразу возникло много технических вопросов, и первый – почему мы относим трубопроводы к сооружениям и рассматриваем в составе трубопровода строительные конструкции.
С технической точки зрения трубопровод, который лежит на опорах, на эстакадах, рассматривать как техническое устройство неправильно, потому что сами опоры оказывают воздействие на трубопровод, и трубопровод оказывает воздействие на опоры. Все это элементы сооружения, они взаимосвязаны, и проверять из всего комплекса только одну трубу на скорость коррозии, учитывая при расчетах только внутреннее давление, неверно. Эксперт видит, к примеру, что нет плотного прилегания, опора не несет той нагрузки, которую должна нести, эта нагрузка ложится на трубопровод, на его стенки. Но все это в расчетах не учитывается. Ветровые, снеговые нагрузки тоже не учитываются. Вопрос становится очень серьезным, а ситуация год от года усложняется.
Предложения по совершенствованию нормативно правовых актов в области промышленной безопасности:
1. Дополнить 116-ФЗ определениями «здание» и «сооружение».
2. Разработать ФНП по обследованию и мониторингу зданий и сооружений для объектов магистральных трубопроводов.
3. Доработать ФНП «Правила безопасности для опасных производственных объектов магистральных трубопроводов» в части ведения мониторинга технического состояния площадочных сооружений магистральных трубопроводов и полностью переработать раздел «Техническое диагностирование опасных производственных объектов магистральных трубопроводов».
К технологическим трубопроводам относятся трубопроводы в пределах нефтебаз и складов нефтепродуктов, по которым транспортируются нефть и нефтепродукты, масла, реагенты, пар, вода, топливо, обеспечивающие ведение технологического процесса и эксплуатацию оборудования, а также нефтепродуктопроводы, по которым производится отпуск нефтепродуктов близлежащим организациям, находящиеся на балансе нефтебаз (между нефтебазой и НПЗ, наливными причалами, отдельно стоящими железнодорожными и автоэстакадами и др.).
Устройство и эксплуатация технологических трубопроводов в составе нефтебаз и складов нефтепродуктов осуществляются в соответствии с требованиями по устройству и безопасной эксплуатации технологических трубопроводов, устройству и безопасной эксплуатации трубопроводов пара и горячей воды.
Организации, осуществляющие эксплуатацию технологических трубопроводов (нефтебазы, склады нефтепродуктов), несут ответственность за правильную и безопасную эксплуатацию трубопроводов, контроль за их работой, своевременное и качественное проведение ревизии и ремонта.
Проектной организацией должны быть определены расчетный срок службы, категории и группы трубопроводов.
Для транспортирования нефти и нефтепродуктов должны применяться только стальные технологические трубопроводы. Применение труб из стекла и других хрупких материалов, а также из сгораемых и трудносгораемых материалов (фторопласт, полиэтилен, винипласт и др.) не допускается.
Трубопроводы для складов ГСМ авиапредприятий должны изготавливаться из низкоуглеродистой стали и иметь внутреннее антикоррозионное покрытие, нанесенное в заводских условиях. Эти трубопроводы также должны иметь наружное антикоррозионное покрытие, а при подземной прокладке - катодную защиту от блуждающих токов.
Трубопроводы для ПВКЖ должны выполняться только из нержавеющей стали.
Не допускается применение в конструкциях трубопроводов авиатопливообеспечения материалов из медных и кадмиевых сплавов и оцинкованной стали.
В зависимости от коррозионной активности перекачиваемого нефтепродукта и расчетного срока эксплуатации толщину стенки трубопровода следует определять с поправкой на коррозионный износ.
Технологические трубопроводы с нефтью и нефтепродуктами, прокладываемые на территории нефтебаз, должны быть надземными на несгораемых конструкциях, эстакадах, стойках и опорах.
Надземные технологические трубопроводы, прокладываемые на отдельных опорах, эстакадах, следует размещать на расстоянии не менее 3 м от стен зданий с проемами и не менее 0,5 м от стен зданий без проемов.
Технологические трубопроводы должны выполняться из электросварных и бесшовных труб, в том числе с антикоррозионным покрытием. Выбор материалов труб и способа изготовления должен приниматься в зависимости от свойств перекачиваемой среды и рабочих параметров.
Соединения трубопроводов между собой должны выполняться сварными. При перекачке по трубопроводам застывающих нефтепродуктов, а также в местах установки арматуры и технологического оборудования допускается применять фланцевые соединения с прокладками из несгораемых материалов.
На
технологических трубопроводах большого
диаметра и большой протяженности при
возможности повышения давления при
нагреве от различных источников энергии
(солнечная радиация и др.) должны
устанавливаться предохранительные
клапаны, сбросы от которых должны
направляться в закрытые системы
(дренажные или аварийные емкости).
Необходимость в установке предохранительных клапанов, их диаметр и пропускная способность определяются проектной организацией.
На технологических трубопроводах не должно быть тупиковых участков, застойных зон.
В самых низких точках трубопроводов должны быть выполнены дренажные устройства с запорной арматурой.
Прокладка трубопроводов для нефти и нефтепродуктов должна производиться с уклоном для возможности их опорожнения при остановках, при этом уклоны для трубопроводов следует принимать не менее:
Для светлых нефтепродуктов - 0,2%;
Для высоковязких и застывающих нефтепродуктов - в зависимости от конкретных свойств и особенностей, протяженности и условий прокладки - 2%.
Подвод инертного газа или пара для продувки трубопроводов должен производиться в начальных и конечных точках трубопровода. Для этого должны быть предусмотрены штуцеры с арматурой и заглушкой.
Трубопроводы для перекачки вязких продуктов должны иметь наружный обогрев. В качестве теплоносителей могут быть использованы пар, промтеплофикационная вода и электрообогрев. В случае применения электрообогрева с помощью ленточных нагревателей последние должны быть выполнены во взрывозащищенном исполнении.
На вводах технологических трубопроводов нефти и нефтепродуктов к объектам (резервуарным паркам, насосным, ж.д. и автоэстакадам, причальным сооружениям) должна устанавливаться запорная арматура. Управление приводами запорной арматуры следует принимать дистанционным из операторной и ручным по месту установки.
Узлы задвижек следует располагать вне обвалования (ограждающей стенки) групп или отдельно стоящих резервуаров, кроме задвижек, установленных в соответствии с п. 2.6.41.
На обвязочных трубопроводах установка и расположение запорной арматуры должны обеспечивать возможность перекачки нефтепродукта из резервуара в резервуар в случае аварийной ситуации.
В технологических схемах мазутных хозяйств должны применяться стальные бесшовные и электросварные прямошовные трубы, изготовленные из спокойных углеродистых и низколегированных сталей.
Допускается применение импортных труб, поставляемых в комплекте с теплоэнергетическими агрегатами и технологическими линиями, имеющих сертификат соответствия и разрешение на их применение, оформленное в установленном порядке.
Для
компенсации температурных деформаций
трубопроводов в мазутных хозяйствах
следует использовать самокомпенсацию
за счет поворотов и изгибов трассы или
предусматривать установку специальных
компенсирующих устройств (П-образных
компенсаторов).
Применение сальниковых, линзовых и волнистых компенсаторов в системах мазутного хозяйства не допускается.
На всех мазутопроводах, паропроводах и конденсатопроводах мазутных хозяйств тепловых электростанций должна применятся только стальная арматура. Не допускается применение арматуры из ковкого и серого чугуна и цветных металлов.
Запорная арматура, устанавливаемая на продуктовых трубопроводах, должна быть выполнена в соответствии с установленными требованиями к классу герметичности затворов трубопроводной запорной арматуры.
Запорная арматура, установленная на трубопроводах с условным диаметром более 400 мм, должна иметь механический привод (электро-, пневмо- и гидроспособами действия).
Арматуру массой более 500 кг следует располагать на горизонтальных участках, при этом предусматривать вертикальные опоры.
Конструкция уплотнений, сальниковые набивки, материалы прокладок и монтаж фланцевых соединений должны обеспечивать необходимую степень герметичности в течение межремонтного периода эксплуатации технологической системы.
Капитальный ремонт электроприводов арматуры во взрывозащищенном исполнении должен производиться в специализированных организациях.
Прокладка сборных коллекторов в пределах обвалования группы резервуаров с единичной емкостью более 1000 м 3 не разрешается. Указанное ограничение не распространяется на случаи, когда обеспечивается возможность тушения каждого резервуара пеноподъемниками, установленными на передвижной пожарной технике для резервуаров единичной емкостью 3000 м 3 и менее.
Технологические трубопроводы - одна из главных составляющих оборудования различных инженерных сооружений. К таким трубопроводам предъявляются повышенные требования при их изготовлении и монтаже, так как по ним могут транспортироваться опасные для здоровья и жизни обслуживающего персонала взрывоопасные, ядовитые и горючие вещества.
Технологические трубопроводы, действующие под рабочим давлением до 10 МПа, подразделяются на работающие под низким, средним и высоким вакуумом; без давления (безнапорные); под низким давлением до 10 МПа. В зависимости от температурного режима работы различают трубопроводы, работающие с нормальной температурой транспортируемой среды - от 0 до 100° С; горячие - с температурой среды от 100 до 300° С; перегретые - с температурой среды более 300° С; холодные - с отрицательной температурой среды.
По способу соединения отдельных участков технологические трубопроводы делят на разъемные и неразъемные. Неразъемными являются сварные и клеевые соединения, к разъемным относятся фланцевые, резьбовые, муфтовые и раструбные соединения.
В составе проектной документации на технологические трубопроводы порядок изображения деталей и самих трубопроводов в основных проекциях, изображения деталей в разрезе должен отвечать общим правилам исполнения чертежей. Трубопроводы на схемах показывают в одну линию, а и детали - условными обозначениями. Технологическое оборудование изображается схематически с указанием отметок по высоте расположения. Все трубопроводы на технологических схемах маркируются в зависимости от характера транспортируемой среды и параметров работы. Монтажно-технологическую схему совмещают со схемой трубопроводов контроля и автоматики.
На монтажных чертежах технологической части показывают: строительные конструкции с горизонтальными осями и вертикальными отметками; технологическое и вспомогательное оборудование с местами установки опор, компенсаторов и арматуры; места присоединения к технологическому оборудованию трубопроводов с привязкой их к строительным конструкциям; материалы и размер труб с указанием направления движения среды, уклонов и отметок в начале и конце трубопроводов, мест расположения фланцев и сварных стыков, положения арматуры, опор и подвесок. В отдельных случаях делается увязка с другими коммуникациями, влияющими на размещение технологических трубопроводов.
Для наиболее сложных объектов применяют макетно-модельный способ проектирования. Этот способ позволяет наглядно определять наиболее удобные места расположения трубопроводов и оборудования, что в значительной степени сокращает объем неувязок в проекте и количество переделок при монтаже. В процессе сборки макета выявляются недостатки первоначальных решений, становится возможным более детально учесть взаимное положение трубопроводов и оборудования.
Все работы по проектированию, изготовлению, монтажу, испытаниям и сдаче технологических систем в эксплуатацию регламентированы соответствующими главами СНиП и правилами Госгортехнадзора. На основе этих нормативных документов отдельными ведомствами, которые изготавливают и монтируют технологические трубопроводы и оборудование, разрабатываются технические условия, более детально определяющие требования, обязательные для изготовителей и монтажников, исполнение которых гарантирует высокое .
Для технологических линий применяют трубопроводы и арматуру, изготовленные из углеродистых и легированных сталей, чугуна, цветных металлов и их сплавов, пластических масс, фарфора, и других неметаллических материалов. Использование того или иного материала зависит от совокупности технологических (свойства транспортируемой среды, температура и рабочее давление и т. п.) и экономических факторов.
Прочность и надежность крепления технологических трубопроводов - одно из важнейших условий их долговечной и безаварийной эксплуатации.
Средства крепления трубопроводов подразделяются на опоры, кронштейны и подвески (могут применяться и другие разновидности средств крепления трубопроводов).
По характеру работы и назначению опоры можно подразделить на подвижные, к которым относятся скользящие, катковые, шариковые, пружинные и т. п., и неподвижные, которые бывают приварными, хомутовыми и упорными.
Подвижные опоры устанавливаются для обеспечения свободного перемещения технологических трубопроводов на опорах при температурных деформациях. Эти опоры воспринимают вертикальную нагрузку - силу тяжести трубопроводов с размещенной на них арматурой и теплоизоляции различных типов, а также горизонтальную нагрузку, зависящую от коэффициента трения на подошве опоры. На величину трения влияет конструкция подвижной опоры. Наиболее распространенными подвижными опорами являются скользящие опоры, перемещающиеся вместе с трубой по различным опорным конструкциям; коэффициент трения для скользящей опоры принимают равным 0,3. Для организации более свободного перемещения трубопровода применяют катковые опоры с коэффициентом трения 0,1, Шариковые опоры воспринимают горизонтальные осевые и боковые нагрузки. Пружинные опоры применяются для поглощения вибрации, передаваемой от технологического оборудования, и обеспечивают надежную работу как сварных, так и фланцевых соединений.
Неподвижные (мертвые) опоры устанавливают на технологических трубопроводах для обеспечения поглощения линейных удлинений при температурных перепадах транспортируемой среды. Кроме вертикальных нагрузок от собственного веса трубопровода, и др. неподвижные опоры воспринимают весьма значительные горизонтальные усилия, возникающие при температурных деформациях. Между неподвижными опорами, как правило, устанавливаются компенсаторы. Горизонтальные усилия, действующие на неподвижные опоры, можно подразделить на осевые и боковые: осевые - передаются на все неподвижные опоры, боковые - на опоры, расположенные вблизи поворотов трубопровода и в местах подсоединения их вблизи опор. Горизонтальные усилия и расстояния между неподвижными опорами определяются соответствующими расчетами.
Наиболее часто применяемыми опорными конструкциями при монтаже технологических трубопроводов являются кронштейны и консоли. Кронштейны (к ним относятся консоли) можно подразделить на индивидуальные (при прокладке на них одной трубы) и групповые (при прокладке нескольких труб). Кронштейны крепятся к стенам, колоннам и другим строительным конструкциям. Кронштейны и консоли очень часто применяются в сочетании с вышеописанными опорными конструкциями: на кронштейнах устанавливают подвижные и неподвижные опоры; к кронштейнам и консолям крепят различного типа подвески (одинарные, двойные, шпренгельные, индивидуальные и групповые).
Подвески применяются для крепления технологических трубопроводов при невозможности использования поддерживающих снизу опор и бывают нерегулируемые (привариваемые или пристреливаемые к строительным конструкциям на жестких тягах) и регулируемые (снабженные талрепами, винтовыми стяжками или с верхней регулировкой), позволяющие изменять отметку прокладываемого трубопровода.
Различные типы опорных конструкций показаны на рис. 2.10.
Рис. 2.10. Типы опорных конструкций
а - неподвижные опоры; б - скользящие опоры; в - роликовые опоры; г - подвески:
1 -нерегулируемая; 2 - регулируемая; 3 - пружинная
Применяемую при прокладке технологических трубопроводов, можно классифицировать по следующим основным признакам: по назначению - запорная, регулирующая, предохранительная, дросселирующая, указательная и контрольная; по принципу действия - приводная и самодействующая; по типу привода - ручная, механическая, электрическая, пневматическая и гидравлическая; по материалу корпуса - стальная, чугунная, из цветных металлов, из специальных материалов и со специальными покрытиями; по материалам запорных органов; по способу присоединения; по рабочим параметрам. Некоторые типы арматуры показаны на рис. 2.11
Рис. 2.11. Типы арматуры технологических систем
а - винипластовый вентиль с вращающимися фланцами; б - гуммированный мембранный вентиль: 1 - вращающийся фланец; 2 - мембрана
Перед монтажом технологических трубопроводов выполняют их укрупнительную сборку с целью максимального сокращения объема сварных и фланцевых соединений во время монтажа в верхней зоне. Масса узлов после укрупнительной сборки не должна превышать грузоподъемности такелажных устройств.
Для монтажа трубопроводов и оборудования используются различные грузоподъемные механизмы и монтажные приспособления. Наибольшее распространение получили различные лебедки, работающие совместно с грузовыми и отводными блоками и полиспастами. Кроме лебедок при небольших перемещениях и значительных усилиях применяются винтовые и гидравлические домкраты.
Как было отмечено выше, при монтаже технологических трубопроводов ставятся неподвижные опоры, между которыми монтируются компенсаторы. Установка трубопроводов и компенсаторов производится при обычной температуре, при транспортировании же среды с повышенной температурой трубопроводы начнут расширяться и сжимать компенсатор. В связи с этим компенсаторы во время монтажа растягивают в холодном состоянии на величину, равную половине температурного удлинения трубопровода между неподвижными опорами. В ближайшем к компенсатору стыке оставляют зазор, равный величине растяжки. На концы трубопровода и компенсатора приваривают временные стальные уголки и с помощью болтов трубопровод и компенсатор стягивают до образования необходимого сварочного зазора. Затем зазор заваривают, а уголки срезают газовой резкой. Растяжка П-образного компенсатора показана на рис. 2.13.
При монтаже технологических трубопроводов и арматуры, предназначенных для транспортирования кислорода, особое внимание уделяется обезжириванию трубопроводов, сальниковых набивок, прокладок и др. в четыреххлористом углероде или этиловом спирте.
На трубопроводах, транспортирующих кислоты и другие ядовитые жидкости, фланцевые соединения закрывают защитными кожухами. При групповом расположении трубопроводов на одном кронштейне кислотопроводы прокладывают в нижней зоне, чтобы избежать разрушения других трубопроводов при попадании на их поверхность кислоты.
Для предотвращения повреждения трубопроводов из цветных металлов их монтируют в последнюю очередь - после стальных трубопроводов.
Во время монтажа футерованных трубопроводов не разрешается производить подгибание труб, также приваривать штуцера и средства креплений, так как при этом можно повредить внутренний футеровочный слой.
Неметаллические трубопроводы технологических систем, а именно: винипластовые, полиэтиленовые, фторопластовые, текстолитовые, фарфоровые, кварцевые и т. п. - монтируют, соблюдая правила, обусловленные физическими свойствами материалов.
Особое внимание следует обращать на сборку стыков, которые должны выполняться без каких-либо перекосов. Для этого трубопроводы и отдельные узлы собирают сначала без прокладок, и только после установки средств крепления и надежного закрепления трубопроводов ставят прокладки в стыках, равномерно затягивая болты.
Каждый участок трубопровода между двумя разъемными соединениями должен иметь не меньше двух опор (кронштейны, подвески или другие опоры). Расстояние между опорами принимается небольшим для предотвращения прогибов трубопроводов и уменьшения нагрузки на фланцевые соединения.
После выполнения всех монтажных работ технологические трубопроводы подвергаются . Результаты считаются удовлетворительными, если во время испытаний не отмечено падения давления по контрольному манометру, в местах расположения стыков не обнаружено протечек или других дефектов.
По окончании трубопроводы технологических систем промывают и высушивают. Промывка производится при значительных скоростях движения транспортируемых сред в трубопроводах (15...20 м/с).