Трубы, арматура и оборудование газопроводов

Для строительства газопроводов применяют стальные бесшовные, сварные прямошовные и спирально-шовные трубы. Трубы изготовляют из хорошо сваривающихся сталей, содержащих не более 0,25% углерода, не более 0,56% серы и не более 0,046% фосфора. Для систем газоснабжения следует применять трубы, изготовленные, как правило, из углеродистой стали обыкновенного качества по ГОСТ 380—71* и качественной стали по ГОСТ 1050—74**. В зависимости от расчетных значений наружных температур, способа прокладки (надземная, наземная, подземная), диаметра трубопровода и его назначения ГОСТы и СНиПы устанавливают нормы на материалы, которые возможно применять для изготовления труб и на способы их производства (бесшовные, горячедеформированные; электросварные прямошовные или со спиральным швом и др.). Сварные швы стальных труб должны быть равнопрочны основному металлу трубы. Трубы подвергают гидравлическим испытаниям на заводах-изготовителях. Необходимое внутреннее давление при испытании определяют по формуле где р„ — испытательное давление, МПа; R — расчетное значение напряжения, принимаемое равным 85% предела текучести, МПа; б, DB— соответственно минимальная толщина стенки и внутренний диаметр трубы, мм. Минимальный условный диаметр для распределительных газопроводов принимают обычно равным 50 мм, а для ответвлений к потребителям — 25 мм. Толщина стенки трубы для подземных газопроводов должна быть не менее 3 мм, а для надземных — не менее 2 мм. Толщина стенок труб для подводных переходов должна быть на 2 мм больше расчетной, но не менее 5 мм. Для их строительства следует использовать длинномерные сварные трубы. Соединение труб осуществляют сваркой. Качество сварных стыков контролируют. У наружных газопроводов фланцевые соединения устанавливают для присоединения задвижек, кранов и другой арматуры. Для уплотнения применяютпаронит, резину и другие материалы в соответствии со СНиП. Резьбовые соединения допустимы при установке кранов, пробок и муфт на гидрозатворах и сборниках конденсата, на надземных вводах газопроводов низкого давления в местах установки отключающих устройств и для присоединения контрольно-измерительных приборов. На внутренних газопроводах резьбовые и фланцевые соединения устраивают в местах установки арматуры, газовых приборов и другого оборудования. Кроме указанных выше случаев резьбовые соединения могут быть применены при монтаже газопроводов низкого и среднего давления из узлов, заготовленных на заводах строительно-монтажной организации. Разборные соединения газопроводов должны быть доступны для осмотра и ремонта. Для газоснабжения поселков и сельских населенных пунктов используют полиэтиленовые газопроводы с давлением газа до 0,3 МПа. Давление газа в межпоселковых газопроводах может быть до 0,6. МПа. Трубы допускается прокладывать только под землей на глубине не менее 1 м до верха трубы. Кроме того, СНиП 2.04.08-87 предусматривает другие ограничения, связанные с применением полиэтиленовых труб, которые следует выполнять при проектировании и строительстве. Для подземной прокладки газопроводов применяют полиэтиленовые трубы с маркировкой «газ», изготовленные в соответствии с действующими техническими условиями. Трубы соединяют на сварке. Ответвления к пластмассовым газопроводам присоединяют с помощью стандартных фасонных частей, а также врезкой в стальные вставки, которые

должны быть не более 1 м. Арматуру и конденсатосборники присоединяют также стальными вставками. Переходы газопроводов под железнодорожными и трамвайными путями, автомобильными дорогами, а также при пересечении сложных препятствий

осуществляют из стальных труб. Разъемные соединения полиэтиленовых труб, а также их соединение с арматурой, оборудованием и металлическими газопроводами целесообразно осуществлять с помощью фланцев, устанавливаемых в колодцах. Соединения полиэтиленовых труб со стальными газопроводами высокого давления выполняют разъемными фланцами. Исследования разъемных соединений показали, что лучшие характеристики имеют фланцевые соединительные устройства заклинивающего типа (рис. 4.2).

Рис. 4.2. Универсальное клиновое соединение (УКС) а — конструкция для жестких труб: б — конструкция для полиэтиленовых труб; 1— соединяемые трубы; 2—конические фланцы; 3— уплотнительиое кольцо; 4—соединительные болты

Основным достоинством пластмассовых труб являются их высокая коррозионная стойкость, малая масса, легкая обработка труб и меньшее, чем у стальных, гидравлическое сопротивление (примерно на 20%). Вместе с тем пластмассовые трубы обладают меньшей механической прочностью, чем стальные (предел прочности при растяжении для полиэтиленовых труб 10...40 МПа), меньшей температуростойкостью и старением (т. е. ухудшением физико-механических характеристик со временем). Температурный предел применимости полиэтиленовых труб составляет —40 °С.

В качестве запорных устройств на газопроводах применяют краны и задвижки. Вентили из-за больших потерь давления нашли ограниченное применение только для газопроводов небольших диаметров при высоких давлениях газа, когда гидравлическое сопротивление запорного устройства не имеет существенного значения. Для газопроводов низкого давления в качестве отключающих устройств находят применение гидравлические затворы. Краны обеспечивают большую герметичность отключения, чем

задвижки. Они являются надежными и быстродействующими устройствами. Вместе с тем с помощью кранов трудно обеспечить плавное регулирование потока газа. Задвижки имеют преимущество в плавной регулировке подачи газа, но недостаточно герметичны. Негерметичность задвижек объясняется тем, что поток газа постоянно омывает притертые поверхности и вызывает эрозию их, образуя различного рода неровности. Кроме того в нижней части корпуса задвижки, под затвором, могут скапливаться различные твердые частицы, пыль и грязь и препятствовать ее плотному закрытию.

Учитывая изложенное, применение в качестве отключающих устройств кранов является предпочтительным. Краны широко применяют для газопроводов малых диаметров. Их используют как для отключения газопроводов, так и для регулирования потока газа, поступающего к горелкам. В зависимости от способа герметизации краны разделяют на натяжные и сальниковые. У натяжных кранов пробка прижимается к корпусу усилием, создаваемым гайкой, навинченной на хвостовик. У сальниковых кранов пробка прижимается давлением сальниковой буксы. Краны изготовляют из бронзы, латуни и чугуна. Бронзовые и латунные краны устанавливают в тех местах, где в процессе эксплуатации ими приходится часто пользоваться, чугунные и комбинированные краны — где ими пользуются редко. Сальниковые краны применяют на промышленных газопроводах. В зависимости от способа присоединения краны разделяют на муфтовые, цапковые и фланцевые. Для возможности демонтажа муфтовых кранов на газопроводах устанавливают сгоны. Краны имеют диаметры условных проходов от 15 до 100 мм. Их рассчитывают на рабочее давление 0,01... 0,6 МПа. Для надземных и подземных газопроводов применяют краны со смазкой, чугунные при рабочем давлении до 0,6 МПа и стальные при большом давлении (до 6,4 МПа).Смазка обеспечивает герметичность затвора, повышает сопротивление коррозии, уменьшает износ уплотнительных поверхностей и облегчает поворачивание пробки. Смазку закладывают в канал, расположенный в хвостовике пробки. При ввертывании нажимного болта смазка поступает в специальные канавки, имеющиеся в пробке, и равномерно смазывает все уплотнительные поверхности. На рис. 4.3 показан чугунный фланцевый кран со смазкой. Такие краны изготовляют диаметром 25... 100 мм. Они являются герметичными отключающими устройствами для городских и внутриобъек- товых газопроводов. Стальные краны типа КС (рис. 4.4) предназначены для установки на газопроводах и нефтепроводах. Они рассчитаны на давление 1,6; 4 и 6.4 МПа. Их выпускают в двух модификациях: с ручным приводом (КСР) диаметром 50...80 мм и с пневмоприводом (КСП) диаметром 50...100 мм. Существуют краны со смазкой, предназначенные для подземной установки без колодцев. Их выпускают диаметром 400, 500 и 700 мм и применяют для магистральных газопроводов.

Рис. 4.4. Край проходной со смазкой фланцевый, КСР иа p_y= 1,6 МПа

Задвижки в качестве запорной арматуры используют на газопроводах всех давлений с диаметром 50 мм и более. Их используют также для регулирования подачи газа в горелки котлов и печей. При давлении газа до 0,6 МПа применяют чугунные задвижки, а при большем — стальные. Параллельные задвижки применяют для газопроводов с давлением до 0,3 МПа, а клиновые — для всех давлений. На газопроводах больших диаметров и при высоких давлениях газа используют задвижки, оборудованные редуктором с червячной передачей или электроприводом. Для облегчения подъема затвора задвижки имеют обводной трубопровод с краном для выравнивания давления по обе стороны затвора.

На подземных газопроводах отключающую арматуру устанавливают в колодцах. Колодцы выполняют из железобетона и кирпича. Они должны быть водонепроницаемыми. При подаче сухого газа для газопроводов небольших диаметров B5...100 мм) целесообразно использовать мелкие малогабаритные колодцы. Такие колодцы можно устанавливать в непучинистых или малопучинистых грунтах. На рис. 4.5 показана конструкция мелкого железобетонного колодца для установки кранов (Z)y=25... 100 мм). Одним из достоинств мелких колодцев являются обслуживание и ремонт запорного органа с поверхности земли. Задвижки устанавливают в колодцах с габаритами, обеспечивающими доступ обслуживающему персоналу. Для снятия монтажных напряжений с фланцев задвижки и температурных напряжений в колодце после задвижки по ходу газа устанавливают линзовый компенсатор. Наличие компенсатора облегчает монтаж и демонтаж задвижек в процессе эксплуатации.

Рис. 4.5. Установка кранов: Dу = 25...100 мм в мелком железобетонном кольце, 1— кран проходной сальниковый фланцевый; 2— отводы из бесшовных труб; 3— железобетонный колодец; 4 — железобетонное днище

На рис. 4.6 показан двухлинзовый компенсатор, рассчитанный на давление до 0,6 МПа. Конструкция железобетонного колодца для установки задвижек (Z)y=100...400 мм) показана на рис. 4.7. При устройстве колодцев в водонасыщенных грунтах применяют гидроизоляцию: наружные стены колодца оклеивают борулином, бризолом или штукатурят водонепроницаемым цементом. При установке в колодце стальной задвижки допускается устраивать косую фланцевую вставку в качестве монтажного компенсирующего устройства. Отключающие устройства на газопроводах устанавливают в наземных шкафах и на стенах зданий. При пересечении железных и шоссейных дорог, коллекторов и колодцев, при необходимости прокладки газопроводов в непосредственной близости от жилых и общественных зданий или на малой глубине ставят футляры. Их используют также при производстве работ закрытым способом. В этом случае футляр предварительно продавливают через грунт и укладывают в него газопровод. На рис. 4.8 показан футляр, предназначенный для газопроводов с давлением до 0,3 МПа при пересечении железных дорог, трамвайных путей и т. д. Футляр оборудуют контрольной трубкой, выводимой под ковер. С помощью трубок по наличию или отсутствию газа контролируют плотность газопровода. Конструкция опоры газопровода в футляре показана на рис. 4.9. При наличии блуждающих токов применяют диэлектрические опоры.

Рис. 4.6. Двухлиизовый компенсатор с одним фланцем иа р_у= = 0,3 МПа

1— фланец; 2, 8— стойки; 3— тяга; 4— патрубок; 5— полулинза; 6— стакан; 7— ребро;

Рис. 4.7. Колодец железобетонный с установкой двух задвижек: ОУ1 = 100...200, 0,2= = 200...400 мм 1— задвижка параллельная; 2— компенсатор двухлинзовый; 3— газопровод

Рис. 4.8. Конструкция конца футляра 1— битумная эмаль; 2— промасленная пенька; 3— контрольная трубка d= 50 мм; 4— муфта d= 50 мм; 5— пробка; в—ковер малый; 7—подушка под ковер: 8—опора

Рис. 4.9. Конструкция опоры газопроводов в футляре1— скоба; 2— крепежная проволока; 3— полоз; 4— планка; 5— обертки из гидроизола, толя, рубероида и аналогичных материалов

Футляры для газопроводов высокого давления имеют сальниковые уплотнения и трубопровод, отводящий газ из футляра в атмосферу при неплотности газопровода или при разрыве стыка. Этот трубопровод отводят от пересекаемого препятствия в безопасное место и оборудуют дефлектором. На рис. 4.10 показано сальниковое уплотнение для футляров. При использовании влажного газа в нижних точках газопроводов устанавливают сборники конденсата. Их конструкция и размеры зависят от давления газа и количества конденсирующейся влаги. Конденсатосборники небольшой вместимости целесообразно устанавливать в условиях подачи осушенного газа. В этом случае конденсатосборники используют для удаления влаги, попавшей в газопровод при строительстве, при эксплуатационных промывках и т. д. Трубки конденсатосборников используют при продувках газопроводов и выпуске газа при ремонте. Сборник конденсата для газопроводов низкого давления при использовании осушенного газа показан на рис. 4.11. Конденсат периодически удаляют через трубку с помощью насоса или вакуум-цистерны. На трубке имеется электрод для измерения разности потенциалов между трубой и землей. Сборник конденсата для газопроводов среднего и высокого давления показан на рис. 4.12. Трубку конденсатосборника располагают в футляре, она имеет вверху отверстие диаметром 2 мм. Такое устройство дает возможность выравнивать давления в трубке и газопроводе, поэтому конденсат не может подняться вверх по трубке, что исключает возможность его замерзания.

Рис. 4.10. Сальниковое уплотнение для футляра 1— корпус; 2— шпилька; 3— грундбукса; 4— гайка; 5— газопровод; 6— набивка из промасленной пеньки или аналогичного материала; 7— иаронитовая прокладка; 8— фланец; 9— болт; 10— футляр

Pиc. 4.11. Сборник конденсата для газопроводов О, = 200...600 мм осушенного газа низкого давления 1— корпус; 2— труба для удаления конденсата; 3— электрод заземления; 4—подушка под ковер; 5—ковер; 6— контактная пластинка для замера разности потенциалов труба— грунт

Рнс. 4.12. Сборник конденсата для газопроводов D_y =50...150 мм осушенного газа высокого давления ру≤0,6 МПа, 1—труба внутренняя в сборе; 2—корпус; 3— кожух из трубы 57×6; 4—электрод заземления; 5—подушка под ковер; 6—пластина контактная для замера разности потенциалов; 7—ковер большой; 8— кран

Отключающие устройства на газопроводах следует предусматривать:

- перед отдельно стоящими или блокированными зданиями;

- для отключения стояков жилых зданий выше пяти этажей;

- перед наружным газоиспользующим оборудованием;

- перед пунктами редуцирования газа (ПРГ), за исключением ПРГ предприятий, на ответвлении газопровода к которым имеется отключающее устройство на расстоянии менее 100 м от ПРГ;

- на выходе из ПРГ, закольцованных газопроводами;

- на ответвлениях от газопроводов к поселениям, отдельным микрорайонам, кварталам, группам жилых домов (при числе квартир более 400 к отдельному дому), а также на ответвлениях к производственным потребителям и котельным;

- при пересечении водных преград двумя нитками газопровода и более, а также одной ниткой при ширине водной преграды при меженном горизонте 75 м и более;

- при пересечении железных дорог общей сети и автомобильных дорог категорий I—II, если отключающее устройство, обеспечивающее прекращение подачи газа на участке перехода, расположено на расстоянии более 1000 м от дорог.

Отключающие устройства на надземных газопроводах, проложенных по стенам зданий и на опорах, следует размещать на расстоянии (в радиусе) от дверных и открывающихся оконных проемов не менее, м: для газопроводов низкого давления категории IV — 0,5; для газопроводов среднего давления категории III — 1; для газопроводов высокого давления категории II — 3; для газопроводов высокого давления категории I — 5.

Места установки отключающих устройств должны быть защищены от несанкционированного доступа к ним посторонних лиц. На участках транзитной прокладки газопроводов по стенам зданий установка отключающих устройств не допускается. Установка отключающих устройств под балконами и лоджиями также не допускается.

На участках присоединения к распределительному газопроводу газопроводов-вводов к отдельным зданиям различного назначения должны быть установлены клапаны безопасности (контроллеры) расхода газа без байпасного отверстия (перепускного отверстия для автоматического выравнивания давления). Контроллеры расхода газа устанавливают на газопроводе — вводе диаметром до 160 мм включительно давлением от 0,0025 МПа в месте его присоединения к распределительному газопроводу.

Для удаления конденсата из газопроводов устанавливают конденсатосборники, которые могут быть для низкого и среднего или высокого давлений. В конденсатосборнике низкого давления удаление конденсата производиться с помощью ручного насоса, а в среднем (высоком) давлении за счёт давления газа. Для того чтобы конденсат не замерзал в трубке, она делается составной. Конденсатосборники устанавливаются при влажном газе.

Для компенсации удлинения стальных газопроводов от изменения температуры устанавливают компенсаторы, которые бывают гибкие (П- образные, S - образные, лирообразные), линзовые и резинотканевые. Линзовые и резинотканевые компенсаторы устанавливают в колодцах после задвижек по ходу газа. Наличие компенсаторов облегчает монтаж и демонтаж задвижек. Чугунные задвижки устанавливаются обязательно с компенсаторами, а остальные могут с косыми вставками, либо без фланцев на сварке.

При пересечении газопроводами различных препятствий и сооружений на них ставят футляры (кожухи). На концах футляра устраивают герметичные сальниковые уплотнения. На одном конце футляра устанавливается контрольная трубка.

Контрольная трубка служит для определения утечки газа из газопроводов, уложенных под землёй. Одним концом она приваривается к кожуху, а второй выводиться под ковер и закрывается пробкой.

а - на газопроводе; б - на конце футляра; 1 - газопровод; 2 - мелкий щебень; 3 - стальной кожух; 4 - стальная изолированная трубка; 5 - бетонная подушка; 6- ковер; 7 - промасленная пенька; 8 - битумная мастика

Коверы - это колодцы мелкого заложения. Они бывают большие сварные и малые чугунные. Устанавливают их опорные железобетонные подушки.

Контрольные пункты служат для замера потенциала “Труба - земля”. Устанавливают через 200 - 250 мм. Контрольные проводники выводятся под ковер.

Для электрического секционирования газопроводов устанавливают изолирующие фланцы. Собирают фланцы на изоляционных прокладках так, чтобы блуждающие токи не могли пройти с одного конца трубы (фланца) на другой.

Большой сварной (а) и малый чугунный (б) коверы

ЧТО И КАК ПИСАЛИ О МОДЕ В ЖУРНАЛАХ НАЧАЛА XX ВЕКА Первый номер журнала «Аполлон» за 1909 г. начинался, по сути, с программного заявления редакции журнала...

Что будет с Землей, если ось ее сместится на 6666 км? Что будет с Землей? - задался я вопросом...

Конфликты в семейной жизни. Как это изменить? Редкий брак и взаимоотношения существуют без конфликтов и напряженности. Через это проходят все...

ЧТО ПРОИСХОДИТ ВО ВЗРОСЛОЙ ЖИЗНИ? Если вы все еще «неправильно» связаны с матерью, вы избегаете отделения и независимого взрослого существования...

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте: