Гидравлического расчета трубопроводов

Рекомендуемые методики

(номер методики указан в квадратных скобках)

Расходное газо­содержание β, м^3/м^3	Расположение трубопровода
горизонтальный (а0,005 рад)	рельефный (а>0,005 рад)
вязкость жидкости, сст
50	50<350	50	50< 350
0,9 >0,9	[2] [5]	[4] [3]	[1] [3]	[4] [3]

1.7. В проекте должен быть разработан на все время эксплуатации трубопроводов план мероприятий, обеспечивающий равномерную загрузку трубопроводов путем очередности разбуривания скважин, организации регулируемого сброса попутно добываемых воды и газа на кустах скважин и дожимных насосных станциях, переключения потоков нефти, газа и воды на трубопроводы соответствующего диаметра в моменты реконструкции систем сбора с тем, чтобы обеспечить эмульсионный режим движения продукции по трубопроводам, утилизацию воды закачкой ее в пласт через системы заводнения пластов.

1.8. Трубы, фасонные детали, запорная арматура для трубопроводов сбора нефти, газа и воды, их качество и материал должны выбираться в соответствии с рекомендациями раздела 4 настоящих Правил в зависимости от свойств транспортируемых сред, с учетом изменения этих свойств в течение всего периода эксплуатации трубопроводов.

1.9 Трубопроводы должны быть надежно защищены от внутренней коррозии в соответствии с рекомендациями раздела 5 путем применения технологических методов защиты, внутренних покрытий, ингибиторов коррозии, средств очистки трубопроводов от скоплений воды, твердых отложений. Целесообразность того или иного способа защиты (или их сочетание) на раз­личных этапах эксплуатации трубопроводов должна быть под­тверждена технико-экономическим расчетом.

Целесообразность применения средств борьбы с наружной коррозией путем использования антикоррозионных изоляцион­ных материалов, средств электрохимической защиты в каждом конкретном случае должна быть определена технико-экономическим расчетом.

1.10 В проекте обустройства месторождения на трубопро­водах сбора нефти, газа и воды должны быть предусмотрены (пункты наблюдения за скоростью внутренней коррозии, оснащенные датчиками и вторичными приборами контроля.

1.11. В проекте обустройства месторождения на всех этапах производства строительных работ должны быть разработаны организационные мероприятия по:

- контролю за качеством поступающих труб, фасонных деталей, арматуры, сварочных материалов в соответствии с рекомендациями разделов 4 и 5 настоящих Правил;

-операционному контролю за качеством подготовительных, земляных, транспортных и разгрузочных, противокоррозионных, сварочно-монтажных, укладочных, рекулътивационных работ в соответствии с рекомендациями раздела 5 настоящих Правил.

Особое внимание должно быть уделено предпусковой диагностике и опрессовке трубопроводов при сдаче в эксплуатацию.

1.12. Толщина стенки трубопроводов определяется прочностным расчетом в зависимости от категории участка трубопровода, параметров транспортируемой среды и конструктивного решения.

1.13. Трубопроводы должны быть сварены встык с установкой на них соединительных деталей (отводов, тройников, переходников и др.) и стальной равнопроходного сечения запорной арматуры (кранов, задвижек, вентилей и т. д.), согласно расчетному давлению в трубопроводе.

Фланцевые соединения допускаются в местах подключения трубопроводов к аппаратам, арматуре и другому оборудова­нию, имеющему ответные фланцы на участках трубопро­водов, требующих периодической разборки, а также могут быть использованы в качестве изолирующих в зонах с блуждающими токами.

1.14. Допустимые радиусы изгибов трубопроводов в гори­зонтальной и вертикальной плоскостях должны определяться расчетом из условия прочности, местной устойчивости стенок труб и устойчивости положения трубопровода под воздействием внутреннего давления, собственного веса и продольных сжима­ющих усилий, возникающих в результате изменения температуры металла трубы в процессе эксплуатации, а также разностью температур строительства и эксплуатации трубопроводов.

Отводы для участков трубопроводов, где предусматривается проход очистных устройств, должны иметь радиусы изгиба не менее 5 диаметров трубопровода. У сварных отводов угол поворота сектора не должен превышать 6°.

1.15. Длина патрубков (прямых вставок), ввариваемых в трубопровод, должна быть не менее диаметра трубопровода. Для трубопроводов диаметром 300 мм и менее с рабочим давлением до 2,5 МПа длину прямых вставок допускается принимать не менее 100 мм. 1.16. В местах разветвления системы трубопроводов, около мест запуска и приема очистных устройств, в местах установки технологических узлов запорной и регулирующей арматуры, на переходах, выполненных с использованием круто изогнутых отводов, и в других случаях, где возможны значительные осевые перемещения от температурного перепада и внутреннего давления, следует определять величину этих перемещений, которые необходимо учитывать как воздействие при расчете на прочность указанных элементов системы.

Эти узлы и элементы системы при необходимости должны быть конструктивно защищены от осевых деформаций примыкающих к ним подземных трубопроводов с помощью открытых или закрытых компенсаторов, компенсаторов-упоров, неподвижных опор, связей, ограничивающих деформации узлов и т. д.

1.17. При транспортировании по трубопроводу влажных или конденсирующихся продуктов должны предусматриваться меры, предупреждающие образование ледяных и гидратных пробок (ввод метанола, ингибитора, укладка трубопровода ниже глубины промерзания, путевой подогрев трубопровода и др.). Выбор метода определяется на основании технико- экономических решений.

1.18. На газоконденсатных, газовых, нефтяных месторождениях и ПХР следует предусматривать подземную прокладку труб. Надземная (наземная) прокладка применяется на отдель­ных участках в малонаселенных районах на неустойчивых грун­тах, на переходах через водные преграды, овраги, балки, на I участках пересечения коридора подземных коммуникаций и др. В каждом конкретном случае надземная (наземная) прокладка должна иметь соответствующее обоснование.

Надземная прокладка трубопроводов систем заводнения и захоронения пластовых и сточных вод не допускается.

В сейсмоопасных районах при выборе конструкции промысловых трубопроводов должны учитываться сейсмические воздействия, а также рекомендации по выбору антисейсмических мер.

1.19. Необходимость внешней тепловой изоляции трубопроводов и ее конструктивное оформление определяются тепло-техническими расчетами, свойствами транспортируемой среды, способом прокладки трубопровода, требованиями технологического процесса, техники безопасности и пожарной безопасности в соответствии с СН 542-81.

1.20. Запорная арматура промысловых трубопроводов устанавливается на расстояниях, определяемых расчетом, исходя из I условия равнобезопасности участков и требований охраны окружающей среды.

Запорная арматура устанавливается в соответствии с проектом, учитывающим рельеф местности, в начале каждого ответвления от трубопровода протяженностью более 500 м, на входе и выходе трубопровода из установок подготовки нефти, на обоих берегах водных преград, на участках нефтегазопроводов, проходящих на отметках выше городов и населенных пунктов.

1.21. Заглубление трубопроводов определяется условиями их сохранности, режимом транспортировки и свойствами транспортируемых сред.

Для защиты от механических повреждений и передачи внеш­них нагрузок заглубление трубопроводов до их верхней образу­ющей должно быть не менее:

-на непахотных землях вне постоянных проездов при услов­ном диаметре 300 мм и менее — 0,6 м;

при условном диаметре более 300 мм, но менее 1000 мм — 0,8 м;

при условном диаметре 1000 мм и более — 1,0 м;

-в скальных грунтах и болотистой местности при отсутствии проезда автотранспорта и сельскохозяйственных машин для всех диаметров — 0,6 м;

-на пахотных и орошаемых землях — 1,0 м;

-при пересечении строительных и осушительных каналов, а также местных (промысловых) автомобильных дорог — 1,1 м.

Глубина заложения трубопроводов, транспортирующих сре­ды, замерзающие при отрицательных температурах, принима­ется на 0,5 м ниже глубины промерзания грунта.

Глубина заложения трубопроводов, транспортирующих прес­ную воду, устанавливается в соответствии со СНиПом.

1.22. Допускается совместная прокладка (в одной траншее) трубопроводов одного назначения условным диаметром 300 мм и менее. Количество трубопроводов, укладываемых в одной тран­шее, определяется проектом. При одновременной прокладке рас­стояние между трубопроводами принимается из условия каче­ственного и безопасного производства работ при их сооружении и ремонте, но не менее 0,5 м в свету.

При разновременной укладке трубопроводов в траншее как одного, так и различного назначения расстояния между ними следует принимать с учетом обеспечения сохранности действу­ющего трубопровода при производстве строительно-монтажных работ и безопасности производства работ. Однако расстояния должны быть не менее указанных в табл. 2.

Таблица.2 Минимальные расстояния между трубопроводами

Условный диаметр проектируемого трубопровода, мм	Минимальное расстояние между осями проектируемого и действую­щего трубопроводов, м
До 100 включительно Свыше 100 до 300 включительно Свыше 300 до 600 включительно Свыше 600

Примечание. В районах Крайнего Севера при соответствующем обосновании допускается прокладка трубопроводов различного назначения в одной траншее при одновременном строительстве трубопроводов с диаметром до 300 мм с расстоянием в свету меж­ду трубами не менее 0,5 м.

1.23. Наземная прокладка трубопроводов в насыпях приме­няется на участках с низкой несущей способностью грунтов на болотах и обводненных участках. На участках, расположенных на грунтах, теряющих несущую способность при оттаивании, наземная прокладка в насыпи возможна, если под трубопроводом устраивается теплоизолирующий сдой, предохраняющий грунт от растепления или при транспортировке продукта, имеющего постоянно отрицательную температуру.

Допускается совмещение насыпи, отсыпаемой для трубопро­водов, с насыпью для внутрипромысловой эксплуатационной дороги. При этом должны быть осуществлены мероприятия по за­щите трубопровода от повреждения тяжелой техникой.

1.24. Наземная прокладка трубопроводов без обвалования грунтом с компенсацией осевых деформаций допускается на трассах, проходящих по малонаселенной местности со спокой­ным рельефом, при отсутствии бугров пучения, оползней и дру­гих условий, которые могут вызвать недопустимые горизонталь­ные и вертикальные перемещения трубопроводов.

1.25. Надземная прокладка трубопроводов применяется на участках, где грунты обладают низкой несущей способностью, на участках с пересеченным рельефом местности, при наличии большого количества водотоков, оврагов, озер и рек, на перехо­дах трубопроводов через водные преграды, русла селевых пото­ков, при пересечении оползневых участков и участков с просадочными и пучинистыми грунтами, при скальных грунтах, на участках с вечномерзлыми грунтами и в других случаях, когда подземная прокладка недостаточно надежна, сложна и экономи­чески нецелесообразна, а также в случаях необходимости изоли­ровать "горячие" трубопроводы от вечномерзлого грунта.

Допускается надземная прокладка нескольких трубопроводов на одних опорах в один — два яруса с обеспечением доступа к ним для выполнения ремонтных работ, а также работ по нане­сению и восстановлению противокоррозионных покрытий. Рас­стояние в свету между расположенными радом, на одном уровне, трубопроводами должно быть не менее 250 мм при услов­ном диаметре труб до 250 мм включительно и не менее диаметра трубопровода при трубах с условным диаметром более 250 мм.

Высоту прокладки надземного трубопровода от поверхности земли следует принимать в зависимости от рельефа местности и грунтовых условий, климатических условий района, теплово­го воздействия трубопровода на грунты, обеспечения проездов транспорта, миграции крупных животных и других соображе­ний. Расстояние от низа трубопровода до поверхности земли Должно быть не менее 0,25 м, в местах свободного прохода лю­дей — не менее 2,5 м, на путях миграции крупных животных - не менее 3,0 м и при пересечении автомобильных дорог — не ме­нее 5,5 м (по согласованию с организациями, эксплуатирующими их).

Надземные трубопроводы должны строиться с учетом про­дольных перемещений от температурных воздействий, испытания их внутренним давлением, пропуска очистных устройств и устойчивости в ветровом потоке.

1.26. Прокладка промысловых трубопроводов на вечно - мерзлых грунтах должна производиться на основе анализа мерзлотно-грунтовых условий трассы, технико-экономических показателей, результатов тепловых и прочностных расчетов, различных конструктивных решений по способам прокладки обеспечения их работоспособности и ремонтопригодности в течение всего периода эксплуатации, а также охраны окружающей среды.

На участках, где возможно развитие криогенных процессов, должны проводиться предварительные инженерные изыскания.

Проектирование и строительство подземных и наземных тру­бопроводов, прокладываемых на вечномерзлых грунтах, должны осуществляться или с сохранением грунта в мерзлом состоянии, или с допущением его оттаивания в процессе строительства и эксплуатации.

Выбор принципа использования грунта производится с учетом мерзлотно-грунтовых условий, способа и конструктивного решения прокладки трубопровода, режима его эксплуатации, прогноза локальных и общих изменений инженерно-геологических условий и свойств грунтов основания, технико-экономического анализа стоимости различных вариантов прокладки трубопроводов и мероприятий по охране окружающей среды.

1.27. Для предотвращения возникновения напряжений в трубопроводах при их неравномерных осадках в вечномерзлых грунтах следует предусматривать специальные мероприятия:

-устройство теплоизоляции, замену грунта, укладку трубопровода с учетом ожидаемой деформации, применение опор для фиксации положения трубопроводов, применение геотекстильных материалов, охлаждение грунта или перекачиваемого продукта, прокладку по типу "труба в трубе" и др.

1.28. Для уменьшения воздействия мерзлотного пучения на трубопроводы или на их опоры следует предусматривать следующие мероприятия:

-замену грунтов, устройство компенсаци­онных участков, техническую мелиорацию грунтов, прокладку трубопроводов с учетом ожидаемых деформаций, применение противопучинных решений для обеспечения устойчивости поло­жения трубопровода.

1.29. При пересечении оползающих участков откосов, сложенных вечномерзлыми грунтами, следует предусматривать надземную прокладку трубопроводов на свайных опорах, защи­щенных от бокового давления оползающего массива грунта спе­циальными устройствами (шпунтами, шпунтовыми грунторезами и др.).

Допускается подземная прокладка трубопроводов на ополза­ющих откосах при заглублении в мерзлые грунты ниже прогно­зируемой поверхности оползания оттаявшего массива.

1.30. Устойчивое положение трубопроводов против всплы­тия и выпирания при прохождении на обводненных и заболо­ченных участках при отсутствии транспортируемого продукта в них, в тех случаях, когда грунт не обладает удерживающей способностью или его удерживающая способность недостаточна, обеспечивается заменой и закреплением грунта, закреплением трубопроводов с помощью балластирующих устройств, анкер­ных креплений или другими способами, выполняемыми согласно расчету.

В качестве балластирующих устройств могут применяться: сплошное бетонирование трубопровода; сплошное покрытие тру­бопровода сборными железобетонными скорлупами; установка штучных железобетонных грузов различной конструкции с ис­пользованием только массы грузов или массы грузов с располо­женным на них грунтом; укладка над трубопроводом плит или ящиков с грунтом, расстилка над трубопроводом нетканых ма­териалов, удерживающих определенную массу грунта, засыпка, закрепление грунта и другие методы.

В качестве анкерных устройств могут применяться:

-винто­вые анкеры, анкеры с раскрывающимися лопастями, анкеры, вмороженные в вечномерзлый грунт, и другие виды металличе­ских анкеров, забивные и вмораживаемые сваи; в условиях веч­номерзлых грунтов — сваи с последующим образованием рас­ширений на концах и другие анкерные устройства.

1.31. Внутриплощадочные трубопроводы и металлические защитные покрытия теплоизоляции трубопроводов, проложен­ные надземно, следует защищать от вторичных проявлений мол­нии и статического электричества в соответствии с требова­ниями, предусмотренными указаниями по проектированию и устройству молниезащиты зданий и сооружений, а также спе­циальными отраслевыми правилами.

1.32. Для свободного проезда транспорта и беспрепятствен­ного прохода людей на воздушных переходах минимальная высота до нижней части трубопроводов или пролетных строительных

конструкций высоких эстакад должна быть, м:

-над железнодорожными путями (от головки рельсов) - 6,0

-над автодорогами и проездами - 5,5

-над пешеходными проходами - 2,5

1.33. При пересечении высокими эстакадами железнодорожных путей и автодорог расстояние по горизонтали от грани ближайшей опоры эстакады должна быть не менее: м:

-до оси железнодорожного пути нормальной колеи - 2,45;

-до бордюра автодороги - 1,0.

1.34. Пересечения эстакад с воздушными линиями электро­передачи необходимо выполнять в соответствии с "Правилами устройства электроустановок" (ПУЭ).

Воздушные линии электропередачи на пересечениях с эста­кадами должны проходить только над трубопроводами. Минимальное расстояние по вертикали от верхних технологических трубопроводов эстакады до линий электропередачи (нижних проводов с учетом их провисания) следует принимать в зависимости от напряжения:

Напряжение, кВ До 1,0 От 1 до 20 От 35 до 100 150 220

Расстояние над тру- 1,0 3,0 4,0 4,5 5,0

бопроводом, м

При определении вертикального и горизонтального расстояний между воздушными линиями электропередачи и внутриплощадочными трубопроводами всякого рода защитные ограждения, устанавливаемые над ними в виде решеток галерей, площадок, следует рассматривать как части трубопроводов.

1.35. Размещать арматуру, фланцевые, резьбовые соединения, линзовые, волнистые компенсаторы и дренажные устройства на трубопроводах, расположенных над железнодорожными путями, автодорогами и пешеходными дорожками, не разрешается.

1.36. Транзитная прокладка любых трубопроводов под зданиями и над ними не допускается.

1.37. Внутриплощадочные трубопроводы следует прокладывать с уклоном, обеспечивающим возможно полное опорожнение их в цеховую аппаратуру и емкости. Уклоны трубопроводов следует принимать не менее:

-для легкоподвижных жидких веществ - 0,002;

-для газообразных веществ - 0,003;

-для высоковязких и застывающих веществ - 0,020.

В исключительных случаях допускается прокладывать тру­бопроводы с меньшим уклоном или без него, но при этом должны быть предусмотрены меры по их опорожнению.

1.38. В местах прохождения через стены, перекрытия, пе­регородки внутриплощадочные трубопроводы должны быть за­ключены в стальные гильзы из труб, внутренний диаметр ко­торых на 10-20 мм больше наружного диаметра трубопроводов или тепловой изоляции. Зазор между трубопроводом и гильзой с обоих концов должен быть заполнен несгораемым материалом, допускающим продольное перемещение трубопровода.

Гильзы должны быть жестко заделаны в строительной кон­струкции. Размещать сварные стыки трубопровода внутри гильз не допускается.

1.39. Внутриплощадочные трубопроводы и арматуру необ­ходимо размещать с учетом необходимых проходов, в соответ­ствии с действующими нормами техники безопасности. Трубо­проводы, прокладываемые вдоль стен внутри зданий, не должны пересекать оконных и дверных проемов.

1.40. При расположении и креплении внутриплощадочных трубопроводов в зданиях следует учитывать возможность сво­бодного перемещения подъемно-транспортных устройств.

1.41. Запрещается прокладывать внутриплощадочные тру­бопроводы внутри административных, бытовых, хозяйственных помещений, в помещениях электрораспределительных устройств, камер, тепловых пунктов, а также на путях эвакуации персонала (лестничных клетках, коридорах и т. д.).

1.42. Внутриплощадочные трубопроводы с условным прохо­дом до 100 мм допускается прокладывать по наружной поверх­ности глухих стен вспомогательных помещений.

Внутриплощадочные трубопроводы с условным проходом до 200 мм допускается прокладывать по несгораемым участкам несущих стен производственных зданий. Такие трубопроводы должны располагаться на 0,5 м ниже или выше оконных или дверных проемов (за исключением зданий, имеющих сплошное остекление).

Не допускается прокладка трубопроводов по стенам и огра­ждающим конструкциям, сбрасываемым при воздействии взрыв­ной волны.

Не допускается размещение арматуры, фланцевых и резьбовых соединений и дренажных устройств на трубопроводах, проложенных под оконными и дверными проемами.

Расстояния между прокладываемыми параллельно трубопроводами, а также между трубопроводом и строительными конструкциями как по горизонтали, так и по вертикали следует выбирать с учетом возможности сборки, осмотра, нанесения тепловой изоляции и ремонта трубопроводов, а также смещения трубопроводов при температурной деформации. Расстояния указаны в прил. 21.

1.43. Прокладка промысловых нефтегазоконденсатопроводов в одной траншее с кабельными линиями запрещается.

1.44. Параллельная прокладка трубопроводов, а также пересечение их с кабелем должны производиться в соответствии ПУЭ.

1.45. При прокладке кабельных линий параллельно с нефте-газо- и конденсатопроводами расстояние по горизонтали между кабелем и газоконденсатопроводом должно быть не менее 1 м.

Кабели, находящиеся от нефте-, газо- и конденсатопровода на меньшем расстоянии (но не менее 0,25 м), на всем протяжении сближения должны быть проложены в трубах.

Параллельная прокладка кабелей над и под нефте-, газо- и конденсатопроводом в вертикальной плоскости не допускается.

Дата добавления: 2014-01-14