Добыть газ — это только половина дела. Его нужно еще доставить потребителям. Сегодня мы покажем вам, как строят магистральные газопроводы, которые пересекают нашу страну во всех направлениях и все вместе образуют Единую систему газоснабжения России.
Наш фоторепортаж мы снимали в августе на строительстве второй нитки магистрального газопровода «Грязовец — Выборг». Длина этой нитки — 680 км (так как строили лупингами, то ее длина получилась меньше длины всего газопровода, которая составляет 917 км). Этот газопровод предназначен для обеспечения поставок газа в «Северный поток», а также потребителям в Северо-Западном регионе России. Газопровод проходит по территории Вологодской и Ленинградской областей.
Проектная мощность газопровода составляет 55 млрд куб. м газа в год. Помимо линейной части сооружено 7 компрессорных станций, включая КС «Портовая», которая является уникальным объектом мировой газовой отрасли. Аналогов такому объекту в мире нет. Ее мощность составляет более 366 МВт, что позволяет перекачивать газ на расстояние 1200 километров по дну Балтийского моря.
Основные объекты и сооружения магистральных газопроводов
Большая часть газопровода проходит по лесным массивам и болотам. А в Выборгском районе Ленинградской области около пятидесяти километров проходит через скальные породы. Нужно сказать, что легких участков при строительстве магистральных газопроводов в принципе не бывает. Везде есть свои нюансы, тонкости и хитрости. Но нитки газопроводов пересекают нашу страну в любых климатических зонах, начиная с вечной мерзлоты и заканчивая теплым югом.
Когда мы снимали, шел завершающий этап строительства линейной части газопровода в Ленинградской области. Нам показали два участка: прохождение крепкого скального массива под Выборгом и сооружение микротоннеля под Сайменским каналом.
Даже строительство одного газопровода осуществляется в очень разных географических условиях, и можно сказать, что каждый день бригада монтажников приезжает на новое место работы. Поэтому весь строительный комплекс должен быть мобильным и работать везде, обеспечивая все новые погонные метры сваренной трубы.
Если в обычном грунте разработка траншеи не вызывает проблем, то в болоте данные работы сопряжены с целым рядом трудностей, а разработку скальных пород приходится вести буровзрывным способом. Для этого по трассе будущей траншеи бурятся отверстия в породе — так называемые шпуры, в которые закладываются заряды.
Далее траншею освобождают от остатков скальной породы и выравнивают дно, затем, перед укладкой трубы, делают песчаную подушку. Одновременно с подготовкой траншеи вдоль трассы раскладываются трубы. Кстати, это продукция одного из самых современных цехов по производству труб большого диаметра «Высота 239» Челябинского трубопрокатного завода. «Газпром» также сотрудничает и с другими отечественными производителями — летом 2012 года компания подписала Соглашения о научно-техническом сотрудничестве с ЗАО «Объединенная металлургическая компания», ОАО «Северсталь», ОАО «Трубная металлургическая компания» и упомянутым выше ОАО «Челябинский трубопрокатный завод».
Строительство трубопроводов
В продолжение темы взаимодействия с российскими трубниками отметим, что «Газпром» и компании-производители выполняют Программы научно-технического сотрудничества, в которых особое внимание уделяется разработке и выпуску новых видов труб, необходимых нашей компании для реализации проектов на полуострове Ямал, в Восточной Сибири и на Дальнем Востоке.
Эти люди называют себя линейщиками — они делают только линейную часть газопровода, оставляя пробелы в местах пересечения дорог и инженерных коммуникаций. На таких участках работают другие специалисты: разрывные бригады и бригады прокольщиков. Они занимаются переходами под железными и автомобильными дорогами, а также водными препятствиями.
Давайте посмотрим на основные этапы сварки линейной части газопровода. На фотографии вы видите мобильный комплекс: передвижная сварочная колонна плюс система для орбитальной автоматической и механизированной сварки труб.
Все начинается с подготовки стыков, которые с помощью обычной «болгарки» зачищаются до металлического блеска.
Потом в исходное положение приводится центратор — устройство, которое центрирует кромки новой трубы с уже готовым участком трубопровода. С помощью раздвигаемых жимков центратора, расположенных симметрично по окружности, трубы фиксируются относительно друг друга, при этом выставляется необходимый зазор между кромками, необходимый для сварки корневого слоя шва.
Подготовленные трубы вывешиваются трубоукладчиком в монтажное положение при помощи мягких строп — лент, исключающих повреждение заводского изоляционного покрытия.
Обратите внимание на гусеницы трубоукладчика — работать приходится среди камней, и металл, бывает, не выдерживает.
В этом месте над ниткой будет протекать ручей (который сейчас увели в сторону), и по проекту здесь применяются трубы с более толстыми стенками.
Теперь проводится монтаж трубы и центровка кромок при помощи того самого центратора.
После монтажа трубы на стык опускается сварочный пост — палатка, в которой размещена часть сварочного и вспомогательного оборудования, а также имеется индивидуальное освещение и вентиляция. Кроме того, работы в палатке могут вестись в любое время года, предотвращая попадание атмосферных осадков и влияние ветра на сварное соединение.
На этом комплексе первый, корневой, шов делается механизированным способом в среде защитных газов. Этот способ увеличивает скорость сварки более чем в три раза по сравнению с ручным и повышает качество сварного соединения.
После сварки корневого слоя сформированный обратный валик осматривается изнутри, и в случае необходимости устраняются отдельные дефекты.
Подвариваются места с допустимыми смещениями кромок, которые невозможно было выправить при помощи внутреннего центратора.
А снаружи корневой слой шва подготавливается к автоматической сварке.
Далее на стык устанавливаются орбитальные автоматические сварочные головки (по одной с каждой стороны). Сварка заполняющих и облицовочных слоев шва выполняется полностью в автоматическом режиме — сварщик-оператор следит лишь за перемещением каретки по стыку и регулирует глубину проплавления для более качественного заполнения сварного соединения. Обычно в каждой палатке осуществляется один парный проход. В этом комплексе установлено четыре палатки.
Секция газопровода готова. После завершения строительства все сварочные швы проверяются неразрушающими методами контроля.
А теперь перерыв. Все работники участка живут в Выборге, а на место работы их привозит вахтовка. Она же доставляет им обед и служит столовой.
Большинство этих людей работает в «Газпроме» уже много лет — они строили газопроводы во всех уголках нашей страны. Не будем мешать им обедать и отправимся на другой участок стройки.
Едем вглубь Карельского перешейка. Следующий участок — строительство микротоннеля под Сайменским каналом около шлюза Пялли. До Сайменского канала подобным способом этот газопровод пересекал реку только один раз — в 2009 году строители газопровода «Грязовец — Выборг» соорудили микротоннель под Невой.
Микротоннель под каналом сооружается с применением тоннелепроходческого механизированного комплекса Herrenknecht. Здесь все как в большом тоннельном строительстве, только вот домкраты, которыми щит продавливается вперед, находятся не на нем, а в монтажной камере глубиной 21 метр. Оператор сидит в специальной будке на поверхности — на щите для него просто нет места.
Тоннель состоит из железобетонных труб заводской готовности длиной 3 м и наружным диаметром 2,5 м.
Конструкция обделки рассчитана на комбинацию максимальных нагрузок от давления грунта и непроницаема для воды. Так как секции труб продавливаются, то между обделкой и породой, в строительный зазор, нагнетается специальная смазка, которая облегчает продвижение готового тоннеля.
Сам щит — это целый подземный корабль, который оснащен различным оборудованием. В том числе — навигационным, для ведения проходки по заданной трассе.
Домкратная станция, расположенная в стартовом котловане, не может обеспечить продавливание на всю длину тоннеля — а это 250 метров. Поэтому через 50–70 метров устанавливаются дополнительные домкратные секции, которые додавливают щит с обделкой.
Лазерным теодолитом, установленным в монтажной камере, обеспечивается точное ведение щита по трассе. Луч попадает на специальную пластину в забое, и по отклонению луча на ней можно видеть, в какую сторону отклонился комплекс.
На другом берегу уже сварена и подготовлена для вкатывания в микротоннель рабочая плеть газопровода.
В рамках нашего фоторепортажа невозможно детально рассказать обо всех особенностях строительства газопроводов. Но мы постарались приоткрыть некоторые секреты этой нелегкой работы. Спасибо ООО «Газпром инвест Запад» за помощь в организации съемок. До новых встреч.
Источник: xn--90acg2babefdpm.xn--p1ai
Проектирование и строительство магистральных трубопроводов
Строительство магистральных трубопроводов позволяет обеспечить этим топливом любые регионы. Речь идет про транспортирующие системы доставки до конечного потребителя и узлы, связывающие между собой отдельные месторождения газа. Учитывая стоимость и доступность, строительство таких трубопроводов позволяет обеспечить этим природным ресурсом любые регионы.
Подобная транспортировка газа стала возможной благодаря наличию российской Единой системы газоснабжения. О тонкостях строительства магистральных газопроводов, которые обеспечивают нужды многочисленных производств, а также населения, расскажем прямо сейчас.
Предназначение магистрального газопровода
Добыча природного газа самым непосредственным образом связана с доставкой его с помощью магистралей от месторождения и перерабатывающих предприятий до конечного потребителя. Все магистральные линии и трубопроводы, проложенные между месторождениями, относятся к Единой системе газоснабжения РФ.
Здесь необходимо уточнить, что магистралями считаются большие трубопроводы, доставляющие газ до предприятия или распределительной станции. Линии, проложенные до конкретного потребителя, называются ответвлениями.
Магистральные трубы отличаются большим диаметром – 720-1420 мм и поддержанием внутри избыточного давления. Строительство магистральных газопроводов ведут с использованием бесшовных холоднокатаных труб.
Прокладку магистралей проводят с помощью:
- подземного монтажа, который считается наиболее выгодным. При этом для укладки труб используются траншеи глубиной 0,8 м, если диаметр труб до метра, и 1 м, при диаметре до 1,4 м. В местах с болотистым или торфяным грунтом траншеи роют на глубину 1,1 м, для скальных пород норма 0,6 м.
- надземного, когда трубы укладывают на опоры над поверхностью земли.
- наземного, в этом случае устраивают насыпные дамбы.
- подводного, когда добыча газа ведется под водоемом, необходим монтаж подводного газопровода.
За функциональное состояние магистралей ответственность лежит на государственных компаниях.
Разновидности магистральных трубопроводов
Теперь поговорим о системах магистральных трубопроводов. За основу их классификации берут разные признаки: диаметр труб, давление, необходимое для передачи газа, технология укладки, конструкция сети трубопроводов. Газопроводы различаются по производительности и назначению.
- В соответствии с используемым давлением
В зависимости от значения рабочего давления различают:
- системы газопроводов, работающих под высоким давлением, по которым газ подается на промышленные предприятия и газораспределительные станции на магистралях со средним давлением;
- магистральные сети, где поддерживается среднее давление, служат для подачи голубого топлива в коммунальные хозяйства, небольшие производства и для направления в трубы с низким давлением;
- газопроводные ветки с низким давлением, обеспечивающие газом население и коммунальные службы.
- В соответствии с назначением
Строительство магистральных газопроводов и объектов, связанных с ними, ведут к разными целями. Поэтому по своим масштабам они сильно отличаются:
- Системы магистрального назначения строятся для перемещения топлива на дальнее расстояние. Сеть состоит из трубопроводов, насосных и газораспределительных станций, очистных сооружений. Важно обеспечить непрерывное функционирование магистрали.
- Технологического назначения служат для обеспечения газом предприятий. С их помощью осуществляют доставку не только газа, но и пара, и других веществ. Кроме того, они предназначены для удаления отработанных жидкостей и отходов производственного процесса.
- Коммунально-сетевого назначения помогают транспортировать пар. Они работают на более низком давлении, однако имеют достаточно сложную конструкцию. Бывают распределительными, транзитными, а самые небольшие называют ответвлениями.
- Судового назначения – эти системы обеспечивают газом водный транспорт.
- Машинного – трубопроводы напорного и безнапорного типа, транспортирующие топливо, разные виды масел, обычно бывают небольшого размера.
Для каждого вида трубопроводов предусмотрена особая маркировка, которая указана в ГОСТ, отвечающем за строительство магистральных газопроводов. Маркировочный знак содержит сведения о трубопроводе и предупреждающую надпись.
По этому признаку магистральные газопроводы бывают:
- наружного и внутреннего типа, где к первым относятся межцеховые, дворовые и внутриквартальные и, соответственно, они проходят по улицам. Вторые располагаются во внутренних помещениях зданий. По сути, это отрезок газопроводной сети между вводом и конечным устройством, работающим на газе (плиты, котлы и т.д.)
- надземного, подземного, также надводного и подводного типов.
- В соответствии со схемой построения системы могут быть:
— тупиковыми − с транспортировкой газа в одну сторону;
— кольцевыми, когда топливо перемещают по двум или более веткам по конструкции, имеющей замкнутые контуры (количество контуров неодинаково).
Опыт показывает, что кольцевые системы наиболее надежны и удобны в использовании и обслуживании. Особенно, когда на трубопроводных линиях необходимо провести ремонт или модернизацию. В этом случае можно отключить только тот участок сети, где будут выполняться ремонтные работы.
- В соответствии с назначением в сети газопровод называется:
— вводным – это часть системы между внутренней линией и отключающим прибором на вводе.
— распределительным, к ним относят части газопроводов, проходящие снаружи и транспортирующие топливо от магистральной трубы к точке ввода, также отдельные трубопроводы, обеспечивающие газом один объект.
— газопроводом-вводом – это участок между соединительным узлом распределительной сети и вводной конструкцией.
— межпоселковым газопроводом или распределительной сетью, расположенной между населенными пунктами.
- В соответствии с глубиной заложения
Исходя из этого принципа, газопроводы классифицируют на основании требований к их безопасному устройству:
- в городской черте, где основное значение проектировщики придают сезонному проседанию почвы, толщине и качеству дорог, допустимому (разрешенному) уровню нагрузки от автотранспорта и т.п.
- за пределами городов.
Классификацию магистральных трубопроводов в зависимости от глубины заложения проводят с учетом класса и характеристик топлива, транспортируемого по газораспределительной системе. Также при расчете минимальной и максимальной глубины заложения важным фактором являются природные условия. К примеру, если компании ведут строительство магистральных газопроводов, чтобы транспортировать осушенный газ, то возможна укладка в пласт промерзания грунта.
Трубы, используемые при строительстве магистральных газопроводов в России
Для производства труб различного назначения в качестве материалов используют пластик, сталь или чугун. Работы по реконструкции и строительству магистральных газопроводов обычно осуществляют стальными или пластиковыми изделиями. Стальные трубы, как правило, демонстрируют высокую прочность и длительное время могут выдерживать большие эксплуатационные нагрузки. Для их изготовления требуется применение особой технологии и высококачественная специальная сталь. Для систем из стальных труб можно применять подземный способ монтажа.
Пластик не может сравниться по своим характеристикам со сталью, он более легкий и хрупкий. Поэтому для таких труб верхняя нагрузка нежелательна.
Промышленность выпускает трубы, имеющие овальную, круглую, квадратную или прямоугольную форму сечения. Для классификации обычно пользуются понятиями «геометрический и технический элемент».
Размер изделия определяет его сортамент. Изделия, используемые при строительстве магистральных газопроводов, должны соответствовать нормам, представленным Госстандартизацией. Производство газопроводных труб (технология, материалы) жестко регламентируется определенным ГОСТом. На трубах от российских производителей размер указывается в миллиметрах. Дюймы можно увидеть на импортной продукции.
Для обозначения длины изделий используют стандартные метры. Диаметр находится в диапазоне 159-1420 мм. Трубы с меньшим диаметром для строительства и ремонта магистральных газопроводов требуются редко, поэтому их выпускают в небольших количествах или по заказу. На сайте любого производителя и оптовика можно познакомиться с таблицей, содержащей размеры труб.
Основные сооружения, входящие в комплекс магистрального газопровода
В соответствии со СП строительство магистральных газопроводов и ответвлений осуществляют с помощью труб, имеющих диаметр до 1420 мм. Газопроводный комплекс включает:
- газовую скважину со «шлейфом»;
- газосборный пункт;
- газопромысловый коллектор;
- комплекс очистительных сооружений;
- газокомпрессорную станцию;
- линию магистрального газопровода;
- запорные устройства;
- переходную компрессорную станцию;
- переходы;
- линию связи;
- запасной комплект труб;
- дорогу, проложенную вдоль трассы с подъездами;
- газораспределительные установки;
- отводы;
- систему защитных сооружений;
- лупинг;
- систему городских газопроводов.
Лупингом называют линию из труб, которая дублирует основной трубопровод и проложена параллельно с ним. Эту ветку монтируют для повышения производительности главной магистрали. Месторасположение лупинга не регламентируется.
Тонкости проектирования и строительства магистральных газопроводов
Магистральные трубопроводы позволяют реализовать транспортировку газа наиболее выгодным и эффективным образом. Но прежде, чем получать прибыль, необходимо серьезно вложиться в проектирование и строительство.
Безусловно, сумма предстоящих вложений выглядит очень солидно. Но после запуска магистрали владельцы смогут быстро вернуть вложенные деньги, к тому же им не придется много тратить на эксплуатацию сети.
Правильное проектирование, серьезная организация и соблюдение технологии при строительстве магистральных газопроводов – это важные факторы безопасности последующей эксплуатации. Работы следует проводить с соблюдением всех нормативов и требований.
На этом первом и ключевом этапе происходит сбор и обработка технической информации, которая отображается в соответствующих документах. В первую очередь речь идет о диаметре и рабочем давлении в трубах, определяют число перекачивающих установок.
Важное место отводится разработке схемы расположения системы трубопроводов, классификации линии в соответствии с давлением. Указывается местоположение головной установки и дополнительных устройств для регулирования.
В проекте необходимо предусмотреть возможности для:
- постоянной транспортировки газа;
- осмотра, ремонта и работ профилактического характера;
- обеспечения безопасности и удобства для конечного потребителя.
Проект газопровода будет неполным без особого раздела, касающегося учета природных факторов. Необходимо провести сбор данных о структуре почвы, грунтовых водах, уровне осадков, рельефе местности и т.д.
Всю документацию подвергают строгой экспертизе специалистов госконтроля. Это необходимый этап, который поможет избежать ошибок при строительстве магистральных газопроводов. Результатом проверки могут быть разрешение, требование исправить недоработки или запрет на проведение строительных работ.
Если над проектом работают грамотные специалисты, это может служить гарантией стабильной и безопасной работы газопровода, сократить до минимума угрозу здоровью и безопасности людей, предотвратить негативные воздействия на природу.
При работе над проектом любой системы газопроводов необходимо руководствоваться нормами законодательства, учитывать технические рекомендации и разработанные стандарты.
Например, нельзя получить разрешение на монтаж магистральных газопроводов в городах и поселениях любого уровня, на землях сельскохозяйственного назначения, рядом с аэропортами и ж/д путями. Действуют ограничительные меры по отношению к территории порта или пристани.
Под запрет попадает совмещение трубопроводов, предназначенных для транспортировки газов и жидкостей разного состава и качества. Выше уже было сказано, что основной трубопровод может иметь разветвления (между дополнительными трубами устанавливают перемычки) для удобства выполнения ремонтных работ.
Глубина укладки подземного газопровода зависит от того, какое вещество планируется транспортировать, а также имеет значение уровень промерзания почвы в данной местности. Второй фактор наиболее важен для перемещения газа с высокой влажностью.
Сегодня, в основном, транспортируют осушенный газ, поэтому трубы можно укладывать в траншеи глубиной 0,8-1,0 м. Безусловно, для разных видов почв предусмотрены свои варианты. Например, если перед строительством проводят осушение территории, то траншеи должны иметь глубину 1,1 м, чтобы компенсировать осадку земли.
Перевозка труб осуществляется на специальных автомобилях, имеющих прицепы-роспуски, турникетные коньки и прочное крепежное оборудование. Важной особенностью этих грузовиков является усиленное соединение прицепа и кузова, а установка специального щита сзади кабины служит гарантией безопасности водителя.
В соответствии с инструкцией по строительству магистрального газопровода перед монтажом трубы проверяют на наличие/отсутствие механических повреждений и следов коррозии, и отбраковывают негодные изделия. То же касается всех комплектующих и расходных материалов.
Трубопроводы надземного и подземного типа собирают из стальных труб, для подземной укладки также применяют пластиковые изделия. Безусловно сталь относится к универсальным материалам, но в некоторых случаях другие варианты предпочтительней.
Преимуществами полиэтиленовых труб являются долговечность, высокая устойчивость к повреждениям и износу. Также они абсолютно не подвергаются окислению. Помимо этих видов внутренние газопроводные сети укомплектовывают медными изделиями.
- Монтаж системы газоснабжения
На первом этапе очищают внутренние поверхности труб. Затем специалисты производят монтаж. Требуется высокая квалификация и опыт, чтобы учесть самые разные факторы и предотвратить потери газа через соединения.
Строительство трубопроводов ведут с помощью:
- секций труб;
- полуотводов;
- переходных деталей;
- отводов;
- заглушек;
- конструктивных частей колодцев.
Надежное и своевременное обеспечение строительства перечисленными элементами позволит вести работы качественно, создавать трубопроводы любой протяженности и назначения. После подготовительных работ приступают к формированию тесных стыков и сварке труб в секции и в нить.
Используют разные виды сварки: газовую, электродуговую, стыковую контактную, а также пайку и пр. к выполнению работ допускают специалистов, имеющих аттестат, соответствующий РД 03-495.
Сварку внутренних газопроводов могут выполнять специалисты, имеющие 4 и 5 разряд. Рабочим местом сварщика может быть траншея, где уложены трубы, или участок рядом с ней.
На завершающем этапе проводят балластировку и закрепляют трубопровод для обеспечения правильного расположения. С этой целью на подземных магистралях проводят работы по бетонированию, засыпке грунтом, навешиванию ж/б утяжелителей и контейнеров. Закрепление проводят с помощью анкерных устройств.
Подготовка к сдаче газопровода в эксплуатацию включает процедуру осмотра и очистки внутренних поверхностей труб. Эти мероприятия производят на основании требований СНиП 42-01.
Работу, выполненную с помощью электродуговой и газовой сварки, оценивают на соответствие требованиям ГОСТ 16037. Контроль осуществляется также и компанией-заказчиком.
После прохождения всех необходимых испытаний и проверки на соответствие законодательным актам, нормативам, стандартам и рекомендациям трубопровод передается заказчику для дальнейшей эксплуатации. Перед началом транспортировки газа или других веществ его продувают воздухом.
- Меры по защите магистральных трубопроводов
Системы магистральных трубопроводов относятся к стратегически важным объектам. В связи с этим использование территорий, где находятся эти сооружения, подчинено строгому распорядку. Разработаны особые правила, по которым должны действовать расположенные здесь хозяйственные субъекты. Органы местного самоуправления осуществляют контроль и выдают разрешения в соответствии с ограничениями.
Обязанностью предприятия-владельца магистрали является оповещение местного населения, например, ежеквартально о местоположении газопровода через местные СМИ (газеты, радио, ТВ).
Магистральные трубопроводы относятся к объектам повышенной опасности. Это связано со способом перемещения веществ, а также с особыми качествами транспортируемого сырья – как правило, это газ, нефть, пар и т.д.
Повреждение труб может привести к:
- взрыву;
- разрушению и загрязнению близлежащей местности;
- образованию дымового облака;
- пожару;
- другим негативным последствиям.
В целях безопасности вблизи от трубопроводов необходимо размещать информационные знаки, устанавливая их на уровне 1,5-2-х метров выше поверхности земли. Ими должны быть оснащены каждый поворот трассы, расстояние между знаками – 500 м. Надписи должны быть заметны и легко читаться.
Источник: dorians.ru