Трубопроводы и их запорные устройства

Содержание:

Введение

1.Трубопроводы  и их запорные устройства……………………………………..5

1.1.Трубопроводы. Виды и категории…………………………………………...5

2.Назначение, состав и классификация магистральных  нефтепроводов……...8

2.1..Конструктивные решения магистральных трубопроводов……………......9

2.2..Трубы для магистральных нефтепроводов………………………………..10

2.3. Трубопроводная  инфраструктура Казахстана…………………………….11

3. Средства защиты трубопроводов от коррозии……………………………...12

4.Изоляционные покрытия……………………………………………………...13

5. Электрохимическая защита трубопроводов…………………………….…..14

6.Современные предварительно изолированные трубы в трехслойной изоляции………………………………………………………………………….15

6.1.Основные этапы технологии………………………………………………..16

7.Трубопроводная арматура. Основные понятия. Запорная и другая трубопроводная арматура……………………………………………………….18

7.1.Виды трубопроводной арматуры…………………………………………...20

7.2.Основные типы трубопроводной арматуры……………………………….21

7.3.Клапан (вентиль)…………………………………………………………….21

7.4.Кран…………………………………………………………………………..26

7.5.Дисковый  затвор…………………………………………………………….28

7.6.Конденсатоотводчик………………………………………………………...28

7.7.Фланец……………………………………………………………………......29

7.8.Фитинги………………………………………………………………………30

Заключение……………………………………………………………………….31

Список  литературы………………………………………………………………32 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Введение

  Трубопровод — искусственное сооружение, предназначенное для транспортировки газообразных и жидких веществ, а также твёрдого топлива и иных твёрдых веществ в виде раствора под воздействием разницы давлений в поперечных сечениях трубы. Трубопроводы могут защищаться от разрушения из-за превышения давления предохранительными клапанами. С целью защиты от коррозии могут быть покрыты эмалями.

В зависимости  от транспортируемой среды, трубопроводы подразделяют:

    Аммиакопровод — предназначается для транспортировки аммиака    Водопровод — предназначен для обеспечения водой населения и промышленности. При этом вода для бытовых и промышленных нужд может различаться по органолептическим свойствам; пригодности для питья, бытовых и промышленных нужд.

    Воздухопровод — часто создается в рамках промышленного предприятия для обеспечения производства сжатым воздухом.

    Газопровод — предназначается для транспортировки попутного нефтяного и природного газа. Стратегические газопроводы предназначаются для передачи на дальние расстояния больших объемов газа — на экспорт и предприятиям, осуществляющим газовый синтез.

    Нефтепровод — предназначается для транспортировки сырой нефти. Нефть при этом подвергается подогреву, препятствующему затвердеванию входящих в ее состав парафинов.

    Нефтепродуктопровод (нефтепродуктовод) — транспортировка нефтепродуктов — в том числе бензина и керосина, полученных в результате крекинга. Осуществляется до предприятий, предназначенных для производства нефтепродуктов более высокого передела.

    Мазутопровод — трубопровод, осуществляющий транспортировку тяжелых нефтепродуктов, отходов крекинга. Такие продукты могут использоваться в качестве топочного мазута, а также для переработки в дизельное топливо или даже для дальнейшего отделения легких углеводородов.

    Паропровод — технологический трубопровод, предназначенный для передачи пара под давлением, используемого для отопления или работы сторонних механизмов.

    Продуктопровод — в общем смысле, трубопровод, предназначенный для транспортировки искусственно синтезированных веществ (в том числе, перечисленных выше), чаще всего — продуктов нефтяного синтеза. В частном случае может означать систему, предназначенную для доставки по трубам любых пригодных для этого объектов.

      Нефтепровод - инженерно-техническое комплекс сооружений для транспортировки нефти и продуктов её переработки от места их добычи или производства к пунктам потребления или перевалки на ж.д. либо водный транспорт. В состав нефтепроводов входят подземные и подводные трубопроводы, линейная арматура, головные и промежуточные нефтеперекачечные насосные станции, нефтехранилища, линейные и вспомогательные сооружения. Различают магистральные и промысловые нефтепроводы. В 1863 году русский ученый Д. И. Менделеев  предложил идею использования трубопровода при перекачке нефти и нефтепродуктов, объяснил принципы строительства трубопровода и представил убедительные аргументы в пользу данного вида транспорта. В конце 1878 года на Апшеронском полуострове был введен в эксплуатацию первый российский нефтепровод протяженностью около 10 километров для перекачки нефти от Балаханского месторождения на нефтеперерабатывающие заводы Баку. Проект трубопровода был разработан знаменитым инженером В.Г.Шуховым. Нефтепровод строился под его непосредственным техническим руководством. В дальнейшем Шухов разработал теоретические и практические основы проектирования, строительства и эксплуатации магистральных трубопроводов. В статье «Нефтепроводы» (1884) и в книге «Трубопроводы и их применение в нефтяной промышленности» (1894) В. Г. Шухов привёл точные математические формулы для описания процессов протекания по трубопроводам нефти, мазута, создав классическую теорию нефтепроводов. В.Г.Шухов был автором проектов первых российских магистральных нефтепроводов: Баку — Батуми (883 км, 1907), Грозный — Туапсе (618 км, 1928).

По магистральным  нефтепроводам нефть и нефтепродукты  транспортируются на значительные расстояния, нередко до 2000 км и более. Диаметр  магистрального нефтепровода от 200 до 1220 мм, давление, как правило, 5—6 Мн/см2 (50—60 кгс/см2). Подводящие нефтепроводы предназначаются для транспортировки нефти с промыслов на головные сооружения магистральных нефтепроводов и нефтепродуктопроводов с нефтеперерабатывающих заводов на головные сооружения магистральных нефтепродуктопроводов: они имеют протяжённость до нескольких десятков км. Промысловые, заводские и нефтебазовые трубопроводы предназначены для внутренних перекачек. 
 
 

1.Трубопроводы и их запорные устройства

1.1Трубопроводы. Виды и категории.

   Трубопроводом называется устройство предназначенное для транспортировки жидких, газообразных или сыпучих веществ. Основные виды трубопроводов приведены на рисунке ниже. 

 

В зависимости  от транспортируемой среды применяются  термины: водопровод, газопровод, паропровод, нефтепровод, воздухопровод, маслопровод, кислотопровод, 
кислородопровод, бензопровод, молокопровод и т.д. 
Основными общими параметрами трубопровода и арматуры являются: условный диаметр прохода DN (D_y), мм, условное давление РN (р_у), МПа и рабочая температура t_p, °С среды. Различают рабочее давление р_р, МПа и пробное давление р_пр, МПа. 
Магистральные трубопроводы предназначены для транспортировки среды на дальние расстояния. Магистральный трубопровод включает в себя сооружения по подготовке транспортируемой среды, линейную часть, насосные или компрессорные и газораспределительные станции. По рабочему давлению магистральные газопроводы подразделяют на трубопроводы низкого давления - р_р < 1,2 МПа, среднего давления - р_р = 1,2...2,5 МПа и высокого давления - р_р > 2,5 МПа. 
Городские (поселковые) коммунально-сетевые трубопроводы используются для удовлетворения нужд городского населения и небольших промышленных предприятий. Газопроводы городского газового хозяйства в зависимости от назначения подразделяют на транзитные, распределительные и ответвления. Транспортировка газа по городскому газопроводу действующими нормами допускается при рр < 1,2 МПа. Городские газопроводы считаются низкого давления при р_р < 0,005 МПа, среднего давления при р_р = 0,005...0,3 МПа и высокого давления при р_р > 0,3 МПа. 
Технологическими называют трубопроводы промышленных предприятий, по которым транспортируются сырье, полуфабрикаты и готовые продукты, пар, вода, топливо, реагенты и другие материалы, обеспечивающие выполнение технологического процесса и эксплуатацию оборудования, отработанные реагенты и газы, различные промежуточные продукты, полученные или использованные в технологическом процессе, отходы производства. В зависимости от размещения на промышленном объекте технологические трубопроводы подразделяют на внутрицеховые, соединяющие агрегаты и машины технологических установок цеха, и межцеховые, соединяющие технологические установки разных цехов. Внутрицеховые трубопроводы называются обвязочными, если они устанавливаются непосредственно в пределах отдельных аппаратов, насосов, компрессоров и др. и соединяют их. 
Технологические трубопроводы делятся на пять категорий в зависимости от характера транспортируемой среды, рабочего давления и рабочей температуры. Категория трубопровода устанавливается проектом. 
Технологические трубопроводы считаются холодными, если они работают при среде, имеющей рабочую температуру t_p < 50 °С, и горячими, если температура рабочей среды t_p > 50 °С. 
В зависимости от условного давления среды трубопроводы подразделяются на вакуумные, работающие при абсолютном давлении среды ниже 0,1 МПа (абс), низкого давления, работающие при давлении среды от 0,1 до 1,6 МПа или от 0 до 1,5 МПа (изб.), среднего давления, работающие при давлении среды от 1,5 до 10 МПа (изб.). Безнапорными называются трубопроводы, работающие без избыточного давления ("самотеком"). 
В зависимости от степени агрессивности транспортируемой среды трубопроводы подразделяются на три группы: с неагрессивной и малоагрессивной средой (скорость коррозии менее 0,1 мм/год), со среднеагрессивной средой (скорость коррозии 0,1 - 0,5 мм/год) и с высокоагрессивной средой (скорость коррозии более 0,5 мм/год). 
В зависимости от максимального рабочего давления газа газопроводы и газоустановки бывают: низкого давления (при р_р < 0,015 МПа и при 0,015 МПа < р_р < 0,1 МПа), среднего давления (при 0,1 МПа < р_р < 0,3 МПа) и высокого (при 0,3 МПа < р_р < 0,6 МПа и при 0,6 МПа < р_р < 1,2 Мпа). 
В газовом хозяйстве заводов черной металлургии разрешается прокладка газопроводов как межцеховых, так и внутрицеховых с рабочим давление р_р < 0,6 МПа. В случае производственной необходимости допускается давление р_р = 1,2 МПа. Для прокладки газопроводов с давлением выше 1,2 МПа требуется разрешение Госгортехнадзора. 
Судовые трубопроводы предназначены для транспортирования различных сред в условиях работы судовых установок и агрегатов. Они имеют различные назначение, протяженность, рабочие параметры и условия эксплуатации. 
 Машинные трубопроводы служат для передачи среды из одной части машины в другую или же из одного агрегата в другой. К ним относятся: топливопроводы в дизельных и бензиновых двигателях, маслопроводы в станках, самолетах и т.п. 
Проектирование, изготовление и монтаж технологических и городских трубопроводов производятся в соответствии с техническими регламентами и правилами Госгортехнадзора. Исключение составляют трубопроводы с невысокими параметрами среды, например, для пара при рабочем давлении до 0,2 МПа (абс); для воды с температурой до 120 °С; временно установленные трубопроводы со сроком до 1 года и некоторые другие. 
К трубопроводам, предназначенным для транспортирования огне- и взрывоопасных, а также токсичных или радиоактивных сред, предъявляются высокие требования в отношении безопасности, непроницаемости и долговечности материалов корпусных деталей и герметичности по отношению к внешней среде. 
 Независимо от температуры таких рабочих сред при транспортировании их под вакуумом или под давлением при диаметре трубопровода до 400 мм должны применяться стальные бесшовные трубы. Сварные трубы можно использовать только при условии их изготовления по специальным техническим условиям. Соединения в трубопроводах для транспортирования сжиженных газов должны осуществляться главным образом сваркой. В местах установки арматуры, с целью присоединения ее к трубопроводу, могут быть применены фланцевые соединения. Они могут быть использованы и в трубопроводах, требующих периодической разборки в целях очистки или замены отдельных участков. Сварка является наиболее целесообразным и надежным методом соединения стальных трубопроводов и арматуры с трубопроводом. Она широко применяется в трубопроводных системах различного назначения, но во многих случаях используются и фланцевые соединения, обладающие своими достоинствами и недостатками как разъемные соединения. В трубопроводах с малыми условными диаметрами часто используются резьбовые соединения. 

2.НАЗНАЧЕНИЕ, СОСТАВ И КЛАССИФИКАЦИЯ МАГИСТРАЛЬНЫХ ТРУБОПРОВОДОВ.

  К магистральным трубопроводам относятся трубопроводы и ответвления (отводы) от них диаметром до 1420мм включительно с избыточным давлением транспортируемого продукта не выше 10 МПа, предназначенные для транспортировки:

  - природного газа или нефтяного углеводородного газа из районов их добычи до мест потребления;

  - искусственного углеводородного газа от мест производства до мест потребления;

  - сжиженных углеводородных газов (пропана, бутана и их смесей) из мест производства до мест потребления;

  - нефти из районов ее добычи (от головных перекачивающих насосных станций) до мест потребления (нефтебаз, перевалочных баз, нефтеперерабатывающих заводов или нефтехимических комплексов, пунктов налива, отдельных промышленных предприятий и портов);

  - нефтепродуктов от мест их производства (нефтеперерабатывающих заводов ил нефтехимических комплексов) до мест потребления (нефтебаз, перевалочных баз, пунктов налива, отдельных промышленных предприятий и портов);

  - товарной продукции в пределах головных и промежуточных газокомпрессорных, нефте- и нефтепродуктоперекачивающих насосных станций, станций подземного хранения газа, газораспределительных станций, замерных пунктов.

  Нефть из скважин по индивидуальным нефтепроводам поступает на нефтесборные пункты, а оттуда по нефтесборным трубопроводам на головные сооружения – установку комплексной подготовки нефти, на которых она отстаивается, обезвоживается, очищается от различных примесей, отделяется от нефтяного газа и т.д. Отсюда нефть подается на головную насосную станцию, а затем в магистральный нефтепровод. Промежуточными насосными станциями нефть перекачивается до конечной насосной станции, а затем потребителю.

Состав  магистрального нефтепровода аналогичен составу нефтепровода, отличие заключается  в том, что нефтепродуктопровод  имеет большее число отводов к нефтебазам.

  Магистральные нефте- и нефтепродуктопроводы в зависимости от условного диаметра подразделяются на четыре класса: 

I от 1000 до 1400мм;

II от 500 до 1000мм;

III от 300 до 500мм;

IV менее  300мм.

  

2.1.КОНСТРУКТИВНЫЕ РЕШЕНИЯ МАГИСТРАЛЬНЫХ ТРУБОПРОВОДОВ.

  Магистральные трубопроводы, как правило, прокладывают подземно. В исключительных случаях трубопроводы могут быть проложены по поверхности земли в насыпи (наземно) или на опорах (надземно). Такие прокладки допускаются в пустынях, горах болотах, на вечномерзлых и неустойчивых грунтах, на переходах через естественные и искусственные препятствия.  
Прокладка трубопровода осуществляется одиночно или в составе параллельных трубопроводов в общем техническом коридоре. Число ниток в техническом коридоре регламентируется предельным количеством суммарного объема транспортируемого продукта.  
Глубина заложения трубопровода (от верха трубы) зависит от диаметра, характеристик грунтов местности и должна быть не менее (в м):

  Расстояния от оси подземных и наземных (в насыпи) трубопроводов до населенных пунктов, отдельных промышленных и сельскохозяйственных предприятий, зданий и сооружений должны приниматься в зависимости от класса и диаметра трубопроводов, степени ответственности объектов и необходимости обеспечения их безопасности.  
Расстояния между параллельными нитками (при одновременном строительстве и строительстве параллельно действующему трубопроводу) следует принимать из условий технологии поточного строительства, гидрогеологических особенностей района, обеспечения безопасности при производстве работ и надежности трубопроводов в процессе эксплуатации.  
Ширина траншеи по низу принимается не менее (мм):  
 -для трубопроводов диаметром до 700 - D  
 
 -для трубопроводов диаметром 700 и более ~1,5D  
 
 -при диаметрах 1200 и 1400 мм и при траншеях с откосом свыше 1:0,5, ширину траншеи допускается уменьшить до D+500 мм.