Главные газопроводы мира по диаметрам — крупнейшие магистральные системы

Назначение магистрального газопровода

Под термином «магистральный газопровод» понимается система трубопроводов, разработанная для перевозки газа с мест добычи или обработки к местам его использования, либо комплекс труб, соединяющих различные газовые месторождения. Если вас интересуют «диаметры газопроводов», мы также можем предоставить информацию об этом параметре.

Трубопровод, подсоединенный к магистральному газопроводу и предназначенный для передачи части газа к конкретным населенным пунктам или предприятиям, называется ответвлением.

По такому газопроводу может транспортироваться природный или попутный нефтяной углеводородный газ (из месторождений) или сжиженные углеводородные газы (из мест производства).

Магистральные трубопроводы могут быть:

• однониточными, т. е. с трубами равного диаметра на всей протяженности системы;
• многониточными, представляющими собой систему, где параллельно главной ветке расположены еще несколько;
• телескопическими т. е. на протяжении от головных сооружений до конечной газораспределительной станции диаметр труб меняется.

Диаметр труб газопровода составляет от 720 мм до 1420 мм. Пропускная способность газопровода равна 30–35 млрд куб. м газа в год.

По способу прокладки существуют системы:

• подземные (с расстоянием 0,8–1 м до главной пропускной трубы);
• надземные (т. е. трубы устанавливаются на опорах);
• наземные (т. е. в насыпных дамбах).

Если газ требуется доставить с мест подводной добычи на берег, то сооружаются подводные газопроводы.

За управление российскими магистральными газопроводными системами обычно отвечает государственная компания. Она обязана осуществлять проверку состояния труб, нанимать рабочих и следить за повышением их квалификации.

Виды труб для магистральных газопроводов

Трубы для газопроводов

делят на два типа в соответствии с материалом изготовления: пластиковые и стальные. И те и другие имеют свои преимущества. Так, изделия из полиэтилена являются довольно гибкими, что упрощает процесс устройства транспортной системы, и одновременно прочными, благодаря чему использовать их можно в местностях с суровым климатом. Еще одно положительное свойство подобных изделий заключается в устойчивости к агрессивным химическим веществам. Большим плюсом полиэтиленовых труб является их небольшой вес, упрощающий доставку и процесс монтажа трубопровода.

Стоит отметить и некоторые ограничения в использовании пластмассовой трубной продукции. Устройство газопроводов с высоким давлением из таких изделий в черте города не допускается. Также нельзя монтировать газотранспортную конструкцию в районах с повышенной сейсмической опасностью (более 6 баллов) и температурой окружающей среды ниже ‐45оС.

Стальные трубы для газопроводов

могут быть электросварными (чаще прямошовными) или бесшовными. Для устройства газопроводной системы всегда берутся трубы больших диаметров, варьирующихся в пределах 508‐1420 мм. Толщина стенок также может быть различной, и составляет от 7 до 48 мм.

Для производства изделий используются только качественные виды стали, например, низколегированные с повышенной прочностью или углеродистые. Как правило, трубы для магистральных газопроводов

диаметром до 500 мм производятся из низкоуглеродистых, либо из спокойных и полуспокойных углеродистых марок сталей. Для изготовления изделий, имеющих диаметр до 1020 мм, применяются спокойные и полуспокойные низколегированные стали. Трубы с наибольшим диаметром производятся из материала повышенной прочности, обработанного термически.

Основные сооружения, входящие в комплекс магистрального газопровода

Согласно СНиП, магистральный газопровод включает в себя трубопровод и все ответвления с диаметром труб не более 1420 мм. Избыточное давление передаваемого газа не должно превышать 10 МПа.

В состав газопроводного комплекса входят следующие объекты:

• газовая скважина со «шлейфом»;
• газосборный пункт;
• газопромысловый коллектор;
• очистительные сооружения;
• газокомпрессорная станция;
• магистральный газопровод;
• запорные устройства;
• переходная компрессорная станция;
• переходы;
• линия связи;
• запасной набор труб;
• вдольтрассовая дорога с подъездами;
• газораспределительные станции;
• отводы;
• защитные сооружения;
• лупинг;
• городские газовые сети.

Лупинг – это трубы, укладка которых осуществляется параллельно основному трубопроводу. Лупинги сооружаются, если нужно повысить производительность трубопровода. Их месторасположения не имеет значения.

Понятие магистрального газопровода

Для транспортировки газовых сред на дальние расстояния в больших объемах используется крупноформатный трубопровод. В конструкцию данного сооружения также могут входить элементы контрольно-регулирующих систем и ответвления, но основной магистральной частью остается центральная труба. В качестве материалов доставки может выступать не только газ, но также нефтепродукты, вода, химические составы и прочие технологические вещества, используемые в местах добычи или на станциях переработки нефте- и газопродуктов.

Иными словами, магистральный газопровод – это универсальная линия транспортировки газовых и жидкостных смесей до мест потребления. Что следует понимать под потребителями продуктов, обслуживаемыми магистральными трубопроводами? О прямом соединении с конечными потребителями наподобие коттеджных поселков или многоэтажных жилых домов с производственными объектами речь не идет. От непосредственной точки забора центральные сети отделяются пунктами промежуточной переработки сырья, распределительными станциями и, в крайнем случае, ответвлениями, которые и доставляют газ прямо до потребителя.

Производительность магистральных газопроводов

Под производительностью газопровода понимается количество газа, которое транспортируется по его трубам за год.

Российские газопроводы отличаются по производительности. Значение зависит от топливно-энергетического баланса зоны, где панируется укладка труб. Из-за колебаний температуры в течение года используется разное количество газа, поэтому фактическая производительность обычно имеет меньшее значение, чем вычисленная.

Чтобы значительно повысить производительность магистрального трубопровода, на компрессорных станциях устанавливаются центробежные нагнетатели, работающие благодаря газовым турбинам или электрическим моторам.

Чтобы выбрать систему автоматического регулирования производительности трубопровода, нужно изучить неустановившиеся процессы в системах, которые отвечают за дальнюю передачу газа. Переходные процессы в газопроводах не должны проходить бесконтрольно. При установке системы автоматического контроля данные процессы, как правило, характеризуются затуханием.

При расчете процессов контроля магистральных газопроводных систем, необходимо принимать во внимание инерционные процессы, вызванные перемещением газового потока по трубам, и малоинерционные процессы, возникающие под влиянием масс динамических частей компрессионных установок.

Преимущества и недостатки газовых ПЭ-труб

Материалом изготовления труб для газопровода может быть не только полиэтилен, но и сталь или полипропилен, однако лидирующие позиции на рынке комплектующих для газопроводов занимают именно ПЭ-трубы.

Широкая популярность ПЭ-газопроводов обусловлена множеством достоинств полиэтиленовых труб:

• Долгий срок службы – не менее 50 лет: полиэтилен не разлагается в естественной среде, нейтрален ко многим химически активным веществам, вследствие чего не склонен к уменьшению внутреннего диаметра из-за образования отложений и не подвержен коррозии, устойчив к погодным изменениям.
• Надежность и безопасность: газонепроницаемые и прочные стенки труб не образуют протечек, гладкая внутренняя поверхность обеспечивает свободное движение газа, и в отличие от стальных труб полиэтиленовые не проводят электричество.
• Простота монтажа: трубы имеют небольшой вес, выпускаются в виде длинномеров, что в совокупности с их эластичностью, позволяет прокладывать газопроводы с минимальным количеством соединений, водо– и газонепроницаемость стенок позволяет обойтись без установки гидроизоляции, для работы не требуется защитное снаряжение и сложное оборудование.
• Экологичность: полиэтилен не выделяет в окружающую среду вредных веществ.
• Экономичность: полиэтиленовые газовые трубы имеют невысокую стоимость как самих труб, так и комплектующих, монтаж также не требует серьезных финансовых затрат.

При всех достоинств трубы из полиэтилена не лишены недостатков:

• Под воздействием солнечного света структура полиэтилена постепенно разрушается.
• Интенсивных нагрузок этот материал не выдерживает, поэтому под дорогами и линиями коммуникаций ПЭ-трубы необходимо укладывать в металлический футляр, а в регионах с повышенной сейсмической активностью их использовать нельзя даже в комбинации с кожухом.
• Диапазон выдерживаемых температур невелик – от -15 до 40 градусов, что вкупе с неустойчивостью труб перед ультрафиолетом и интенсивными нагрузками требует укладывания газопровода на глубину около 1 метра.

Обратите внимание! Свойства полиэтиленовых труб не позволяют использовать их при монтаже наземных газовых коммуникаций.

Техника безопасности при эксплуатации магистрального газопровода

Соблюдайте правила техники безопасности на участках где происходит установка магистрального газопровода

Магистральный трубопровод – это потенциально опасное сооружение, использовать которое можно только в соответствии со специальными инструкциями, регламентирующими строительство и эксплуатацию магистральных газопроводов.

За работой газопровода обязаны следить промышленные организации, использующие его. Они также должны завести специальный паспорт в двух экземплярах. К ним прилагается схема, на которую нанесены все трубопроводные детали, указан их тип, фирма-производитель, материал, установленная арматура.

Периодичность обхода или облета всей территории сооружения устанавливается в зависимости от нормативов обслуживания. В случае стихийного бедствия, которое могло повредить трубы, должен быть проведен внеочередной осмотр. Обследование переходов трубопровода через автомобильные дороги проводится ежегодно.

Выбор материала для труб газоснабжения по нормам СП 62.13330

Для выбора материала труб газоснабжения следует руководствоваться требованиям раздела 4 СП 62.13330.2011 Газораспределительные системы. Актуализированная редакция СНиП 42-01-2002.

Согласно п.4.1 СП 62.13330.2011 проектирование, строительство и реконструкцию сетей газораспределения и газопотребления рекомендуется осуществлять в соответствии со схемами газоснабжения, разработанными в составе федеральной, межрегиональных и региональных программ газификации субъектов РФ в целях обеспечения предусматриваемого этими программами уровня газификации жилищно-коммунального хозяйства, промышленных и иных организаций.

Строительство, реконструкцию сетей газораспределения рекомендуется осуществлять с применением преимущественно полимерных труб и соединительных деталей (например, из полиэтилена и его модификаций, полиамидов) и других сертифицированных материалов.

В сетях газораспределения и газопотребления безопасность использования газа рекомендуется обеспечивать применением технических средств и устройств.

Присоединение вновь построенных газопроводов к действующим газопроводам рекомендуется предусматривать без отключения потребителей газа.

Согласно п.4.3 СП 62.13330.2011 по рабочему давлению транспортируемого газа газопроводы подразделяют на газопроводы высокого давления категорий 1 и 2, среднего давления и низкого давления в соответствии с таблицей 1*.

Газопроводы из полиэтиленовых труб могут применяться для подземной прокладки при давлении природного газа до 0,6 МПа включительно внутри населенных пунктов, до 1,2 МПа включительно — по территории промышленной зоны и межпоселковые и до 0,005 МПа включительно — для паровой фазы СУГ.

Полиэтиленовые трубы и соединительные детали могут изготовляться по ГОСТ Р 50838 и ГОСТ Р 52779 соответственно или по техническим условиям из композиций полиэтилена, отвечающих требованиям этих стандартов. Характеристики труб, изготовленных по техническим условиям, должны соответствовать или быть более жесткими, чем предусмотрено ГОСТ Р 50838-2009 (таблица 3), а для соединительных деталей — чем предусмотрено ГОСТ Р 52779-2007 (таблица 5).

Таблица 1

Газопроводы из стальных труб и их соединительные детали могут применяться для наружной и внутренней прокладки для всех давлений для природного газа и до 1,6 МПа включительно — для СУГ.

Газопроводы из медных труб и их соединительные детали могут применяться для наружной и внутренней прокладки при низком давлении природного газа.

Для сетей газораспределения и газопотребления при соответствующем обосновании допускается применение труб и соединительных деталей из иных материалов, применение которых разрешено в установленном порядке.

Согласно п.5.2.4 СП 62.13330.2011 запрещено использовать полиэтиленовые трубы при:

Не допускается прокладка газопроводов из полиэтиленовых труб для транспортирования газов, содержащих ароматические и хлорированные углеводороды, а также газопроводов СУГ, за исключением паровой фазы низкого давления, и при температуре стенки газопроводов в условиях эксплуатации ниже минус 20 °С.

Примечание: СУГ — сжиженных углеводородных газов.

Классификация газопроводов по давлению

Согласно СНиП 2.05.06-85 по рабочему давлению в трубах газопроводы делятся на три группы:

• І класса – с уровнем давления в диапазоне между 2,5 МПа и 10 МПа;
• ІІ класса – уровень давления находится в промежутке от 1,2 МПа до 2,5 МПа;
• ІІІ класса – с низким давлением до 1,2 МПа.

Системы третьего класса не являются магистральными. К этой категории относятся внутрипромышленные, внутрицеховые, подводящие трубопроводы, а также внутридомовые и внешние газопроводы в городах, деревнях и других поселениях.

Разновидности газопроводных полиэтиленовых труб

Трубы из полиэтилена используют при прокладывании газо– и водопроводов, канализации, отопительных и оросительных систем. Различное назначение трубопроводов обуславливает использование изделий, имеющих разные технические характеристики.

К газопроводным трубам предъявляются самые жесткие требования, ведь даже незначительная утечка газа может быть смертельно опасна. Используемые для производства материалы должны выдерживать большие нагрузки: давление рабочей среды, растяжение и сжатие труб, воздействие агрессивных веществ.

Газовые трубы производят из полиэтилена низкого давления, а разновидности изделий зависят от марки этого материала: ПЭ-80 и ПЭ-100. Различаются трубы разных марок толщиной стенок и предельным рабочим давлением:

Маркировка и технические характеристики

Трубы обеих разновидностей выпускают в виде отрезков по 13 м или мотков-бухт общей длиной 200, 500 и 700 м.

Для полиэтиленовых комплектующих, предназначенных для монтажа газопровода, существуют стандарты маркировки, позволяющей отличить эти изделия от труб, имеющих иное назначение, и узнать информацию о трубе даже по метровому отрезку.

Цветовая маркировка позволяет даже при беглом взгляде понять, из какого материала и для каких целей изготовлена труба. Газовые ПЭ-трубы окрашиваются в однородный желтый цвет или в черный с нанесением вдоль оси тонких прямых линий желтого или оранжевого цвета.

Символьная маркировка наносится на каждом погонном метре трубы и содержит все необходимые сведения о ней.

Информацию, нанесенную на поверхность трубы, легко прочитать: первым идет название фирмы-производителя, следующими по порядку – технические характеристики, последними – дата изготовления, номера партии и бригады.

Обозначение газопроводов

В России каждый газопровод должен быть обозначен специальным знаком. Установка знаков должна быть оформлена совместным актом землепользователя предприятия, использующего магистральный трубопровод.

Знаки входят в магистральный газопроводный комплекс и являются важной его частью. Они служат ориентиром для обнаружения трубопровода. Благодаря им во время работ в охранной зоне можно увидеть территорию, по которой проходят трубы. Знаки показывают, что предприятие действует по нормам магистральных трубопроводов.

На знаке содержатся предупреждения и информация о магистральном газопроводе. Он представляет собой столб с двумя плакатами.

На одном, расположенном перпендикулярно поверхности, находятся сведения о ширине охраняемой территории, месте и глубине залегания труб, дополнительные технические параметры. На втором написано расстояние в километрах по всей длине труб. Он предназначен для обнаружения газопровода с воздуха, поэтому расположен с небольшим наклоном (до 30 градусов).

Параметры газопровода

И размерные, и технико-эксплуатационные характеристики могут отличаться в зависимости от функционального назначения конкретной линии, точек забора и пунктов доставки, номинальной мощности и т. д. Тем не менее есть и стандарты, по которым работают крупные предприятия. Например, для магистральных газопроводов устанавливает следующие усредненные характеристики:

• Диаметр труб – от 720 до 1420 мм.
• Рабочее давление на контуре – от 5,4 до 7,5 МПа.
• Глубина залегания – 80-100 м.
• Материал изготовления трубы – нержавеющая сталь.

На таких рабочих параметрах функционирует газотранспортная сеть с пропускной способностью порядка 30-35 млрд м3. Мощности энергоснабжения для обслуживающих станций могут меняться в зависимости от участка эксплуатации. В среднем речь может идти о небольших показателях до 10-15 кВт.

Переходы газопроводов через воду

Магистральные газопроводы могут проходить над и под водой.

Подводные переходы располагаются перпендикулярно оси потока воды. При этом они находятся на расстоянии как минимум полуметра от отметки возможного размыва дна до поверхности трассы, от проектных отметок их должно отделять расстояние не менее одного метра.

Чтобы трубы не всплыли, во время строительства их закрепляют с помощью специальных грузов, заливают бетоном или засыпают минеральными материалами.

Участки переходов, проходящие через природные или искусственные препятствия, должны соответствовать нормам. Это гарантирует их безопасность и надежность в использовании.

Надземные переходы нужны там, где газопровод проходит через овраги, небольшие речки и т. д. Элементы, располагающиеся на поверхности, бывают следующих видов:

• арочные;
• балочные;
• висячие.

Вид надземных элементов выбирается в зависимости от условий места, где прокладывается магистральный газопровод. Переходы арочного типа представляют собой жесткую конструкцию и, как правило, строятся там, где трубы проходят через каналы. Балочная конструкция представляет собой самонесущую трубу.

Висячие переходы делятся на вантовые, провисающие и гибкие. В вантовых переходах за закрепление трубопровода в необходимой позиции отвечают наклонные тросы. В переходах висячего типа газопровод ничем не удерживается и свободно прогибается под собственной массой. Гибкий переход – это конструкция, в которой трубы закреплены системой подвесок к одному или нескольким тросам.

Конструкция магистрального газопровода

Хотя со стороны данное сооружение напоминает обычный трубопровод, только в более крупном варианте, на деле разница существенна. Даже в простейшем исполнении магистральный трубопровод для газа содержит следующие конструкционные элементы:

• Непосредственно трубный контур, который напрямую сопрягается с ответвлениями, переходными узлами, запорной арматурой и т. д. Это и есть основная магистральная часть газопровода, в теле которой также выполняются подключения к станциям, управляющим пунктам и очистным сооружениям.
• Сборники конденсата и устройства для ввода технических смесей на основе метанола.
• Системы управления и аппаратура телемеханики.
• Средства обеспечения электрохимической антикоррозионной защиты.
• Линии электропередач и связи.
• Устройства для огнетушения.
• Резервуары для хранения газа и разгазирования.
• Служебные здания для эксплуатации трубопроводов на вверенных участках.
• Насосные и промежуточные перекачивающие станции.
• Амбары для хранения газа.

Компрессорные станции

Компрессорные станции нужны для поддержания уровня давления и транспортировки необходимого объема газа по трубопроводу. Там газ проходит очищение от посторонних веществ, осушение, повышение давления и охлаждение. Пройдя обработку, газ под определенным давлением попадает обратно в газопровод.

Компрессорные станции, наряду с газораспределительными станциями и пунктами, входят в комплекс наземных сооружений магистрального газопровода.

К району стройки компрессорные установки транспортируются в виде полностью готовых к сбору блоков. Они возводятся на расстоянии примерно 125 километров друг от друга.

В состав компрессорного комплекса входят:

• сама станция;
• ремонтно-эксплуатационный и служебно-эксплуатационные блоки;
• территория, на которой расположены пылеуловители;
• градирня;
• емкость для воды;
• масляное хозяйство;
• газоохлаждаемые устройства и др.

Рядом с компрессионной установкой обычно возводят жилой поселок.

Такие станции считаются отдельным видом техногенного влияния на природную среду. Исследования показали, что на территории компрессорных установок концентрация оксида азота в воздухе превышает максимально допустимый уровень.

Они также являются мощным источником шума. Ученые выяснили, что длительное воздействие шума от компрессорной станции становится причиной нарушений в человеческом организме, и, как следствие, вызывает различные болезни и может привести к потере трудоспособности. Кроме того, шум вынуждает животных и птиц уходить на новые места обитания, что приводит к их переуплотнению и уменьшению продуктивности охотничьих угодий.

Изоляция для магистральных газопроводов

Особая часть работ по устройству газопровода, для которой также может разрабатываться отдельный проект. Главное требование к изоляции таких сооружений – стойкость перед коррозией и агрессивными веществами в составе почвы. Также покрытие должно быть сплошным, водонепроницаемым, прочным и термостойким. В практике строительства магистральных газопроводов чаще используются следующие виды изоляционных покрытий:

• Полиэтиленовые заводские полотна нанесения с порошковым покрытием и диэлектрическими свойствами.
• Покрытия на основе полиэтилена для трассовой укладки. Это широкая группа изоляторов, которые могут выполняться в ленточном виде или в составе с битумной смесью. Второй вариант отличается стойкостью к высоким температурам.

В некоторых случаях функции изоляторов для магистральных газопроводов могут выполнять и лакокрасочные материалы наподобие эпоксидной краски. Но такие решения допустимы только для контуров с наземной прокладкой, так как защитное покрытие этого типа будет требовать регулярного обновления.

Особенности сооружений

Каркас здания станций представляет собой облегченную стальную конструкцию. Его крыша и стены выполнены из легких панелей с двумя или тремя слоями. Во втором варианте детали оснащены специальной рамкой-каркасом, которая с обеих сторон покрыта цинковыми, асбестоцементными или алюминиевыми листами.

Согласно уровню давления в коллекторах, станции могут функционировать по планам, включающим в себя от одного до трех установленных друг за другом нагнетателей, которые также могут быть соединены в группы из нескольких элементов.

Какие бывают газопроводы?

Газопроводы могут быть классифицированы по различным параметрам, таким как функциональное назначение, давление, материал и диаметр. Вот несколько общих типов газопроводов:

1. Магистральные газопроводы: это крупнейшие трубопроводы, предназначенные для транспортировки больших объемов природного газа на большие расстояния. Магистральные газопроводы обычно имеют большой диаметр и высокое давление, и они могут протягиваться на сотни километров. Они могут быть построены на земле, под землей или под водой.

2. Распределительные газопроводы: это сети трубопроводов, которые обычно прокладываются в городах и поселках, чтобы обеспечить доставку газа до домов и предприятий. Распределительные газопроводы имеют более низкое давление и меньший диаметр, чем магистральные газопроводы.

3. Внутридомовые газопроводы: это небольшие трубопроводы, прокладываемые внутри зданий, чтобы обеспечить поставку газа к домашним приборам, таким как плиты, котлы и газовые обогреватели.

4. Газопроводы низкого давления: это газопроводы, которые работают при давлении до 75 мбар. Они используются для поставки газа до домов, офисов и небольших промышленных предприятий.

5. Газопроводы высокого давления: это газопроводы, которые работают при давлениях от 75 мбар и выше. Они используются для транспортировки больших объемов газа на длинные расстояния.