Для чего нужен трубопровод

Трубопрово́д — инженерное сооружение, предназначенное для транспортировки газообразных и жидких веществ, пылевидных и разжиженных масс [1] , а также твёрдого топлива и иных твёрдых веществ в виде раствора под воздействием разницы давлений в поперечных сечениях трубы. В России трубопроводный транспорт считается частью транспортной инфраструктуры.

Сифонный трубопровод — трубопровод, некоторые участки которого располагаются выше уровня жидкости, находящейся в резервуаре, из которого происходит её подача.

Содержание

История [ править | править код ]

В 1863 году Дмитрий Менделеев предложил доставлять нефть с бакинских нефтяных приисков до морского порта не в бочках, а по трубам. Предложение не было принято. Спустя два года первый трубопровод построили в Пенсильвании, США.

В 1877 году Александр Бари и его помощник Владимир Шухов вновь выдвигают идею трубопроводного транспорта, опираясь и на американский опыт и на предложение Менделеева, и в 1878 году Шухов построил первый в России нефтепровод от Баку до нефтеперерабатывающих заводов [2] .

По инициативе Менделеева в 1896—1906 годах по проекту Шухова был построен первый магистральный продуктопровод диаметром 200 мм, длиной 833 км для перекачки керосина из Баку в Батуми, который стал самым крупным трубопроводом в мире. В 1910—1913 годах построен нефтепровод «Грозный — Махачкала» диаметром 200 мм, длиной 162 км. После 1925 года построены нефтепроводы диаметром 250 мм: «Баку — Батуми» длиной 834 км, «Грозный — Туапсе» длиной 49 км.

В 1931 году построен продуктопровод диаметром 300 мм «Армавир — Никитовка» длиной 445 км, а к 1941 году — «Махачкала — Грозный», «Гурьев — Орск», «Малгобек — Грозный» и др. [2]

В 1937 году в Особой Краснознамённой Дальневосточной армии были проведены учения, на которых была осуществлена опытная прокладка трубопровода через реку Суйфун.

В 1938—1943 годах во время Великой Отечественной Войны несколько трубопроводов было построено в западной части Украины, где надземные балочные системы переходов получили широкое распространение [2] . Были построены продуктопровод «Астрахань — Саратов», бензинопровод через Ладожское озеро и др.

В 2004 году контрабандисты из Эстонии и России сумели ввести в нелегальную эксплуатацию «водкопровод».

Правовые нормы [ править | править код ]

В Российской Федерации [ править | править код ]

Согласно правилам Ростехнадзора трубопроводы должны защищаться от разрушения из-за превышения давления предохранительными клапанами.

Классификация трубопроводов [ править | править код ]

• Аммиакопровод — предназначается для транспортировки аммиака. В России и на Украине функционирует экспортный магистральный аммиакопровод Тольятти — Одесса.
• Водопровод — предназначен для обеспечения водойнаселения, промышленных предприятий, транспорта[10] . В зависимости от видов потребления бытовых и промышленных нужд трубопроводы водоснабжения различают по органолептическим свойствам и пригодности для питья: хозяйственно-питьевые, производственные, противопожарные, поливные [10] .
• Воздухопровод — часто создается в рамках промышленного предприятия для обеспечения производства сжатым воздухом [источник не указан 3036 дней] .
• Газопровод — предназначен для транспортировки попутного нефтяного, природного и искусственного газа [10] . Стратегические газопроводы предназначаются для передачи на дальние расстояния больших объёмов газа — на экспорт к предприятиям, осуществляющим газовый синтез [источник не указан 3036 дней] .
• Нефтепровод — предназначен для транспортировки сырой нефти. Нефть при этом подвергается подогреву, препятствующему затвердеванию входящих в её состав парафинов [источник не указан 3036 дней] .
• Нефтепродуктопровод — предназначен для транспортировки нефтепродуктов, в том числе бензина и керосина, полученных в результате крекинга. Осуществляется до предприятий, предназначенных для производства нефтепродуктов более высокой переработки. Подобные трубопроводы, чаще всего, применяются в пределах одного предприятия. Для транспортировки нефтепродуктов на большое расстояние, используются специальные автомобильные либо железнодорожные цистерны.
• Мазутопровод — трубопровод, осуществляющий транспортировку тяжёлых 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 [источник не указан 3036 дней] .
• Паропровод — технологический трубопровод, предназначенный для передачи пара под давлением, используемого для отопления или работы сторонних механизмов [источник не указан 3036 дней] .
• Конденсатопровод — технологический трубопровод, предназначенный для сбора конденсата [источник не указан 1728 дней] .
• 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 [источник не указан 3036 дней] .
• Массопровод — предназначен для транспортировки гидроторфа на торфоразработках, различных сыпучих материалов на складах и промышленных предприятиях, золоудалители теплоэлектростанций и т. п. [3]
• Этиленопровод — инфраструктура, предназначенная для транспортировки по трубам специфического синтезированного промышленного сырья — этилена [источник не указан 3036 дней] .
• Теплопровод (см. тепловая сеть) — предназначен для передачи теплоносителя (вода, водяной пар) от источника тепловой энергии в жилые дома, общественные здания и промышленные предприятия [10] . По расположению относительно зданий и сооружений разделяются на наружные и внутренние [10] . В зависимости от длины, диаметра и количества передаваемой энергии подразделяются на: магистральные (от источника энергии до микрорайона или предприятия), распределительные (от магистральных до трубопроводов, идущих к отдельным зданиям), ответвления (от распределительных трубопроводов до узлов присоединения местных потребителей тепла) [10] .

В зависимости от назначения

• Магистральные трубопроводы — трубопроводы и отводы от них диаметром до 1420 мм (включительно); единый производственно-технологический комплекс, включающий в себя здания, сооружения, его линейную часть, в том числе объекты, используемые для обеспечения транспортировки, хранения и (или) перевалки на автомобильный, железнодорожный и водный виды транспорта жидких или газообразных углеводородов, измерения жидких (нефть, нефтепродукты, сжиженные углеводородные газы, газовый конденсат, широкая фракция легких углеводородов, их смеси) или газообразных (газ) углеводородов, соответствующих требованиям законодательства [11] .
• Трубопроводы специального назначения — дюкеры и тоннели для прокладки внутри них (при пересечении различных преград) трубопроводов, теплосетей, электрокабелей и т. д.; сюда же относятся различные самонесущие и ограждающие функции и другие специальные трубопроводы [3] .

Прочие

• Пневматическая почта — использование воздуха под давлением для перемещения по трубам физических объектов — чаще всего, стандартизированныхкапсул с объектами небольшой массы и объёма. Используется в рамках одного или близко расположенных зданий, использует механические способы маршрутизации [источник не указан 3036 дней] .
• Канализация — предназначена для отведения загрязнённых промышленных и бытовых стоков через систему трубопроводов с очисткой и обезвреживанием перед утилизацией или сбросом в водоём [10] . По назначению канализационные системы разделяют: бытовые, производственные, водостоки; по расположению: внутренняя и наружная; по типу: напорные (сброс под давлением) и безнапорные (сброс самотёком) [10] .

• Водосток (дренаж)

Водовыпуск

Части трубопроводов [ править | править код ]

В составные части трубопроводов входят:

В сопутствующие части трубопроводов входят [12] :

Материал трубопроводов [ править | править код ]

Материал прокладываемых труб может быть [13] :

Контроль состояния трубопровода [ править | править код ]

Мониторинг состояния трубопроводов проводится ультразвуковым и инфразвуковым методами, которые позволяют отслеживать коррозию, повреждения, дефекты и деформации труб.

В 2019 году российские учёные из Института нефтегазовой геологии и геофизики (ИНГГ) Сибирского отделения РАН разработали технологию, позволяющую с помощью изучения акустических шумов следить за состоянием опор трубопроводов. Данный метод подходит также для оценки надежности опор мостов и строительных балок [14] . Изучение акустических шумов, снимаемых со стенок трубопровода, позволяет отслеживать возможное ослабление опорных конструкций, по которым проложен трубопровод, и своевременно предотвращать возможные аварии. Метод, разработанный российскими учёными, позволяет определить снижение устойчивости опор на самой ранней стадии [15] . Метод основан на измерении акустических характеристик в пролётах труб с помощью вертикального геофона и одноканальных цифровых регистраторов. Методика анализа проста, дёшева и не требует существенных затрат вычислительных мощностей [16] .

Защита трубопроводов [ править | править код ]

В зависимости от типа трубопровода и вида прокладки могут использоваться защитные покрытия [13] :

При открытой прокладке трубопроводов в качестве антикоррозионных изоляционных материалов применяются [13] :

Вид теплоизоляционного покрытия определяется температурой транспортируемой среды, условиями и видом прокладки труб [13] .

Для предотвращения быстрого изнашивания труб от механических и других воздействий на переходах через препятствия (реки, озёра, автомобильные дороги, железнодорожные пути и т. д.) их прокладывают в защитных кожухах, то есть прокладка трубы производится внутри другой трубы большего диаметра, не менее чем на 200 мм. В технической литературе кожух также называют «чехлом», «футляром» или «патроном».

Для транспортировки агрессивных сред трубопроводы защищают от коррозии изнутри, покрывая их стойкими материалами: резиной (гуммирование), пластмассами, минеральными эмалями, цементным раствором [13] .

Трубопроводы, прокладываемые в траншеях, на дне водоёмов, болот и т. д. защищают специальной антикоррозионной изоляцией в зависимости от коррозионных свойств грунтов и грунтовых вод [13] .

Трубопровод это — сооружения из труб, которые включают в себя:

• Трубы;
• Различные виды деталей необходимых для сборки трубопровода в единое целое;
• Трубопроводная арматура – регулирующие и запорные клапаны, вентили, краны, задвижки и т.п.;
• и т.п.;

трубопроводы предназначены для — перемещения по ним газообразных, сыпучих и жидких веществ.

В зависимости от вида среды, перемещающейся по трубопроводу определяется и его наименование: паропровод, нефтепровод, водопровод, бензопровод, газопровод, молокопровод, и.т.д.

Все ГОСТы, упомянутые в тексе на момент написания статьи (24.01.2018г) — действующие.

Условно трубопроводы классифицируются по приведенной ниже блок-схеме:

Технологические трубопроводы

К промышленным технологическим трубопроводам относятся трубопроводы, расположенные на территории промышленного объекта, а также находящиеся на балансе учреждения которые предназначены для перекачки воды, пара, различного сырья, химических реагентов, топлива, полуфабрикатов, отходов производства и других материалов (подобное определение можно встретить в ГОСТ 32569-2013).

Технологические трубопроводы необходимы для ведения технологических процессов и работы различного технологического оборудования.

Трубопроводы также классифицируют в зависимости от расположения: межцеховые, внутрицеховые, обвязочные — необходимые для функционирования отдельного агрегата (компрессора, насоса, обвязка резервуаров и др.)

Трубопроводы отопления зданий, ливневой канализации, питьевой воды и различного сантехнического назначения, не относятся к технологическим трубопроводам.

Классификация по опасности перемещаемой среды

В зависимости от классификации перемещаемого вещества технологические трубопроводы группируются на три основные группы (А, Б, В) и пять категорий (I, II, III, IV, V). Таблица 1, по ГОСТ 32569-2013.

Группы и подгруппы разделяют вещества по пожароопасности, взрывоопасности и вредности для организма человека и экологии.

Категории делят вещества по таким параметрам, как температура и давление.

• Группа определяется исходя из класса опасности вредных веществ по ГОСТу 12.1.005-88 и ГОСТу 12.1.007-76 при определении степени пожаровзрывоопасности следует руководствоваться ГОСТом 12.1.044-89 (ISO 4589-84).
• Категория выбирается исходя из параметров перемещаемой среды (давления и температуры).

Пример обозначения трубопровода: «Трубопровод IV группа Б (в)» означает, что по трубопроводу транспортируется вещество группы «Б» подгруппа «в» и параметрами категории IV.

Промышленные трубопроводы горячей воды и пара

Данный вид трубопроводов относится к энергетическим, предназначенных для перемещения горячей воды, насыщенного пара и перегретого пара.

К данному виду промышленных трубопроводов относятся трубы с параметрами рабочей среды при температурах выше 115°С и избыточных давлениях (рабочим) более 0,7 кгс/см2 (0,07 МПа).

Согласно правилам (НП-045-03), трубопроводы пара и горячей воды в зависимости от рабочей температуры и давления, делятся на категории и группы, которые приведены в таблице 2.

Водопроводы

Данный вид трубопроводов необходим для обеспечения водой промышленных объектов и населения, в зависимости от назначения водопроводы делятся на различные классы:

• Производственные;
• Противопожарные;
• Хозяйственно-питьевые;
• Поливные;

Для разных видов водопроводов необходимо применять свои нормы и правила.

Водопроводные сети также классифицируются в зависимости от схемы соединения:

1. Зонные водопроводные сети — более одной водопроводной сети на одном объекте (например, здании) разделённых или соединённых между собой.
2. Тупиковые водопроводы — применяются на объектах, где допускается (в случае выхода из строя водопровода) перерывы в подаче воды, к таким объектам могут относиться здания производственного назначения, административные и жилые здания.
3. Кольцевые — данный класс водопроводных сетей применяются для бесперебойного обеспечения потребителей водой, как правило, это многоэтажные строения и противопожарные водопроводы. Данный вид трубопроводов имеет более одного ввода в здание, что позволяет в случае прекращения подачи по одному вводу перейти на другой.
4. Комбинированная водопроводная сеть —объединяют в себя тупиковые магистральные и кольцевые, применяться для больших строений с большим водопотреблением.

Магистральный водопровод

Класс трубопроводов предназначенных для обеспечения водоснабжения на дальних расстояниях. Водопроводные сети от водозаборных узлов до потребителя (промышленных объектов и коммунального хозяйства).

Нефтепроводы

Виды трубопроводов предназначенных для транспортировки нефтепродуктов и непосредственно самой нефти.

В зависимости от перемещаемого вещества, трубопроводы делятся на различные классы и получают своё название в зависимости от перемещаемого нефтепродукта:

Нефтепровод, обеспечивающий транспортировку между различными агрегатами и нефтяными скважинами, называется «Промысловый».

Магистральный нефтепровод

Вид нефтепроводов применяемых для транспортировки нефти и нефтепродуктов на значительные расстояния.

Трубопроводы данного вида классифицируется в зависимости от номинального диаметра (DN) трубопроводов:

I — от DN1000 до DN1200.;
II — то же, свыше DN500 до DN1000.;
III — то же, свыше DN300 до DN500.;
IV — DN300 и менее;

Присваивать категорию магистральному нефтепроводу следует согласно таблице 3 (СНиП 2.05.06-85):

Газопроводы

Классификация трубопроводов обеспечивающих транспортировку и распределение газа от газовых месторождений (или заводов), до потребителей.

Газопроводы подразделяются по категориям в зависимости от давления, категории газопроводов приведены в таблице 4:

Давление внутренних газопроводов и установок, использующих газ должно соответствовать параметрам указанных в документации на конкретное оборудование, но не должно быть выше значений, указанных в таблице 5 (СНиП 42-01-2002 Газораспределительные системы.)

Магистральные газопроводы

Класс газопроводов предназначенных для транспортировки газа от заводов или газовых месторождений до газораспределительных станций (ГРС). Затем (после ГРС) газ поступает в сеть газоснабжения (производственных объектов, городов, посёлков, и т.п.).

В зависимости от давления в газопроводе трубопроводы группируются по классам (СНиП 2.05.06-85):

I — свыше 25 до 100 кгс/см включительно.
II — свыше 12 до 25 кгс/см включительно.

Канализационные трубопроводы

Канализационные трубопроводы применяются для отведения и сброса сточных вод за пределы промышленных объектов и населённых пунктов.

В напорных канализационных трубопроводах среда перемещается под избыточным давлением, в без напорных — самотеком.

Канализационные системы согласно СНиП 2.04.01-85 классифицируются:

• Бытовая — применяется для перемещения сточных вод от санитарно-технических устройств (унитазов, ванны, умывальников, бассейнов, и т.п.);
• Производственная — применяется для отведения различных видов промышленных сточных вод;
• Объединенная — применяется для перемещения бытовых и промышленных сточных вод «совместно». При возможности и допуске их совместного транспортирования и последующей очистки;
• Внутренние водостоки — применяются для удаления дождевой и талой воды с кровли здания.

Согласно правилам Ростехнадзора трубопроводы должны защищаться от разрушения из-за превышения давления предохранительными клапанами.

Классификация трубопроводов

В зависимости от транспортируемой среды, трубопроводы подразделяют:

• Аммиакопровод — предназначается для транспортировки аммиака. В России и на Украине функционирует экспортный магистральный аммиакопровод Тольятти — Одесса.
• Водовыпуск
• Водопровод — предназначен для обеспечения водойнаселения и промышленности. При этом вода для бытовых и промышленных нужд может различаться по органолептическим свойствам; пригодности для питья, бытовых и промышленных нужд.
• Водосток
• Воздухопровод — часто создается в рамках промышленного предприятия для обеспечения производства сжатым воздухом [источник не указан 514 дней] .
• Газопровод — предназначается для транспортировки попутного нефтяного и природного газа. Стратегические газопроводы предназначаются для передачи на дальние расстояния больших объёмов газа — на экспорт и предприятиям, осуществляющим газовый синтез [источник не указан 514 дней] .
• Гидротранспорт полезных ископаемых
• Канализация — отвод промышленных и бытовых стоков через систему трубопроводов. Имеет важное санитарное значение. Включает в себя системы очистки стоков, предполагающих возвращение очищенных вод в хозяйственный оборот [источник не указан 514 дней] .
• Магистральные трубопроводы — трубопроводы и оотводы от них диаметром до 1420 мм (включительно).
• Нефтепровод — предназначается для транспортировки сырой нефти. Нефть при этом подвергается подогреву, препятствующему затвердеванию входящих в ее состав парафинов[источник не указан 514 дней] .
• Нефтепродуктопровод (нефтепродуктовод) — транспортировка нефтепродуктов — в том числе бензина и керосина, полученных в результате крекинга. Осуществляется до предприятий, предназначенных для производства нефтепродуктов более высокого передела[источник не указан 514 дней] .
• 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 [источник не указан 514 дней] .
• Паропровод — технологический трубопровод, предназначенный для передачи пара под давлением, используемого для отопления или работы сторонних механизмов [источник не указан 514 дней] .
• Пневматическая почта — использование воздуха под давлением для перемещения по трубам физических объектов — чаще всего, стандартизированныхкапсул с объектами небольшой массы и объёма. Используется в рамках одного или близко расположенных зданий, использует механические способы маршрутизации[источник не указан 514 дней] .
• 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 [источник не указан 514 дней] .
• Теплопровод (см. тепловая сеть — трубопровод, предназначенный для передачи теплоносителя (распространенные: вода, водяной пар) [источник не указан 514 дней] .
• Этиленопровод — инфраструктура, предназначенная для транспортировки по трубам специфическогосинтезированногопромышленногосырья — этилена[источник не указан 514 дней] .