Категории трубопроводов

Магистральные трубопроводы и их участки подразделяются на категории в зависимости от диаметра, условий прокладки (подземная или наземная), а также места расположения трассы по отношению к населённым пунктам, транспортным узлам и магистралям и другим объектам, определяющим степень опасности при сварке.

Всего категорий пять: В,I,II,III,IV для трубопроводов и его отдельных участков. Назначение категории в соответствии с таблицами 2 и 3 (СНИП 2.05.06.- 85 *), фрагменты которых приведены на рис.1; 2; 3.

Категория трубопровода в свою очередь определяет значения коэффициента условий работы трубопровода при расчете его на прочность, дефектов сварки и выполнение других технологических операций при монтаже и ремонте трубопроводов.

Магистральные газо- и нефтепроводы эксплуатируются под давлением 5,0÷10,0 МПа (50÷100 кг/см 2). Трубы и сварные стыки испытывают значительные напряжения (от укорочения и удлинения), вызываемые изменением температуры грунта, перекачиваемого продукта, а при наземной прокладке - и изменением температуры окружающего воздуха. При укладке длинных плетей газо- и нефтепроводов в траншею трубы и сварные стыки подвергаются воздействию изгибающих и растягивающих нагрузок.

Участки магистральных трубопроводов, примыкающие к компрессорным и насосным станциям испытывают значительные динамические нагрузки, вызываемые пульсацией перекачиваемого продукта.

В связи с указанными обстоятельствами к трубам и сварным соединениям магистральных трубопроводов необходимо предъявить повышенные требования и применять наиболее совершенные методы контроля.

Трубы для магистральных трубопроводов должны удовлетворять следующим требованиям:

1. Металл труб должен обладать высокими механическими свойствами (прочностью, пластичностью и ударной вязкостью). Трубы магистральных газо- и нефтепроводов работают обычно при сравнительно небольших колебаниях температуры (от –10 до +50 о С) и в связи с малой коррозионной активностью перекачиваемых сред изготовляются из углеродистых и низколегированных сталей.

2. При заданном рабочем давлении трубы должны иметь минимальную толщину стенки. Количество металла, расходуемого на сооружение газо- и нефтепроводов, является одним из решающих факторов экономики трубопроводного строительства.

Снижение расхода металла достигается применением оптимальных методов расчета трубопроводов, повышением прочности стали и улучшением качества изготовления труб.

В настоящее время трубы магистральных газо- и нефтепроводов изготавливают из стали с пределом прочности до 7,0 МПа (70 кг/см 2).

3. Металл труб должен хорошо свариваться как в заводских, так и в полевых условиях.

4. Концы труб должны иметь точные размеры и правильную форму. Геометрия концов труб имеет важное значение для качества и производительности процесса сварки на трассе.

Сварные стыки должны быть равнопрочными с металлом труб, так как в сварных соединениях допустимы небольшие (допускаемые по ТУ) дефекты, для обеспечения равнопрочности металл швов должен иметь повышенные прочностные характеристики.

Современная промышленность не может обойтись без такого средства транспортировки, как трубопровод. С его помощью доставляют на довольно большое расстояние жидкости, газы. Чтобы трубопровод прослужил долго, его изготавливают с учетом свойств материалов, для которых они предназначены. Поэтому сегодня существует большое количество технологических, магистральных и прочих коммуникаций для самых разных веществ.

Это сравнительно недорогой вид транспортировки. Как он функционирует, как организовывается процесс, помогут понять существующие категории трубопроводов. Есть несколько различных признаков классификации. Это позволяет применять и эксплуатировать коммуникации максимально эффективно.

Назначение трубопровода

Правильное определение категории трубопровода необходимо как в процессе производства, так и в полевых условиях. В зависимости от типа и условий транспортировки существует большая или меньшая опасность при выполнении обслуживания. По магистрали могут передаваться сыпучие, жидкие или газообразные продукты.

Спектр применения велик. Трубопроводы могут эксплуатироваться для передачи топлива (нефть, мазут, газ), химических реагентов (кислород, ацетилен, щелочь, аммиак). Также при помощи представленных коммуникаций могут транспортировать масло, воду. Эта система необходима как домохозяйкам, так и огромным промышленным предприятиям.

Вещества могут быть нагретыми или холодными. Давление при передаче может быть незначительным или очень большим. В зависимости от типа предназначения системы выбирают материалы для изготовления и соединения труб, применяется определенная маркировка.

Материал

Металлы хорошо свариваются в полевых условиях. Поэтому обслуживание такой системы выполняется просто и качественно. Толщина стенки труб и соединений должна быть минимальной, чтобы выдерживать оказываемую нагрузку. Поэтому постоянно совершенствуется.

К материалу выдвигают повышенные требования. Сегодня для изготовления труб применяется сталь, искусственные материалы. Выбор зависит от назначения системы. Сталь может быть конструкционной, легированной и углеродистой. В некоторых случаях применяются цветные металлы.

Поверхность изделий может иметь особое напыление. Но со временем все чаще применяются искусственные материалы. Это полипропиленовые трубы. Они просты в монтаже, долговечны.

Признаки классификации

Существуют различные категории и группы трубопроводов. Классифицирующих признаков существует много. Помимо разницы в материалах, трубопроводы отличаются диаметром, способностью выдерживать давление, воздействие агрессивных веществ. Существует разделение систем в соответствии с температурной нагрузкой.

Также трубопроводы различаются месторасположением, а также масштабом. Системы могут проходить на поверхности или под землей, в воде. По масштабу различают технологические, магистральные, коммунальные и машинные (судовые) трубопроводы.

При создании и обслуживании учитывают окружающие условия коммуникаций. Каждая категория или группа требует понимания ее особенностей. Это позволяет правильно оценить организацию представленных коммуникаций, а также условия их эксплуатации.

Классификация магистральных трубопроводов

Магистральные трубопроводы предназначены для транспортировки различных видов топлива на довольно длительные расстояния. Для их изготовления применяют исключительно металл, собранный сварным способом. На трубах есть либо прямой, либо спиральный шов.

По признаку подверженности давлению различают 2 категории Превышать указанный уровень категорически запрещается. I категория труб выдерживает давление 2,5-10 МПа, а II категория - 1,2-2,5 МПа.

В зависимости от диаметра существуют 4 категории магистралей. К I из них относятся трубы с размером поперечного сечения 1-1,2 м. Это самые крупные изделия. Категории II соответствуют трубы диаметром 0,5-1 м. Далее следуют самые тонкие разновидности. К III категории относят изделия 0,3-0,5 м, а к IV - менее 0,3 м. Это основные признаки классификации магистральных труб.

Технологические трубопроводы

Технологические разновидности коммуникаций применяют в условиях производства. По этой транспортной системе передают сырье, топливо для переработки, а также отводят отработанные отходы.

Практически в любой отрасли народного хозяйства не обойтись без таких систем. Категории технологических трубопроводов классифицируют, помимо диаметра и давления, по целому ряду признаков.

По месторасположению различают внутренние и межцеховые разновидности. Также очень важным фактором является устойчивость к нагреву, агрессивной среде. В процессе выполнения различных технологических циклов коммуникации подвергаются различным нагрузкам.

Классификация технологических труб

Технологические трубопроводы группируют по ряду важных признаков. По способу размещения существуют наземные, подземные и надземные виды. Но более внимательно при изготовлении и выборе элементов системы относятся к прочностным характеристикам.

Категории и группы технологических трубопроводов выделяют по признаку давления внутри системы, а также температуры транспортируемого вещества. В первом случае системы бывают безнапорные, вакуумные, а также низкого, среднего или высокого давления.

По принципу рабочей температуры бывают креагенные, холодные, нормальные или горячие трубопроводы. Также существуют изделия, рассчитанные на очень сильные нагревы транспортируемого вещества.

Особенности технологических труб

Существующая классификация трубопроводов по категориям учитывает особенности этой разновидности системы. Коммуникации промышленной транспортировки группируют в соответствии с агрессивностью внутренней среды.

Бывают трубы для неагрессивных, слабых, средних и высокоагрессивных веществ. На производстве применяют чаще всего различные неметаллические материалы для создания системы. Самым известным из них является полипропилен.

Характерной особенностью этой группы материалов считается длительный срок эксплуатации, а также простота сборки и обслуживания. Однако эффективность использования таких материалов зависит от выбора изделий в соответствии с условиями эксплуатации. Для каждого сегодня разработаны особые категории трубопроводов.

Бытовые трубопроводы

Рассматривая существующие категории трубопроводов, следует уделить внимание бытовым системам. Их основным предназначением является транспортировка жидкостей или газов по системам отопления, жизнеобеспечения. По ним также подают холодную, горячую воду, пар, газ, химические реагенты для обслуживания котельного оборудования и т. д. По таким трубопроводам могут передавать щелочи, кислоты, масло, нефтепродукты.

Показатели давления, температуры, агрессивности среды обязательно учитываются при производстве каждой категории изделий. Причем во внимание берут максимально возможные значения перечисленных показателей.

Маркировка трубопроводов

Чтобы не возникал вопрос, как определить категорию трубопровода при эксплуатации, применяется особая маркировка. Это позволяет ремонтно-обслуживающему персоналу оценить правильность того или иного воздействия на коммуникации.

Детальную информацию о системе может предоставить только сопутствующая документация производителя, ввода оборудования в эксплуатацию. Но основные правила маркировки трубопроводов успешно применяются на всех объектах. Это позволяет в общих чертах определить, к какой категории принадлежит трубопровод.

Желтым цветом окрашивают газовые магистрали. Красная разметка отведена трубам, по которым передают пар. Если же в системе находится питающая оборудование жидкость, систему окрашивают в зеленый цвет. Для также применяется своя маркировка. Это черный цвет. Даже визуально можно определить, какое вещество транспортируется системой.

Степень опасности

Рассматривая категории трубопроводов, необходимо обратить внимание на их степень опасности. Она зависит от температуры, давления и характеристик транспортируемого вещества. Также учитывается удаленность от населенных пунктов и тип расположения системы.

Согласно этим данным, существует 5 категорий степени опасности: В, I, II, III, IV (представлены в убывающей последовательности по уровню угрозы). Этот показатель учитывают в процессе эксплуатации и ремонта системы.

Обслуживающий персонал предпринимает ряд предусмотренных инструкциями действий при ремонте коммуникаций. Иначе может произойти несчастный случай или даже масштабное бедствие.

Соединения

Стыки труб подвергаются большой нагрузке как со стороны внешней, так и внутренней среды. Поэтому они считаются слабым местом любой системы. Изучая категории трубопроводов, необходимо оценить места их соединений.

В зависимости от типа, масштаба коммуникаций, выполняют те или иные виды стыков. Для магистральных разновидностей они выполняются при помощи сварки, а для технологических разновидностей допустимо делать спайку деталей.

Для бытовых трубопроводов необходимы (в зависимости от типа материала и технических характеристик) уплотнители. Их также выбирают в соответствии с условиями эксплуатации. Чтобы стыки были качественными, концы труб должны быть ровными, диаметр выдерживается при изготовлении с большой точностью.

При изготовлении деталей трубопроводов важно производить изделия достаточной прочности при минимальном расходе материала. Количество соединений сокращается максимально. Это позволяет создавать прочную, долговечную систему.

Правильно выбирая категории трубопроводов, можно создавать эффективные и практичные транспортные коммуникации. Владея информацией о группе, характеристиках магистралей, удастся качественно и безопасно производить ремонт элементов системы. Поэтому монтажные и обслуживающие организации должны учитывать категории каждого трубопровода, находящихся в области их компетенции.

В зависимости от вида и параметров среды трубопроводы в соответствии с правилами технадзора подразделяются на четыре категории трубопроводов в порядке убывающих параметров (табл.). Трубопроводы перегретого пара и горячей воды первой, второй и третьей категорий изготовляют из бесшовных высококачественных труб по особым техническим условиям. четвертой категории можно изготовлять из стандартных бесшовных и сварных труб.

Правила определяют требования к устройству, изготовлению, монтажу, эксплуатации и освидетельствованию трубопроводов, транспортирующих водяной пар с рабочим давлением более 0,07 МПа (0,7 кгс/см2) или горячую воду с температурой выше 115°С. Они не распространяются на трубопроводы первой категории с наружным диаметром менее 51 мм и на трубопроводы прочих категорий с наружным диаметром менее 75 мм. Для трубопроводов в пределах , трубопроводов АЭС и реакторов, для сосудов, входящих в системы трубопроводов, разработаны специальные правила технадзора и атомэнергонадзора.

При выборе арматуры и деталей трубопроводов (тройники, колена, отводы, Переходы, фланцы и др.) пользуются понятиями условного (Ру) , пробного (Рпр) и рабочего (Рр) давлений: Ру - наибольшее избыточное давление при температуре среды 20°С, при котором допустима длительная работа арматуры и деталей трубопровода, имеющих заданные размеры, обоснованные расчетом на прочность при выбранных материалах и характеристиках их прочности, соответствующих температуре 20°С; Рпр - избыточное давление, при котором должно производиться гидравлическое испытание арматуры и деталей трубопровода на прочность и плотность; Рр - наибольшее избыточное давление, при котором обеспечивается заданный режим эксплуатации арматуры и деталей трубопровода. Ряд Ру : 0,10 (1); 0,16 (1,6); 0,25 (2,5); 0,40 (4); 0,63 (6,3); 1,00 (10,0); 1,60 (16); 2,5 (25); 4,00 (40); 6,30 (63); 10,00 (100); 12,50 (125); 16.0 (160); 20,00 (200); 25,00 (250); 32,00 (320); 40,00 (400); 50,00 (500); 63,00 (630); 80.0 (800); 100,00 (1000); 160,00 (1600); 250,00 (2500) МПа (кгс/см2).

Предусматривается разделение металлов для трубопроводов на 12 групп , приведенных в табл. в порядке возрастающей жаропрочности. Каждая группа имеет свою градацию, температурных ступеней в соответствии с механическими свойствами при различных температурах. Для первой наиболее низкой ступени температур (для сталей 200 °С, для чугуна, бронзы и латуни 120 °С, для титановых сплавов 50 °С) рабочее давление равно условному. Рабочие давления, относящиеся к температурам, при которых имеет место ползучесть материала, приведены для ресурса 10^5 ч.

Группы материалов для трубопроводов

При обозначениях условного, пробного и рабочего давлений единицы не проставляются, например: условное давление 4 МПа (40 кгс/см2) обозначается Pу 40, пробное давление 6 МПа (60 кгс/см2) - Рпр 60, а рабочее давление 25 МПа (250 кгс/см2) при температуре 540 °С - Рр 250/540.

Температура среды должна приниматься равной температуре, при которой происходит длительная эксплуатация изделия, без учета кратковременных отклонений, допускаемых соответствующими стандартами или нормативно-технической документацией. Выбор материалов для арматуры и деталей трубопроводов производится в зависимости от назначения, параметров (температуры, давления) и условного прохода. Если отдельные элементы имеют различные температурные пределы, тогда рабочая температура всего изделия не должна превышать наиболее низкий температурный предел применения наименее жаропрочного элемента.

Основные марки стали для трубопроводов первой категории

20 - паропроводы на давление не выше 4 (40) и 4,4 (44) МПа (кгс/см2) и температуру соответственно 440 и 340 °С, на давление не выше 2,2 (22) МПа (кгс/см*) при температуре не выше 425 °С и питательные трубопроводы на давление до 24 (240) МПа (кгс/см2) и температуру соответственно до 250 °С.

15ГС - питательные трубопроводы на давление 18,5 (185), 24 (240) и 38 (380) МПа (кгс/см2) и температуру 215, 250 и 280 °С соответственно.

16ГС - паропроводы на давление 4,4 (44) МПа (кгс/см2) и температуру 340 °С при Dy 600 и 700.

17Г1С - трубопроводы на давление до 2,5 МПа (25 кгс/см2) и температуру до 350-415 °С для Dy 500 и более.

12Х1МФ - паропроводы на давление до 14 МПа (140 кгс/см2) и температуру до 560 °С.

15Х1М1Ф - паропроводы на давление 25,5 (255) МПа (кгс/см2) и температуру 545 °С; на давление 14 (140) МПа (кгс/см2) и температуру 545 и 560 °С при Dy 200 и более, а также на это же давление и температуру 515 °С при Dу 350. Эта же сталь применяется для паропроводов на давление 4 (40) МПа (кгс/см2) и температуру 545 °С при Dy 500 и более.

При предварительном подборе проходного сечения труб используется приближенное округленное значение внутреннего диаметра Dy, называемое условным проходом . Под условным проходом понимается номинальный внутренний диаметр присоединяемого трубопровода, мм. Установлен следующий ряд условных проходов : 1*; 1,2*; 1,6*; 2,0*; 3*; 4*; 5*; 6; 8*; 10; 12*; 13*; 15; 16**; 20; 25; 32; 40; 50; 63**; 65; 80; 100; 125; 150; 160**; 175*; 200; 225*; 250; 300; 350; 400; 450*; 500; 600; 700*; 800; 900*; 1000; 1200; 1400; 1600; 1800*; 2000; 2200*; 2400; 2600*; 2800*; 3000; 3200*; 3400; 3600*; 3800*; 4000. Условные проходы, отмеченные звездочкой, для арматуры общего назначения применять не следует. Условные проходы, отмеченные двумя звездочками, допускается применять только для гидравлических и пневматических устройств.

При маркировке условного прохода единицы не указываются. В России для условных проходов используется обозначение Dy .

Горячедеформиррванные бесшовные трубы общего назначения изготовляются из углеродистой и легированной стали марок Ст2сп, Ст4сп, Ст5сп, Ст6сп (по ГОСТ 380-71), 10, 20, 35, 45, 10Г2, 20Х, 40Х, ЗОХГСА, 15ХМ, 30ХМА, 12ХН2 (по ГОСТ 1050-74, ГОСТ 4543-71, ГОСТ 19282-73).

Трубы стандартизованы по наружному диаметру, - толщине стенки и длине. Принят следующий ряд наружных диаметров труб : 20*, 21,3*; 22*; 25; 26,9*; 28; 30*; 31,8*; 32; 33,7*; 35*; 38; 40*; 42; 42,4*; 44,5*; 45; 48,3*; 50; 51*; 54; 57; 60; 60,3*; 63,5; 68; 70; 73; 76; 82,5*; 83; 89; 95; 102; 104*; 108; .114; 121; 127; 133; 140; 146; 152; 159: 165*; 168; 178*; 180; 194; 203; 219; 245; 273; 299; 324*; 325; 351; 356*; 377; 402; 406*; 426; 450; 457*; (465); 480; 500; 508*; 530; (550); 560; 600; 720; 820 мм.

Толщина стенки трубы должна выбираться из ряда: 2,5; 2,6*; 2,8; 3; 3,2*; 3,5; 4; 4,5; 5; 5,5; 6; (6,5); 7; (7,5); 8; (8,5); 9; (9,5); 10; 11; 12; (13); 14; (15); 16; 17; 18; (19); 20; 22; (24); 25; (26); 28; 30; (34); (35); 36; (38); 40; (42); 45; (48); 50; 56; 60; 63; (65); 70; 75 мм. Размеры, взятые в скобки, применять не рекомендуется. Трубы с наружными диаметрами и толщинами стенок, отмеченными звездочкой, применяют в работах по экономическому и научнотехническому сотрудничеству с другими странами. ГОСТ 8732-78 устанавливает границы толщин стенок для труб различных наружных диаметров. Там же приводятся значения линейной плотности труб, кг/м.

Горячедеформированные бесшовные трубы общего назначения (ГОСТ 8732-78) изготовляются немерной длины в пределах от 4 до 12,5 м, мерной длины и длины, кратной мерной - в пределах немерной длины. Трубы стальные бесшовные холоднодеформированные (ГОСТ 8734-75) имеют немерную длину от 1,5 до 11,5 мм.

Трубы для трубопроводов ТЭС и АЭС выпускаются заводами в соответствии с утвержденными стандартами.

Опоры и подвески трубопроводов предназначены для восприятия их веса и одновременного обеспечения свободы их температурных перемещений. В зависимости от назначения различают неподвижные и направляющие опоры, жесткие и пружинные подвески.

В настоящее время расчеты на прочность трубопроводных систем с учетом внутреннего давления, самокомпенсации температурных удлинений, весовой нагрузки и некоторых других нагружающих факторов с выбором опор и подвесок выполняются по специальным программам. Они пригодны для расчета сложноразветвленных трасс.

Назначение трубопроводов весьма различно. Посредствохм трубопроводов, по которым движутся жидкие, газообразные или смешанные потоки, оборудование технологических установок связывается в единую систему. По трубопроводам сырье поступает на установки, а большинство целевых продуктов отводится в товарные емкости. По ним подают пар, топливо, воду и т. д.

Надежность эксплуатации трубопроводов во многом определяет продолжительность бесперебойной работы технологической установки. Большинство аварийных ситуаций на заводах обычно вызвано разгерметизацией трубопроводов.

Все трубопроводы принято разделять на внутриустановочные- для соединения оборудования в единую систему согласно технологической схеме; межустановочные - для передачи полуфабрикатов от одной установки на другую; межцеховые-для взаимных перекачек между цехами; межзаводские - для перекачек между заводами и магистральные - для доставки на завод сырья, пара, воды и транспортировки с завода готовой продукции.

Все трубопроводы отличаются друг от друга способами прокладки или монтажа, обусловленными соответствующими нормами и правилами. Наиболее ответственен внутриустановочный (обвязочный) трубопровод, отличающийся сложностью конфигурации и большим числом единиц различной арматуры.

Общие сведения о трубопроводах

Промышленные трубопроводы, прокладываемые по заводским и межзаводским территориям, предназначены для транспортирования жидких и газообразных углеводородов, а также водяного пара, воздуха, доменного, коксового, природного и других газов и их смесей. Трубопроводы соединяют между собой агрегаты единого технологическогоцикла, расположенные в разных цехах, а также объединяют трубопроводную сеть предприятия в замкнутые системы.

Как правило, промышленные трубопроводы на заводских территориях прокладываются надземно. Это экономично, удобно при эксплуатации и ремонте, позволяет прокладывать дополнительные трубопроводы без выполнения существенной реконструкции.

Многие промышленные трубопроводы в зависимости от их назначения, наличия и типа футеровки имеют повышенную температуру стенки, доходящую до 150 °С, а в некоторых случаях - до 200 °С и более.

В связи с особыми условиями эксплуатации промышленных трубопроводов при их проектировании необходимо учитывать:

Возможность образования загазованной зоны (из-за неплотностей конструкций), представляющей опасность, особенно при прокладке газопроводов внутри помещений;

Корродирующее воздействие как наружной, так и внутренней сред, особенно при наличии в них серы и других агрессивных примесей;

Абразивное воздействие потока взвешенных в газе частиц;

Влияние на сооружение температурного режима (как технологического, так и атмосферного).

Трубопроводы совместно с опорами, оборудованием, устройствами для их обслуживания, лестницами, площадками составляют так называемую трубопроводную систему. Применяемые в строительстве трубопроводные системы можно разделить на две группы: системы, состоящие из большого числа трубопроводов малых диаметров, для прокладки которых требуется устройство специальных пролетных строений - система эстакадной прокладки; системы, имеющие в своем составе трубопроводы больших диаметров, жесткость которых используется при работе на изгибсистема балочной прокладки.

При эстакадной прокладке система трубопроводов укладывается на специальные несущие пролетные строения, которые представляют собой простые инженерные сооружения (рис. 2.138). Такие системы получили широкое распространение на предприятиях химической, энергетической, нефтяной и других отраслей промышленности, где они включают в себя большое количество труб разных диаметров (от 50...100 мм до 2...3 м).

Трубопроводы можно разделить на магистральные, технологические, энергетические, судовые, авиационные и т. д. Каждый из них имеет свои характерные особенности условий монтажа и эксплуатации, что необходимо учитывать при конструировании арматуры. Арматура, установленная на магистральных трубопроводах, как правило, приводится в действие сравнительно редко.

В зависимости от рода и параметров рабочей среды трубопроводы подразделяются на 5 категорий.

Группа А. Продукты с токсическими свойствами: сильнодействующие ядовитые вещества (СДЯВ) и дымящиеся кислоты:

 прочие продукты с токсическими свойствами:

Группа Б. Горючие и активные газы, легковоспламеняющиеся горючие жидкости.

Группа В. Перeгpeтый водяной пар.

Группа Г. Горячая вода и насыщенный водяной пар.

Группа Д. Негорючие жидкости и пары, инертные газы.

ВЕДОМСТВЕННЫЕ СТРОИТЕЛЬНЫЕ НОРМЫ

ПРОЕКТИРОВАНИЕ ПРОМЫСЛОВЫХ СТАЛЬНЫХ ТРУБОПРОВОДОВ

ВСН 51-3-85

МИНГАЗПРОМ

ВСН 51-2.38-85

МИННЕФТЕПРОМ

МИНИСТЕРСТВО ГАЗОВОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ

МИНИСТЕРСТВО НЕФТЯНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ

Москва 1985

"Нормы проектирования промысловых стальных трубопроводов" разработаны на основе анализа существующих нормативных документов, материалов, законченных научно-исследовательских работ, отечественного и зарубежного опыта проектирования, строительства и эксплуатации трубопроводов систем нефтяных, газовых, газоконденсатных месторождений и подземных хранилищ газа.

Нормы проектирования промысловых трубопроводов разработаны институтами ВНИИГАЗ, ВНИПИгаздобыча, южНИИгипрогаз, Гипроморнефтегаз (Мингазпром); Гипровостокнефть, ГипроТюменнефтегаз (Миннефтепром); ВНИИСТ (Миннефтегазстрой).

Редакционная комиссия: доктор техн. наук Одижария Г.Э., канд. техн. наук Славинский В.П. (ВНИИГАЗ), Петров И.П. (ВНИИСТ), Соколов С.М. (ГипроТюменнефтегаз); инженеры: Архангельский В.А. (Гипровостокнефть), Шатковский Б.Б. (южНИИгипрогаз), Панин Б.А., Дмитриев Б.К. (ВНИПИгаздобыча), Овсепян К.А. (ВНИИСТ), Сессин И.В. (ГОССТРОЙ СССР), Афанасьев В.П., Сидорина В.П. (ВНИИГАЗ), Сорокин А.Ф. (ГипроТюменнефтегаз), Немчин В.Л., Торопова Р.Г. (Главгосгазнадзор СССР).

С вопросами, возникающими по различным разделам "Норм..." необходимо обращаться к ответственным исполнителям, список которых приведен в Приложении.

"Нормы..." согласованы:

ГОССТРОЙ СССР "17" IV 1985г. № ЛП-1657-1

Миннефтагазстрой "21" VII 1983г. №-04-3-10/1299

Главгосгазнадзор СССР "16" IX 1984 г. № 24-3-2/506

ГУПО МВД СССР "9" IX 1980г. № 7/6/3775

Минздрав СССР "4" VIII 1980г. № 121/12/906-16

ЦК профсоюзов рабочих нефтяной

и газовой промышленности "24" I 1980г. № 02-06МВ-789

ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1.1. Настоящие нормы распространяются на проектирование вновь строящихся и реконструируемых промысловых стальных трубопроводов диаметром до 1400 мм (включительно) и с избыточным давлением среды не выше 32,0 МПа нефтяных, газовых, газоконденсатных месторождений и подземных хранилищ газа.

Примечания.

1. Под промысловыми понимаются трубопроводы между площадками отдельных промысловых сооружений (скважин, УППГ, УКПГ, ГС, сооружений газоперерабатывающего завода и др. объектов).

Границами промысловых трубопроводов является ограждения соответствующих площадок, а при отсутствии ограждения в пределах отсыпки соответствующих площадок.

2. В дальнейшем тексте норм за исключением особо оговоренных случаев вместо слов "промысловый(е) трубопровод(ы)" будет употребляться слово "трубопровод(ы)".

3. При проектировании внутриплощадочных трубопроводов следует руководствоваться "Инструкцией по проектированию технологических стальных трубопроводов Р у до 10 МПа", "Нормами технологического проектирования объектов газодобывающих предприятий и станций подземного хранения газа" ПУГ-69, "Нормами технологического проектирования объектов сбора, транспорта и подготовки нефти, газа и воды нефтяных месторождений", разделами настоящих Норм в части трубопроводов-подключений газовых месторождений к другими действующими нормативными документами.

4. Проектирование трубопроводов, предназначенных для транспорта ШФЛУ и нестабильного углеводородного конденсата с давлением упругости паров свыше 0,2 МПа при температуре +20°С должно производиться в соответствии со СНиП 2.05.06-85 и ВСН 51-03-78 в части не противоречащей требованиям данных Норм.

5. При проектировании трубопроводов производственного и хозяйственно-питьевого водоснабжения объектов нефтедобычи следует руководствоваться ВНТП 3-85, СНиП II-31-74, СНиП 2.04.02-84, СНиП III-30-74.

6. При проектировании трубопроводов для подачи пластовых и сточных вод на кустовые насосные станции систем поддержания пластового давления (ППД) или закачки в поглощающие горизонты следует руководствоваться СНиП II-32-74, СНиП III-30-74, ВНТП 3-85.

1.2. В состав трубопроводов газовых и газоконденсаторных месторождений и ПХГ, на которые распространяется действие настоящих Норм, входят:

а) газопроводы-шлейфы, предназначенные для транспортирования газа от скважин месторождений и ПХГ до УКПГ, УППГ и от КС ПХГ до скважин для закачки газа в пласт;

б) газопроводы, газовые коллекторы неочищенного газа, межпромысловые коллекторы, конденсатопроводы, предназначенные для транспортирования газа и газового конденсата от УКПГ, УППГ до ГС, ДКС, КС, ПХГ, ГПЗ;

в) трубопроводы, предназначенные для подачи ингибитора в скважины и на другие объекты обустройства месторождений;

г) трубопроводы сточных вод, подаваемых к скважинам для закачки в поглощающие пласты;

д) метанолопроводы.

ШФЛУ - широкая фракция легких углеводородов;

УКПГ - установка комплексной подготовки газа;

УППГ - установка предварительной подготовки газа;

КС ПХГ - компрессорная станция подземного хранилища газа;

ГС - головные сооружения;

ДКС - дожимная компрессорная станция;

КС - компрессорная станция;

СГ - склад горючего;

НС - насосная станция;

ПХГ - подземное хранилище газа;

ГПЗ - газоперерабатывающий завод;

ЦПС - центральный пункт сбора;

ПС - пункт сбора;

ДИС - дожимная насосная станция;

ГРС - газовая распределительная станция.

АГРС - автоматизированная газораспределительная станция.

1.3. В состав трубопроводов нефтяных месторождений входят:

а) выкидные трубопроводы от скважин за исключением участков, расположенных на кустовых площадках скважин (на кустах скважин), для транспортирования продукции нефтяных скважин до замерных установок;

б) нефтегазосборные трубопроводы для транспортирования продукции нефтяных скважин от замерных установок до пунктов первой ступени сепарации нефти (нефтегазопроводы);

в) газопроводы для транспортирования нефтяного газа от установок сепарации нефти до установок подготовки газа или до потребителей;

г) нефтепроводы для транспортирования газонасыщенной или разгазированной обводненной или безводной нефти от пунктов сбора нефти и ДНС до центральных пунктов сбора;

д) газопроводы для транспортирования газа к эксплуатационным скважинам при газлифтном способе добычи;

е) газопроводы для подачи газа в продуктивные пласты с целью увеличения нефтеотдачи;

ж) трубопроводы систем заводнения нефтяных пластов и систем захоронения пластовых и сточных вод в глубокие поглощающие горизонты с давлением закачки 10 МПа и более;

з) нефтепроводы для транспортирования товарной нефти от центральных пунктов сбора до сооружений магистрального транспорта;

и) газопроводы для транспортирования газа от центральных пунктов сбора до сооружений магистрального транспорта газа;

к) ингибиторопроводы для подачи ингибиторов к скважинам или другим объектам обустройства нефтяных месторождений.

Примечания.

1. Трубопроводы, транспортирующие нефть с газом в растворенном состоянии при абсолютном давлении упругости паров при 20°С выше 0,2 МПа и свободном состоянии, в дальнейшем именуются нефтегазопроводами, а транспортирующие разгазированную нефть - нефтепроводами.

2. При проектировании трубопроводов систем заводнения нефтяных пластов и захоронения пластовых и сточных вод с давлением закачки менее 10 МПа следует руководствоваться ВНТП 3-85, СНиП II-31-74, СНиП III-30-74 и СНиП III-32-74.

1.4. Транспортируемые среды разделяются на неизменяющие механические свойства металла и изменяющие (охрупчивание и растрескивание под напряжением). К последним относятся среды, содержащие сероводород.

По способности вызывать растрескивание и изменение механических свойств сероводородосодержащие среды делятся на:

Среды с низким содержанием сероводорода;

Среды со средним содержанием сероводорода;

Среды с высоким содержанием сероводорода при парциальном давлении сероводорода свыше 1 МПа (в настоящих нормах не рассматриваются).

К средам со средним содержанием сероводорода относятся: газ, содержащий сероводород в концентрации, обуславливающей при рабочем давлении парциальное давление сероводорода P H2S от 10000 Па до 1 МПа; или жидкие влажные среды, находящиеся в равновесии с сероводородосодержащим газом под давлением, обуславливающим парциальное давление сероводорода от 10000 Па до 1 МПа; или жидкости, содержащие растворенный сероводород в количестве, соответствующей его растворимости при P H2S от 10000 Па до 1 МПа.

К средам с низким содержанием сероводорода относятся: газ, содержащий сероводород в количестве, обуславливающем при рабочем давлении парциальное давление сероводорода от 300 до 10000 Па, или жидкости, находящиеся в равновесии с сероводородосодержащим газом под давлением, обуславливающим парциальное давление сероводорода от 300 до 10000 Па; или жидкости, содержащие растворенный сероводород в количестве, соответствующем его растворимости при P H2S , равном от 300 до 10000 Па.

Парциальное давление сероводорода P H2S определяется по формуле:

где: Р - максимальное рабочее давление в трубопроводе, МПа;

Растворимость сероводорода в жидкостях определяется по справочникам растворимости или экспериментально.

1.5. При проектировании трубопроводов, предназначенных для транспортирования газа, нефти и нефтепродуктов, оказывающих коррозионные воздействия на металл и сварные соединения труб и арматуру, установленную на трубопроводах, необходимо предусматривать мероприятия, обеспечивающие защиту трубопроводов от коррозионного воздействия или сероводородного растрескивания.

1.6. Тепловой расчет газопроводов следует осуществлять в соответствии с требованиями ОНТП 51-1-85 ч.1.

Тепловой расчет нефтепроводов осуществлять в соответствии с действующими методиками или требованиями рекомендуемого Приложения 1 настоящих Норм.

1.7. Гидравлический расчет трубопроводов осуществлять в соответствии с действующими методиками или требованиями рекомендуемого Приложения 2 настоящих Норм.

2.1. Трубопроводы газовых, газоконденсатных месторождений, ПХГ и нефтяного попутного газа в зависимости от рабочего давления подразделяются на пять классов:

I класс - при рабочем давлении свыше 10 МПа до 32 МПа включительно;

II класс - при рабочем давлении свыше 4 МПа до 10 МПа включительно;

III класс - при рабочем давлении свыше 2,5 МПа до 4 МПа включительно;

IV класс - при рабочем давлении свыше 1,2 МПа до 2,5 МПа включительно;

V класс - при рабочем давлении 1,2 МПа и менее.

2.2. Нефтепроводы, нефтепродуктопроводы и нефтегазосборные трубопроводы нефтяных месторождений в зависимости от диаметра подразделяются на 3 класса:

I класс - трубопроводы условным диаметром 700 мм и более;

II класс - трубопроводы условным диаметром менее 700 мм до 300 мм включительно;

III класс - трубопроводы условным диаметром менее 300 мм.

2.3. В зависимости от характера транспортируемой среды трубопроводы подразделяются на три группы:

1 группа - газопроводы, газопроводы-шлейфы, газовые коллекторы, выкидные трубопроводы, трубопроводы нефтяного газа, нестабильного конденсата, нефтепроводы, нефтегазопроводы, трубопроводы систем заводнения нефтяных пластов, трубопроводы захоронения пластовых и сточных вод.

Примечание. К коллекторам (сборным, межпромысловым трубопроводам) относятся трубопроводы, транспортирующие продукт от пунктов подготовки (сбора) до головных сооружений.

2 группа - ингибиторопроводы (кроме метанолопроводов), а также трубопроводы, транспортирующие среды по своим физико-химическим свойствам относящиеся к нефтепродуктам с упругостью паров менее 0,2 МПа при температуре +20°С.

3 группа - метанолопроводы и другие трубопроводы, транспортирующие вредные вещества ГОСТ 12.1.007-76.

2.4. Трубопроводы, перечисленные в п.п. 2.1 и 2.2 и их участки подразделяются на категории, требования к которым в зависимости от условий работы определяются СНиП 2.05.06-85 и настоящими Нормами.

Переходы трубопроводов 3-ей группы категории В, переходы нефтепроводов и нефтепродуктопроводов категории В через водные преграды, трубопроводы морских месторождений должны подвергаться гидравлическому испытанию в соответствии с требованиями СНиП III-42-80, предъявляемыми к испытанию переходов нефте- и нефтепродуктопроводов через водные преграды. Для трубопроводов систем заводнения и захоронения пластовых и сточных вод Р исп. принимается равным:

Для трубопроводов I категории - 1,5 Рраб.

Для трубопроводов II и III категории - 1,2 Рраб.

Рабочее давление транспортируемого продукта устанавливается проектом в соответствии с указаниями п.п. 4.15 и 4.16.

Допускается повышение испытательного давления до величины вызывающей напряжение в металле труб не более 0,95 предела текучести.

2.6. Категории участков трубопроводов следует принимать по табл. 2. При чередовании участков трубопроводов различных категорий по трассе протяженностью до 300 м на всем участке чередования допускается принимать более высокую категорию из них.

Таблица 1.

Таблица 2.

Примечания ж таблице 2.