Устройство подземных газопроводов

Трубы

Для сооружения газопроводов, как правило, применяют стальные трубы. В отдельных случаях по особым техническим условиям могут быть применены пластмассовые и асбесто-цементные трубы. Преимуществами стальных труб являются: высокая прочность и пластичность, возможность создания плотных и прочных сварных соединений, возможность изготовления из них гнутых и сварных отводов и фасонных частей, большая длина. Недостатки стальных труб: подверженность коррозии, большой коэффициент температурного расширения и сравнительно высокая стоимость. Последнее стремятся снизить уменьшением металлоемкости за счет ограничения толщины стенок труб. Так, уменьшение толщины стенки стальной трубы диаметром 325 мм всего на 1 мм дает экономию 8 т металла на 1 км газопровода.

Для газопроводов следует применять трубы из хорошо сваривающихся малоуглеродистых и низколегированных сталей, с содержанием углерода не выше 0,27% и с относительным удлинением не менее 18%. Трубы, как правило, должны быть изготовлены из мартеновских спокойных сталей. Согласно СНиП I - Г.9 - 66 допускается ограниченное применение труб из полуспокойных и кипящих сталей для подземных и надземных газопроводов низкого давления диаметром не более 530 мм с толщиной стенки до 8 мм, прокладываемых в районах с расчетной зимней температурой до -30 ˚С. При этом как во время монтажа, так и в период последующей эксплуатации газопровода должны предусматриваться условия, обеспечивающие температуру стенки трубы газопровода из полуспокойной стали не ниже -20, из кипящей - не ниже -10˚ C. Отводы, переходы и другие фасонные части в этом случае изготовляются только из спокойной стали.

По способу изготовления стальные трубы подразделяют на бесшовные — холоднотянутые, холоднокатаные и горячекатаные и сварные - с продольным прямым или спиральным швом. Бесшовные трубы небольших диаметров (до 100 - 150 мм) изготовляют методом холодного волочения или холодной прокатки, а трубы большего диаметра, но не более 426 мм, изготовляют последовательной горячей прокаткой на станах из стальных заготовок в виде гильз, нагретых до пластического состояния.

Сварные прямошовные трубы больших диаметров (свыше 426 мм) изготовляют формованием на прессах и горячим вальцеванием заготовок из стальных листов. Сформованную трубу сваривают обычно автоматической электросваркой под слоем флюса, после чего она поступает на труборезную и калибровочную машину для доведения ее размеров до стандартных. Сварные спиральношовные трубы изготовляют из стальной рулонной ленты шириной 1000 - 1500 мм свертыванием ее по спирали на трубных станах и последующей сваркой на стыковарочной машине. Спиральношовные трубы дешевле прямошовных, имеют большую длину, металл при этом способе производства лучше сохраняет свои пластические и вязкие свойства. Однако выступающее усиление спирального шва значительно уменьшает толщину противокоррозионного покрытия по всей длине шва.

Размеры труб характеризуются условным проходом, наружным и внутренним диаметром, толщиной стенки и длиной. Под условным проходом Dу понимают номинальный внутренний диаметр трубы, которым оперируют в расчетах и при подборе арматуры и фасонных частей. Условный проход не является точной величиной и имеет округленные значения: 10, 15, 20, 25, 32, 40, 50 мм и т. д. Наружный диаметр Dн является точной величиной, лимитируемой стандартами и техническими условиями, так как по нему изготовляют строительные и монтажные машины, комплектуют фланцы, фитинги и т. п. Внутренний диаметр Dвн является величиной, производной от наружного диаметра и толщины стенки, и в обозначениях не фигурирует.

Трубы для газопроводов должны иметь заводские сертификаты, в которых указаны номинальный размер труб, ГОСТ, по которому изготовлены трубы, марка стали, номер партии, результаты механических и гидравлических испытаний, дата и отметка ОТК завода о соответствии труб ГОСТ или ТУ. Часть этих же сведений приводится на клейме завода-изготовителя, наносимом на одном из концов труб диаметром 35 мм и более. Например, клеймо 219×7×10500 - 10 ГОСТ 8732 - 70 означает: наружный диаметр трубы 219 мм, толщина стенки 7 мм, длина 10500 мм, сталь марки 10, труба изготовлена согласно ГОСТ 8732 — 70.

Перед монтажом трубы проверяют на отсутствие заводских или транспортных дефектов: разностенности, овальности, косины торцевых срезов, расслоений металла, вмятин, царапин, повреждений кромок и др. При наличии дефектов или при отклонениях размеров от величин, регламентируемых ГОСТ, трубы бракуют; незначительные транспортные дефекты должны быть исправлены.

Согласно требованиям СНиП I - Г.9 - 66 заводы-изготовители должны поставлять стальные трубы для наружных газопроводов, покрытые снаружи битумной грунтовкой или другим противокоррозионным покрытием по предварительно очищенной от окалины и закатов поверхности.

Из большой номенклатуры труб согласно СНиП I - Г.9 - 66 для сооружения наружных газовых сетей можно применять трубы в соответствии с таблицей IV.1. Допускается применение других труб, в том числе импортных, при условии равноценности их по химическому составу, механическим свойствам и размерам трубам включенным в таблицу IV.1.

Правилами безопасности в газовом хозяйстве допускается применение неметаллических труб для городских газопроводов по техническим условиям и инструкциям, согласованным с Госгортехнадзором СССР и Госстроем СССР.

Таблица IV.1: номенклатура стальных труб для наружных газопроводов

Главным преимуществом неметаллических труб является коррозионная стойкость. Однако применение этих труб пока не вышла за пределы экспериментальных проверок.

Устройство подземных газопроводов

Уличные распределительные газопроводы, как правило, выполняются подземными. Надземная прокладка газопроводов применяется на территориях предприятий и с разрешения органов архитектурного надзора при сооружении внутриквартальных (дворовых) газопроводов.

Подземные газопроводы являются скрытыми сооружениями, и это в сочетании с опасными свойствами транспортируемого по ним газа предъявляет особые требования к обеспечению их сохранности и плотности. Поэтому газопроводы сооружаются из стальных труб на сварке, а резьбовые и фланцевые соединения допускаются только в местах установки арматуры.

Газопроводы осушенного газа в непучинистых и слабопучинистых грунтах допускается прокладывать в зоне промерзания грунта на глубине не менее, м:

под совершенными дорожными покрытиями — 0,8;

на участках без совершенных покрытий — 0,9;

без движения транспорта — 0,6.

Газопроводы влажного газа прокладываются ниже зоны промерзания грунта с уклоном 0,002 с установкой в нижних точках конденсатосборников. На указанных глубинах рассеиваются динамические напряжения от проезжающего городского транспорта, сравнительно невелики температурные напряжения в газопроводах, обусловленные сезонными изменениями температуры грунта, и ограниченно проявляются силы пучения грунтов.

Пучение грунтов при промерзании - свойство влажных грунтов увеличивать свой объем за счет микрорыхления образующимися кристаллами льда. Вследствие этого на заглубленный трубопровод начинают действовать значительные силы, выталкивающие трубопровод на поверхность земли. Наиболее опасными с точки зрения воздействия сил пучения являются грунты с высоким уровнем грунтовых вод.

Всесоюзный научно-исследовательский институт оснований и фундаментов инженерных сооружений по степени пучинистости подразделяет грунты на четыре категории:

непучинистые - скальные грунты, галечники, крупнозернистые пески;

малопучинистые - мелкозернистые пески и крупнозернистые пески с небольшим количеством примесей пылеватости;

среднепучинистые - суглинки, глины;

высокопучинистые - глины с высоким содержанием пылеватых частиц, т. е. мелких частиц диаметром менее 1 мкм.

Поскольку силы пучения ощутимо проявляются не на уровне нулевой изотермы грунта, а выше ее, то во влажных среднепучинистых и высокопучинистых грунтах газопроводы следует прокладывать на глубине не менее 0,65 - 0,7 глубины промерзания грунта.

Ввиду подверженности подземных газопроводов коррозии минимальные диаметры их принимаются для распределительных газопроводов 50 и для ответвлений - 25 мм при толщине стенки трубы не менее 3 мм.

Газ при утечках через повреждения подземных газопроводов распространяется на значительные расстояния и может проникнуть в подвалы зданий, колодцы, коллекторы и другие подземные сооружения, накапливаясь в них до взрывоопасных концентраций. Поэтому выбор трасс подземных газопроводов должен соответствовать нормам СНиП II - Г.13 - 66, приведенным в таблице IV.2.

Таблица IV.2: расстояния (в свету) по горизонтали между подземными газопроводами и другими сооружениями, м

Расстояния от газопроводов до фундаментов опор воздушных линий электропередачи принимаются следующие, м:

при напряжении до 1 кв - не менее 1

свыше 1 до 35 кв — 5

свыше 35 кв — 10

От стволов деревьев газопроводы всех давлений должны быть удалены на 1,5 м. Расстояние от газопроводов до наружных стенок колодцев и подземных камер должно быть не менее 0,3 м, причем на участках приближения газопроводы выполняются из бесшовных труб и не должны иметь сварных стыков. Для газопроводов с давлением до 6 кгс/см2 на отдельных участках трассы, а также при прокладке вводов между зданиями и под арками зданий указанные в таблице IV.2 расстояния могут быть уменьшены при условии применения бесшовных труб и гнутых отводов, проверки всех сварных стыков физическими методами контроля, наложения на трубы весьма усиленной изоляции и обеспечения сохранности подземных сооружений при ремонте каждого из них.

При комплексном строительстве трубопроводных систем практикуется укладка в одну траншею нескольких газопроводов с расстояниями по горизонтали между ними 0,4 - 0,5 м, а также укладка газопроводов с давлением до 3 кгс/см2 совместно с водопроводом и канализацией с расстояниями между ними и газопроводом не менее 0,8 м. Допускается совместная прокладка газопроводов низкого давления с водопроводом, теплопроводом, электрическими и телефонными кабелями во внутриквартальных технических коллекторах, коридорах и подпольях при условии обеспечения в них трехкратного воздухообмена в час и расположения отключающих устройств на газопроводе перед входом и на выходе из коллектора.

Расстояние по вертикали между подземным газопроводом и другими подземными сооружениями (водопроводом, канализацией, каналом теплопровода и т. п.), пересекаемыми газопроводом, должно быть в свету не менее 0,15, а между газопроводом и электрокабелем или телефонным кабелем - не менее 0,5 м. Допускается уменьшение расстояния между газопроводом и электрокабелем или телефонным кабелем до 0,25 м при условии прокладки кабеля в трубе, концы которой должны быть не ближе 1 м от стенок газопровода. Арматура на газопроводе должна находиться не ближе 2 м, а сварные стыки не ближе 1 м от стенок пересекаемых сооружений.

Дата добавления: 2015-07-25