Лупинг газопровода: его функции и особенности обустройства для газопровода

Обозначение газопроводов

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

Гост маркировка трубопроводов

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).

Трубы магистральных трубопроводов

Материал для труб выбирают, опираясь на климат эксплуатации, агрессивность среды и давление в системе.

1. Сталь. Для производства арматуры используют марки стали:

• углеродистые;
• низколегированные;
• легированные;
• высоколегированные;
• нержавеющие.

Стальные детали выдерживают высокое внутреннее давление, легко свариваются, устойчивы к большому диапазону температур, применяются даже в северных регионах страны. Рабочее давление определяется методом производства. По этому критерию трубы: бесшовные, с продольным или спиральным швом.

• Чугун. Чугунная арматура долговечна, невосприимчива к коррозии, в том числе от блуждающих токов. Материал используют для подземных магистралей в условиях большой нагрузки на грунт. Покрытие внутренней поверхности труб цементно-песчаным составом сокращает образования отложений. Хрупкость чугуна, однако, ограничивает его применение низконапорными коммуникациями водоснабжения и водоотведения.
• Полимеры – поливинилхлорид (ПВХ), полиэтилен (ПЭ), полипропилен (ПП), стеклопластик. Пластиковые детали обладают достаточной гибкостью, которая компенсирует сдвиги грунта, тепловые расширения материала. Полимеры инертны к рабочим веществам, коррозионным поражениям, отличаются большим сроком службы. Сфера применения – водо-, газоснабжение, тепловые сети.
• Асбестоцемент, хризотилцемент, бетон. Материалы:
• устойчивы к коррозии;
• служат неограниченное время при отсутствии сильных горизонтальных, вертикальных нагрузок;
• выдерживают низкие, высокие температуры;
• не подвержены тепловому расширению.

Внутренняя поверхность труб не накапливает минеральные отложения. Недостаток – хрупкость, сложность транспортировки. Применение – техническое водоснабжение, канализации, водоотведение.

Для защиты от внешнего воздействия трубы дополнительно покрывают составами:

• диэлектрическими – от коррозии, создаваемой блуждающими токами;
• водонепроницаемыми;
• термостойкими.

В качестве материалов для покрытия используют битум, минеральную вату, стекловату, ППУ-оболочку, полиэтиленовую изоляцию, фольгоизол и др.

Нормы и правила

Чтобы определить необходимое расстояние от газовой трубы, после разработки проекта жилого строения граждане Российской Федерации обращаются за соответствующим разрешением (согласованием) в местную газораспределительную организацию. Для определенного ответа нужно знать вид газопровода и какое давление применяется при его подаче. Если данные по разновидности прокладки и о давлении в трубах отсутствуют, однозначный ответ дать невозможно.

Газораспределительная станция

СНиП 42-01-2002 – один из закономерных результатов действия Федерального Закона РФ «О техническом регулировании» № 184, принятого в декабре 2002 года. В ноябре 2008 года было принято Постановление Правительства РФ № 858, согласно которому разрабатывались и утверждались ныне действующие своды правил. Данный СП был утвержден на законодательном уровне в актуализированной редакции и получил название СП 62.13330.2011.

Самый демократичный по стоимости вид топлива получил широкое распространение и стал общедоступным энергетическим ресурсом. Его повсеместное применение и обусловило насущную необходимость разработки нормативных документов, в котором и можно найти разрешенные дистанции.

Компрессорная станция

Начиная с 2010 года СНиП, зарегистрированные Росстандартом:

• являются законодательными документами, соблюдение которых носит обязательный характер;
• проверяется надзирающими организациями, призванными обеспечить безопасность подобных сооружений;
• могут быть основанием для вынесения решения по судебному иску;
• признаются весомым поводом наложения административного взыскания по факту нарушения.

СП 62.13330.2011 регламентирует дистанции, которые необходимо соблюдать в зависимости от вида прокладки магистрального газопровода или его ответвлений и давления жидкого топлива в трубах.

Около жилого здания

Если газ поставляется в баллонах, соблюдать необходимо только предписанные нормы противопожарной безопасности. Более экономичная и объемная транспортировка в трубах предусматривает дифференцированные требования к разным видам поставок и уровня давления при их осуществлении.

Схема подключения

Выполнение расчетов газопровода

Руководящий документ допускает расчет петель только по специальным формулам. Некоторые из них прилагаются ниже, но заранее можно сказать, что расчеты могут выполнить только специалисты.

Задача усложняется использованием большого количества различных переменных.

Расчет газопроводов с использованием петель — сложный процесс, поэтому его могут выполнять только квалифицированные специалисты. Но даже они должны согласовать проект с национальной газовой компанией на ранней стадии

Это означает, что люди и организации, заинтересованные в разработке проектов или создании контуров, не могут экономить деньги, выполняя предварительные расчеты.

Это связано с тем, что, в отличие от некоторых других подобных процедур, простые и доступные компьютерные методы не используются, например, в гидравлических расчетах. Поэтому дизайнеры должны обладать достаточным опытом.

Продолжение расчетов газопровода с петлями. Количество типов и переменных, которые необходимо учитывать, увеличивает сложность проекта.

После завершения расчетов рекомендуется обратиться в Государственное газовое управление для получения разрешения. Такое упущение и неполное планирование может привести к значительным финансовым потерям. Поскольку некоторые из многочисленных требований газовых служб могут быть не выполнены.

Примеры расчетов для газопроводов

Для расчета параллельного газопровода необходимо знать несколько исходных данных, включая объем, расход газа в час, коэффициент сопротивления газа, температуру топлива и другие данные. Вся необходимая информация берется из уже созданных карт.

Пример расчета газопровода из бетона Lupin III. Проектировщик учитывал различные типы расхода газа, температуры газа, коэффициенты сопротивления и другие параметры.

Сложность расчетов в примере также указывает на то, что эту задачу должен выполнять специалист. В противном случае ошибки неизбежны. Это пустая трата времени и денег.

Подробнее о том, как рассчитывать системы газопроводов, читайте в этом документе.

Другой пример цикла

Одним из самых известных петлевых трубопроводов, запущенных в последние годы, является магистральный параллельный трубопровод «Пелятка-Северо-Соленинское». Его длина составляет 30 км, но для этого потребовалось построить 160 км дороги.

Кроме того, необходимо было проложить около 90 км кабеля. Эта работа была проведена более чем 50 000 экспертов в течение шести месяцев.

Работы по установке включали следующие этапы

• Установка свай, которой предшествует выемка грунта, и
• Установка и последующая сварка опорной конструкции
• Установка и сварка самой петлевой трубы, и
• контроль качества сварных соединений, контроль
• Очистка петель, затем
• Тестирование с последующим вводом в эксплуатацию в тестовом режиме, и
• Антикоррозийная обработка всех металлических деталей.

Назначение магистрального газопровода

Под магистральным газопроводом понимается трубопровод, сконструированный для доставки газа из района месторождения или обработки к месту потребления, или система труб, связывающая между собой отдельные месторождения газа. Он относится к Единой системе газоснабжения России и является одним из ключевых элементов системы транспортировки газа.

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.

Классификация газопроводов

• 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.

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.

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:

Разновидность труб	толщина стенок, мм	рабочее давление, МПа
ПЭ-80	2-3	3-6
ПЭ-100	3,5	8-12

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.

Рекомендуем ознакомиться: Как выбрать и установить компенсатор для большей надежности систем из полипропиленовых труб

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.

Маркировка	расшифровка
ПЕ80 или ПЕ100 (возможны варианты в международных форматах “РЕ 80” и “РЕ 100”)	материал изготовления – полиэтилен соответствующей марки
ГАЗ	назначение – для монтажа газопровода
SDR в формате ХХ,Х	значение стандартного соотношения размеров – отношения внешнего диаметра трубы к толщине стенок (указывается не всегда)
числовое значение, например, 32х3,0	первое число обозначает диаметр трубы, второе – толщину ее стенок, оба значения указываются в мм
ГОСТ Р 50838-2009	стандарт качества труб для газопроводов
желтые осевые линии	для изготовления использован полиэтилен ПЭ-80
оранжевые осевые линии	для изготовления использован полиэтилен ПЭ-100

Что представляет собой лупинг?

Название процесса лупинг произошло от английского слова «looping», которое в переводе означает «петля». И это точное наименование процесса с одноименным названием. Так как он представляет собой прокладывание нового участка газопровода, причем параллельного основной линии.

Такое ответвление всегда является частью уже действующей системы и его начало — врезка в главную ветку. А там, где в конструкции отпадает необходимость делить потоки газа, петля замыкается.

Газопровод низкого давления с лупингом позволяет разгрузить основную линию, транспортировать топливо с наименьшими потерями, что всегда выгодно

Лупинг газопроводов служит для решения двух главных задач, среди которых увеличение имеющейся пропускной способности основной линии или снижение потери давления во время транспортировки газа.

В первую очередь это касается магистралей с высоким напором, так как именно в них создаются максимально нестабильные условия, приводящие к снижению эффективности. А, следовательно, к финансовым потерям.

Но стабилизация давления возможна и во всех остальных видах сетей, то есть транспортирующих газ при среднем или низком давлении. Так как параллельная труба помогает снизить давление в начале пути и существенно повысить его в конце.

С помощью лупинга специалисты способны решать и еще ряд задач, среди которых следующие:

1. Использование дополнительной линии во время ремонта основной.
2. Применение такой артерии для изменения конфигурации главной. К примеру, во время того, как газ будет проходить по параллельной ветке, на основной можно корректировать положение напорных станций, что в будущем будет способствовать более эффективной работе системы.

Важным преимуществом такой конструкции является возможность использовать ее в виде основной магистрали для транспортировки газа. Это помогает в кратчайшие сроки получить нужный результат, причем сэкономив средства на обустройстве нового газопровода.

Параллельная линия газопровода может быть подключена к действующей артерии в любом месте, а все что для этого нужно — это врезка самой трубы, установка двух отсечных клапанов и фитингов

Такой способ был известен давно, но пик использования приходится на данное время. Происходит это потому, что газовая система на постсоветской территории сформировалась давно (1975-1990 гг.), а сейчас происходит ее доработка, усовершенствование под современные нужды.

Из вышесказанного можно сделать вывод, что на сегодня лупинг активно используется по нескольким причинам, к которым относятся:

• стадийность строительства — изначально все газопроводы строятся с учетом имеющихся потребностей, а затем по мере необходимости происходит увеличение пропускной способности;
• нехватка собственных средств или инвестиций для строительства новых сетей — происходит это из-за снижения спроса на газ, а соответственно и уменьшения интереса к отрасли кредиторов, инвесторов и даже обычных потребителей.

Указанная информация свидетельствует, что лупинг может быть более дешевым вариантом, чем строительство полноценного нового газопровода.

Требования к трубам в нефтегазовой отрасли

Для магистральных нефтегазопроводов в основном применяются сварные трубы из стали. В качестве межгосударственного стандарта принят ГОСТ 31447-2012 «Трубы стальные сварные для магистральных газопроводов, нефтепроводов и нефтепродуктопроводов». На 2021 год, эти нормы утверждены шестью странами (Азербайджаном, Беларусью, Казахстаном, Киргизией, Россией и Узбекистаном)

Для стальных газонефтепроводных труб с продольным и спиральным швом диаметром от 114 до 1420мм, предназначенных для транспортировки природного газа, нефти и нефтепродуктов, нормативом утверждены повышенные требования к надежности и качеству изготовления. Условия распространяются на трубы, предназначенные для систем функционирующих климатических зонах с температурой окружающей среды до минус 60°С и рабочим давлением до 9,8МПа.

Основные типы

• Тип 1 — сваренные методом высокочастотной сварки, с одним продольным швом, диаметром от 114 до 530 мм;
• 2 тип — сваренные методом дуговой сварки под флюсом, спиральным швом, диаметром от 159 до 1420мм;
• Тип 3 — сваренные методом дуговой сварки под флюсом, с одним или двумя продольными швами, диаметром от 530 до 1420мм.

Без дополнительного согласования между производителем и покупателем, трубы изготавливаются немерной длины в диапазоне от 10.5 до 12 м.

Установлены предельные отклонения при производстве, в том числе:

• по номинальной толщине стенки 5%,
• профиля трубы от окружности не должно превышать 0.15%,
• кривизна не более 1.5 мм на 1 погонный метр.
• допуск на овальность для разного типа труб.

Методы контроля качества сварных стальных труб

Для проведения контрольных мероприятий, из готовой партии труб отбирают образцы и пробы. Технологические и механические проверки проводят по ГОСТ 30432-96.

Для контроля соответствия труб заданным требованиям проводят испытания на:

• растяжение основного металла,
• ударный изгиб основного металла,
• растяжение сварного шва,
• ударный изгиб сварного шва,
• сплющивание кольцевых образцов,
• статический загиб.

Для 20% труб в каждой партии проводят гидроиспытания, качество поверхности определяют визуально.

Маркировка, упаковка, транспортирование и хранение

На каждую трубу несмываемой краской или клеймом наносят маркировку, содержащую:

• Наименование предприятия или товарный знак производителя;
• Марку стали;
• Номер трубы и клеймо ОТК;
• Год изготовления.

По согласованию между производителем и покупателем может наносится дополнительная маркировка.

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:

Газопровод через воду

• 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.

Нормы обустройства газопровода

На лупинги распространяются обычные правила для всех газопроводов. Поэтому работы могут начинаться только после утверждения соответствующего проекта. Производить их вправе специалисты, имеющие допуск.

Все оборудование, материалы, которые будут использоваться для строительства, должны быть проверены на наличие соответствующих сертификатов, отсутствие повреждений, других недостатков.

При выполнении обустройства используют стальные трубы, точнее, отдельные их виды, подвергшиеся специальной антикоррозийной обработке, а также их полиэтиленовые аналоги.

Необходимые работы выполняются поэтапно, то есть такая операция начинается с подготовки лупинга к сборке. Для чего роются траншеи, устанавливаются опоры, далее происходит монтаж отсечных клапанов с двух сторон, обустраиваются приемники, к которым на следующем этапе приваривают трубы параллельной линии.

При строительстве ответственные лица обязаны контролировать ряд важных параметров, к которым относится прилегание ко дну траншеи, расстояние между различными коммуникациями — как сторонними, так и относящимися к конструкции самого газопровода. Особому контролю подвергаются сварные соединения, а также антикоррозийное покрытие.

После окончания монтажа параллельной линии должны быть выполнены соответствующие испытания. Перед проведением таких операций необходимо совершить подготовительные работы.

К примеру, траншея в которой смонтирован лупинг должна быть присыпанной слоем грунта. Но полностью засыпать ее ненужно, так как такая процедура выполняется только после успешного прохождения проверки на пригодность к использованию.

Нормы газификации частного дома

Перед началом работы следует уведомить местную газовую службу о происходящем. В обязанность данной организации входит предоставление технических условий для определения порядка проведения газификации. Когда техническое согласование будет закончено, проводится разработка индивидуального проекта для предстоящих работ. Разрешение на прокладку газовой коммуникации следует получить также у представителей автомобильной инспекции.

Если некоторые дома в этом районе уже газифицированы, то понадобиться лишь подключится газовой трубой к основной магистрали. В таком случае газовая служба обязана уведомить о параметрах рабочего давления в основном трубопроводе. Это даст возможность правильно подобрать трубы для обустройства своего участка. Система газоснабжения бывает автономной или центральной: это зависит от того, из какого именно источника будет снабжаться данный участок. Частные дома могут оснащаться надземными и подземными газопроводами. Смонтировать и установить газовые трубы на участке не очень сложно – обычно это делается гораздо быстрее, чем получение соответствующих разрешений.

При прокладке газопровода следует соблюдать следующую последовательность:

• Уложить трубопровод от распределителя к жилищу. При необходимости проводят врезку в основной газопровод (подробнее: «Как выполняется врезка в газовую трубу – пошаговое руководство»).
• Для ввода трубы внутрь дома применяется шкаф с понижающим давление редуктором.
• Далее необходимо организовать разводку труб по помещениям (кухня, котельная). Для этого применяется труба для газопровода низкого давления.
• Осуществить пуско-наладочные процедуры, сдачу-приемку оборудования, проверить газовую плиту и колонку на работоспособность. Чаще всего при этом необходимо присутствие инспектора газовой службы.

Структура газопровода в частном доме состоит из тех же пунктов, что и аналогичная система в квартире.