Магистральный газопровод

Из чего состоит магистральный газопровод?

Магистральным газопроводом называется трубопровод, предназначенный для транспорта газа из района добычи или производства в район его потребления, или трубопровод, соединяющий отдельные газовые месторождения.

Ответвлением от магистрального газопровода называется трубопровод, присоединенный непосредственно к магистральному газопроводу и предназначенный для отвода части транспортируемого газа к отдельным населенным пунктам и промышленным предприятиям.

В соответствии со СНиП 2.05.06-85* в зависимости от рабочего давления в трубопроводе магистральные газопроводы подразделяются на два класса: класс I – рабочее давление от 2,5 до 10 МПа включительно; класс II – рабочее давление от 1,2 до 2,5 МПа включительно. Газопроводы, эксплуатируемые при давлениях ниже 1,2 МПа, не относятся к магистральным. Это внутрипромысловые, внутризаводские, подводящие газопроводы, газовые сети в городах и населенных пунктах и другие трубопроводы

Итак, газ добыт. Теперь надо передать его потребителю. Основным способом транспорта газа является трубопроводный. То есть, с промысла газ подается в магистральный газопровод, представляющий собой не столько сам трубопровод, по которому идет газ, сколько систему сложных инженерных сооружений, которые включают в себя линейную часть:

• трубопроводы с линейными кранами;
• линейные компрессорные станции;
• станции подземного хранения газа;
• газораспределительные и газоизмерительные станции.

А также ряд других инженерных систем и сооружений, которые должны обеспечивать надежную работу магистрального газопровода. Таких, например, как:

• радиорилейные станции;
• установки электрохимической защиты газопроводов от коррозий;
• линии электропередач, предназначенные для обслуживания газопровода;
• вертолетные площадки;
• опорные пункты и т.д.

В состав наземных объектов магистрального газопровода входят КС, ГРС и газораспределительные пункты (ГРП). Основные сооружения КС – компрессорная станция, ремонтно-эксплуатационный и служебно-эксплуатационные блоки, площадка с пылеуловителями, градирня, резервуар для воды, масляное хозяйство, установки охлаждения газа и др. При КС, как правило, сооружают жилой поселок. Головные сооружения и головная КС часто представляют собой единый площадочный комплекс. КС отстоят друг от друга на расстоянии примерно 125 км.

Газ, поступающий на ГРС, дополнительно обезвоживается, очищается, редуцируется (до 1,2 МПа), одоризуется, замеряется и распределяется по трубопроводам отдельных потребителей или групп их.

Подземные хранилища газа (с КС или без них) предназначены для регулирования сезонной неравномерности потребления газа (летом газ в них накапливается, а зимой подается потребителям). Подземные хранилища газа сооружают вблизи крупных городов и промышленных центров. Обычно газ закачивают в водоносные горизонты пористых пород, выработанные нефтяные и газовые месторождения или в специально разработанные (вымытые) хранилища в соляных отложениях значительной мощности.

Линейная часть газопровода. Способы прокладки газопровода

Перейдем к основе магистрального газопровода – линейной части. Линейная часть представляет собой трубопровод с заборной арматурой – кранами, сгруппированными в линейные крановые узлы, а также различные перемычки, отводы, лупинги и переходы через естественные и искусственные преграды.

Основа линейной части – газопровод. Он сооружается диаметром до 1420 мм в одну или несколько ниток, укладываемых параллельно в одном техническом коридоре. Существуют различные способы прокладки газопровода, но основным является подземный с глубиной заложения 1 метр от верхней части трубы.

1. Полуподземный способ используется в кладке газопровода в скальных грунтах.
2. Наземный способ прокладки – укладка трубопровода в насыпь. Используется, обычно, в условиях вечной мерзлоты.
3. Надземный способ принято использовать в местах с неустойчивыми грунтами: в пустынях, на болотах, а также для преодоления искусственных и естественных преград.

Для обеспечения надежного и бесперебойного газоснабжения газопровод построен в двухниточном исполнении. Нитки газопровода связаны между собой технологическими перемычками на крановых узлах. Газопровод имеет резинобитумную и пленочную антикоррозионную изоляцию типа “усиленная”. Активная электрохимическая защита осуществляется станциями катодной защиты, расположенными, в среднем, на расстоянии 5-8 км друг от друга.

Крановые узлы с линейными кранами и перемычками между нитками газопровода (при многониточном газопроводе) расположены через каждые 25-30 км трассы газопровода. Они предназначены для отключения участков магистрального газопровода, а так же для переключения потока газа с одной нитки в другую при производстве аварийных и плановых ремонтных работ. На участках магистральных газопроводов, обслуживаемых Полторацким ЛПУМГ, имеется порядка 77 крановых узлов. Линейные краны приводятся в действие с помощью пневмогидравлического или ручного привода.

Станции катодной защиты предназначены для защиты газопроводов и других металлических сооружений магистрального газопровода от почвенной коррозии. Они представляют собой устройства, состоящие из источника постоянного тока или преобразователя подводимого к ним переменного тока в постоянный, контрольно-измерительной колонки, анодных заземлителей и соединительных кабелей.

Мероприятия для охраны газопровода и жизней граждан

Для сохранности и безопасной эксплуатации магистральных газопроводов, а также для обеспечения безопасности жизни и имущества граждан, вокруг газопроводов устанавливаются охранные зоны. Охранная зона представляет собой участок земли, очищенный от растительности, шириной 50 м и более, расположенный вдоль газопровода по всей его длине. Участок этот не огораживается, но помечается предупредительными знаками и щитами с указанием принадлежности газопровода и телефонами диспетчерской службы эксплуатирующей организации. Также, трасса газопровода помечается километровыми столбиками, расположенными не реже, чем в 1000 метров друг от друга. К километровому столбику крепятся два щита: на вертикальном щите информация об охранной зоне, глубине залегания и принадлежности газопровода, второй щит – с указанием протяженности газопровода в километрах, устанавливается под небольшим углом горизонтали, чтобы его было хорошо видно с воздуха.

Виды почвенной коррозии

Так как газопровод представляет собой, в основном, стальной трубопровод, а основным способом его прокладки является подземный, остро встает вопрос защиты его от почвенной коррозии. Почвенную коррозию можно подразделить на химическую и электрохимическую.

При химической коррозии происходит образование поверхностной пленки из продуктов окисления – ржавчины. При этом толщина стенки газопровода уменьшается равномерно и предсказуемо.

Более опасной является электрохимическая коррозия, обусловленная выходом ионов металлов в почву, которая происходит в результате образования участками трубы с разной структурой и влагой, находящейся в грунте гальванического элемента, где участки трубы являются анодом и катодом, а грунтовая влага играет роль электролита. Чем выше разность потенциалов между анодом и катодом, и чем большей электропроводностью обладает электролит, тем больше электрический ток, а, соответственно, тем интенсивнее движение ионов в электролите и разрушение металла трубы в анодной зоне. Процесс этот непреднамерен и непредсказуем, вплоть до образования в трубе небольших сквозных отверстий.

Способы защиты газопровода от почвенной коррозии

Подземные газопроводы защищают от коррозий двумя способами: пассивным и активным. Пассивная защита заключается в изоляции трубы от контакта с грунтом с помощью битумно-резиновых, полимерных и других прочных и химически стойких защитных покрытий.

Активная защита реализуется выносом анодной зоны, подверженной коррозии, с трубопровода на электрод, соединенный с трубопроводом в электрическую цепь изолированным проводником. Ток в этой цепи, обычно, берется с внешнего источника тока – станции катодной защиты. В этом случае, в качестве анодного заземления используется малорастворимые электроды (чугунные, графитовые, графито-пластовые).

В случаях, когда использование катодной защиты невозможно, используются анодные электроды из металлов с более отрицательным потенциалом, чем материал трубы газопровода. Например, из алюминия, магния, цинка. И ток в цепи появляется за счет естественной разности потенциалов – этот способ называется протекторной защитой.

Газопровод и естественных преграды

Газопровод, как и любая другая транспортная магистраль, встречает на своем пути множество искусственных и естественных преград – это озера, заливы, реки, овраги, автомобильные и железные дороги, водохранилища и многие другие. На каждом препятствии сооружается переход, учитывающий все его особенности. Давайте рассмотрим некоторые из них.

На переходах через автомобильные и железные дороги газопровод укладывается в футлярах из бетонных полуколец. В местах пересечения автодорог также устанавливают знаки «Газопровод высокого давления», «Остановка запрещена» и контрольно-измерительные колонки катодной защиты.

На переходах через электрифицированные железные дороги также монтируются установки электродренажной защиты, предохраняющие газопровод от коррозии, вызываемый блуждающими токами.

При переходе газопровода через водные препятствия – реки, заливы, озера, пруды – строят специальные сооружения – дюкерные переходы, как правило, состоящие из основной и резервной ниток, называемых дюкерами. В случае выхода из строя основного дюкера, подача потребителю осуществляется через резервный. Подобное устройство речного перехода значительно повышает надежность газопровода. Трубопроводы на дне водной преграды укладываются в траншею глубиной не менее 1 метра для судоходных рек и порядка полуметра – для несудоходных. Для защиты газопровода от всплытия, применяются чугунные хомуты, а в случае судоходных рек и каналов – газопровод часто прокладывают в сплошном бетонном футляре. Дюкера на обоих берегах водной преграды оборудуются крановыми узлами, а также камерами приема и запуска очистных устройств.