Призначення та склад споруд магістральних трубопроводів. Спорудження магістральних трубопроводів. Дорошенко Я.В.

Магістральні трубопроводи - це капітальні інженерні споруди, розраховані на тривалий термін експлуатації і призначені для дальнього безперебійного транспортування природних та штучних газів (в газоподібному або зрідженому стані), нафти, нафтопродуктів, води, твердих і сипучих матеріалів в потоці повітря або води від місць їх видобування, перероблення, збирання (початкові точки трубопроводу) до місць споживання (кінцева точка трубопроводу).

Згідно з Законом України "Про трубопровідний транспорт" магістральний трубопровід - це технологічний комплекс, що функціонує як єдина система, до якої входить окремий трубопровід з усіма об'єктами і спорудами, зв'язаними з ним єдиним технологічним процесом, або кілька трубопроводів, якими здійснюються транзитні, міждержавні, міжрегіональні поставки продуктів транспортування споживачам, або інші трубопроводи, спроектовані та збудовані згідно з державними будівельними вимогами щодо магістральних трубопроводів. На відміну від інших лінійних споруд, таких як автодороги, залізниці, магістральний трубопровід протягом усього терміну експлуатації знаходиться в складному напруженому стані під впливом внутрішнього тиску транспортованого продукту і працює як посудина високого тиску. Якщо ним перекачується нафта, газ, бензин тощо, то це робить його до того ж надзвичайно енергонасиченою спорудою.

Залежно від того, який вид мінеральної сировини транспортується трубопроводом останні отримали більш вузьку назву, яка характеризує їх цільове призначення: газопроводи, нафтопроводи, нафтопродуктопроводи.

Склад споруд магістральних трубопроводів залежить від їх призначення.

Магістральні газопроводи включають наступні групи споруд:

- головні;

- лінійні (власне трубопровід);

- проміжні компресорні станції (КС);

- газорозподільні станції (ГРС) в кінці газопроводу;

- підземні сховища газу (ПСГ);

- об'єкти зв'язку, засоби телемеханіки;

- допоміжні споруди, які забезпечують безперебійну роботу газопроводу (лінії електропередач, водоводи, каналізація тощо);

- адміністративні і жилі споруди.

Схема магістрального газопроводу наведена на рисунку 1.1.

Головними називають споруди, на яких газ готують до транспортування. Комплекс головних споруд залежить від складу і тиску газу, який добувається на промислі і поступає на газозбірний пункт. Вони включають установки з осушування газу, очищення від механічних домішок, сірки та цінних компонентів (гелій), КС в початковій точці газопроводу на якій розміщується комплекс перелічених споруд.

Лінійні споруди:

- лінійна частина, яка є трубопроводом між компресорними станціями з відводами, лупінгами, запірною арматурою, переходами через природні і штучні перешкоди, вузлами підключення компресорних станцій, вузлами запускання і приймання засобів очищення та діагностування, газовимірювальними станціями, конденсатозбірниками, метанольницями;

- установки електрохімічного захисту;

- лінії технологічного зв'язку;

- споруди лінійної експлуатаційної служби;

- постійні вздовжтрасові дороги і під'їзди до них, вертолітні майданчики біля траси трубопроводу, розпізнавальні та сигнальні знаки місцезнаходження трубопроводів;

- вздовжтрасові ліній електропередач та інші об'єкти.

Оскільки тиск газу по довжині газопроводу падає, то через кожні 100-120 км споруджують КС, які підтримують тиск по всій довжині магістрального газопроводу. КС це площадковий комплекс споруд, який включає газоперекачувальні агрегати, установки очищення газу, установки охолодження газу. Схема компресорної станції наведена на рисунку 1.2.

ГРС призначені для зниження тиску газу до рівня, який необхідний для споживачів (0,3-1,2 МПа). На ГРС також здійснюється додаткове очищення, осушування газу, облік та одоризація газу. Залежно від продуктивності ГРС діляться на дві групи:

- перша група розрахована на малих і середніх споживачів з витратою газу до 70 м3/с;

- друга група розрахована на великих споживачів з витратою газу більше 70 м3/с.

На ГРС є наступні групи споруд:

- вузли очищення газу від пороху і вологи (вісцинові фільтри, масляні пиловловлювачі і газові сепаратори);

- вузли обліку газу (витратоміри, дифманометри);

- установки підігрівання газу для запобігання утворенню гідратних пробок;

- вузли редукування, де тиск газу знижується і автоматично підтримується на заданому рівні з допомогою регуляторів тиску;

- установки одоризації газу з одоризаційними колонками і ємностями для одоранту;

- зовнішні вхідні і вихідні трубопроводи - гребінка з великою кількістю запірної арматури;

- установки контрольно-вимірювальної апаратури і автоматики;

- електрообладнання і регулюючі пристрої електрохімічного захисту лінійної частини газопроводу.

Принципова схема ГРС наведена на рисунку 1.3.

Літом газу потрібно менше ніж зимою. Для забезпечення регулювання сезонної нерівномірності споживання газу споруджують ПСГ. Літом лишній газ закачується в ПСГ, а зимою, при недостачі газу, викачується. Також ПСГ підключається у випадку аварійної зупинки перекачування газу на ділянці від місця видобування до ПСГ. Споруджують ПСГ в відпрацьованих нафтових і газових родовищах, в сприятливих геологічних структурах (водоносні пористі пласти) та відкладах кам'яної солі.Магістральні нафтопроводи і нафтопродуктопроводи включають наступні групи споруд:
головні;
лінійні (власне трубопровід);
проміжні насосні станції;
об'єкти зв'язку, засоби телемеханіки;
допоміжні споруди, які забезпечують безперебійну роботу нафтопроводу (лінії електропередач, водоводи, каналізація тощо);
адміністративні і жилі споруди;
кінцеві пункти.
Головні споруди складаються з головної насосної станції, на якій проводять збирання та накопичення нафти і нафтопродуктів, призначених для подальшого транспортування магістральним трубопроводом, і підвідних трубопроводів, якими нафта перекачується з промислу або нафтопродукти з заводу в резервуари головної насосної станції.

На головній насосній станції розміщуються резервуарний парк, основна і підпірна насосні станції, внутрішньомайданчикові трубопроводи, установка лічильників, приміщення фільтрів тонкого очищення, системи загального водопостачання, каналізації, електропостачання, будівлі адміністративно-побутового і експлуатаційно- господарського призначення, включаючи лабораторію, ремонтно-механічну майстерню, склад паливно-мастильних матеріалів.

Лінійні споруди:

- лінійна частина, яка є трубопроводом між насосними станціями з відводами, лупінгами, запірною арматурою, переходами через природні і штучні перешкоди, вузлами підключення насосних станцій, вузлами запускання і приймання засобів очищення та діагностування;

- установки електрохімічного захисту;

- лінії технологічного зв'язку;

- споруди лінійної експлуатаційної служби;

- постійні вздовжтрасові дороги та під'їзди до них;

- вздовжтрасові лінії електропередач та інші об'єкти. [16] Проміжні насосні станції приймають і направляють нафту далі трубопроводом до наступної станції, до кінцевих і проміжних розподільних станцій.

Кінцевими пунктами при перекачуванні сирої нафти можуть бути нафтопереробні заводи (НПЗ) або перевальні нафтобази. Якщо нафтопровід обслуговує декілька НПЗ то кінцевим пунктом є розподільна нафтобаза на якій ведеться облік, зберігання і перерозподіл нафти.

Кінцеві пункти включають в основному резервуари для приймання продукту, який поступає, і подачі його на НПЗ або нафтобази районного (обласного) значення. Розташовуються ці бази біля залізниць, морських і річкових портів.