Монтаж обвязочных трубопроводов кратко

Обновлено: 05.07.2024

Протяженность и, следовательно, металлоемкость трубопроводов на предприятиях велики. Поэтому монтаж их довольно трудоемок, а поддержание трубопроводов в исправном состоянии требует привлечение большого числа ремонтных рабочих. Стоимость монтажа технологических трубопроводов составляет 45 % от общей стоимости монтажных работ.

Назначение трубопроводов различно, оно определяется их наименованием и особенности конструктивного оформления. Трубопроводы связывают оборудование технологических установок в единую систему (внутриустановочные или технологические обвязочные трубопроводы), а также обеспечивают связь между отдельными установками и цехами завода (межцеховые и общезаводские трубопроводы).

Трубопроводы большой протяженности для транспортирования сырья, полуфабрикатов и готовой продукции принято называть магистралями. Трубопроводы можно охарактеризовать условным диаметром Ду (номинальный внутренний диаметр трубопровода), Ду = 100 мм и т.д. и условным давлением Ру (наименьшее рабочее давление при температуре 20 °С). Так как с повышением температуры прочностные свойства материала труб снижаются, соответственно должно уменьшаться наибольшее допустимое рабочее давление.

В основном трубопроводы изготавливаются из углеродистых или легированных сталей. Кроме того, находят применение медные, латунные, обладающие хорошей коррозионной стойкостью и высокой теплопроводностью стенок, а также алюминиевые и свинцовые трубы, имеющие высокую коррозионную стойкость к отдельным группам веществ.

Неметаллические трубопроводы менее прочны, чем металлические, однако в большинстве случаев коррозионная стойкость их выше, а стоимость невелика. К неметаллическим относятся: керамические, фарфоровые, стеклянные, резиновые и пластмассовые трубы (из винипласта, полиэтилена, фаолита, фторопласта). Находят применение также трубы из металла, футерованы пластмассой или резиной.

Трубы из углеродистых и легированных сталей могут быть сварными и бесшовными. Из стальных труб главным образом применяют бесшовные трубы (горячекатаные и электросварные). Эти трубы гуммируют и футеруют полиэтиленом и винипластом.

Потребность в трубах из нержавеющей стали с каждым годом возрастает в связи с требованиями технологии производства, простоты их монтажа и обслуживания, а также по технико-экономическим соображениям.

Пластмассовые трубы отличаются высокой коррозионной стойкостью. Но проведение монтажных и ремонтных работ при их применении усложнено.

19.1. Детали трубопроводов соединение труб

Для соединения отдельных участков трубопроводов применяются различные детали: фланцы, муфты, переходы, отводы, тройники, заглушки, сгоны и т.д. Материал этих деталей должен соответствовать материалу труб. Соединение отдельных участков труб чаще всего осуществляются следующими способами: фланцевое соединение, резьбовое соединение, сварное соединение.

Сварное соединение применяется для трубопроводов высокого давления, фланцы при этом используются только для установки арматуры. Для токсичных, взрывоопасных, легковоспламеняющихся и горючих жидкостей, также рекомендуются сварные соединения труб. Сварное соединение наиболее надежно, практически полностью исключает возможность утечки продуктов, однако, является неразборным, что создает трудности в эксплуатации.

Фланцевое соединение – разъемное – более дорогое и менее надежное в эксплуатации, чем сварное.

Вследствие простоты конструкции оно наиболее распространено. Для коммуникации высокого давления применяются специальные фланцы, наворачиваемые на трубопровод, а соединение труб производится через гильзу (рис.19.1).

Рис.19.1. Схема соединения трубопроводов высокого давления:

1 – линза; 2 – фланец; 3 – труба

Резьбовое соединение применяется в основном при соединении газовых труб. Оно наименее надежно, но компактнее фланцевого. Оно применяется для труб небольшого диаметра (d_n 3 /с, определяют по формуле

(20.5)

где F – площадь сечения трубы, м; d – диаметр трубопровода, м; ω – скорость среды, м/с.

(20.6)

Из уравнения (20.6) можно определить диаметр трубопровода d, м

(20.7)

20.3. Расчет металлических труб на прочность

Толщина стенки стальной трубы, испытывающей внутреннее давление, может быть определена по формулам, рекомендованным Госгортехнадзором.

Для бесшовных труб толщина стенки S равна

(20.8)

где Р_у – условное давление (соответствующее рабочему давлению при температуре среды 200 °С) кгс/см 2 ; D_у – наружный диаметр трубы, мм; σ₂₀₀ – допустимое напряжение при температуре среды до 200 °С, кгс/мм 2 ; А – коэффициент, учитывающий необходимую прибавку на допустимые минусовые отклонения толщины стенки по ГОСТу, а также уменьшения толщины при изгибе (обычно А принимается равным 0,2)

Для сварных труб толщина стенки S равна

(20.9)

где φ – коэффициент для сварных труб равен 0,8, для сварных труб со спиральным 0,6; С – величина, учитывающая возможное минусовое отклонение толщины листа (принимается от 0,5 до 0,8); σ₂₀₀ – при температуре 200 °С для Ст3 – 11,7, для сталей других марок от 10,9 до 13,3.

Если трубопровод предназначен для транспортировки агрессивных сред, толщину стенок труб следует увеличивать в зависимости от диаметра трубопровода (от 2 до 4 мм).

20.4. Конструкции опор для трубопровода и их расчет

Существует несколько видов опор:

1) подвижные опоры (рис.20.1);

2) неподвижные опоры (рис.20.2);

3) кронштейн (рис.20.3);

4) подвески (рис.20.4).

Рис.20.1. Схема подвижных опор трубопровода:

а – скользящая; б – катковая; в – в зданиях под перекрытием до 200 мм

Рис.20.2. Схема неподвижных опор: а – хомутовые; б – приваренная

Рис.20.3. Схема крепления труб при помощи кронштейнов:

а, в – крепление к стенке; б, г – крепление к колонне

Рис.20.4. Схема крепления трубопровода на подвесках:

а – на одной тяге; б – на двух тягах

Расчет опор сводится к следующей методике. Длина пролета между опорами трубопровода l, м, определяется в зависимости от допустимого прогиба многоопорной балки по формуле

(20.10)

где σ_и – допустимое напряжение на изгиб, кгс/см 2 (для стальных труб σ_и = 250 кгс/см2); ω – момент сопротивления, см 3 ; q – вес 1 м трубопровода, наполненного раствором и покрытого изоляцией.

Расчетная нагрузка на одну опору Q_верт определяется по формуле

(20.11)

Расстояние между подвижными опорами зависит от внутреннего диаметра трубы (табл.20.1).

Таблица 20.1. Расстояние между опорами

20.5. Испытания трубопровода

Трубопроводы испытывают на плотность и прочность. Все стыки трубопровода должны быть доступны для визуального осмотра. Сварные швы полностью и выборочно подвергаются физическим методам контроля (с помощью рентгеновских и гамма-лучей, магнитографированием, ультразвуком).

Трубопроводы опрессовывают водой. Испытуемый участок трубопровода отключают заглушками, в верхней его части приваривают штуцер с вентилем (задвижкой) для выпуска воздуха при нагнетании воды. Испытательное давление указывается в технических условиях проекта и обычно составляет 1,25 – 1,5 рабочего давления. При испытательном давлении трубопровод выдерживают в течение 5 мин, затем снижают давление до рабочего и приступают к осмотру. Результат испытания считается положительным, если за время испытания давление в трубопроводе не снижается, и сварные швы не пропускают воду.

Если испытание производится сжатым воздухом, неплотности обнаруживаются по появлению пузырьков мыльной эмульсии, нанесенной на швы.

Порядок сдачи трубопровода в эксплуатацию определяется категорией трубопровода, т.е. его назначением.

Правила ГОСгортехнадзора предусматривают регистрацию трубопровода 1-ой, 2-ой, 3-ей категорией в инспекции ГОСгортехнадзора по установленной форме.

После испытания приемка и сдача трубопровода должна осуществляться и оформляться двусторонним актом. При сдаче технологических трубопроводов в эксплуатацию, монтажная организация обязана представить техническую документацию: акты проверки внутренней очистки трубопроводов, испытаний арматуры, испытаний трубопроводов, промывки и продувки трубопроводов; заключение по проверке качества сварных швов трубопровода.

Все трубопроводы, за исключением стеклянных, керамических и фарфоровых, по окончании монтажа и испытания окрашивают масляной или другой стойкой краской. Трубопроводы, покрытые изоляцией, могут окрашиваться клеевой краской.

Цель окраски заключается не только в защите труб от атмосферной коррозии и в придании им опрятного вида. Цвет трубопровода зависит от того, для транспортировки каких сред он предназначен (окраска регламентирована инструкциями).

Отличительные знаки и цвета окраски, приводимые в правилах безопасности для взрывоопасных химических производств, указаны ниже.

Монтаж обвязочных трубопроводов производят краном последовательно с первого по последний аппарат - сначала с одной стороны установки, затем - с другой. Последовательность монтажа этих трубопроводов на каждом аппарате со стороны входа или выхода газа следующая: монтаж коллектора; монтаж узла трубопровода от коллектора до крана. [1]

Монтаж обвязочных трубопроводов на вертикальных аппаратах выполняют до их подъема обычно одновременно с монтажом площадок и лестниц. Трубопроводы монтируют с помощью кранов из узлов, полученных из цеха или с завода трубных заготовок. В узлы входят арматура и фланцевые соединения, полностью выполненные по проекту. Трубопроводы крепят к штуцерам, а также специальными креплениями к корпусу аппарата и к площадкам. [2]

Монтаж обвязочных трубопроводов , - соединяющих оборудование станций, проводится в две стадии: первая - является предварительной и в нее входит полное соединение трубопроводами и коллекторами оборудовя-ния станций с установкой всей арматуры и аппаратуры. [4]

Монтаж обвязочных трубопроводов на вертикальных аппаратах выполняют также до их подъема параллельно с монтажом площадок и лестниц. Трубопроводы монтируют при помощи кранов из заранее заготовленных узлов. На время подъема свободные концы труб некоторых узлов крепят к корпусу. [5]

Монтаж обвязочных трубопроводов нефтеперерабатывающих установок заключается в сборке линий из отдельных узлов или блоков, заранее подготовленных в цехах трубной заготовки. [6]

Перед монтажом обвязочных трубопроводов во избежание переделок готовых узлов должна быть тщательно проверена точность установки оборудования и аппаратов в осях и по отметкам. [7]

Перед монтажом обвязочных трубопроводов все емкости, насосы и аппараты, с которыми связаны трубопроводы, должны быть тщательно выверены по осям и высоте и закреплены. [9]

При монтаже обвязочных трубопроводов производят ревизию вентилей, устанавливаемых на всасывающей и напорных линиях, а также добиваются герметичности фланцевых ( особенно на всасывающей линии) и резьбовых соединений при подсоединении трубопровода для отвода парообразного аммиака. Перед обкаткой насоса проверяют центровку его с электродвигателем и состояние деталей торцового уплотнения. Пуск насоса производят при закрытом вентиле на напорном трубопроводе и полностью открытом вентиле на всасывающем трубопроводе для заполнения насоса жидкостью. Переход к рабочему режиму работы насоса осуществляют постепенным открытием вентиля на напорном трубопроводе. [11]

При монтаже обвязочных трубопроводов , присоединяемых к вертикальному оборудованию на высоких отметках, максимальное количество обвязки следует монтировать на аппаратах до подъема оборудования в проектное положение. [12]

При монтаже обвязочных трубопроводов применяют также сальниковые компенсаторы. Эти компенсаторы требуют систематического надзора и недостаточно надежны ( рис. 5), поэтому применение их ограничено. [14]

При монтаже обвязочных трубопроводов центробежных насосов для воды и рассола условный диаметр нагнетательных трубопроводов, идущих от каждого насоса, часто принимают в проектах большим, чем диаметр соответствующего штуцера насоса. Делается это для уменьшения потерь на трение в трубопроводе. [15]

Технологические трубопроводы на КС и НС предназначены для перекачки по магистралям газа и нефти, а также для транспортировки участвующих в технологических процессах рабочих агентов: масла, топлива, воды, пара, воздуха и отработавших в системах выхлопных газов. На КС такие трубопроводы связывают магистральный газопровод через систему пылеочистки с компрессорным цехом и отдельные компрессорные агрегаты между собой, а также газопроводы системы топливного и пускового газа, маслопроводы системы масляного хозяйства, водопроводы (или воздуховоды) системы охлаждения масла, газовоздуховоды системы регенерации отходящих газов. Кроме того, на КС магистральных газопроводов имеются трубопроводы, обеспечивающие работу электростанции собственных нужд и газораспределительной станции бытовых нужд жилого поселка.

На НС магистральных нефтепроводов в состав технологических трубопроводов входят камера приема и пуска скребка, трубопроводы, соединяющие резервуарный парк, камеру фильтров и насосы между собой и с магистральным нефтепроводом, а также трубопроводы масляной системы, системы охлаждения масла и обдува электродвигателя.

Общая протяженность технологических трубопроводов на современной КС или НС превышает 10 км.

Работы по монтажу трубопроводов весьма трудоемки, и их выполнение связано с тяжелым физическим трудом. Поэтому с целью снижения затрат ручного труда и общей трудоемкости монтажа трубопроводов стремятся возможно больше применять индустриальные методы. Наибольший эффект может быть достигнут при монтаже трубопроводов, поставляемых на строительную площадку в виде узлов или секций с арматурой и в комплекте с гарнитурой и обслуживающими конструкциями (площадками, лестницами, мостками). В этом случае после контроля качества прибывших узлов и секций остается лишь соединить их между собой, а также с опорами и подвесками. Трудоемкость монтажа трубопроводов снижается также при укрупнительной их сборке на специальном участке на базе монтажной организации (обслуживающей несколько строительно-монтажных, площадок) или непосредственно на строительно-монтажной площадке. В данном случае, кроме чисто монтажных процессов, требуется организовать сборку трубопроводов, а иногда и изготовление (гнутье, резку) трубных заготовок. Вместе с тем, благодаря улучшению условий труда, удобствам выполнения работ (например, отказа от сварки неповоротных стыков), наличию специализированных механизмов и приспособлении повышаются производительность труда и качество монтажных работ. Важное преимущество укрупнительной сборки — сокращение сроков строительства КС или НС, так как при этом возможно совмещение монтажных работ со строительными (изготовление и сборку трубопроводов можно вести до окончания устройства фундаментов и опор).

Газопровод компримируемого газа включает в себя подключения КС к газопроводу, подводящие трубопроводы, обвязочные трубопроводы пылеуловителей и обвязочные трубопроводы нагнетателей.

Узел подключения (рис. 139) монтируется в собранном виде при помощи трубоукладчиков.

При врезке узла подключения в магистральный газопровод производят сварку лишь четырех монтажных швов — двух крайних захлестов и патрубка в середине узла, что позволяет резко сократить время производства работ. Перед испытанием газопровода проводят его засыпку.

Обвязочные трубопроводы пылеуловителей монтируют после установки последнего на фундаменты. Вблизи площадки пылеуловителей изготовляют коллекторы с тройниками и проводят ревизию узлов обвязочных трубопроводов, полученных в собранном виде со специализированных производств. Перед укладкой коллекторов тщательно подготовляют основание траншеи, чтобы предупредить возникновение напряжений в соединениях и трубопроводах.

Обвязочные трубопроводы нагнетателей (рис. 141) монтируют из трубных заготовок, поставляемых специализированными производствами или изготовляемых на площадке укрупнительной сборки

монтажного участка. Перед установкой на место трубные узлы с арматурой собирают и сваривают, сборку производят в кондукторах.

Продувают обвязочные трубопроводы нагнетателей с соблюдением всех правил предосторожности через нагнетатель.

Рис.3. Обвязочные нефтепроводы НС:

1 — насосы; 2 — электродвигатели; 3 — нагнетательный трубопровод; 4 — всасывающий трубопровод; 5 — задвижка с электроприводом; б — задвижка с ручным приводом; 7 — регулирующий клапан с пневматическим мембранным приводом; 8 — основной коллектор; 9 — обратный клапан; №1 - №7 — типы монтажных заготовок

Общая протяженность технологических трубопроводов на современной КС или НС превышает 10 км.

Узел подключения (рис. 139) монтируется в собранном виде при помощи трубоукладчиков.

Рис.3. Обвязочные нефтепроводы НС:

Общие условия выбора системы дренажа: Система дренажа выбирается в зависимости от характера защищаемого.

Механическое удерживание земляных масс: Механическое удерживание земляных масс на склоне обеспечивают контрфорсными сооружениями различных конструкций.

Опора деревянной одностоечной и способы укрепление угловых опор: Опоры ВЛ - конструкции, предназначенные для поддерживания проводов на необходимой высоте над землей, водой.

Общие условия выбора системы дренажа: Система дренажа выбирается в зависимости от характера защищаемого.

Как и все строительно-монтажные работы, монтаж внешних инженерных систем и трубопроводов выполняется на основании разработанного проекта производства работ по каждому отдельному технологическому трубопроводу или сети.

К инженерных сетям и трубопроводной обвязке на объектах нефтегазовой отрасли относятся следующие системы и коммуникации:

магистральные и промысловые газо- и нефтепродуктопроводы (низкого, среднего и высокого давления)
линии подачи рабочей среды к технологическому оборудованию (например, к резервуарам)
линии опорожнения технологического оборудования (слива рабочей среды из емкости)
эксплуатационные коммуникации: отопительная система, система водоотведения и канализации, дренажная системы и др.

Саратовский резервуарный завод выполняет прокладку трубопроводов и инженерных систем на рабочее давление до 32 МПа и диаметром до более 1400 мм.

Прокладка и монтаж инженерных систем может осуществляться как на этапе строительства самого объекта, так и в процессе его эксплуатации, например, при реконструкции объекта, в результате проведения технического осмотра и выявлении необходимости замены оборудования, при расширении объекта. Работы на уже эксплуатируемом объекте могут проводиться без остановки работы всего объекта или при подключении резервных линий.

Все инженерные коммуникации и трубопроводы могут прокладываться наземным и подземным способом. Перед проведением любого монтажа предварительно выполняются инженерные изыскания, обследование объекта строительства, разработка рабочей документации, в том числе проект организации строительства и проект производства работ, в которых поэтапно расписываются все работы с привязкой к конкретному объекту и его специфике.

Состав работ по монтажу технологических трубопроводов и внешних инженерных систем

Специалисты строительного отдела Саратовского резервуарного завода выполняют монтаж технологических трубопроводов, который включает проведение следующих основных работ:

изучение предоставленного ППР, чертежей и другой исполнительной документации
входной контроль поставляемых элементов трубопроводов
земляные работы, которые включают в себя подготовку фундаментов/оснований / опор (в том числе, подвижных) под наземные трубопроводы/ коммуникации или разработку траншей/ котлованов для подземных
установка опорных конструкций, эстакад, закладных деталей и других элементов крепления трубопроводов
подготовка и, при необходимости, временное отключение подсоединяемого к обвязке оборудования
укладка стальных или выполненных из других предусмотренных проектом материалов напорных и безнапорных трубопроводов и их укрупненных узлов
балластировка, крепление и сварка монтажных стыков, соединительных деталей и установка трубопроводной арматуры (заглушек, вентилей, фланцев и др.)
контроль качества сварных соединений
гидро- и теплоизоляция прокладываемых инженерных систем (при необходимости)
антикоррозионная защита, в том числе электрохимзащита подземных трубопроводов

Для удобства монтажа трубопроводы могут быть предварительно соединены между собой крепежными деталями в укрупненные узлы, блоки или секции, размер которых позволяет осуществлять их внутриобъектную транспортировку и погрузочно-разгрузочные работы. Монтаж укрупненных блоков может осуществляться параллельно и/или последовательно в зависимости от общей протяженности трубопровода.

После выполнения предварительного монтажа трубопроводных систем и коммуникаций проводится их продувка воздухом и проверка на прочность. Окончательные испытания осуществляются уже после окончания всех строительно-монтажных работ.

Каждый этап работы проверяется на соответствие проекту привязки и монтажным чертежам, а также проводится геодезический контроль, так как от этого зависит безопасная эксплуатация трубопроводных инженерных систем на протяжении всего срока службы.

Нормативная база для монтажа наземных и подземных технологических трубопроводов и внешних инженерных коммуникаций*

СП 393.1325800.2018 "Трубопроводы магистральные и промысловые для нефти и газа. Организация строительного производства"
СП 284.1325800.2016 "Трубопроводы промысловые для нефти и газа. Правила проектирования и производства работ"
СП 86.13330.2014 "Магистральные трубопроводы (пересмотр актуализированного СНиП III-42-80* "Магистральные трубопроводы" (СП 86.13330.2012)) (с Изменениями № 1, 2)"
ГОСТ 9.602-2016 "Единая система защиты от коррозии и старения (ЕСЗКС). Сооружения подземные. Общие требования к защите от коррозии"
ГОСТ Р 51164-98 "Трубопроводы стальные магистральные. Общие требования к защите от коррозии"
Правила промышленной безопасности опасных производственных объектов, на которых используется оборудование, работающее под избыточным давлением
ВСН 004-88 "Строительство магистральных трубопроводов. Технология и организация"
ВСН 005-88 "Строительство промысловых стальных трубопроводов. Технология и организация"
ВСН 009-88/Миннефтегазстрой "Строительство магистральных и промысловых трубопроводов. Средства и установки электрохимзащиты"
СП 45.13330.2017 "Земляные сооружения, основания и фундаменты. Актуализированная редакция СНиП 3.02.01-87 (с Изменениями № 1, 2)"
СП 126.13330.2017 "Геодезические работы в строительстве"
СП 36.13330.2012 "Магистральные трубопроводы. Актуализированная редакция СНиП 2.05.06-85* (с Изменениями № 1, 2)"
СП 48.13330.2019 "Организация строительства. СНиП 12-01-2004"

Как узнать стоимость монтажа технологических трубопроводов и внешних инженерных систем?

Для того, чтобы узнать цену прокладки магистральных и промысловых трубопроводов и трубопроводной обвязки нефтегазовых объектов, Вы можете:

Преимуществом сотрудничества с нашим Заводом является возможность заказать выполнение всех работ, помимо монтажа, у наших специалистов. Комплексный заказ строительно-монтажных работ "под ключ" позволит сэкономить Вам время и деньги, так как нет необходимости искать подрядные организации для выполнения каждого отдельного вида работы.

* полный перечень государственных стандартов Вы можете уточнить по электронной почте

Читайте также: