Лекція 3. 6 БЕЗПЕЧНА ЕКСПЛУАТАЦІЯ СИСТЕМ

Лекція 3. 6 БЕЗПЕЧНА ЕКСПЛУАТАЦІЯ СИСТЕМ ГАЗОПОСТАЧАННЯ

1 Труби, арматура та обладнання газопроводів Для будівництва газопроводів застосовують труби: сталеві безшовні, зварні прямошовні та спірально- шовні труби, мідні, поліетиленові.

Матеріал трубопроводів обирають залежно від : -розрахункових значень зовнішніх температур, - способу прокладання мереж (надземна, наземна, підземна), - діаметру трубопроводу; -корозійної агресивності ґрунтів, - наявності блукаючих струмів - призначення.

Сталеві труби З'єднання труб здійснюють зварюванням. Для ущільнення застосовують паронит, гуму та інші матеріали. Мінімальний умовний діаметр: - для розподільних газопроводів приймають від - 50 мм, - для відгалужень до споживачів — 25 мм. Товщина стінки труби: - для підземних газопроводів повинна бути не менше 3 мм, - для надземних — не менше 2 мм. - для підводних переходів повинна бути на 2 мм більше розрахункової, але не менше 5 мм.

Поліетиленові труби застосовують для підземної прокладки газопроводів з маркуванням «газ» . Труби з’єднують зварюванням. Не допускається застосовувати поліетиленові труби: - для транспортування газів, що містять ароматичні і хлоровані вуглеводні, а також парові і рідкі фази ЗВГ; - для наземних та надземних газопроводів; - в тунелях та колекторах; - на підроблюваних територіях.

Основні переваги поліетиленових труб: -висока корозійна стійкість, - мала маса, -легка обробка труб, - менше, ніж у сталевих, гідравлічний опір (приблизно на 20%).

НЕДОЛІКИ: • менша механічна міцність, чим сталеві (межа міцності при розтягуванні для поліетиленових труб 10. . . 40 МПа), • менша температуростійкість, • старіння (тобто погіршенням фізико- механічних характеристик з часом). • температурна межа застосування поліетиленових труб складає - 40 0 C.

Мідні трубопроводи Переваги: • у природному (некислотному) середовищі не піддається корозії; • при дуже маленькій товщині стінці параметри міцності та довговічність мідних труб практично не залежать від тиску і температури рідини, що транспортується, • не реагує на холод і нагрів (труби не «веде» ). Недоліки: • висока ціна на вироби з міді (обумовлена її значними властивостями).

Глибину прокладання газопроводів слід приймати: - для сталевих газопроводів: - не менше 0, 8 м до верху газопроводів або футлярів; - до 0, 6 м в місцях, де виключається рух транспорту; - для поліетиленових газопроводів: - не менше 1 м до верху газопроводів або футлярів; - не менше 1, 2 м до верху газопроводів або футлярів при прокладанні під проїзними частинами доріг та вуличних проїздів.

Траси підземних газопроводів повинні бути відмічені табличками - покажчиками: в забудованій частині: - на стінах будинків або орієнтирних стовпчиках у характерних точках (кути повороту трас, установка арматури, зміни діаметрів тощо); в незабудованій частині: - на орієнтирних стовпчиках.

Запірна арматура: Крани засувки вентилі

2 Захист газопроводів від корозії Корозія внутрішніх поверхонь труб в основному залежить від властивостей газу. Вона обумовлена підвищеним вмістом в газі кисню, вологи, сірководня і інших агресивних сполук. Боротьба з внутрішньою корозією зводиться до видалення з газу агресивних сполук, тобто до доброго його очищення.

Ґрунтову корозію за своєю природою розділяють на: хімічну, електрохімічну електричну (корозію блукаючими струмами).

Хімічна корозія виникає від дії на метал різних газів і рідких неелектролітів. Хімічна корозія є суцільною корозією, при якій товщина стінки труби зменшується рівномірно. Такий процес є менш небезпечним з погляду крізного пошкодження труб.

Електрохімічна корозія є результатом взаємодії металу, який виконує роль електродів, з агресивними розчинами ґрунту, що виконують роль електроліту.

Корозію, що виникає під дією блукаючих струмів, називають електричною. Корозійна активність ґрунту залежить від: • структури, • вологості, • повітропроникності, • наявності солей і кислот, • електропровідності

Основною характеристикою корозійної активності ґрунту, що піддається швидкому і відносно точному визначенню, є його питомий електричний опір.

Методи захисту газопроводів від корозії можна розділити на дві групи: пасивні та активні.

Пасивні методи, захисту полягають в ізоляції газопроводу. Вимоги до ізоляційних матеріалів: • монолітність покриття, • водонепроникність, • добре прилипання до металу, • хімічна стійкість в ґрунтах, • висока механічна міцність (при змінних температурах), • наявність діелектричних властивостей; • не дефіцитні.

До активних методів захисту відносять: метод катодного захисту Заснований на катодній поляризації металу, яка здійснюється зовнішнім джерелом струму. При катодному захисті електродний потенціал зрушують в негативну сторону від його стаціонарного значення й підтримують між величинами мінімальних захисних і максимального припустимого потенціалів.

Протекторний захист – ділянку газопроводу перетворюють в катод без стороннього джерела струму, в якості аноду використовують металевий стержень, який розташовується поряд з газопроводом. В такій гальванічній парі кородує протектор (анод).

Електричний дренаж полягає у відведенні струмів, що потрапили на газопровід, назад до джерела. Відведення здійснюють через ізольований провідник, що з’єднує газопровід з рейкою електрифікованого транспорту або мінусовою шиною тягової підстанції. При відведенні струму з газопроводу по провіднику припиняється вихід іонів металу в ґрунт.

Рис. 1 Схема сумісного електричного дренажу захисту кабелів та трубопроводів: 1 - кабель; 2 - трубопровід; 3 - поляризований дренаж; 4 - вентильний елемент; 5 – електрифікована залізниця.

3 Випробування газопроводів Газопровід випробовують стислим повітрям в два етапи: на міцність та герметичність

Випробування газопроводів на міцність: • Засипають на рівень 20. . . 25 см дрібним ґрунтом, з ретельним пошаровим ущільненням і підбиттям пазух і приямків одночасно з обох сторін; • стики у газопроводів перед випробуванням не засипають; • створюють випробувальний тиск; • тривалість витримки газопроводу під випробувальним тиском 3 год.

Випробування газопроводів на герметичність: • після засипки траншеї ґрунтом до проектних відміток; • витримують під випробувальним тиском до вирівнювання його температури з температурою ґрунту;

• тривалість випробувань на герметичність залежить від тиску газу і діаметру труби і змінюється від 3 до 48 год. ; • Визначають падіння тиску газу (не повинне перевищувати величин, які визначають в залежності від діаметру трубопроводу та тривалості випробувань).