Давление воды в водопроводе: в квартире, в доме

Одна из систем, создающих комфортные условия для жизни — водопровод. От того, как он функционирует, зависит работоспособность некоторой бытовой техники, а также сможем ли мы нормально принять водные процедуры. О том, каким должно быть давление воды в водопроводе и как его повысить или снизить и будем говорить. 

Нормальное давление воды в водопроводе гарантия работоспособности любого оборудования

Содержание статьи

Давление воды: нормативы и реальность

Чтобы нормально функционировала сантехника и бытовая техника, требуется подача воды с определенным напором. Этот напор принято называть давлением воды. Надо сказать, что для разных типов техники требуется разное давление. Так стиральная и посудомоечная машина, душ, краны и смесители работают нормально при 2 атмосферах. Для работы джакузи или душевой кабины с гидромассажем требуется уже не менее 4 атм. Так что оптимально давление воды в водопроводе в 4 атм или около того.

Для бытовой техники и сантехнического оборудования есть еще такой показатель, как максимально допустимое давление. Это предел, который данное оборудование может выдержать. Если говорить о частном доме, то на этот параметр можно внимания не обращать: тут работает ваше личное оборудование и выше 4 атм, ну, максимум 5-6 атм. Выше в таких системах напора просто не бывает.

Единицы измерения давления — пересчет и соотношение

Для сетей централизованного водоснабжения нормативами установлено рабочее давление воды в водопроводе многоквартирного дома — 4-6 атм. В реалии оно колеблется от 2 атм до 7-8 атм, порой бывают скачки до 10 атм. Очень сильно оно повышается после или во время ремонтных работ, причем это делают специально. Идет так называемая опрессовка — проверка надежности и герметичности системы повышенным давлением. При помощи такой проверки выявляются все слабые места — появляются течи и их устраняют. Неприятный момент в том, что некоторые приборы могут иметь более низкий предел прочности, в результате они тоже окажутся «слабым местом», а их ремонт обычно стоит немало.

Бывает в многоэтажках и противоположная ситуация — давление воды в водопроводе слишком низкое. В такой ситуации бытовая техника просто не включается, а из крана течет тонкая струйка воды. Такое положение может возникать в моменты пиковых нагрузок — утром и вечером, когда большая часть жителей пользуются водопроводом. Примерно такая же ситуация может возникать на дачах или в частных домах, подключенных к централизованному водопроводу. Решение у этой проблемы есть, и не одно.

Способы повышения давления в водопроводе

Низкое водопроводное давление хоть и не так опасно, как чрезмерно высокое, но оно очень неприятно — мыться под тоненькой струйкой воды очень неудобно. К тому же не работает бытовая техника, что тоже радости не доставляет. Есть два способа повысить давление воды:

Если в квартире установку повышающего насоса еще можно рассматривать, то насосную станцию уже вряд ли поставишь. Врезать ее в водопровод затея сомнительная, а ставить накопительную емкость на пару кубов зачастую просто негде. Правда, при необходимости, находится место для всего — лишь бы вода шла с нормальным напором.

Если низкое давление имеется только в вашей квартире, скорее всего у вас засорился фильтр, стоящий на входе и его надо почистить. Есть второй вариант — забились трубы. Тогда вам придется их менять.

Повысить давление воды в водопроводе можно двумя способами

Если же давление низкое на всем стояке или даже в доме, стоит обратиться в управляющую кампанию. Если звонки и устные заявки не помогают, можно написать коллективное письмо. Его подписывают все жильцы, относят в УК и регистрируют. Письмо должно быть в двух экземплярах. Один остается в УК, второй — с печатью и проставленным входящим номером и датой поступления — у кого-то из жильцов. По идее, вам должны дать ответ в течение месяца или принять меры по устранению неисправности. Если никаких действий нет, с этим письмом можно обращаться в Комитет по защите прав потребителя.

Насос для повышения водяного давления

Это оборудование поднимает существующее в сети давление на 1-3 атм. Ставится в разрыв трубопровода. Врезается обычно сразу после счетчика, обеспечивая стабильную работу водопроводных кранов. Если вам также надо обеспечить нормальное функционирование бытовой техники (стиральной машины и посудомойки), то повышающий давление насос ставится непосредственно на отвод, ведущий к технике.

Как он работает? Включается при наличии потока (кран открыли или машинка начала набирать воду). Отключается если поток воды прекращается. Так работают автоматические модели. Но есть и ручные или комбинированные — которые могут работать и в ручном и в автоматическом режиме. Ручные не слишком удобны и экономичны, хоть и стоят дешевле. А вот комбинированные могут пригодится, если возникла необходимость поднять давление, а оно выше предела срабатывания насоса. Тогда включить его можно принудительно — вручную.

Про подбор насоса для повышения давления в водопроводе читайте тут.  

Насосная станция

Насосная станция представляет собой целый комплекс оборудования. Это насос, гидроаккумулятор, реле давления, манометр и клапан сброса излишнего давления. При помощи этой установки обычно организуется водоснабжение частного дома. Вода качается из колодца или из скважины. Но можно насосную станцию использовать и для повышения давления воды в водопроводе.

Для этого ставят накопительную емкость на 1-2 куба. Из нее насос качает воду, если напор в системе слабый. Подключается эта установка так, что при наличии нормального давления насос просто не срабатывает.

Это насосная станция в сборе

Недостаток такого решения — довольно солидная сумма, которую надо затратить, второй момент — шум от работы насоса. Потому в квартире такие установки ставят только в крайнем случае, если по-другому просто не получается. Например, если вода подается по часам. В таком случае установка накопительной емкости и насосной станции решает эту проблему.

Подробнее о подключении насосной станции читайте тут.

Как понизить давление в водопроводе

Чтобы обеспечить всей технике нормальный режим работы и стабильное давление, желательно поставить редуктор. Это небольшое устройство, которое ставится после фильтра грубой очистки (с крупной ячеей), но перед фильтром тонкой очистки (с мелкой ячейкой). Оно нивелирует скачки давления в водопроводе, «обрезая» превышение определенного порога.

Редуктор давления воды — устройство для понижения и стабилизации давления в системе

Редукторов давления много разных, выбирать их надо в зависимости от имеющейся ситуации. Критерии подбора:

• Максимальное давление в системе не должно превышать паспортное давление редуктора.
• Чтобы устройство могло работать в необходимом вам диапазоне.
• Надо учесть минимальное давление, при котором редуктор начинает работы (от 0,1 бар до 0,7 бар).
• Температура среды, с которой может работать устройство. Для установки в систему горячего водоснабжения необходима температура не ниже 80°C.
• Как может располагаться в пространстве. Есть модели, которые устанавливаются вертикально, есть — горизонтально, есть универсальные, но они стоят дороже.

Более дорогие модели редукторов давления воды могут иметь встроенные манометры или фильтры. Если у вас этих устройств нет, возможно, имеет смысл приобрести такой комбинированный прибор. Но, по опыту эксплуатации, проще обслуживать отдельные устройства (исключение — манометр, он может быть встроенным).

От чего зависит давление воды в водопроводе

• Главная
• Отопление
  • Батареи (радиаторы)
  • Системы отопления
  • Котлы
  • Отопление дома
  • Отопительное оборудование
• Утепление
  • Балкон
  • Баня
  • Двери
  • Дом
  • Крыша
  • Окна
  • Пол
  • Потолок
  • Стены
  • Трубы
  • Фасады
  • Фундаменты
  • Другое
• Вентиляция
  • Квартира
  • Частный дом
  • Кондиционирование
  • Остальное
• Канализация
  • Септик и сточные воды
    • Бренды септиков
  • Комплектующие для канализации
    • Бренды труб
  • Дренаж и ливневые стоки
  • Автономная канализация
  • Канализационный колодец
  • Выгребная яма
  • Оборудование
    • Обзоры бытовых насосов
  • Подключение к канализации
  • Постройки
  • Прочистка канализации
  • Другое
• Водоснабжение
  • Система водоснабжения
  • Комплектующие и трубы
  • Смесители
  • Скважина
  • Колодец
  • Оборудование
• Электроснабжение
  • Освещение
  • Проводка
  • Заземление
  • Электрические устройства
  • Источники энергии
• Газоснабжение
• Системы контроля и защиты
  • Сигнализация
  • Система Умный дом
• Баня и сауна
  • Печи и каменки
  • Виды бань
    • Русская баня
    • Финская сауна
  • Фундамент бани
  • Полы в бане
  • Потолки в бане
  • Крыша бани
  • Окна и двери бани
  • Утепление и изоляция
  • Коммуникации в бане
• Гараж
  • Виды гаражей
  • Фундамент гаража
  • Стены гаража
  • Крыша гаража
  • Пол в гараже
  • Гаражные ворота
  • Вентиляция гаража
  • Отопление гаража
  • Электроснабжение гаража
  • Отделка гаража
  • Погреб и смотровая яма
• Двери и окна
  • Двери
    • Межкомнатные двери
    • Фурнитура
    • Дверные конструкции
    • Отделка
    • Входные двери
  • Окна
    • Пластиковые окна
    • Деревянные окна
    • Утепление
    • Подоконник и откосы
    • Фурнитура
    • Шторы и жалюзи
• Интерьер
  • Интерьер ванной и туалета
  • Интерьер кухни
  • Интерьер гостиной
  • Интерьер спальни
  • Интерьер прихожей и коридора
  • Стили интерьеров
    • Авангард
    • Ампир
    • Барокко
    • Викторианский
    • Винтаж
    • Восточный стиль
    • Готический
    • Классический
    • Рококо
    • Японский стиль
  • Мебель
  • Элементы интерьера
    • Камин в интерьере
    • Лестницы в интерьере
    • Шторы и жалюзи
• Инструмент
  • Ручной инструмент
  • Электроинструмент
  • Бензоинструмент
  • Измерительный инструмент
  • Расходные материалы и принадлежности
• Ландшафт
  • Ландшафтный дизайн
    • Дорожки
    • Фонтаны
    • Альпийская горка
    • Пруд
    • Мебель для сада
  • Растения
    • Клумбы
    • Живая изгородь
  • Постройки
    • Беседка
    • Терраса
    • Навес
    • Мангал и барбекю
    • Для детей
    • Бассейн
    • Погреб
    • Колодец
    • Скважина
    • Теплица
    • Забор и ворота
    • Дачный туалет
• Строительство
  • Фундамент
    • Столбчатый фундамент
    • Ленточный фундамент
    • Свайный фундамент
    • Монолитный фундамент
    • Изоляционные работы
    • Опалубка
  • Стены
  • Пол
  • Потолок
  • Крыша
    • Конструкции крыш
    • Кровельные материалы
    • Утепление и изоляция
    • Мансарда
    • Дополнительные элементы крыши
  • Каркасное строительство
  • Веранда
  • Печь и камин
  • Лестницы
  • Забор и ворота
  • Подвал и погреб
  • Бассейн
  • Малые архитектурные формы
    • Беседка
    • Терраса
    • Мангал и барбекю
    • Мебель для сада
  • Сад и огород
    • Теплица
  • Строительная техника
• Стройматериалы
  • Отделочные материалы
    • Гипсокартон
    • Ламинат и паркет
• Сети связи
• Об издании
• Новости

Все об отоплении » Водоснабжение и водопровод » Комплектующие и трубы Твитнуть

Давление в водопроводной трубе: как определить

Как правило, слабое давление в водопроводе несет за собой некоторые последствия, например некоторое производственное оборудование, может работать только на высоком давлении в водопроводе. Кроме того организации должны строго следить за показателями системы, и обеспечивать быстрое реагирование при нештатной ситуации.

Давайте рассмотрим некоторые значения, которые считаются в пределах нормы. Так же можно будет рассмотреть некоторые варианты, каким образом повысить или понизить давление и привести его в разряд нормы.

Какие аспекты учитываются при расчете

СНиП определил оптимальный показатель давления в трубах, и он равен 2.04.2-84. В этом же акте прописаны не только нормы давления в трубах, но и некоторые аспектные особенности, которые нужно учесть, еще до того как вы начали прокладывать трубы водоснабжения:

• На вводе в квартиру или дачный домик, когда вода потребляется максимально, то показатель должен показывать количество потребляемой воды в месяц,
• Все виды оснащения, подключаемые к водопроводу, обладают некоторыми данными потребления воды, так наименьший беспрепятственный напор для отдельных видов систем состоит: Душ или ванна 0.3 атм. , унитаз, раковина 0.2 атм.
• Как раз эта цифра является, по мнению профессионалов за базу при проведении вычисленных занятий по проекту коммуникаций. От верного коэффициента употребления в значительной мере зависит правильность вычисленных работ
• Все перечисленные выше притязания неизбежны как для концентрированных, так и для самостоятельных систем. То есть, учреждение подачи воды из колодца или выработки также обязана заранее рассчитываться для того, чтобы гарантировать подходящей характеристики для наилучшей работы оснащения.как увеличить давление воды в квартире

Важно!

• При расчете рационального напора в жилище с персональной подачей воды надлежит учесть и глубину выработки.
• Ведь мотонасосной машине надо не только обезопасить безусловное давление, но и давать воду с немаленьких глубин.
• Глубинные насосы размещаются в глубине под грунтом, потому для предоставления пригодного напора должны быть весьма мощными.

Методы установления давления и виды его регулирования

Стоит обозначить, что установления подачи воды должны подходить нормам ГОСТ, в каких написано число в 4 атмосферы. В действительности же коммуникации смогут быть давними и не гарантировать необходимых характеристик. В этом часу будет необходимо решать, как увеличить натиск воды в водопроводе.

Практически характеристики могут покачиваться в больших границах, дозволенный интервал собирает от 2 до 6 атмосфер. При 2-х атмосферах впору довольно удобно применять ванну и рукомойник, применять душ и гарантировать работу стиральной и посудомойной машины.

как снизить давление воды в квартире

Как определить давление

Нужно купить манометр, который продается в специализированных магазинах и стоит недорого.

Бывает целостный ряд методов описания напора, мы разбираем очень незамысловатый и верный из них с применением манометра, его впору обрести в любом бутике техники. Лучше всего приобретать товар со спектром от нуля до 10-и атмосфер, сего довольно для установления давления в конструкции.

Практическое управление по проведению замеров собственными руками:

• Узел уточняется очень недалеко к установлению трубы в комнате, совершенно, в случае если за главным краном учрежден многоходовой узел тогда на него фиксировать манометр на непрерывной основе и вести замеры по мере потребности.

давление водопроводной сети

Особенный многоходовой кран имеет станцию под сборку микроманометра

• Для предельно буквальных расчетов замеры следует делать 4 раза на дню: по разу в каждый период времени в течение 24 часов. Делать это надо в течение многих дней, чтобы извлечь предельно полную и правильную картину.

• Из приобретенных итогов можно установить, какие наименьшие и наибольшие значительности случаются в течение суток и необходимы ли какие-либо занятия для регулирования.

давление воды в водопроводе

Увеличение напора

Задача, как по увеличению давления в коммуникациях волнует большинство обывателей. И тут впору, распределить некоторое количество путей, разрешения данной проблемы, разберем наиболее известные из них.

Если первопричина невысокого напора плохое содержание труб, то метод работ последующий:

• Для начала нужно хорошо провыть систему подачи воды. Для того чтобы эта процедура была успешной, надо купить специальный состав.

Если трубы железные, то ржавчина, которая образуется в железных трубах, может полностью забить трубу по подаче воды

• Если этот метод не помог, то тогда необходимо выбрасывать все эти коммуникации и монтировать новые, иначе не исправить никак.

как определить давление воды в водопроводе без манометра

Совет!

Лучше устанавливать конструкцию из ПВХ труб, тони обладают очень гладкой плоскостью, на коей не оседает налет и не формируется накипь.

• если с трубами все в распорядке и отличия от установления не слишком велики, то применяется другая разновидность проверки:
• применяется малогабаритный совершенствующий насос, какой выделяется незначительными величинами и бесшумностью службы. Его продуктивность мала, но увеличить натиск на 0. 5-1 атмосферу ему совершенно по силам.
• водворяется оснащение на вводе в жилплощадь или дом, для этого вырезается участок трубы и путем резьбовых составлений или сварки вводится насос.какое должно быть давление в водопроводе в квартире

Совершенствующий насос впору поместить действительно везде

Более плодотворный вариант это применение центростремительного насоса с гидроаккумулятором. С его помощью можно как повысить давление в акведуке на даче, так и повысить давление в жилплощади:

• механическая система самостоятельно удерживает давление в дюкере.

• присутствие особой емкости дает возможность гарантировать резерв воды и не работать машине каждый день.

• огромный минус большой уровень гула при работе.

оптимальное давление в системе водоснабжения частного дома

Вывод:

Мы обсудили, как уменьшить напор воды в акведуке и как повысить его, это дозволяет значительно улучшить качество снабжения водой и гарантировать трудоспособность всей техники.

почему слабое давление в кране, как устранить

Недостаточный напор воды — довольно частая бытовая проблема, с которой сталкиваются жители как квартир, так и загородных домов. Что касается последнего случая, то здесь вода может оседать из автономного источника или подключена к центральной линии. Несмотря на это, проблема с давлением знакома многим. Поэтому рассматривается актуальный вопрос, а чем поднять напор воды в квартире или загородном доме можно.Решить эту проблему можно своими руками, без больших материальных затрат. Итак, как увеличить напор холодной воды в квартире?

Причины низкого давления

Прежде чем решить, как увеличить напор воды в квартире, необходимо определить причину этой проблемы. Это позволит выбрать оптимальное решение. В большинстве случаев падение давления связано с такими факторами:

• течь или авария на трассе;
Уменьшение уклонов труб диаметром
• из-за отложений в процессе эксплуатации;
• фильтр засорения, Установлен на входе в часть дома;
• забит редуктор давления и требуется регулировка;
• производственные браки или неисправности арматуры, возникшие в результате длительной эксплуатации.

Также частой причиной является некачественная работа поставщика. Эта проблема может коснуться как жителей квартир, так и загородных домов, подключенных к центральному водопроводу. Итак, падение давления в трубопроводе может быть вызвано отключением насосов, находящихся на подстанции. Таким образом, поставщик хочет сэкономить на электроэнергии. Также давление может резко упасть в результате аварии на подстанции или линии.

Прежде чем принимать какое-либо решение, нужно проанализировать ситуацию.Опросить жителей соседних домов и квартир о наличии таких проблем. Если мы говорим об общей проблеме, в первую очередь следует искать объяснения в коммунальных службах. Давление в трубе воды должно соответствовать заданному параметру. В противном случае это будет нарушением правил.

Чтобы сэкономить время на поиске причины низкого давления воды, специалисты рекомендуют устанавливать манометры на участке трубы между колодцем и домом. Это поможет вам понять, где нужно искать причину.

Проверить что

Решение данной проблемы проводится по установленному алгоритму. Это список действий, которые необходимо выполнить при падении давления в воде. итак, для этого нужно проверить:

• КПД насосной станции. В особенности это касается жителей загородных домов. Если на трубопроводе есть измерительные приборы, то по ним можно определить, где искать проблему. Если показания манометров ниже номинальных, то это будет неисправность насосных станций.В городе с этой проблемой нужно бороться с соответствующими коммунальными службами. В случае загородного дома падение давления может быть вызвано засорением забойного насоса.
• Состояние фильтра тонкой очистки. Часто оборудование устанавливается у входа в здание или непосредственно перед точкой водопотребления. Такие устройства необходимо периодически осматривать и проводить их очистку. Особенно это касается загородных домов с автономным водоснабжением.
• Напор во всех точках водопотребления.Если все отводы давления будут небольшими, проблема кроется в центральной трубке. В том случае, когда давление низкое только в одном кране, следует проверить состояние ответвлений, соединяющих точку потребления с центральной трубкой. Если протечек нет, то нужно разобрать клапан и проверить его на наличие засоров.

Часто в трубопроводе падение давления возникает в результате нарушения целостности контура. В результате на участке образуется лужа или мокрое пятно, что указывает на наличие протечек воды.В случае квартирного решения этой проблемы задействованы соответствующие службы. Хозяин просто прославил их.

Как увеличить напор воды в квартире

Увеличить напор воды в воде можно несколькими способами. Среди основных методов можно выделить:

• установка дополнительного насоса напора воды в квартире;
• модернизация системы водоснабжения;
• установка аккумулятора.

Каждый из методов используется в зависимости от ситуации и имеет свои особенности. поэтому вам следует внимательно рассмотреть каждый из них. Итак, как увеличить напор воды в квартире?

Видео:

Установка дополнительного насоса

Насосы для повышения давления воды в квартире подбираются индивидуально к той или иной системе. Пока с учетом определенных параметров. К ним относятся длина линии, диаметр трубы, этажность и другие.Касательно, при выборе блока питания стоит учесть:

• производительность;
• мощность;
• давление.

Что касается стоимости помпы, то здесь каждый выбирает модель по возможности. Итак, стоимость таких агрегатов находится в пределах 7000 — 8500 рублей. Следует принять во внимание, что цена зависит от характеристик повышающего давления водяного насоса в квартире. Следовательно, здесь экономия неуместна. Итак, если вы купите более дешевую модель, которая не будет соответствовать требованиям, она не даст желаемого результата.Это означает, что давление воды в воде останется прежним.

Видео:

Обновление системы

В частности, этот метод часто используется на дачных участках. Дело в том, что многие владельцы частных домов предпочитают самостоятельно заниматься монтажом инженерных систем. В результате во время их эксплуатации могут возникнуть некоторые проблемы. В данном случае это вода низкого давления. Поэтому этими работами должны заниматься профессионалы.

В процессе прокладки водопровода необходимо выполнить ряд инженерных расчетов. Это установит конкретную строку. При этом необходимо учесть, что включение трассы, арматуры и диаметра трубы снижает давление воды в водоводе. Таких нюансов довольно много, и произвести точные и безошибочные расчеты сможет только специалист.

Что касается квартир, то падение давления воды может быть вызвано неправильной заменой трубы. На сегодняшний день наиболее популярны пластиковые трубки.Их широко применяют для восстановления водопровода в квартирах старой постройки. Если правильно выбрать размер трубы, это отрицательно повлияет на

Очистка трубопровода — PetroWiki

Скребки для трубопровода — это устройства, которые помещаются внутри трубы и пересекают трубопровод.

использует

Свиньи можно использовать для гидростатических испытаний и сушки трубопроводов, внутренней очистки, внутреннего покрытия, управления жидкостью, дозирования и инспекции. На рис. 1 показано несколько типов трубопроводных скребков.

• Рис. 1 — Типы свиней (любезно предоставлено AMEC Paragon).

Гидростатические испытания

Свиньи используются во время операций гидростатических испытаний, чтобы обеспечить заполнение трубопровода водой или другой испытательной средой без захвата воздуха. Скребок вставляется перед точкой наполнения, и вода перекачивается за скребком, чтобы поддерживать трубу наполненной водой и вытеснять воздух впереди скребка. Затем свиней используют для удаления воды для испытаний и сушки трубопровода.

Очистка трубопровода

Операторы могут регулярно проводить очистку скребками для очистки твердых частиц, накипи, отложений парафина (парафина) и другого мусора со стенок трубы для поддержания высокой эффективности потока в трубопроводе. Помимо общей очистки, в трубопроводах природного газа используются скребки для предотвращения скопления жидкости и предотвращения попадания жидкости в трубопровод. Вода и сжиженные природные газы могут конденсироваться из газового потока, поскольку он охлаждается и контактирует со стенкой трубы и карманом в низких местах, что влияет на эффективность потока и может привести к усиленной коррозии.

Пакетные перевозки

Свиньи используются в продуктовых трубопроводах для физического разделения или «порции» различных углеводородов, которые транспортируются по трубопроводу. Продуктовые трубопроводы могут одновременно транспортировать бензин, дизельное топливо, мазут и другие продукты, которые разделяются дозирующими скребками.

Предотвращение накопления твердых частиц и коррозии

Трубопроводы сырой нефти иногда очищаются скребками, чтобы вода и твердые частицы не накапливались в низких местах и ​​не создавали ячеек коррозии.Это может быть особенно необходимо при скорости потока менее 3 футов / сек. Многофазные трубопроводы, возможно, придется часто очищать скребками, чтобы ограничить задержку жидкости и минимизировать пробковые объемы жидкости, которые могут генерироваться системой.

Покрытие

Свиньи можно использовать для нанесения внутренних покрытий на трубы, таких как материалы эпоксидного покрытия, на действующих трубопроводах. Свиньи также могут использоваться с ингибиторами коррозии для распределения и покрытия всего внутреннего смоченного периметра.

Инспекция

Свиньи все чаще используются в качестве инструментов контроля.Скребки для измерения или калибровки обычно запускаются после завершения нового строительства или ремонта линии, чтобы определить, есть ли в трубе какие-либо внутренние препятствия, изгибы или изгибы. Свиньи также могут быть оборудованы камерами, чтобы можно было наблюдать за внутренним устройством трубы. Были разработаны и усовершенствованы электронные интеллектуальные или интеллектуальные «скребки», использующие магнитные и ультразвуковые системы, которые обнаруживают и измеряют внутреннюю и внешнюю коррозионную язвенную коррозию, вмятины, деформации и любые другие аномалии в стенке трубы.

Интеллектуальные свиньи

Точность определения и измерения аномалий интеллектуальными свиньями продолжает улучшаться. Первоначально электроника и системы питания были настолько большими, что интеллектуальные скребки можно было использовать только на линиях размером 30 дюймов и больше. Постоянное совершенствование и миниатюризация электронных систем, используемых в интеллектуальных скребках, позволили разработать скребки меньшего размера, которые можно использовать в трубопроводах малого диаметра. Недавно принятые нормы и правила DOT, касающиеся целостности трубопроводов, признают эффективность интеллектуальных скребков и включают их использование в процесс тестирования целостности трубопроводов.

Пусковые и приемные установки для свиней

При проектировании трубопроводной системы необходимо учитывать оборудование и соображения по очистке скребков. Для основных средств очистки скребков требуется устройство для запуска скребка в трубопровод и приемная система для извлечения скребка, как показано на рис. 2 . Пусковой ствол, как правило, изготавливают из короткого отрезка трубы, которая является одной до двух размеров больше, чем основной трубопровод и снабжен переходным штуцером (эксцентрика редуктора) и специального закрытия арматуры на конце.Цилиндр изолирован от трубопровода полнопроходной задвижкой или шаровыми кранами. Линия «кикера», минимальная пропускная способность которой составляет 25% от основной линии, привязана от основного трубопровода к цилиндру на расстоянии примерно 1,5–2 длины скребка перед переходным редуктором, чтобы обеспечить поток жидкости для «запуска». »Свинья в трубопровод. Цилиндр снабжен продувочными клапанами, вентиляционными клапанами и манометрами вверху и сливными клапанами внизу. Длина ствола определяется длиной и количеством свиней, запускаемых одновременно.Ресиверы обладают многими из тех же функций.

• Рис. 2 — Типичные сферические ловушки для запуска и приема (любезно предоставлены AMEC Paragon).

Закрытие петли

Типичная крышка шарнирного типа для ловушек для запуска и приема скребков состоит из кованой втулки, шарнирной заглушки, зажимов с разъемным хомутом, рабочих болтов и самообеспечивающейся кольцевой прокладки. Конструкционные материалы соответствуют спецификациям Американского общества испытаний и материалов (ASTM), а производство соответствует применимым правилам Кодекса Американского национального института стандартов (ANSI) для трубопроводов под давлением, а также котлам и давлениям Американского общества инженеров-механиков код судна.

Наиболее важным является предохранительное устройство предупреждения о давлении с установочной пластиной вилки. Это предохранительное устройство обеспечивает визуальную и механическую гарантию того, что хомуты находятся в правильном положении над головой для начала работы. Кроме того, устройства служат для предупреждения оператора о любом остаточном давлении в пусковой установке скребка или приемной ловушке, если он непреднамеренно попытается открыть крышку до того, как все давление будет сброшено. Устройство предупреждения о давлении расположено в каждой из прорезей ярма, причем одна из установочных проушин прикреплена к каждой половине ярма.Затягивание крепежного винта на ниппеле обеспечивает уплотнение и блокировку шарнирной установочной пластины на установочных проушинах. Ослабление удерживающего винта приводит к разрыву уплотнения и дает оператору возможность определить, полностью ли разгружено внутреннее давление в пусковой установке скребка или приемной ловушке. Продолжительное ослабление удерживающего винта позволит отсоединить установочную пластину от установочных проушин, что позволит развести половинки вилки и открыть крышку.Есть несколько производителей торцевых затворов, но чаще всего во всем мире используются затворы Tube Turns или Modco.

Колена и изгибы

Колена и колена, устанавливаемые в трубопроводе, должны иметь минимальный радиус, в три раза превышающий диаметр магистральной трубы — трехмерные колена. Интеллектуальным свиньям может потребоваться больший радиус для диаметра колен и изгибов из-за большей длины свиней. Тройники, установленные в трубопроводе с размером выходного отверстия 75% внутреннего диаметра (ВД) магистрали, должны быть оборудованы перемычками на выходе тройника, чтобы скребки не пытались превратиться в тройник и застрять в линии.Горячие врезки более 6 дюймов. добавляемый к трубопроводу диаметр должен быть ограничен. По возможности тройники нельзя устанавливать рядом друг с другом. Обратные клапаны должны быть полностью открыты, а размеры скребков или сфер должны быть такими, чтобы скребок или сфера были больше, чем полость «чаши» обратного клапана.

Отбор свиней

Пробеги свиней на расстояние от 50 до 100 миль являются нормальными, но следует избегать пробегов свиней на расстояние более 200 миль, так как свинья может износиться и застрять в линии. Очистные скребки могут быть изготовлены из стального корпуса с полиуретановыми колпачками или дисками и поролоновых скребков с полиуретановой оболочкой, твердого уретанового диска и стального корпуса с металлическими щетками.Сушильные скребки обычно представляют собой пену низкой плотности или многоярусный уретан. Умные свиньи могут быть:

• Рассеивание магнитного потока
• Ультразвуковой
• Упругая волна / сдвиг
• Транспондер / преобразователь
• Или их комбинации

Чугунные скребки для внутреннего покрытия, как правило, представляют собой многоцелевые уретановые типы. Дозирующие скребки обычно представляют собой двунаправленную многодисковую резину, которая поддерживает эффективность до 50 миль. Свиньи, используемые для проверки препятствий, обычно бывают уретановыми, многоярусными, снабженными алюминиевой измерительной пластиной, или гелевого типа.

Сферы обычно имеют размер примерно на 2% больше, чем внутренний диаметр трубы. Чашки и диски обычно имеют диаметр от 1/16 до 1/8 дюйма больше, чем внутренний диаметр трубы. Поролоновые скребки должны быть значительно крупнее. Поролоновые скребки диаметром от 1 до 6 дюймов должны быть увеличены на 1/4 дюйма; поролоновые скребки диаметром от 8 до 16 дюймов должны быть больше от 3/8 до 1/2 дюйма; поролоновые скребки диаметром от 18 до 24 дюймов должны иметь размер от 1/2 до 1 дюйма; и поролоновые скребки диаметром от 28 до 48 дюймов должны быть увеличены на 1–2 дюйма.

Пулоуловители

Принимающий конец трубопровода должен иметь защиту от перенапряжения для приема пробок жидкости, переносимых скребками. Для жидкостных трубопроводов дополнительная емкость (резервуар) обеспечит сдерживание перенапряжения. Газовые и многофазные линии нуждаются в специально разработанных системах улавливания «пробок» для обработки периодически возникающих пробок жидкости, образующихся при очистке скребками. Когда нормальный поток газа толкает скребок по газопроводу, скорость может быть довольно большой, а скорость потока жидкости, проталкиваемой вперед, задается формулой
(уравнение.1)
где

Q L	=	расход жидкости перед скребком, B / D,
Q г	=	Расход газа за скребком, млн куб. Футов / сут,
т	=	температура, ° R,
-п.	=	давление в линии, фунт / кв. Дюйм,
и
Z	=	коэффициент сжимаемости, безразмерный.

В большинстве систем мгновенный расход жидкости и выброс «энергии» перед скребком будут превышать проектную мощность обработки и возможности приемного устройства. Уловитель пробок обеспечивает избыточную емкость в приемном сооружении и помогает рассеивать избыточную энергию, генерируемую высокоскоростной жидкой пробкой. Базовый пробкоуловитель представляет собой систему разделения жидкости, в которой поступающая жидкость попадает в трубу или сосуд большего диаметра, что обеспечивает дополнительный объем для выброса жидкости и обеспечивает отделение пара от потока жидкости.Дополнительный объем, обеспечиваемый ловушкой, снижает скорость потока и рассеивает избыточную энергию, производимую жидкой пробкой.

В другой типичной конструкции пробкоуловителя используется линейная система коллектора жидкости, прикрепленная к серии горизонтальных аккумуляторов жидкости, длина которых может составлять несколько сотен футов. Пробковый поток жидкости поступает в коллектор и рассеивается в накопителях, в то время как газ проходит через систему и выходит через коллектор для выхода пара. Пробкоуловитель может включать в себя вихревые прерыватели или другие устройства для защиты от столкновений, чтобы замедлить вытяжку жидкости и тумана на выходе пара для улавливания захваченных жидкостей.Жидкость передается из аккумуляторов на объект обработки или хранения. На рис. 3 показан пример конструкции улавливателя пробок.

• Рис. 3 — Типичный пробкоуловитель для подъема фронта двухфазного потока (любезно предоставлено AMEC Paragon).

• Рис. 3 — Типичный пробкоуловитель для подъема фронта двухфазного потока (любезно предоставлено AMEC Paragon).

Объем ловушки пробок выражается как
(Ур.2)
где

(объем) SC	=	объем ловушки, баррель,
Объем	=	объем удержания жидкости, барр.,
и
Q d	=	Расчетная скорость сброса жидкости из пробкоуловителя, Б / Д.

(уравнение 3)
, где T _R = время, в течение которого обрабатывается слаг, в днях.Объем ловушки пробок должен быть рассчитан с учетом запаса прочности не менее 25%.

Номенклатура

Q L	=	расход жидкости перед скребком, B / D,
Q г	=	Расход газа за скребком, млн куб. Футов / сут,
т	=	температура, ° R,
-п.	=	давление в линии, фунт / кв. Дюйм,
Z	=	коэффициент сжимаемости, безразмерный.
(объем) SC	=	объем ловушки, баррель
Объем	=	объем удержания жидкости, барр.
Q d	=	Расчетная скорость сброса жидкости из пробкоуловителя, Б / Д.
T R	=	время, в течение которого обрабатывается слаг, в днях

Список литературы

Используйте этот раздел для цитирования элементов, на которые есть ссылки в тексте, чтобы показать ваши источники.[Источники должны быть доступны читателю, т. Е. Не внутренний документ компании.]

Интересные статьи в OnePetro

Чин, Дж. & Факас, Э. 2004. Оценка наземных и подводных систем запуска свиней. Международное общество морских и полярных инженеров. СОПЭ-2-04-177

Комб, Д. Г., & Волос, Д. 2011. Проблемы с операционным скребком в трубопроводах с низким расходом нефти. Общество инженеров-нефтяников. http://dx.doi.org/doi:10.2118/143748-MS

Фунг, Г., Backhaus, W. P., McDaniel, S., & Erdogmus, M. 2006. Свинью или не свинье: опыт марлина с застрявшей свиньей. Конференция оффшорных технологий. http://dx.doi.org/doi:10.4043/18387-MS

Ли, Д., Ай, М., Чжан, П., Мяо, К., и Ван, Ю. 2011. Как определить цикл очистки газопровода. Международная конференция по нефтяным технологиям. http://dx.doi.org/doi:10.2523/15180-MS

Зайнал Абидин, С., Норман, А., Хайрил Хинг, А., Джузайми, Н., Исмаил, М., и Алиас, М. 2014.Очистка трубопроводной сети по состоянию. Конференция оффшорных технологий. http://dx.doi.org/doi:10.4043/24927-MS

Внешние ссылки

Как работает очистка трубопроводов от Rigzone

Свинья По Википедии

Что мы действительно знаем о очистке и очистке трубопроводов? Рэнди Л. Робертс

См. Также

Трубопроводы и трубопроводные системы

Трубопроводы

Соображения и стандарты проектирования трубопроводов

Оценка падения давления в трубопроводе

PEH: Трубопроводы и трубопроводы

Трубопроводы — PetroWiki

Трубопроводная система, которая передает добычу отдельной скважины или группу скважин от центрального объекта к центральной системе или месту терминала, представляет собой собирающий трубопровод.Как правило, система сборных трубопроводов представляет собой серию трубопроводов, которые текут от скважинных производственных объектов на добывающем месторождении к собирающему «магистральному» трубопроводу.

Системы сбора

Системы сбора

обычно делятся на одну из четырех категорий:

1. Одноствольные системы с «боковыми» линиями от каждой скважины.
2. Петлевые системы, в которых основная леска имеет форму петли вокруг поля.
3. Многоствольная система, в которой несколько основных линий отходят от центральной точки.
4. Комбинации категорий с 1 по 3.

Для выбора наиболее желательной компоновки требуется экономическое исследование, которое учитывает множество переменных, таких как:

• Тип резервуара
• Форма резервуара
• Способ использования земли над водохранилищем
• Имеющийся и допустимый расход
• Давление и температура подачи и закрытия
• Климат и топография местности
• Основной пункт назначения нефти или газа

Системы сбора обычно требуют труб малого диаметра, которые проходят на относительно короткие расстояния.Отводные боковые линии обычно имеют длину от 2 до 8 дюймов. Системы сбора должны быть спроектированы таким образом, чтобы минимизировать падение давления без необходимости использования труб большого диаметра или использования механического оборудования для повышения давления (насосы для жидкости и компрессоры для газа) для перемещения объема жидкости. Для линий сбора природного газа можно использовать уравнение Веймута для определения размера трубы.

Магистральные трубопроводы

Магистральные трубопроводы «по пересеченной местности» будут собирать продукт из многих источников «поставки» и «доставлять» его одному или нескольким конечным потребителям.Есть три основные категории магистральных трубопроводов:

• Природный газ — только природный газ
• Товар
• Перевозят ряд переработанных или очищенных нефтепродуктов, например:

1. Переработанный сжиженный природный газ — бутан и пропан
2. Бензин
3. Дизель
4. Топливные нефтепродукты

Транспортировать нерафинированную сырую нефть с производственных площадей на большие складские площади или непосредственно на нефтеперерабатывающие заводы

Для магистральных трубопроводов обычно требуются трубы гораздо большего размера, чем для систем сбора.Системы передачи обычно рассчитаны на большие расстояния и потребуют оборудования для повышения давления на маршруте.

Наземные трубопроводы

При проектировании, строительстве и эксплуатации трубопроводной системы необходимо учитывать множество факторов. После того, как основной внутренний диаметр трубы определен с использованием соответствующей формулы расхода, необходимо рассмотреть другие важные проектные параметры.

Для приложений в США, трубопроводы сбора, передачи и распределения регулируются постановлениями и законами, которые на национальном уровне находятся в ведении США.S. Департамент транспорта (DOT). Правила содержатся в Сводах федеральных правил (CFR), раздел 49:

• Часть 190 ^[1] Правоприменительные процедуры
• Детали 191 ^[2] и 192 ^[3] Трубопроводы природного газа
• Часть 193 ^[4] Трубопроводы сжиженного природного газа
• Часть 194 ^[5] Планы реагирования на нефтепровод
• Part 195 ^[6] Трубопроводы для опасных жидкостей (например, сырой нефти и нефтепродуктов)
• Часть 198 ^[7] Государственные гранты
• Part 199 ^[8] Тестирование на наркотики

Правила включают отраслевые нормы, руководства и стандарты, включая ANSI / ASME B31.4, B31.8 и другие.

На международном уровне многие страны приняли нормативные акты США и отраслевые кодексы, руководства и стандарты. В некоторых странах действуют разные требования, законы и постановления, и с каждой из них следует проконсультироваться перед проектированием и строительством трубопровода. По большей части эти правила аналогичны правилам в США, и, следовательно, следующие ниже комментарии, основанные на стандартах США, в целом справедливы и для других стран. Даже трубопроводы, на которые не распространяются специальные правила, следует проектировать, строить и эксплуатировать в соответствии с отраслевыми нормами, правилами и стандартами, поскольку они основаны на надежной инженерии и опыте эксплуатации.

Выбор трубы и толщина стенки

Тип трубы и толщина стенки должны определяться для каждого случая применения. Следуя проектным требованиям Части 192 для природного газа, Части 193 для сжиженного природного газа (СПГ) и Части 195 для трубопроводов сырой нефти и нефтепродуктов, материалы труб и толщину стенок могут быть определены с использованием соответствующей формулы. Как описано на странице, посвященной расчетам падения давления в трубопроводах и трубопроводных системах, толщина стенки будет определяться следующим образом:

• Давление рабочее (максимальное и нормальное)
• Рабочая температура
• Прочие расчетные факторы (в зависимости от типа трубопровода и применимых нормативов)
• Материал трубы

ПВХ, стекловолокно, полипропилен и другие материалы могут использоваться в системах низкого давления и коммунальных службах.Нормы ANSI / ASME B31.4, B31.8 и DOT допускают использование альтернативных материалов в очень ограниченных областях применения. Тем не менее, стальные трубы потребуются в большинстве случаев добычи нефти и газа и трубопроводов. ANSE / ASME A53 ^[9] и A106 ^[10] и API 5L ^[11] бесшовные стальные трубы, сваренные под флюсом и сваренные под флюсом стальные трубы (SAW) коммерчески доступны и чаще всего используются в трубопроводных системах. Бесшовные трубы редко используются в трубопроводах из-за более высокой стоимости единицы и ограниченной доступности.С точки зрения конструкции и нормативных требований, трубы, изготовленные с использованием швов ВПВ и ПАВ, эквивалентны бесшовным трубам и являются менее дорогостоящими. Примечание: это не относится к трубопроводным системам, разработанным в соответствии со стандартом ANSI / ASME B31.3. ^[12]

Обычно для трубопроводов высокого давления выбираются трубы более высокого качества (например, API 5L, классы X42, X52, X60 и X65), потому что можно использовать трубы с гораздо более тонкими стенками, что значительно снижает затраты на трубы. Также достигается экономия затрат на строительство, поскольку сокращается время сварки и снижаются затраты на транспортировку / погрузочно-разгрузочные работы.

Выбор материала

Фитинги, фланцы и клапаны должны соответствовать спецификации и классу давления трубы, выбранной для трубопроводов. Материалы для трубопроводов обычно соответствуют отраслевым нормам и стандартам, включая:

• Стандарт ANSI / ASME B16.5 ^[13]
• Стандарт ANSI / ASME B16.9 ^[14]
• Стандарт ANSI / ASME B31.4 ^[15]
• Стандарт ANSI / ASME A105 ^[16]
• Стандарт ANSI / ASME A106 ^[10]
• Стандарт ANSI / ASTM A234 ^[17]
• Стандарт ANSI / ASTM A420 ^[18]
• Стандарт ANSI / ASTM A694 ^[19]
• Стандарт API 6D ^[20]
• Стандарт API 6H ^[21]
• MSS Spec.44 ^[22]
• MSS Spec. 75 ^[23]

Фитинги могут быть согласованы с трубами более высокого класса API 5L, класса X. Подробная информация о материалах обсуждается на странице по номинальным значениям для клапанов, фитингов и фланцевых давлений.

Выбор маршрута и обследование

Выбор маршрута очень важен для успешного проектирования трубопровода. Это требует внимательного изучения:

• Местность
• Естественные препятствия, такие как

• Искусственные препятствия, такие как
  • шоссе
  • Дороги
  • Железные дороги
  • Здания
• Плотность населения

Некоторые полезные средства в процессе маршрутизации включают:

• Топографические карты
• Аэрофотосъемка
• Спутниковый снимок
• Карты собственности
• Физический осмотр

Конструктивность является важным фактором при выборе маршрута.Как правило, минимальная рабочая полоса отвода трубопровода (ROW) для 2-дюймовой. Ширина трубопровода составляет от 35 до 40 футов, а рабочая зона должна быть достаточно ровной. Для трубы большего диаметра требуется более широкая полоса отвода, потому что для большей трубы требуется более крупное оборудование для обработки труб (боковые стрелы), более широкие канавы и более широкие отвалы. Строительные рабочие полосы шириной от 80 до 100 футов являются типичными для ширины полосы от 4 до 12 дюймов. Ширина полосы отвода трубопровода и конструкции более 200 футов является обычной для труб диаметром от 30 до 36 дюймов. Предлагаемый маршрут должен быть исследован для:

• Определить точную длину предполагаемого трубопровода
• Определить физический рельеф
• Обнаружение естественных и искусственных препятствий
• Проверка границ собственности

После подтверждения работоспособного маршрута начинается получение разрешений на полосу отвода и регулирующих органов.

Полоса отвода (ROW)

Приобретение частных и государственных полос землеотвода и соответствующих государственных разрешений является основным компонентом процесса строительства трубопровода. В аренде нефти и газа часто есть положения, позволяющие производителю устанавливать скважины, выкидные трубопроводы, производственные мощности, а также перерабатывающие и складские помещения без необходимости приобретения дополнительных участков землеотвода или объектов собственности. Однако производители не имеют права скрещивать:

• Дороги общего пользования
• Автомобильные дороги, железные дороги
• Реки
• Ручьи / ручьи юрисдикции
• Водно-болотные угодья
• Существующие ранее сервитуты или полосы отвода

Для трубопроводов сбора и передачи необходимо приобрести полосу отвода или сервитут, который требуется для системы трубопроводов.Обычно приобретаются сервитуты, которые предоставляют владельцу трубопровода право эксплуатировать и обслуживать трубопровод и сопутствующие объекты. В некоторых случаях земля отвода может быть приобретена «за плату», если сервитут приобретается в собственность.

Разрешения и особые условия

Разрешения необходимы для прокладки трубопроводов через дороги общего пользования, дороги, улицы и любые другие виды общественного транспорта. Разрешения должны быть получены от федерального, государственного или местного органа власти, обладающего юрисдикционными полномочиями.Специальные сервитуты или разрешения также должны быть получены от железных дорог и других трубопроводов.

Существуют специальные требования к конструкции труб, проложенных через шоссе, дороги, улицы и железные дороги, которые предусмотрены в ANSI B31.4, B31.8 и правилах DOT. Трубы с более толстыми стенками (требуются из-за более низких расчетных факторов снижения номинальных характеристик), обсадные трубы, гидростатические и неразрушающие испытания и другие особые требования оговариваются в применимых нормах, правилах и отраслевых стандартах.

Особые требования к установке являются обычными, так как небольшое количество автомагистралей, дорог общего пользования или улиц, если таковые имеются, можно вырубить открытым способом и окопать. Железные дороги не допускают установку традиционных траншей в карьерах. Трубопровод должен устанавливаться методами мокрого или сухого бурения, туннелирования или горизонтально-направленного бурения (ГНБ). Эти методы описаны позже.

Экологические требования оказывают большое влияние на трубопроводную промышленность. Трубопроводы не могут быть построены на определенных заболоченных территориях, болотах, болотах, реках, ручьях или ручьях, где установка и эксплуатация трубопровода может повлиять на чувствительную экологию и окружающую среду.В США Инженерный корпус армии США (COE) имеет основную юрисдикцию над этими территориями, а другие федеральные агентства, такие как Служба рыбного хозяйства и дикой природы США, имеют вторичную юрисдикцию. Во всех штатах теперь есть природоохранные или аналогичные агентства, которые также обладают юрисдикцией во многих из этих областей. На международном уровне во многих странах действуют законы и постановления, защищающие природные ресурсы. Перед окончательным выбором маршрута необходимо изучить несколько вопросов, включая, помимо прочего:

• Исторически значимые памятники
• Археологические памятники
• Вымирающие виды

Для работы на чувствительных территориях и вокруг них необходимо получать специальные разрешения.В США разрешения от COE требуются для пересечения рек, судоходных ручьев / ручьев, водно-болотных угодий и других регулируемых вод.

Нормативы и требования по охране окружающей среды и природных ресурсов применяются не только к регулируемым трубопроводам сбора, передачи и распределения, но также применяются к выкидным трубопроводам и производственным объектам, построенным в рамках договоров аренды нефти и газа. Потенциальное влияние этих проблем на стоимость должно быть серьезно рассмотрено в процессе проектирования трубопровода.

Защита от коррозии

Стальные трубы и трубопроводы должны быть защищены от воздействия внешней и внутренней коррозии.Материалы трубопроводов из цветных металлов, такие как стекловолокно, ПВХ и полипропилен, не подвергаются таким же коррозионным воздействиям и требуют небольшого внимания. Отраслевые нормы и стандарты, а также правила DOT требуют, чтобы трубопроводы, вспомогательное оборудование и оборудование были защищены от воздействия коррозии. NACE имеет стандарты, предписывающие защиту от коррозии, необходимую для трубопроводов — стандарт NACE MR01-76, ^[24], RP200, ^[25], и RP572. ^[26]

Внутренняя коррозия

Внутренняя коррозия может быть вызвана присутствием CO ₂ , воды, H ₂ S, хлоридов (соленая вода), бактерий, жидкостей для заканчивания скважин или других веществ в добываемых углеводородах.Когда CO ₂ или H ₂ S смешивается с кислородом и / или водой, образуются кислоты, которые разрушают сталь. Когда CO ₂ или H ₂ S смешивается с кислородом и / или соленой водой, возникает сильная коррозия. Определенные типы бактерий, часто встречающиеся в продуктивных пластах, также могут атаковать и разрушить сталь. Любой из внутренних коррозионных агентов по отдельности или в комбинации может вызвать утечки и серьезные выбросы.

Потенциальные коррозионные вещества обычно можно определить по химическому анализу добытых углеводородов.В случаях, когда присутствуют высокие концентрации CO ₂ , H ₂ S или других высококоррозионных химикатов, в конструкцию трубы может быть добавлена ​​дополнительная толщина стенки трубы, чтобы учесть потенциальные коррозионные эффекты. Обычно это не рекомендуется, поскольку коррозия может быть локализована, а ее скорость трудно предсказать. В большинстве случаев удаления кислорода и воды из жидкости достаточно для борьбы с потенциальной коррозией. Если это нецелесообразно, используются химические вещества, ингибирующие коррозию, внутренние покрытия и коррозионно-стойкие материалы.

Внутренняя коррозия также может быть вызвана эрозией или износом. Чрезмерно высокие скорости в жидкостных и многофазных жидкостных системах могут вызвать эрозию или износ внутренней стенки трубы, а также фитингов и клапанов. Условия, вызывающие механическую эрозию, можно смягчить за счет правильного выбора размера и конструкции трубы.

Коррозионное воздействие углеводородного флюида может со временем измениться по мере изменения химического состава добываемого флюида или развития бактерий, которых раньше не было. Если после начала эксплуатации образуются неизвестные коррозионные вещества, химическая обработка может быть лучшим решением.

Наружная коррозия — подземные трубопроводы

Внешняя коррозия поражает подземные и наземные трубы. Закопанная труба подвергается катодным и гальваническим воздействиям. Надземная труба подвержена атмосферной коррозии и гальваническому воздействию.

Катодное воздействие происходит, когда стальная труба проложена под землей. Железо и другие материалы, такие как почвы, обладают небольшими электрическими потенциалами. В естественном процессе преобразования металлов обратно в их элементарное или естественное состояние имеет место электролитическая проводимость.Незащищенная стальная труба становится анодом (положительно заряженным) и переносит материал с помощью электронов на катодный (отрицательно заряженный) материал, который является почвой или окружающей средой. Металл трубы буквально уносится за счет электрического тока между анодом и катодом. Вода, содержащаяся в почве и других средах, служит электролитом, способствующим переносу электронов.

Для противодействия катодному воздействию труба покрывается антикоррозийными материалами, а на трубопровод устанавливаются системы катодной защиты.Покрытие должно обеспечивать эффективную «изоляцию» от окружающей среды, но должно быть достаточно прочным, чтобы выдерживать рабочие температуры, быть устойчивым к почве и выдерживать физическое обращение.

Существует ряд экономичных и коммерчески доступных систем покрытия, в том числе:

• Экструдированные системы (полиэтилен или полипропилен поверх асфальтовой мастики или бутилового клея)
• Ленточные покрытия (полиэтилен, поливинил или каменноугольная смола поверх бутилмастичного клея)
• Эпоксидная смола, связанная плавлением (тонкая пленка)
• Каменноугольная эпоксидная смола

Эпоксидная смола, связанная плавлением (FBE), является наиболее популярной системой покрытий, поскольку она:

• Отличные изоляторы
• Устойчивы к углеводородам, кислотам и щелочам
• Не подвержены влиянию температуры
• Не требует грунтовки
• Может наноситься на готовые сварные швы (монтажные стыки)

Системы ленточного покрытия и системы каменноугольной эмали становятся все менее популярными.Ленточное покрытие сложно наносить, и особенно трудно его использовать на трубах большого диаметра. Ряд систем с ленточным покрытием испытали отказы за относительно короткие промежутки времени из-за неправильного применения. Каменноугольная эпоксидная смола становится все менее востребованной из-за некоторых проблем со здоровьем и окружающей средой, возникающих во время ее нанесения.

В дополнение к антикоррозийным системам покрытия труб, к трубопроводу добавляются системы катодной защиты для защиты трубы в местах разрыва системы покрытия.В системе катодной защиты используется либо наведенный ток, либо расходуемый анод для защиты подземной трубы. Система катодной защиты меняет процесс электролитической проводимости и использует приложенный электрический ток или другой металлический предмет (жертвенный анод), чтобы сделать трубу катодом. Проще говоря, приложенный ток меняет естественный поток электронов из трубы в окружающую среду, чтобы предотвратить потерю ионов металлов. Расходуемый анод, сделанный из металла с более высоким потенциалом, такого как магний, находится в контакте с трубой и окружающей средой.Анод отдает свои электроны (металл) вместо стальной трубы.

Системы с протекторным анодом проще и дешевле, чем системы с подаваемым током. В наземных трубопроводах обычно используется магний, а в морских — цинковые или алюминиевые аноды. Системы с наложенным током намного сложнее и требуют внешних источников питания и инверторов переменного / постоянного тока или выпрямителей для подачи тока в трубу.

Проектирование систем катодной защиты требует специальной подготовки и может быть очень сложным.Необходимо провести подробные исследования почвы для определения электрического потенциала и удельного сопротивления почвы или окружающей среды, потенциалов между трубами и почвой и ряда других критериев. Дизайн системы должен выполняться специалистом по катодной защите.

Гальваническая коррозия

Еще одним важным аспектом антикоррозионной системы является предотвращение гальванической коррозии. Гальваническая коррозия вызывается границей раздела разнородных металлов с разными электролитическими потенциалами. Разные металлы будут приобретать или терять электроны друг от друга или друг от друга, в результате один из металлов эффективно утекает и теряет материал.Стальная труба, которая претерпевает резкие изменения в среде, будет вести себя как разнородные металлы и вызывать гальваническое воздействие. Труба, переходящая из-под земли в надземную, может испытывать гальваническую коррозию. Соединение материалов, таких как углеродистая сталь с нержавеющей сталью, вызовет коррозию углеродистой стали.

Изоляционные фланцы или соединения могут использоваться для противодействия гальваническим воздействиям. Следует приложить усилия, чтобы избежать взаимодействия разнородных материалов в конструкции системы.

Атмосферная коррозия

Эффекты атмосферной коррозии очевидны. Голая сталь быстро подвергается коррозии при воздействии:

• Влажность
• Соль
• Химические вещества (загрязнение)
• Тепло
• Холодный
• Воздух (кислород)

Трубопроводы и оборудование, ежедневно подвергаемые воздействию атмосферных явлений, должны быть защищены антикоррозийными покрытиями. Хорошие системы лакокрасочного покрытия, такие как эпоксидные смолы, и регулярное техническое обслуживание обычно обеспечивают надлежащую защиту надземных сооружений.

Объектам, подвергающимся тяжелой эксплуатации, например, на море, могут потребоваться более обширные системы защиты. Существует ряд альтернативных систем покрытия, которые обсуждаются в разделе о морских трубопроводах.

Сварка и соединение труб

Способы, используемые для соединения стыков или сегментов труб, очень важны и имеют решающее значение для конструкции трубопровода. Стандарты ANSI / ASME B31.3, ^[12] B31.4, ^[14] и B31.8, ^[27] , а также правила DOT определяют методы сварки и соединения труб.Каждый тип материала трубы имеет методы соединения или соединения, разработанные для обеспечения того, чтобы соединение было таким же прочным, как соединение трубы, или прочнее. Стекловолоконные, ПВХ и другие типы пластиковых труб могут иметь раструбные и гладкие соединения, которые являются механическими, резьбовыми или клееными. Полипропиленовые и полиэтиленовые трубы, которые часто используются в системах с углеводородами очень низкого давления, используют сварное соединение плавлением. Однако для большинства трубопроводов углеводородов требуются стальные трубы.

Для большинства стальных трубопроводов предпочтительным методом соединения труб является сварка.Стандарт API 1104 ^[28] и ASME Sec. IX нормативов по котлам и сосудам высокого давления определяют требования к сварке стальных труб. Ручные и автоматические сварочные процессы используются на трубопроводах как на суше, так и на море. Экранированная дуговая сварка металлом (SMAW), или сварка палкой, является наиболее распространенным ручным процессом, используемым на трубопроводах из углеродистой стали, но разработка и использование труб из углеродистой стали более высокого качества (например, API 5L X65 и X70) потребовали разработки процессов сварки и металлургии, совместимых с высокоуглеродистыми сплавами.Для нержавеющих сталей и других сплавов могут потребоваться специальные сварочные процессы.

Разработка надежных и экономичных автоматических сварочных аппаратов также оказала значительное влияние на трубопроводную промышленность. Автоматические сварочные аппараты могут быть внешними или внутренними для труб большого диаметра.

Необходимо спроектировать каждое сварное соединение и разработать спецификацию процедуры сварки (WPS) для трубы. Каждый WPS определяет:

• Тип свариваемой трубы (спецификация, марка и т. Д.)
• Тип и спецификация трубного соединения [например, укажите фаску (и), угол, уступ и расстояние / выравнивание]
• Толщина материала или диапазон применимых толщин
• Тип и размер сварочных стержней
• Положение и направление сварного шва
• Напряжение / сила тока
• Предварительный / последующий нагрев
• Снятие напряжения

WPS должно быть физически подтверждено путем фактической сварки испытательного «ниппеля» и проведения разрушающих испытаний в соответствии с требованиями API и / или ASME.После подтверждения спецификации записывается запись квалификации процедуры (PQR), подтверждающая WPS. Сварщики должны иметь квалификацию для выполнения сварных швов в соответствии со стандартом API 1104 ^[28] или ASME Sec. IX. ^[29] Каждый сварщик выполнит пробную сварку трубы, используя WPS, и получит квалификацию в соответствии с процедурой. Стандарт API 1104, ^[28] ASME Sec. IX, ^[29] и DOT определяют и определяют квалификацию сварщика.

Существуют и другие приемлемые методы соединения труб.Стальная труба может быть резьбовой и соединительной или иметь различные механические соединения. Применение стальных труб с резьбой обычно ограничивается небольшими диаметрами, 4 дюйма и меньше. Трубы большего диаметра сложно правильно соединить, а трубопроводы с резьбой большого диаметра не всегда доступны. Стеклопластиковые трубы, используемые в промышленности, могут иметь резьбу или соединения, сваренные с помощью сварки растворителем. ПВХ может иметь соединения, выполненные сваркой растворителем, или могут иметь раструбные механические соединения. Отраслевые нормы и стандарты, а также правила DOT признают другие методы соединения, но ограничивают использование труб, кроме стальных.

Процесс строительства газопровода

Далее описывается традиционный процесс строительства наземного трубопровода.

Очистка / подготовка полосы отвода

Перед началом строительных работ должны быть завершены любые отложения, контроль эрозии, строительные ограждения и другие подготовительные работы. Вся растительность очищена и выкорчевана, верхний слой почвы удален (при необходимости), а рабочая полоса отвода профилирована.

Трубопровод

После подготовки полосы отвода труба загружается на грузовики-платформы.Перед разгрузкой салазки трубопровода (обычно бревна твердых пород размером 4 дюйма × 6 дюймов × 4 фута) сбрасываются вдоль полосы отвода и помещаются под трубу. Грузовики едут по полосе отвода, а труба разгружается, стык за стыком / конец в конец, с помощью боковых стрел или кранов.

Углубление

Канава выкапывается вдоль осевой линии трубопровода с использованием землеройных машин, экскаваторов, экскаваторов-погрузчиков и другого землеройного оборудования. Трубопроводы обычно заглубляются с минимальным покрытием 36 дюймов (нормативные требования DOT).В уплотненных породах минимальное покрытие колеблется от 18 до 24 дюймов. Покрытие для участков класса 1 составляет 18 дюймов; покрытие для классов 2-4 (железные дороги, автомагистрали и дороги общего пользования) составляет 24 дюйма.

Сварка

Труба, натянутая вдоль полосы отвода, сваривается прогрессивным способом. Боковые балки будут работать вдоль полосы отвода, поднимая трубу, в то время как бригада выравнивает трубу для подготовки к сварному шву «стрингера». Как правило, сварщик или сварщики (в зависимости от размера трубы) будут работать с бригадой по выравниванию, выравнивать трубу и наносить первоначальный сварной валик.Группа сварщиков будет следовать сразу за сварщиком (-ами) стрингера и наложить «горячий проход» валик или сварной шов. Следующие сварщики будут выполнять последние проходы сварочного материала.

Полевые стыки и антикоррозийное покрытие и проверка

Когда сварка завершена, бригады монтажных соединений очищают области сварных швов и короткие прилегающие стальные поверхности с обеих сторон сварного шва и наносят покрытие монтажных швов. Любой неразрушающий контроль сварных швов, такой как рентгеновский контроль, будет завершен до нанесения покрытия на стыки.После завершения нанесения покрытия на полевые стыки труба проверяется с помощью оборудования для обнаружения «выходных дней» (низковольтное оборудование постоянного тока, которое показывает, где покрытие трубы и полевые стыки имеют разрывы или разрывы), и устраняются аномалии и разрывы в покрытии.

Трубка опускная

После завершения работ по нанесению стыка и проверки покрытия трубу опускают и укладывают в канаву с помощью боковых стрел или другого спускового оборудования.

Засыпка, очистка и восстановление

После завершения спуска трубы траншея засыпается, а полоса отвода очищается и протравливается.Полоса отвода тщательно заделана, трава и растительность заново засажены, и все специальные меры по восстановлению или очистке выполнены.

Переходы автомобильные, автомобильные, железнодорожные и речные

Автомагистраль, дорожные переходы редко устанавливаются традиционными методами открытой траншеи. Как правило, эти переходы устанавливаются методом мокрого или сухого прохода. Бурение выполняется установками, которые похожи на очень маленькие буровые установки, уложенными горизонтально и помещенными в предварительно выкопанные ямы уровня бурения.”Буровая установка сверлит под зоной пересечения, и труба или обсадная труба устанавливаются. Мокрый метод использует буровую установку и обеспечивает циркуляцию воды или бурового раствора через буровую штангу, чтобы открыть небольшое пилотное отверстие, затем протягивает режущую головку размером с трубу или обсадную колонну обратно к буровой установке, вырезая отверстие, достаточно большое для размещения трубы или обсадной колонны . Метод «сухого» ствола аналогичен, но обсадная труба или несущая труба оснащена режущей головкой и используется для просверливания отверстия и остается на месте после завершения бурения.Отверстие просверливается всухую и не использует воду или жидкость для облегчения операции бурения. Железнодорожные переезды никогда не бывают открытыми и всегда надоедают. Обычно на железных дорогах требуется, чтобы отверстия выполнялись методом сухого сверления. И мокрый, и сухой методы ствола ограничены расстоянием, на котором они эффективны и практичны.

Переходы через реки в настоящее время обычно устанавливаются методом ГНБ. Инженерный корпус США может разрешить рытье рек открытым способом, но установка ГНБ стала более экономичной.В методе ГНБ используется буровая установка с компьютерным управлением, которая управляет направленным пилотным буровым станком с мокрым стволом, которым можно точно управлять с буровой установки. Наклонно-направленное бурение может пробурить пилотную скважину на расстояние до мили или более и пробить отверстие до буровой установки, достаточно большое для установки несущей трубы. «Бурильная» колонна или тяговая секция трубы свариваются вместе на выходной стороне буровой установки, проходят предварительные испытания, а затем отводятся обратно на сторону буровой установки вслед за расширителем.

Метод HDD может использоваться для устройства длинных автомагистралей и автомобильных переходов, таких как межгосударственные шоссе и автострады.Методы мокрого и сухого ствола ограничены длиной в несколько сотен футов, что требует многократного просверливания, чтобы пересечь расстояния, обычно требуемые для пересечения межгосударственных автомагистралей и автострад.

Галстуки

Бригада, или бригады, как правило, выполняет все врезки трубопроводов вдоль строительного коридора. Бригада по монтажу выполняет окончательную сварку в местах соединения, где прогрессивная сварка не может выполнить окончательные швы. Врезки выполняются в таких местах, как шоссе, дороги, железные дороги, пересечения рек и ручьев, а также на участках сопротивления и т. Д.Бригада по монтажу обычно имеет оборудование для земляных работ и обработки труб, а также специальных сварщиков.

Детали конструкции

Фиг. 1 с по Фиг. 11 иллюстрируют типичные детали конструкции. Администратор по охране труда. (OSHA) является агентством DOT и предоставляет дополнительные федеральные нормы и правила, касающиеся проектирования, строительства и испытаний трубопроводов. ^[30] , ^[31]

• Фиг.1 — Типичная полоса отвода через обсаженный железнодорожный переезд (любезно предоставлено AMEC Paragon).

• Рис. 2 — Типичная полоса отвода с обсаженной магистралью / пересечением дорог (любезно предоставлено AMEC Paragon).

• Рис. 3 — Типовые детали уплотнения корпуса, изолятора и вентиляционного трубопровода для Рис. 1 и Рис. 2 (любезно предоставлено AMEC Paragon).

• Рис. 4 — Типичные детали закладки трубопровода (любезно предоставлено AMEC Paragon).

• Рис. 5 — Типовые детали минимального зазора между несколькими пересечениями трубопровода (любезно предоставлено AMEC Paragon).

• Рис. 6 — Типичные детали покрытия трубопровода в переходной зоне, чуть ниже и чуть выше отметок (любезно предоставлено AMEC Paragon).

• Рис. 7 — Типичная полоса отвода дороги / пересечения дороги без покрытия (любезно предоставлено AMEC Paragon).

• Рис. 8 — Типичная полоса отвода, пересекающая небольшой ручей, канал или канаву без ограждения (любезно предоставлено AMEC Paragon).

• Рис. 9 — Различные типы плотностных анкеров и обычные механические анкеры (любезно предоставлено AMEC Paragon).

• Рис. 10 — Типовые веса монтируемых железобетонных трубопроводов (любезно предоставлены AMEC Paragon).

• Фиг.11 — Типовой предупреждающий знак для трубопровода природного газа для установки на железной дороге, шоссе / дороге, переходах через канавы, границах владений и т. Д. (Любезно предоставлено AMEC Paragon).

Морские трубопроводы

Конструкция морского трубопровода отличается в первую очередь требованиями окружающей среды и процессом установки. Трубы, используемые в морских условиях, подвергаются высоким изгибающим напряжениям — потенциальным силам сжатия на трубу, установленную на большой глубине и в среде с низкой плотностью.До недавнего времени размер трубопровода был сильно ограничен, но технологические разработки и усовершенствованные методы строительства позволили морским трубопроводам продолжать увеличиваться в размерах и пропускной способности. Трубопроводы строятся все глубже и глубже. Трубопроводы до 28 дюймов. диаметром теперь устанавливаются в глубоководных приложениях до 7000 футов воды.

Типовой проект

Материалы трубопроводов, используемых в морских трубопроводах, по существу те же, что и материалы, используемые в береговых трубопроводах.Когда трубопровод спроектирован в соответствии со стандартом ANSI / ASME B31.8, расчетный коэффициент 0,72 используется для большей части расчета толщины стенки трубопровода, а расчетный коэффициент 0,50 используется в стояке и часто на первых 300 футах трубы. примыкает к стояку. Труба больше 10 дюймов. номинальный размер, установленный в соленой воде с низкой плотностью, обычно имеет тенденцию плавать. Иногда это можно преодолеть, используя большую толщину стенки, чем это необходимо для утяжеления трубы. Обычно более экономично использовать утяжеляющее бетонное покрытие или прокладывать линию во влажном состоянии, чтобы получить необходимую устойчивость на дне.Как правило, трубы рассчитаны на удельный вес 1,35.

Труба должна иметь достаточную толщину стенки, чтобы выдерживать внутреннее рабочее давление, напряжения изгиба и внешние силы сжатия. Высокопрочные высококачественные трубы, такие как API 5L Grade X65 и выше, часто используются для строительных, конструктивных, эксплуатационных и экономических соображений.

Расчет минимального радиуса изгиба для трубы с бетонным покрытием выражается в формуле. 9,36 .

где

Модуль упругости

R	=	радиус изгиба, дюйм,
E	=	для бетона = 3 000 000 фунтов на квадратный дюйм,
С	=	радиус трубы + толщина эмали + толщина бетона, дюймы,
и
S B	=	2500 фунтов на кв. Дюйм.

Минимальный радиус изгиба стали выражается как

где

Минимальный предел текучести, указанный для трубы Модуль упругости Коэффициент напряжения

S Y	=	, psi,
-п.	=	расчетное давление, psi
D	=	Наружный диаметр трубы, дюйм.
т	=	Толщина стенки трубы, дюйм.
R	=	радиус изгиба, дюйм.
E	=	для стали = 30 000 000 фунтов на квадратный дюйм.
С	=	радиус трубы, дюйм.
и
f	=	: используйте от 75 до 85% для морского проектирования.

На большой глубине доступны компьютерные программы для расчета напряжения, которое необходимо поддерживать на трубе для поддержания приемлемого радиуса изгиба.Это сложный расчет, который должен учитывать конкретные возможности укладочной баржи. На большой глубине толщину стенки могут определять напряжения укладки и напряжения обрушения. Кроме того, могут потребоваться ограничители пряжки для ограничения длины пряжки, если она вызвана проблемой установки (например, потерей достаточного натяжения).

Строительство

Морские трубопроводы сооружаются с использованием барж-укладчиков или специальных судов. Каждая операция в процессе строительства трубопровода, за исключением закладки труб, происходит на барже-укладчике.Трубу хранят, подготавливают, сваривают, покрывают, проверяют и спускают с укладочного судна. Труба опускается с задней части баржи с помощью сложной системы динамических позиционеров, роликов, натяжителей тросов, поплавков и длинной регулируемой стрелы или стингера. Труба протягивается позади и ниже укладочной баржи и принимает S-образную или J-образную форму. При S-образной прокладке труба укладывается горизонтально на барже, что позволяет использовать несколько сварочных станций. Труба покидает баржу через жало, контролирующее кривизну «перегиба».Напряжение в якорях баржи контролирует радиус кривизны «прогиба», который возвращает трубу в горизонтальное положение на морском дне. На очень большой глубине невозможно контролировать перегиб с помощью жала, поэтому используется J-образная укладка, когда труба выходит из баржи вертикально. J-образная укладка требует, чтобы на барже была мачта, чтобы удерживать длину трубы, в то время как все сварочные работы выполняются в одном месте.

Независимо от того, какая система используется, труба испытывает огромные изгибающие силы, вызванные весом трубы, движением судна и радиусом изгиба.Радиус регулируется системами натяжителей. Труба должна быть спроектирована так, чтобы напряжение, вызванное осевым растяжением и изгибающим моментом, находилось в допустимых пределах.

Скорость укладки, волнение моря и другие факторы могут вызвать коробление трубы. Чем глубже прокладка, тем больше вероятность изгиба трубы. Трубу можно прокладывать на мелководье, не более 50 футов, с помощью буровой баржи или самоподъемной баржи. Буровые и самоподъемные баржи работают так же, как и укладочные баржи.

Закапывание труб производится плугом или водометом. Плуги используются на глубоководных и более плотных глинах и могут использоваться одновременно с укладочной баржей. Струйные системы могут использоваться в воде на глубине примерно до 300 футов. Дайверы могут вручную спустить трубу на мелководье, но чаще струйная установка используется для закапывания трубы после ее укладки. На мелководье (50 футов или меньше) для рытья траншеи для труб можно использовать земснаряд.

В США минимальное покрытие, необходимое для трубопровода на глубине до 200 футов, составляет 36 дюймов.Нет требований к заглублению трубы в воду на глубине более 200 футов. Обычно труба заглубляется с 5-футовым покрытием на протяжении первых 300 футов от стояка платформы, 16 1/2 футов в зонах якорной стоянки и 10 футов на фарватерах. Посторонние трубопроводы обычно пересекаются, и может возникнуть необходимость опустить заграничный трубопровод. Минимум 18 дюймов Должно сохраняться разделение, и часто между линиями укладываются сочлененные бетонные маты с резиновым покрытием.

Контроль коррозии

Те же принципы защиты от коррозии и катодной защиты, которые применяются к наземным трубопроводам, также применимы к морским трубопроводам.Линия трубы обычно покрывается FBE или подобной системой, и если потребуется дополнительный вес, на нее будет нанесено покрытие из бетона.

Надводный трубопровод обычно покрывается многослойной эпоксидной краской. Специальная секция трубы с вулканизированным резиновым покрытием, прикрепленная к трубе, «Splashtron», часто используется в зоне сильнокоррозионных брызг на границе раздела вода / воздух.

Жертвенные цинковые или алюминиевые аноды крепятся к трубе в виде браслета.Аноды обычно рассчитаны на срок службы не менее 20 лет. Очень сложно спроектировать и поддерживать систему подаваемого тока на длинном морском трубопроводе.

Гидростатические и неразрушающие испытания и контроль

Каждая трубопроводная система должна быть проверена и проверена, чтобы гарантировать, что система может работать безопасно. Правила DOT определяют требования к испытаниям и проверкам, а также стандарты ANSI / ASME B31.3, B31.4 и B31.8 и стандарты API 1104, ^[28] 571, ^[32] и 574. ^[33]

Гидростатические испытания

Правила DOT, часть 192, подраздел J, параграфы 192.501–192.517; Часть 193, подраздел D, пункты 193.2319 и 193.2323; и часть 195, подраздел E, предписывают требования к испытаниям под давлением и прочности трубопроводов для природного газа, СПГ и опасных жидкостей, соответственно. Стандарты ANSI / ASME и API также предписывают требования к испытаниям. Пневматические испытания разрешены для некоторых трубопроводных систем низкого давления, но большинство трубопроводов испытывается водой.

Перед проведением гидростатическое испытание, профиль испытательной секции должны быть разработаны с указанием максимальных и минимальных отметок, максимальное допустимое рабочее давление (МДРД) определяется в самой нижней точке подъема, расположение заполнения и давления насоса, минимальное давление требуется на нагнетательном насосе, определяемом:

• Максимальное давление на самой низкой отметке
• Качество источника воды
• Точка выпуска / утилизации

Профиль тестового сегмента обеспечивает графическое представление тестового сегмента, который помогает инженеру по тестированию определить расположение отверстий для выпуска воздуха, а также скорость заполнения и скорость скребка, необходимые для предотвращения захвата воздуха, и проверить что испытание не вызовет чрезмерного или пониженного давления в трубе в сегменте.Перепад высот может стать важным фактором. Когда радикальные изменения высоты происходят на небольших расстояниях, может возникнуть необходимость разделить исходный сегмент на более короткие тестовые сегменты. Каждые 100 футов перепада высоты представляют собой приблизительно 43,3 фунта на квадратный дюйм перепада давления, что может привести к понижению давления в высоких точках и избыточному давлению в нижних точках во время испытания. Тестовый профиль также используется для документирования расположения наполняющего насоса, тестового насоса, манометра и оборудования для регистрации давления / температуры. На рис. 12 показан типичный сегмент испытательного профиля.

• Рис. 12 — Высота испытания целостности трубопровода в зависимости от номера станции (любезно предоставлено AMEC Paragon).

Типичное испытательное оборудование, необходимое для проведения гидростатических испытаний:

• Временный заправочный коллектор с клапанами (номинальное давление, как минимум, в 1,5 раза превышающее максимальное испытательное давление)
• Коллектор для обезвоживания в комплекте с клапанами (также с номинальным давлением минимум 1.5-кратное максимальное испытательное давление)
• Чуши для пенопласта или уретана
• Насос наполнения низкого давления / большого объема с фильтрационным оборудованием, поршневой насос высокого давления
• Манометр (и) сертифицированный
• Регистратор давления диаграммный
• Регистратор температуры воды карточный
• Регистратор температуры окружающего воздуха карточный
• Манометры, рассчитанные на 50-75% максимального испытательного давления
• Источник сжатого воздуха или азота для обезвоживания
• Оборудование для фильтрации сбросной воды

Кроме того, могут потребоваться временные резервуары для хранения воды или резервуары для хранения воды для подачи резервной воды для испытаний или для использования в качестве устройств для удержания или отстаивания для обезвоживания.

Неразрушающий контроль

Неразрушающий контроль и контроль сварных швов требуется в соответствии с правилами Министерства транспорта США, часть 192, подраздел E, параграф 192.243 ^[3] для трубопроводов природного газа; Часть 193, подраздел D, параграф 193.2321 ^[4] для линий СПГ; и часть 195, подраздел D, параграф 195.234 ^[6] для трубопроводов для опасных жидкостей. Стандарты ANSI / ASME B31.3, ^[12] B31.4, ^[15] и B31.8 ^[27] также предписывают требования неразрушающего контроля.

Инспекция

Каждый из правил и отраслевых кодексов требует визуального контроля сварных швов и процесса строительства.

КИП

Системы управления трубопроводом могут состоять из простых устройств, таких как автоматические клапаны регулирования давления, до сложной системы полного диспетчерского управления и сбора данных (SCADA). Система SCADA может отслеживать и контролировать в реальном времени всю трубопроводную систему. Система SCADA может открывать и закрывать клапаны, запускать и останавливать насосы / компрессоры, отслеживать и регулировать поток, отбирать образцы продукта, контролировать и регулировать давление и температуру, а также выполнять многие другие функции.Системы SCADA обычно не нужны и не практичны для небольших сборных трубопроводных систем.

Компрессорным станциям, насосным станциям и связанным с ними объектам может потребоваться аварийное изолирующее оборудование для защиты трубопровода. Системы аварийного отключения (ESD) состоят из автоматических запорных запорных клапанов, расположенных на главном входе и выходе на станции / сооружения, и согласованных систем сброса давления между запорными клапанами. Система ESD защищает как трубопровод, так и объект, останавливая поток внутрь и из объекта и ограничивая источник питания в случае пожара, взрыва или другой аварийной ситуации.

Основное оборудование трубопровода включает в себя стратегически расположенные манометры и приборы для контроля давления, датчики температуры и приборы контроля, а также оборудование для контроля / ограничения и сброса давления.

Список литературы

1. ↑ US DOT Title 49 CFR Part 190, Программы безопасности трубопроводов и процедуры разработки правил. 1998. Вашингтон, округ Колумбия: Министерство транспорта США, Правительство США. Типография.
2. ↑ US DOT Title 49 CFR Part 191, Транспортировка природного и другого газа по трубопроводам: годовые отчеты, отчеты об инцидентах и ​​отчеты о состоянии безопасности.1998. Вашингтон, округ Колумбия: Министерство транспорта США, Правительство США. Типография.
3. ↑ ^{3,0 3,1} US DOT Title 49 CFR Part 192, Транспортировка природного и другого газа по трубопроводам. 1998. Вашингтон, округ Колумбия: Министерство транспорта США, Правительство США. Типография.
4. ↑ ^{4.0 4.1} US DOT Title 49 CFR Part 193, Объекты сжиженного природного газа. 1998. Вашингтон, округ Колумбия: Министерство транспорта США, Правительство США. Типография.
5. ↑ US DOT Title 49 CFR Part 194, Планы реагирования для береговых нефтепроводов.1998. Вашингтон, округ Колумбия: Министерство транспорта США, Правительство США. Типография.
6. ↑ ^{6.0 6.1} US DOT Title 49 CFR Part 195, Транспортировка опасных жидкостей по трубопроводам. 1998. Вашингтон, округ Колумбия: Министерство транспорта США, Правительство США. Типография.
7. ↑ US DOT Title 49 CFR Part 198, Положения о грантах в помощь государственным программам безопасности трубопроводов. 1998. Вашингтон, округ Колумбия: Министерство транспорта США, Правительство США. Типография.
8. ↑ US DOT Title 49 CFR Part 199, Тестирование на наркотики и алкоголь.1998. Вашингтон, округ Колумбия: Министерство транспорта США, Правительство США. Типография.
9. ↑ Стандарт ANSI / ASME A53, Стандарт на бесшовные трубы из углеродистой стали для работы при высоких температурах. 2002. Нью-Йорк: ANSI / ASME.
10. ↑ ^{10,0 10,1} Стандарт ANSI / ASME A106, Стандарт на бесшовные трубы из углеродистой стали для работы при высоких температурах. 2002 г. Нью-Йорк: Ошибка ссылки ANSI / ASME: Недействительный тег ; имя «r10» определено несколько раз с разным содержанием
11. ↑ Стандарт API 5L, Спецификации для трубопроводов, девятнадцатое издание.2004. Вашингтон, округ Колумбия: API.
12. ↑ ^{12,0 12,1 12,2} Стандарт ANSI / ASME B31.3, Стандарт для трубопроводов химических заводов и нефтеперерабатывающих заводов. 2002. Нью-Йорк: ANSI / ASME.
13. ↑ Стандарт ANSI / ASME B16.5, Стандарт для стальных трубных фланцев и фланцевых фитингов от NPS 1/2 до NPS 24 Метрические / дюймовые. 2003. Нью-Йорк: ANSI / ASME.
14. ↑ ^{14.0 14.1} Стандарт ANSI / ASME B16.9, Стандарт на заводские фитинги из кованой стали для стыковой сварки.2003. Нью-Йорк: ANSI / ASME.
15. ↑ ^{15,0 15,1} Стандарт ANSI / ASME B31.4, Стандарт для систем транспортировки жидкостей для углеводородов, сжиженного нефтяного газа, безводного аммиака и спиртов. 2002. Нью-Йорк: ANSI / ASME.
16. ↑ Стандарт ANSI / ASME A105, Стандарт на поковки из углеродистой стали для трубопроводов. 2002. Нью-Йорк: ANSI / ASME.
17. ↑ Стандарт ANSI / ASME A234, Стандартные спецификации для трубных фитингов из кованой углеродистой стали и легированной стали для умеренных и повышенных температур.2002. Нью-Йорк: ANSI / ASME.
18. ↑ Стандарт ANSI / ASME A420, Стандартные спецификации для трубных фитингов из кованой углеродистой и легированной стали для работы при низких температурах. 2002. Нью-Йорк: ANSI / ASME.
19. ↑ Стандарт ANSI / ASME A694, Углеродистая и легированная сталь для трубных фланцев, фитингов, клапанов и деталей для систем передачи высокого давления. 2000 г. Нью-Йорк: ANSI / ASME.
20. ↑ Стандарт API 6D, Стандартные спецификации для стальных затворов, пробок и обратных клапанов для трубопроводов, двадцать первое издание.1998. Вашингтон, округ Колумбия: API.
21. ↑ Стандарт API 6H, Стандартные спецификации для торцевых затворов, соединений и вертлюгов. 1998. Вашингтон, округ Колумбия: API.
22. ↑ Спецификация 44, Спецификация на стальные фланцы трубопроводов. 1998. Вена, штат Вирджиния: Manufacturer’s Standardization Soc. компании Valves and Fittings Industry Inc.
23. ↑ Спецификация 75, Спецификация арматуры для стыковой сварки, прошедшей высокие испытания. 1998. Вена, штат Вирджиния: Manufacturer’s Standardization Soc. компании Valves and Fittings Industry Inc.
24. ↑ Стандарт NACE MR01-76, Стандартные технические условия на металлические материалы для штанговых насосов для агрессивных сред на месторождениях нефти. 2000. Хьюстон, Техас: NACE.
25. ↑ NACE RP200, Рекомендуемая практика для стальных трубопроводов, разд. 3 и 5. 2003. Хьюстон, Техас: NACE.
26. ↑ NACE RP572, Рекомендуемая практика по проектированию, установке, эксплуатации и техническому обслуживанию глубинных пластов с наложенным током, разд. 3 и 5. 2003. Хьюстон, Техас: NACE.
27. ↑ ^{27.0 27.1} ANSI / ASME: Стандарт B31.8, Стандарт для систем трубопроводов передачи и распределения газа. 1999 г. Нью-Йорк: ANSI / ASME.
28. ↑ ^{28,0 28,1 28,2 28,3} Стандарт API 1104, Стандартные технические условия для сварки трубопроводов и связанных с ними объектов, девятнадцатое издание. 1999. Вашингтон, округ Колумбия: API.
29. ↑ ^{29,0 29,1} Нормативы ASME по котлам и сосудам высокого давления 2004 г., Раздел IX: Квалификация по сварке и пайке.2004 г. Фэрфилд, Нью-Джерси: ASME.
30. ↑ OSHA, раздел 29, часть 1910 CFR, Стандарты безопасности и гигиены труда для общей промышленности. 1981. Вашингтон, округ Колумбия: Министерство транспорта США, Правительство США. Типография.
31. ↑ OSHA 2207 часть 1926 CFR, приложения A-F, Строительные стандарты, касающиеся земляных работ, части 1926.650, 1926.651 и 1926.652. 1981. Вашингтон, округ Колумбия: Министерство транспорта США, Правительство США. Типография.
32. ↑ Стандарт API 571, Стандартные спецификации для кодов трубопроводов — проверка, ремонт, изменение и переоценка действующих трубопроводных систем, второе издание.1999. Вашингтон, округ Колумбия: API.
33. ↑ Стандарт API 574, Стандартные технические условия для методов проверки компонентов трубопроводной системы, второе издание. 1999. Вашингтон, округ Колумбия: API.

Интересные статьи в OnePetro

Используйте этот раздел, чтобы перечислить статьи в OnePetro, которые читатель, желающий узнать больше, обязательно должен прочитать

Внешние ссылки

Используйте этот раздел, чтобы предоставить ссылки на соответствующие материалы на других веб-сайтах, кроме PetroWiki и OnePetro.

См. Также

Газопроводы

Трубопроводы и трубопроводные системы

Очистка трубопровода

Соображения и стандарты проектирования трубопроводов

Оценка падения давления в трубопроводе

PEH: Трубопроводы и трубопроводы

Процедуры сушки трубопроводов и требования для ввода в эксплуатацию

Строительство и ремонт трубопроводов — это крупные проекты, требующие детальных шагов, прежде чем трубопровод можно будет ввести в эксплуатацию.Один шаг, который можно упустить из виду до самого конца проекта, — это сушка трубопровода. Почему этот процесс так важен и какие существуют варианты для эффективной сушки трубопроводов?

Почему важна сушка трубопровода?

Влага трубопроводам не дружит. Не только воду необходимо очищать из трубопроводов как часть процесса ввода в эксплуатацию, удаление влаги помогает предотвратить коррозию после того, как трубопровод находится в эксплуатации.

Нежелательная влага может накапливаться по нескольким причинам.В процессе строительства в трубопроводе могут скапливаться вода и другие загрязнения. Сушка трубопровода после гидроиспытаний представляет собой особенно сложную задачу, поскольку необходимо удалить дополнительную воду до того, как трубопровод будет готов к вводу в эксплуатацию.

Существуют определенные проблемы, которые могут возникнуть из-за влажности трубопровода. В газопроводах среднего давления вода может привести к замерзанию регуляторов давления зимой, а газопроводы высокого давления могут быть забиты гидратами, которые могут образовываться внутри трубопровода.Наконец, в дополнение к нормальной коррозии, ускоряющейся от влаги, присутствие воды может сделать газопроводы подверженными коррозионному растрескиванию под внутренним напряжением (SCC), которое может вызвать повреждение внутри трубопроводов всего за несколько лет.

Общие методы сушки трубопроводов

Существует несколько вариантов осушения трубопроводов. Эффективность и стоимость обычно являются первоочередными соображениями при выборе метода сушки.

Сушка трубопровода продувки азотом

Азот становится все более популярным для сушки трубопроводов по нескольким причинам.Азот очень сухой, в отличие от окружающего воздуха. Азот также инертен, поэтому он подходит для подготовки и тестирования трубопроводов для различных целей, даже трубопроводов, которые будут использоваться для транспортировки горючих газов.

Узел для азота на месте может транспортироваться к трубопроводам даже в удаленных местах, чтобы заполнить трубопроводы азотом. Если азот будет использоваться для испытания давления в пневматическом трубопроводе перед сушкой, генератор азота можно использовать для обоих процессов.

Еще одним преимуществом использования азота для процесса сушки является то, что азот не нужно продувать после завершения сушки, в отличие от сушки воздухом.Кроме того, низкая точка росы азота ускоряет процесс сушки. В отличие от сушки трубопровода горячим воздухом, сушка азотом не вызывает тех же проблем, что и влага, остающаяся в центре трубопровода.

Сушка трубопровода горячего воздуха

До того, как сушка азотом стала более популярной, сушка горячим воздухом была наиболее распространенным методом сушки трубопроводов. При сушке горячим воздухом трубопровод с одного конца заполняется нагретым воздухом. Вода в трубопроводе поглощает тепловую энергию из воздуха, ускоряя процесс сушки.Водяной пар выталкивается из другого конца трубопровода потоком воздуха. Когда горячий воздух нагнетается через один конец трубопровода, измерения точки росы сжатого воздуха производятся на обоих концах трубы, чтобы определить, когда трубопровод достаточно сухой.

Процесс сушки горячим воздухом может занять значительное время. Одна из причин этого заключается в том, что процесс сушки горячим воздухом наиболее эффективен на концах трубопровода. Это происходит из-за более высокого давления, создаваемого в центральных секциях трубопровода, когда горячий воздух нагнетается в трубопровод, ограничивая количество жидкости, которую может поглотить воздух.Около концов трубы давление ниже, что позволяет большему количеству водяного пара поглощаться воздухом. Эта динамика может затруднить адекватную сушку центра трубы. Чтобы уменьшить эту проблему, часто необходимо выполнить очистку трубопровода скребками, чтобы удалить как можно больше воды из трубопровода до процесса сушки горячим воздухом.

Другая проблема, создаваемая неравномерной сушкой, обеспечиваемой методом горячего воздуха, состоит в том, что ее может быть труднее измерить, когда процесс сушки завершен.Чтобы проверить наличие избыточной влаги в центральных частях трубопровода, можно провести испытание на пропитку. Это испытание проводится путем герметизации трубопровода на 12 часов, затем снова контролируется точка росы, в то время как воздух нагнетается по трубопроводу с минимально возможным давлением.

Сушка вакуумного трубопровода

Другой вариант сушки трубопровода — использование вакуума. В этом подходе для удаления воздуха из трубопровода используется мощная вакуумная система. Это будет постепенно понижать уровень влажности в трубопроводе по мере удаления воздуха.

По мере того, как остаточная вода испаряется и удаляется, точка росы в трубопроводе в конечном итоге стабилизируется и снижается до тех пор, пока вода не будет извлечена. Датчик, прикрепленный к трубопроводу, используется для измерения точки росы, чтобы определить, когда процесс сушки трубопровода завершен.

Используйте генератор азота для продувки азотом для экономии средств

Использование азота при сушке трубопроводов дает несколько преимуществ. Наличие генератора азота на месте может позволить использовать азот для испытания давления в пневматических трубопроводах.Затем тот же генератор азота можно использовать для продувки и сушки линии перед вводом в эксплуатацию. После того, как обезвоживание завершено, азот можно использовать для продвижения поезда через линию.

Если трубопровод будет использоваться для углеводородов, азот может заполнить трубопровод, чтобы гарантировать, что система была очищена от кислорода, поскольку жизненно важно, чтобы углеводороды хранились отдельно от всего горючего. Использование азота позволяет использовать одну единицу оборудования для сушки трубопровода на нескольких этапах процесса подготовки трубопровода к вводу в эксплуатацию.Это может упростить процесс при одновременном сокращении рабочей силы и затрат, связанных с координацией приобретения, доставки и эксплуатации технологического оборудования.

Нажмите, чтобы узнать больше об услугах по техническому обслуживанию трубопроводов NiGen и о том, как генераторы азота на месте могут быть лучшим решением для осушения трубопроводов. Свяжитесь с NiGen сегодня для получения дополнительной информации.