Визначення магістрального трубопроводу, якщо не вдаватися в подробиці, виглядає просто: магістральний трубопровід - це інженерна споруда, що забезпечує транспортування різних речовин з виробничого об'єкта або місця видобутку до точки призначення. Крім основної магістралі, до даного виду трубопроводів відносяться і різні відгалуження. Всі магістральні лінії класифікуються за різними ознаками на безліч видів. Про магістральних трубопроводах і піде мова в цій статті.
Призначення магістральних трубопроводів
За допомогою промислових і магістральних трубопроводів здійснюється передача сировини на великі відстані. Транспортуватися може маса речовин - від газоподібних або рідких до сипучих. В кінцевому підсумку ці речовини потрапляють в точку призначення - а це побутові споживачі, промислові об'єкти і переробні підприємства.
Магістральні трубопроводи - це досить важлива складова інфраструктури більшості країн, особливо тих, що мають розвинену промисловість. Розглянуті споруди дозволяють розвивати економіку і промисловість, а також в чималому ступені впливають на життєдіяльність населення країни.
Постійний розвиток інфраструктури призводить до регулярного оновлення вимог безпеки, що пред'являються до магістральних трубопроводів, особливо з огляду на ступінь їх впливу на людське життя - дані споруди дозволяють передавати енергію, без якої неможливе життя ні в одній країні.
Класифікація
Одним з таких параметрів є робочий тиск трубопроводу, в залежності від якого виділяють наступні види конструкцій:
- I клас. Величина тиску в даній групі трубопроводів може перевищувати 25 кгс / см2, що є найвищим показником.
- II клас. Трубопроводи цієї групи вважаються середніми і розраховані на робочий тиск, варіюється в діапазоні від 12 до 25 кгс / см2.
- III клас. Магістральний трубопровід третього класу може працювати при робочому тиску, що не перевищує 12 кгс / см2.
Ще одним параметром, що дозволяє класифікувати магістральні трубопроводи, є діаметр споруди, в залежності від якого відбувається наступний розподіл на класи:
- I клас, діаметр трубопроводу якого знаходиться в межах від 1000 до 1200 мм.
- II клас - від 500 до 1000 мм.
- III клас - від 300 до 500 мм.
- IV - менш 300 мм.
Залежно від призначення трубопроводи поділяються на:
- Магістральні, що забезпечують передачу речовин від точки збору до споживачів;
- Місцеві, що дозволяють розподілити отримані речовини в населених пунктах або на промислових об'єктах.
Магістральні трубопроводи поділяються на два види залежно від способу транспортування рідкого середовища:
- Напірні системи, в яких підтримується постійний тиск, рівне 0,1 МПа;
- Безнапірні системи, транспортування рідини в яких відбувається під дією гравітаційних сил.
Прокладка магістральних трубопроводів може виконуватися декількома способами, які теж дають можливість класифікувати дані споруди:
- Наземна прокладка, для якої використовуються спеціальні опори;
- Підземна прокладка, для якої в землі викопуються траншеї (трубопровід, встановлений на опорах в тунелі, теж є підземним).
Крім описаних вище видів магістралей, є ще два - підводний і плаваючий. Така прокладка виконується по дну водойми або по поверхні води відповідно.
- Магістральні трубопроводи. Призначення таких конструкцій - транспортування різних середовищ і речовин на великі дистанції. Як правило, даний вид споруд використовується для передачі нафти і газу. Конструкція магістралей включає в себе велику кількість насосів і газорозподільних приладів, а також лінійних частин і пристроїв, необхідних для підготовки до транспортування. Магістральні трубопроводи постійно знаходяться в робочому стані, а їх зупинки усуваються в найкоротші терміни, адже затримки можуть призвести до неприємних наслідків.
- Технологічні трубопроводи. Цей вид систем використовується на промислових об'єктах і суміжних підприємствах. За допомогою технологічних мереж транспортується різну сировину, необхідне на виробництві. Крім того, даний вид комунікацій забезпечує висновок виробничих відходів.
- Комунально-мережеві трубопроводи. Такі мережі необхідні для передачі гарячої води або пари. Монтаж комунально-мережевих ліній досить складний в силу використання великої кількості з'єднань і елементів. Частково ця проблема компенсується достатком якісних матеріалів на ринку - по крайней мере, з цим не виникає проблем. Залежно від призначення виділяють транзитні і розподільні мережі, а також їх відгалуження.
- Суднові трубопроводи. Як випливає з назви, даний вид трубопроводів використовується на судах і забезпечує транспортування необхідної сировини. Характеристики суднових трубопроводів можуть варіюватися в досить широких межах і залежать від специфіки судна.
- Машинні трубопроводи. Дані споруди застосовуються в різних механізмах і агрегатах для подачі палива, масла і інших технічних рідин. Відмінною особливістю цих конструкцій є компактність, яка особливо помітна на тлі описаних вище споруд.
Трубопроводи діляться на види, крім уже зазначених параметрів, в залежності від схеми їх виробництва:
- Прості. Такі системи складаються з відрізків труб, підключених послідовно. Різних відгалужень немає.
- Складні. На відміну від попереднього виду, складні трубопроводи можуть мати масу відгалужень, додаткових елементів і інших з'єднань.
Передостанній параметр, що дозволяє класифікувати магістральні трубопроводи - температура робочого середовища, відштовхуючись від якої, виділяють:
- Холодні трубопроводи (температура нижче 0 градусів);
- Нормальні трубопроводи (температура від +1 до +45 градусів);
- Гарячі трубопроводи (температура перевищує +46 градусів).
Останній параметр, за яким класифікуються трубопроводи - ступінь агресивності середовища, що транспортується, в залежності від якої мережі бувають:
- слабоагресивні;
- середньоагресивному;
- Неагресивні.
Види речовин, що транспортуються
По магістральних трубопроводах може транспортуватися досить широка номенклатура речовин і середовищ, серед яких можна виділити:
- Різні види природних газів;
- Вуглеводневі синтетичні речовини в газоподібному стані;
- Зріджені вуглеводневі гази;
- нафта;
- Різні форми нафтопродуктів.
Транспортування кожної речовини має власну технологію. Наприклад, нафта спочатку акумулюється в нафтозбиральних пунктах, а вже з них передається в переробне підприємство.
Труби для магістральних мереж і їх прокладка
Вибір відповідних труб для облаштування магістральної лінії - справа непроста і вимагає уваги до маси показників. Одним з найважливіших показників є погодні умови в тому регіоні, де буде прокладатися конструкція. Крім того, має велике значення характер середовища, яка буде транспортуватися системою.
Для прокладки магістрального трубопроводу найчастіше використовуються металеві (сталь і чавун) і пластикові (ПВХ, ПЕ та ін.) Вироби. Втім, для окремих ситуацій можуть застосовуватися і інші матеріали - бетон, азбестоцемент, кераміка або скло.
Найбільш поширеним матеріалом все ж є сталеві труби, що мають кілька важливих переваг - довговічність, надійність і простота монтажу. Сталевий трубопровід обходиться порівняно недорого і якісно виконує свої функції протягом всього терміну експлуатації. Використовувана для виробництва труб сталь (найчастіше низколегированная) належним чином обробляється для досягнення необхідних характеристик.
Всі види труб, які використовуються для створення магістралі, діляться на три види:
- Безшовні. Магістральні безшовні труби можна використовувати в системах, діаметр яких не перевищує 529 мм.
- З поздовжнім швом. Труби, що мають зварний шов, підходять для трубопроводів діаметром понад 219 мм.
- Зі спіральним швом.
Стандартна довжина магістральних труб варіюється в межах від 10,5 м до 11,6 м, але є і нестандартні варіанти, які зазвичай виготовляються за індивідуальним замовленням.
Залежно від схильності труб погодних впливів розрізняють звичайні і північні вироби. Звичайні використовуються в досить теплих регіонах, а північні, відповідно, в тих місцях, де магістралі доводиться працювати в умовах негативних температур.
монтаж трубопроводів
Магістральні трубопроводи можуть проходити за різними кліматичними зонами, тому при їх прокладанні необхідно враховувати вплив усіх зовнішніх чинників, використовуючи складні розрахунки і нормативні документи. Для збірки конструкції може використовуватися одиночний метод або технічний коридор, який передбачає наявність паралельно йдуть труб. Дистанція між коридором і трубопроводом розраховується індивідуально для кожної ситуації.
Глибина, на якій буде встановлюватися конструкція, визначається по діаметру використовуваних труб і особливостей рельєфу. Якщо діаметр труби не перевищує 1000 мм, то глибина закладення становитиме 0,8 м, а для великих діаметрів закладка здійснюється на глибині 1 м. Дистанція до різних будівель і населених пунктів розраховується індивідуально в залежності від характеристик і призначення магістралі.
Все описане вище стосується і трубопроводів, які встановлюється в районах гірських виробок, з тією лише різницею, що доводиться враховувати нормативи і дотримуватися відповідних вимог. Зокрема, такі споруди додатково обладнуються компенсаторами, що підвищують міцності труб.
Зазвичай шахтні трубопроводи укладаються в грунті, а для їх захисту використовується нормальне або посилене покриття. Останнє необхідно для конструкції з зрідженій стали або в тому випадку, коли діаметр трубопроводу становить понад 1020 мм. При звичайній прокладці труб в якості захисту використовується ППУ ізоляція.
Екологічна безпека
Магістральні трубопроводи часто забезпечують транспортування небезпечних і агресивних речовин, тому при їх монтажі необхідно подбати про захист навколишнього середовища від негативного впливу, який може виникнути в результаті витоку.
Звичайно, основним захистом є якісний монтаж конструкції, в який можна включити використання якісних матеріалів, грамотне проектування магістральних трубопроводів і відповідність їх характеристик нормативам. Магістраль обов'язково повинна знаходитися в шарі ізоляції, що оберігає її від корозії і впливу зовнішніх чинників - з огляду на небезпеку протікання, ймовірність їх виникнення потрібно зменшити до межі.
Якщо ділянка, по якій проходить трубопровід, схильний до ерозії, то грунт необхідно зміцнити. Для нормального функціонування споруди в важких кліматичних умовах або при сейсмічної активності його потрібно обладнати посиленою ізоляцією і компенсаторами.
В даній статті було дано докладну відповідь на питання про те, що таке магістральні трубопроводи. Дані споруди є важливим елементом інфраструктури будь-якої країни, тому їх проектування і створення приділяється серйозна увага. Існує чимало видів магістральних мереж, до кожного з яких пред'являються індивідуальні, але завжди суворі вимоги, що обумовлено чималим ризиком виникнення локальної катастрофи в результаті порушення цілісності конструкції.