Прокладка трубопроводов нефтебаз

Технологические трубопроводы на нефтебазах прокладывают надземно, подземно, в лотках и каналах. Способ прокладки принимается с учетом технологических процессов, удобства технического обслуживания и проведения ремонта, рельефа местности, уровня грунтовых вод, возможности прокладки с сохранением естественного уклона, диаметра труб, количества параллельных трубопроводов и их протяженности, возможности применения механизированных способов строительно-монтажных работ и других условий.

Трубопроводы должны прокладываться с уклоном, которые принимаются в зависимости от вязкости нефти и нефтепродуктов и конкретных условий, связанных с их назначением. Для высоковязких и застывающих нефтепродуктов уклоны принимаются не менее 0,02, а при большой протяженности трубопроводов уклоны могут быть уменьшены до величины 0,004. Для маловязких нефтепродуктов уклоны трубопроводов принимаются — не менее 0,002. Уклоны трубопроводов предусматривают в основном для обеспечения их опорожнения.

Прокладка трубопроводов над зданиями и под зданиями запрещается.

Подземная прокладка. При проектировании нефтебаз рекомендуется применять подземную прокладку трубопроводов ввиду ее ряда преимуществ: простота производства работ; не загромождается территория; не требуется строительство воздушных переходов над дорогами, что отрицательно сказывается на всасывающей способности насосов в жаркие периоды года; не требуется устройство компенсирующих устройств, так как трубопровод работает при минимальных температурных перепадах и происходит его равномерное защемление по всей длине и других технико-экономических факторов. В то же время имеются недостатки этого способа прокладки. Подземные трубопроводы не рекомендуется прокладывать при высоком стоянии фунтовых вод и при их повышенной агрессивности; в местах прохождения блуждающих токов и прохождения электрифицированного транспорта. Затруднен контроль их технического состояния и т.д.

Подземная прокладка трубопроводов на нефтебазах проводится с применением практически тех же технических условий, которые применяются при строительстве магистральных трубопроводов. Глубина прокладки обычно небольшая, примерно 0,8 м над верхней образующей поверхности трубопровода, а при большой протяженности трубопроводов допускается уменьшение глубины до 0,5 м (если в этих местах не предусмотрено движение транспорта). Постель дна траншеи должна быть выполнена из мягких уплотненных грунтов без кремнистых включений, чтобы не повредить изоляцию. Пересечение дорог должно быть перпендикулярно к оси дороги, и только в патронах (кожухах, футлярах). Концы патронов необходимо выводить за пределы автомобильных дорог не менее чем на 0,5 м. При пересечении железных дорог концы патронов должны выводиться не менее 5,0 м от головки рельса. Расстояние поверхности покрытия автодорог до верха патрона должно быть для грунтовых дорог не 0,5 м, для асфальтных 0,25 м. Для железных дорог расстояние от поверхности патрона до подошвы шпал должно быть не менее 1,0 м. Внутренний диаметр патрона должен быть больше диаметра трубопровода на 100-200 мм. Подземные трубопроводы должны собираться на сварных соединениях.

Для защиты подземных трубопроводов от коррозии применяются как пассивные, так и активные способы изоляции. Выбор способа изоляции зависит от агрессивности грунта и грунтовых вод. Способы нанесения пассивной изоляции — битумной или из синтетических материалов. Что касается применения активной защиты, то необходимо отметить, что в условиях работы нефтебаз трудно обеспечить ее эффективность. Основным условием работы активной защиты является полная изоляция трубопроводов от потенциала земли. Выполнить это условие на нефтебазах очень сложно, так как они имеют очень разветвленную сеть трубопроводов и множество заземленных объектов, к которым они присоединяются. Требуется установка между фланцами специальных изолирующих прокладок с болтами, имеющими изолирующие втулки.

На нефтебазах, расположенных в районах прохождения блуждающих токов, применяется активная защита путем катодной поляризации, а в районах прохождения дорог электрифицированного транспорта — поляризованного дренажа, в сочетании с весьма усиленной пассивной изоляцией.

Канальная прокладка трубопроводов. Трубопроводы с легковоспламеняющимися жидкостями в закрытых каналах и лотках не прокладываются, так как в каналах возможно образование взрывоопасных смесей паров углеводородов с воздухом. Допускается такая прокладка при условии засыпки каналов песком. Такой способ прокладки, например, применяется при строительстве автозаправочных станций. Трубопроводы с высоковязкими и застывающими нефтепродуктами рекомендуется прокладывать в непроходных каналах вместе с изолированными паропроводами. При этом в целях обеспечения пожарной безопасности требуется:

  • через каждые 80 м устраивать в каналах гравийные перемычки шириной 4 м;

  • отсеченные части каналов прокладывать с уклоном в сторону приямка, соединенного через гидравлический затвор с промышленной канализацией нефтебазы;

  • узлы задвижек концентрировать в специальных колодцах, отгороженных от каналов глухими перегородками, а проемы входа- выхода трубопроводов герметизировать;

  • каналы прокладывать вдоль зданий на расстоянии 1 м от глухих стен, и 3 м от стен с оконными и дверными проемами.

При канальной прокладке трубопроводов необходимо учитывать воздействие атмосферных осадков и перепад температур окружающей среды. Поэтому для защиты от коррозии трубопроводы должны окрашиваться красками светлых тонов. Для снижения термических напряжений и компенсации линейных изменений длины трубопровода необходимо устанавливать компенсаторы, а для компенсации объемного расширения жидкости - воздушногидравлические амортизаторы (воздушные колпаки).

При надземной прокладке трубопроводы прокладываются по бетонным или металлическим опорам. Применяются также опоры комбинированного варианта — металлические с бетонным основаниями и других конструкций. Расположение трубопроводов на опорах может быть в один ярус или в несколько ярусов. Расстояние от поверхности земли до нижней образующей трубопровода (просвет) должен приниматься с учетом возможности производства ремонтных работ, но не менее: для одиночных трубопроводов и для параллельных трубопроводов при ширине группы до 1,5 м - 0,35 м; при большей ширине группы - 0,5м. Опоры делятся на «мертвые» (неподвижные) и «скользящие» (подвижные). Расстояния между опорами (шаг) принимаются в зависимости от тяжести всей конструкции, то есть от диаметра трубопровода, массы нефтепродукта и наличия теплоизоляции.

Мертвые опоры выполняют три основные задачи:

  • воспринимают на себя вертикальные нагрузки от силы тяжести трубопровода, заполненного нефтью или нефтепродуктом;

  • воспринимают горизонтальные нагрузки при изменениях длины трубопровода при перепадах температуры;

  • защищают технологическое оборудование и сооружения от действия линейных напряжений.

Устанавливаются мертвые опоры обычно непосредственно у защищаемого оборудования. Например, около коренных задвижек резервуаров, для предотвращения их разрыва и предупреждения возникновения деформаций в корпусе резервуара; около насосов для предотвращения их срыва с фундаментов; при входе трубопроводов в здания; перед наливными системами и стендерами причалов; перед коллекторами трубопроводов и так далее.

Мертвые опоры имеют мощный фундамент и на верхней поверхности закладную стальную пластину, привариваемую к арматуре опоры. Соответственно на трубопроводе приваривается опорная подошва из швеллера или корытообразной штампованной пластины. Подошва трубопровода и закладная часть опоры соединяются между собой электродуговой сваркой. На мертвых опорах также устанавливаются компенсаторы.

Скользящие опоры устанавливаются на линейной части трубопровода между неподвижными опорами с шагом, зависящим от диаметра трубопровода и наличия на нем изоляции. Скользящие опоры предназначены для поддержания трубопровода на проектных отметках и обеспечения его свободного перемещения в продольном, поперечном или продольно-поперечном направлениях. На рисунках показаны скользящие опоры типа ОС-1 и типа ОК-1.

Опора скользящая типа ОС-1

Опора скользящая типа ОС-1

1 - подставка, 2 - опорная часть

Роликовая односторонняя скользящая опора типа ОК-1

Роликовая односторонняя скользящая опора типа ОК-1

1 - плита, 2 - ролик, 3 - ребро, 4 - хомут, 5 - гайка шестигранная,
6 - болт, 7 - отверстия для крепления изоляции, 8 - упор, 9 - направляющая, 10 - подставка

Для больших диаметров трубопроводов, то есть при большой их силе тяжести, применяются роликовые опоры типа ОК. При небольших диаметрах допускается применение скольжения по соприкасающимся плоскостям — подошвы трубопровода и верхней металлической или бетонной поверхности опоры (опоры типа ОС). На рисунке показан вид односторонней (с продольным перемещением) роликовой скользящей опоры. При двухстороннем перемещении трубопровода опоры имеют два ряда роликов, расположенных перпендикулярно друг к другу и разделенных между собой дополнительной металлической пластиной.