Трубопровід

Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії.
(Перенаправлено з Трубопровод)
Перейти до навігації Перейти до пошуку
Трубопровід гідроакумулюючої електростанції в Німеччині.
Система трубопроводів.
Великомасштабні системи трубопроводів ОВК в бойлерній

Трубопро́від — штучна споруда, призначена для транспортування газу або рідини, а також інших твердих речовин у вигляді суспензії під дією різниці тиску у різних перетинах.

Загальна характеристика[ред. | ред. код]

Головним елементом цього виду транспорту є власне трубопровід (магістраль для перенесення вказаних речовин). На них споруджуються: захисна арматура, контрольно-вимірювальна апаратура, теплоізоляція, компресорні та інші станції, а також монтуються мережі електрозахисту та зв'язку.

Сучасні трубопровідні мережі є складними інженерними спорудами, які включають власне труби (горизонтальні, похилі та вертикальні), засоби з'єднання труб, фасонні частини, трубопровідну арматуру, елементи для підключення контрольно-вимірювальних приладів, засоби захисту від гідравлічних ударів, компенсатори, пристрої для монтажу, експлуатації та ремонту тощо.

Трубопроводи є основним елементом лінійної частини технологічних, промислових та магістральних гідротранспортних систем, які можуть бути складовою частиною технологічного ланцюга гідромеханізованих підприємств (гірничозбагачувальних комбінатів, вуглезбагачувальних фабрик, об'єктів гідротехнічного будівництва і теплоенергетики, паливноенергетичних комплексів і т. і.), а також мати самостійне значення, як частина єдиної транспортної мережі країни. Необхідними експлуатаційними вимогами до трубопроводів є міцність, герметичність та довговічність.

Класифікація[ред. | ред. код]

За своїм призначенням трубопроводи гідротранспортних систем застосовують для:

  • технологічного, зворотного та допоміжного водопостачання;
  • транспортування неоднорідних середовищ (гідросумішей);
  • подачі суміші від насосних станцій до пункту розподілення (основні);
  • подачі транспортованого середовища до окремих споживачів або складування (розподільчі).

Трубопроводи прокладають всередині та зовні насосних станцій, а також по підземних гірничих виробках.

  • За способом прокладання розрізняють наземні, підземні та комбіновані трубопроводи.

До наземних трубопроводів відносяться трубопроводи, які знаходяться на відкритому повітрі та у приміщеннях для транспортування газу, нафти, технологічні трубопроводи та трубопроводи пари та гарячої води. Під землею знаходяться трубопроводи для транспортування газу, нафти, технологічні трубопроводи, а також трубопроводи пари та гарячої води.

  • За способом з'єднання елементів розрізняють нерозбірні трубопроводи (зварні) та розбірні (на фланцевих, швидкорознімних та розтрубних з'єднувачах).

Сифонний трубопровід — трубопровід, який працює в умовах розрідження і частина якого знаходиться вище водоймища і резервуара.

Аналіз напружень[ред. | ред. код]

Технологічність і потужності трубопроводу, як правило, перевіряють інженери з трубопровідного транспорту, визначаючи напруження в трубах, щоб переконатися, що маршрутизація, сопла, підвіси і опори належним чином розташовані і обрані так, щоб напруження труб не перевершувало допустимих значень за різних навантажень, таких як статичні навантаження, робочі навантаження, навантаження, створювані випробуваннями тиско і т. д., як це передбачено в ASME B31, EN 13480 або у будь-яких інших застосовуваних нормах і стандартах. Необхідно оцінювати механічну поведінку трубопроводу як від звичайних постійних навантажень (внутрішній тиск і термічні напруження), так і від рідких короткотермінових навантажень, таких як землетрус і, сильний вітер або специфічних вібрацій і гідроударів. Ця оцінка напружень в трубах, як правило, здійснюється за допомогою спеціалізованого програмного забезпечення (напр., із застосуванням методів скінченних елементів, скінченних різниць чи скінченних об'ємів).

Стандарти[ред. | ред. код]

Існують певні стандартні норми, які повинні бути дотримані при проектуванні виробів або будь-якої системи трубопроводів. Організації, які впровадженню стандартів трубопроводів включають в себе:

  • ASME — Американське товариство інженерів-механіків — B31 серія
    • ASME B31.1 потужність трубопроводу (паропроводи тощо)
    • ASME B31.3 технологія трубопроводів
    • ASME B31.4 Системи транспортування по трубопроводах для рідких вуглеводнів та інших рідин
    • ASME B31.5 Холодильне трубопроводів і теплові елементи передачі
    • ASME B31.8 газ передачі і розподілу електроенергії трубопроводів
    • ASME B31.9 Будівельні послуги трубопроводи
    • ASME B31.11 шламу трубопроводів системи (вилучені, Замінений B31.4)
    • ASME B31.12 трубопроводів водню і трубопроводів
  • ASTM — Американське товариство з випробування матеріалів
    • ASTM A252 Стандартні технічні умови для зварних і безшовних сталевих трубчастих паль
  • API — Американський нафтовий інститут
    • API 5L Нафта і газової промисловості, сталевих труб для систем трубопровідного транспорту
  • EN 13480 — Європейський металік промислових трубопроводів код
    • EN 13480-1 Металеві промислових трубопроводів — Частина 1: Загальні
    • EN 13480-2 Металеві промислових трубопроводів — Частина 2: Матеріали
    • EN 13480-3 Металеві промислових трубопроводів — Частина 3: Проектування та розрахунок
    • EN 13480-4 Металеві промислових трубопроводів — Частина 4: Виготовлення та монтаж
    • EN 13480-5 Металеві промислових трубопроводів — Частина 5: Контроль і випробування
    • EN 13480-6 Металеві промислових трубопроводів — Частина 6: Додаткові вимоги до підземного паропровода
    • PD TR 13480-7 Металеві промислових трубопроводів — Частина 7: Керівництво по використанню процедур оцінки відповідності
    • EN 13480-8 Металеві промислових трубопроводів — Частина 8: Додаткові вимоги до алюмінію і алюмінієвих сплавів трубопроводів
  • EN 1993 — 4-3 Єврокод 3 — Проектування сталевих конструкцій — Частина 4-3: Трубопроводи
  • AWS — Американське зварювальне товариство
  • AWWA — Американська асоціація водопровідних споруд
  • MSS — Товариство стандартизації і виробництва обладнаня
  • ANSI — Американський національний інститут стандартів
  • NFPA — Американське товариство зварювання
  • EJMA — компенсатори Асоціація виробників

Історія дерев'яних трубопроводів[ред. | ред. код]

Історичний дерев'яний водогін

Ранні дерев'яні труби робили з колод, які мали великий отвір, просвердлений по довжині через центр. Пізніше дерев'яні труби виготовляли в бондарній техніці — з дерев'яних планок, з'єднаних обручами. Така конструкція мала ту перевагу, що вони легко транспортувалися у розібраному вигляді на возі, а потім складалися у довгі циліндри на місці роботи. Дерев'яні труби були особливо популярні в гірських районах, де перевезення важких залізних або бетонних труб було б важко.

Дерев'яні труби легші, ніж метлегше вони потребуть легших підпор, бо дерево не розширюється або стискається при зміні температури як метал, отже, компенсатори і відводи були непотрібні. Товщина дерева дає деякі ізоляційні властивості труб, які допомогли запобігти замерзанню в порівнянні з металевими трубами. Для водопровідних труб обирали деревину, що мало піддається гниттю. Електроліз, загроза для систем металевих труб, не впливає на дерев'яні труби взагалі, бо деревина є набагато кращим електроізолятором.

На заході Сполучених Штатів, де червоне дерево використовувалось для будівництва трубопроводу, виявлено, мало «особливі властивості», які захищають його від вивітрювання, кислот, комах і грибкових наростів. Труби з нього залишилися рівними і чистими невизначений термін, а залізна труба, порівняно б швидко починають розширювати масштаби і корозії і може в підсумку забити собі з корозією.

Перехід трубопроводу[ред. | ред. код]

Переходи трубопроводу, повітряні чи підводні облаштовуються для перетину трубопроводом водних або інших перешкод з допомогою естакад і спеціальних мостів (або укладанням по дну річки, озера, моря).

Укладання[ред. | ред. код]

Ізоляційно-укладальні роботи – очищення зовнішної поверхні труби, ізоляція і укладання її в траншею під час будівництва магістральних трубопроводів. Розрізняють суміщений і окремий способи проведення ізоляційно-укладальних робіт.

Різновиди[ред. | ред. код]

Короткі і довгі[ред. | ред. код]

  • Трубопровід «короткий» — трубопровід, при розрахунку якого необхідно враховувати втрати напору по довжині й місцеві втрати напору.
  • Трубопровід «довгий» — трубопровід, при розрахунку якого можна нехтувати сумою місцевих втрат напору порівняно з втратами напору по довжині.

Діаметр[ред. | ред. код]

  • Трубопровід простий — Трубопровід постійного діаметру по всій довжині і без будь-яких відводів, або трубопровід, що має незмінний діаметр і масову витрату транспортованого середовища по всій довжині.
  • Трубопровід складний — трубопровід, який має різні бічні відгалуження або діаметр якого змінюється по довжині.

По тиску[ред. | ред. код]

  • Трубопровід низького тиску — трубопровід, робочий тиск у якому не перевищує 1,6 МПа.
  • Трубопровід середнього тиску — трубопровід з робочим тиском від 1,6 до 2,5 МПа.
  • Трубопровід високого тиску — трубопровід із робочим тиском понад 2,5 МПа.

Інші[ред. | ред. код]

  • Трубопровід гірський — трубопровід, який споруджуються на дуже пересіченій місцевості, що характеризується чергуванням крутих піднять і спусків, наявністю ділянок з повздовжніми й поперечними нахилами рельєфу (косогорів). Залежно від крутості нахилів і їх розташування прокладають підземні й наземні гірські трубопроводи, а в особливо складних випадках їх споруджують у тунелях.
  • Трубопровід сифонний — трубопровід, який працює в умовах вакууму і частина якого знаходиться вище водоймища і резервуара.
  • Трубопровід морський підводний — нафтопровід чи газопровід, покладений і засипаний на морському дні трубоукладальною баржею.
  • Трубопровід експлуатаційний — трубопровід, призначений для транспортування продукції свердловини до пункту первинної обробки.
  • Трубопровід замкнений (кільцевий) — складний трубопровід (трубопровідна сітка), бічні відгалуження якого замкнені (з'єднані між собою, при цьому утворюють кільця); Трубопровід у вигляді замкнутого кільця з кількома відводами вздовж нього.

Ізоляційні покриття трубопроводів[ред. | ред. код]

Покриття, що служать для захисту трубопроводу від корозії, наносяться на його поверхню в трасових, базових або заводських умовах. В залежності від наявності мандрівних струмів, призначення і особливостей прокладання трубопроводу, а також корозійної активності грунтів вони відрізняються матеріалами, пошаровим складом і товщиною (нормальний або посилений тип). Застосовують бітумні, полімерні, лакофарбові, склоемалеві і бетонні ізоляційні покриття, а також алюмінієві і цинкові покриття (наносяться на базі газотермічним способом), жирові мастила (для північних районів) і ін.

Див. також[ред. | ред. код]

Джерела[ред. | ред. код]

Мала гірнича енциклопедія : у 3 т. / за ред. В. С. Білецького. — Д. : Східний видавничий дім, 2004—2013.