10434

21

торыми заполняют битумом, см. рис. 1.13.

Рис. 1.13 Двухлинзовый газовый компенсатор

Устанавливают линзовые компенсаторы в несколько сжатом состоянии с учетом их максимальной компенсирующей способности и осевых усилий. Резинотканевые компенсаторы применяют в пучинистых грунтах и сейсмоопасных районах. Их выполняют из резины с прослойками капронового волокна в виде винтообразного шланга, усиленного снаружи капроновым канатом. Использование сальниковых компенсаторов на газопроводах категорически запрещено, так как конструкция компенсатора этого типа не гарантирует его герметичность в течение длительного времени.

Контрольные проводники предназначены для электрических измерений на подземных газопроводах и представляют собой изолированные стальные стержни, приваренные к газопроводу и выведенные на поверхность под ковер.

Контрольные трубки устанавливают в наиболее ответственных местах газопровода – над сварными стыками в местах присоединения отводов, при переходе подземного газопровода через препятствие и т.п. Их выводят на поверхность земли под ковер или выше уровня земли в местах, исключающих несанкционированный доступ, см. 1.13. Контрольные трубки предназначены для быстрого выявления утечек газа из подземного газопровода. Контроль осуществляется с помощью газового анализатора при периодических обходах трассы.

а – над поверхностью земли; б – под ковер Рис. 1.14 Установка контрольных трубок на футляре

Для предохранения газопроводов от больших динамических и статических нагрузок при пересечении железных и шоссейных дорог, коллекторов и колодцев, стен и фундаментов зданий или при прокладке газопроводов на малой глубине их заключают в футляры, представляющие собой отрезок стальной трубы, диаметр которой больше диаметра газопровода. Зазор между футляром и газопроводом герметизируют. Футляр оборудуют контрольной трубкой, выводимой под ковер. См. рис 1.15.

Надземные газопроводы в зависимости от давления следует прокладывать на опорах из негорючих материалов или с помощью креплений по конструкциям зданий и сооружений. Величину пролета между опорами стальных газопроводов, транспортирующих осушенный газ, определяют из условий прочности многопролетной балочной системы с учетом нагрузки от собственного веса, веса транспортируемого газа, снега или обледенения трубы, а также от воздействия внутреннего давления, ветрового давления, температуры и др.

1.4. Пересечения газопроводов с различными преградами

Трасса газопровода может пересекать реки, озера, каналы, овраги, трамвайные и железнодорожные пути, автомагистрали, теплофикационные коллекторы и другие препятствия. Узлы пересечения являются ответственными участками газопровода и должны выполняться в соответствии с действующими нормами и ПБ.

1 - газопровод; 2 - битум; 3 - просмоленная пакля; 4 - футляр; 5 - диэлектрические катки; 6 - контрольная трубка с выводом под ковер

Рис. 1.15 Схема пересечения газопроводом электрифицированной железной дороги

Переходы газопроводов через железнодорожные и трамвайные пути и автомагистрали 1 и 2 классов могут быть надземными, но чаще выполняются подземными, см. рис. 1.14.

23

Участки подземных переходов газопроводов под железнодорожными магистралями заключаются в стальные футляры. Диаметр футляра принимается на 100-200 мм более диаметра газопровода. Концы футляра выводятся за подошву насыпи, но не менее чем на 3 м от крайних рельсов путей или 2 м от края полотна автомагистрали. На концах футляра делаются сальниковые уплотнения, а от одного из концов футляра выводится под ковер контрольная трубка для выявления возможных утечек газа.

1.5.Технический контроль при эксплуатации газовых сетей

Контроль давления газа в газопроводах поселений должен осуществляться измерением его не реже одного раза в 12 мес. (в зимний период) в часы максимального потребления газа в точках, наиболее неблагополучных по режиму газоснабжения, устанавливаемых газораспределительной организацией. Газораспределительные организации должны обеспечивать нормативное давление газа у потребителя, при необходимости, осуществляя телеметрический контроль давления газа после ГРС.

Проверка наличия влаги и конденсата в газопроводах, их удаление должны проводиться с периодичностью, исключающей возможность образования закупорок.

Установленные на газопроводах запорная арматура и компенсаторы должны подвергаться ежегодному техническому обслуживанию и, при необходимости, - ремонту.

Наружные газопроводы подвергаются периодическому приборному обследованию, включающему: выявление мест повреждений изоляционного покрытия, утечек газа - для стальных газопроводов, выявление мест утечек газа - для полиэтиленовых. Периодическое приборное обследование технического состояния наружных газопроводов для определения мест повреждения изоляционных покрытий и наличия утечек газа должно проводиться не реже:

− одного раза в 5 - лет для надземных в обваловании и подземных, в том числе переходов через несудоходные водные преграды для стальных газопро-

24

водов, кроме смонтированных методом направленного бурения;

− один раз в 3 года - для переходов газопроводов через судоходные водные преграды, кроме смонтированных методом направленного бурения.

Периодичность обхода трасс подземных газопроводов устанавливается в зависимости от места прохождения трассы. Периодичность обследования подземных газопроводов на переходах через водные преграды, выполненных из полиэтилена методом направленного бурения, устанавливается эксплуатационной организацией.

Газопроводы, требующие капитального ремонта или включенные в план на замену (перекладку), должны подвергаться приборному техническому обследованию не реже одного раза в год.

Утечки газа на газопроводах, обнаруженные при приборном техническом обследовании, устраняются в аварийном порядке. Дефекты изоляционных покрытий, выявленные на газопроводах, расположенных в зонах опасного влияния блуждающих токов и на расстоянии менее 15 м от административных, общественных, бытовых и жилых зданий, должны устраняться в течение 1 месяца, в остальных случаях не позднее чем через 3 месяца после их обнаружения. После восстановления и ремонта изоляционного покрытия до наступления промерзания почвы должна быть проведена повторная проверка его состояния приборным методом.

1.6.Защита газопроводов от коррозии

Металлические трубы, уложенные в земле, подвергаются почвенной коррозии, которая по своей природе разделяется на химическую, электрохимическую и электрическую.

Химическая коррозия возникает от действия на металл различных коррозионноактивных газов и жидких неэлектролитов. При ней толщина стенки трубы уменьшается равномерно, поэтому с точки зрения сквозного повреждения она менее опасна.

Электрохимическая коррозия является результатом взаимодействия

25

металла, который выполняет роль электродов, с агрессивными грунтовыми водами, выполняющими роль электролита. Процесс электрохимической коррозии аналогичен работе гальванической пары (см. рис.1.16). Электрохимическая коррозия имеет местный характер, т. е. при ней на трубопроводе возникают местные язвы и каверны большой глубины, которые могут развиться в сквозные отверстия в стенке трубы. Такая коррозия значительно опаснее сплошной коррозии.

Рис. 1.16 Схемы процесса электрохимической коррозии

Электрическая коррозия (коррозия блуждающими токами) возникает при воздействии на трубопровод электрического тока, движущегося в грунте, в результате утечек из электрифицированного транспорта. Такие токи называют блуждающими. Коррозию, возникающую под действием блуждающих токов, называют электрической, в отличие от электрохимической (гальванокоррозии).

Блуждающие токи, стекая с рельсов в грунт, движутся по направлению к отрицательному полюсу электроподстанции. Они попадают на трубопровод в местах с поврежденной изоляцией. Вблизи электроподстанции токи выходят из трубопровода в грунт в виде положительных ионов металла. Так происходит электролиз металла. Участки выхода тока из трубопровода представляют собой анодные зоны, в которых протекает активный процесс электрокоррозии. Зоны входа постоянного тока в трубопровод называются катодными. Электрическая коррозия блуждающими токами во много раз опаснее почвенной электрохимической коррозии и в городских условиях представляет наиболее распространенный вид коррозии.

Коррозионная активность грунта зависит от ряда факторов: его структуры,

26

влажности, воздухопроницаемости, наличия в нем солей и кислот, электропроводности. Сухие грунты менее активно воздействуют на металл, чем влажные. Наибольшую коррозионность грунт имеет при влажности 11-13%. Увеличение влажности выше 20-24% приводит к снижению интенсивности коррозии. Основной характеристикой коррозионной активности грунта является его удельное электрическое сопротивление. Чем выше электрическое сопротивление грунта, тем меньшей коррозионностью он обладает. Городские грунты, засоренные сточными водами, имеющие разнородную структуру и включения различных предметов, являются коррозионно-активными. Заболоченные участки, торфянистые влажные почвы, участки грунта, находившиеся под отвалами шлаков, засоленные почвы также являются коррозионно-активными.

Для решения вопроса о способах защиты газопроводов от коррозии определяют коррозионную активность грунтов и характер распространения блуждающих токов на трассе газопровода. Сложная задача определения характера распространения блуждающих токов в городских условиях (при сложной конфигурации газовых сетей, смежных трубопроводов, кабелей и рельсов электротранспорта) решается проведением комплекса электрических измерений, осуществляемых в два этапа: в период проектирования газопровода и после укладки его в грунт.

Для выявления коррозионного содержания подземного газопровода проводят электрические измерения, основными из которых являются определение потенциала газопровода по отношению к земле, а также направления и величины блуждающего тока, текущего по газопроводу. Измерение потенциалов газопровода относительно земли производят через каждые 200-300 м. Для измерений используют специальные контрольные пункты, а также места, где возможен доступ к газопроводу. Контрольно-измерительные пункты устанавливают в местах пересечения газопроводов с рельсовыми путями электрифицированного транспорта и в местах перехода газопровода через водные преграды шириной более 50 м.

Существуют активные и пассивные методы защиты газопроводов от

27

коррозии.

Пассивные методы защиты газопроводов от коррозии заключаются в изоляции газопроводов. В соответствии с «Правилами защиты подземных металлических сооружений от коррозии» все стальные газопроводы, укладываемые в грунт, должны иметь противокоррозионную изоляцию, соответствующую коррозионной активности грунта. К изоляционным материалам предъявляют ряд требований: монолитность покрытия, водонепроницаемость, хорошее прилипание к металлу, химическая стойкость в грунтах, высокая механическая прочность, наличие диэлектрических свойств.

Для изоляции труб применяется нефтяной битум. Добавка к нему измельченных наполнителей (каолина, цемента, асбеста) повышает прочность изолирующего покрытия. Смесь битума с наполнителем называют битумной мастикой. Для усиления изоляции применяют обертку трубопровода гидроизолом - толстой бумагой из асбеста с добавлением 15-20% целлюлозы, пропитанной нефтяным битумом. В качестве оберточного изоляционного материала применяют также бризол. Он готовится на основе битума и дробленой старой вулканизированной резины. Перед изоляцией трубу тщательно очищают стальными щетками до металлического блеска. Затем накладывают грунтовку из нефтяного битума, разведенного в бензине в отношении 1:2 или 1:3. После высыхания грунтовки на трубопровод накладывают горячую битумную мастику в несколько слоев с промежуточными слоями гидроизола.

В зависимости от числа нанесенных слоев мастики и усиливающих оберток различают следующие типы изоляции: нормальную, усиленную и весьма усиленную.

Для защиты трубопроводов применяют и пластмассовые изоляционные покрытия. Выбор типа изоляции производят в зависимости от коррозионной активности грунта.

К активным методам защиты относятся катодная и протекторная защита и электрический дренаж.

При катодной защите на трубопровод накладывают отрицательный по-

28

тенциал, т. е. переводят весь защищаемый участок трубопровода в катодную зону (см. рис.1.17).

1 - трубопровод; 2 - точка дренирования; 3 - блуждающие токи; 4 - дренажный кабель; 5 – источник тока; 6 - соединительный кабель; 7 - заземлитель-анод; 8 - защитный ток; 9 - катодная зона.

Рис. 1.17 Схема катодной защиты

В качестве анода применяют старые стальные трубы, рельсы и другие отходы черного металла, которые помещают в грунт рядом с трубопроводом. Отрицательный полюс источника постоянного тока соединяется с трубопроводом, а положительный-с анодом. Таким образом, при катодной защите возникает замкнутый контур электрического тока, который течет от положительного полюса источника питания по изолированному кабелю к анодному заземлению. От анодного заземления ток растекается по грунту и попадает на защищаемый трубопровод, далее течет по трубопроводу, а от него по изолированному кабелю возвращается к отрицательному полюсу источника питания. Электрический ток выходит из анода в виде положительных ионов металла, поэтому анод постепенно разрушается, а трубопровод защищен от разрушения.

При протекторной защите трубопровод превращается в катод без постороннего источника тока (см. рис.1.18). В качестве анода используется металлический стержень, помещаемый в грунт рядом с трубопроводом. Между газопроводом и анодом устанавливают электрический контакт. Металл анода под-

29

бирается так, чтобы он имел более отрицательный электрохимический потенциал, чем железо, например, цинк, магний, алюминий и их сплавы. В образованной гальванической паре коррозирует протектор (анод), а трубопровод защищен от коррозии.

Электрический дренаж служит для защиты трубопроводов от блуждающих токов. Он заключается в организации отвода токов, попавших на защищаемый трубопровод, обратно к источнику этих токов (см. рис.1.19). Отвод осуществляется через изолированный проводник, соединяющий трубопровод с рельсом электрифицированного транспорта или минусовой шиной тяговой подстанции. При отводе тока с трубопровода по проводнику прекращается выход ионов металла в грунт и прекращается электрическая коррозия трубопровода. Электрический дренаж требует строгого соблюдения сроков регламентных осмотров, тщательной наладки и регулярной проверки.

Активные методы защиты трубопроводов от коррозии применяются в сочетании с пассивными методами.

Внутренние поверхности стенок стальных и чугунных труб также могут подвергаться коррозии. Причиной ее является агрессивность транспортируемой воды. Агрессивностью обладают воды с низким значением рН, содержащие

30

значительное количество углекислоты, кислорода, сульфатов, хлоридов и др. Коррозия внутренних поверхностей стенок труб приводит к увеличению шероховатости, росту гидравлических сопротивлений и, следовательно, к уменьшению пропускной способности труб, ухудшению качества воды и др. Для предохранения внутренних поверхностей стенок труб от коррозии можно применять различные виды покрытий и специальную обработку воды, после которой она теряет коррозионные свойства.

Внутренние поверхности стенок труб можно защищать битумной изоляцией. На трубы большого диаметра ее наносят путем опускания их в ванну с разогретым битумом. Стыки после сварки изолируют вручную. На трубы малого диаметра изоляцию наносят после сварки труб. Секции труб заполняют битумом и пропускают между трубой и специальным медным полым цилиндром, перемещаемым в трубе, постоянный электрический ток. Под действием тока частицы битума плотно пристают к поверхности стенок труб, образуя тонкую защитную пленку.

Для изоляции внутренних поверхностей стенок труб применяют также цементные покрытия. Их наносят или путем заполнения труб раствором с последующим обжатием и заглаживанием его протаскиваемым прибором, или путем разбрызгивания раствора по поверхности стенок и заглаживания его также специальным прибором, перемещаемым в трубе.

1.7 Внутренние газопроводы

Газоиспользующее оборудование

Газоиспользующее оборудование – оборудование, использующее газ в качестве топлива.

Возможность размещения газоиспользующего оборудования в помещениях зданий различного назначения и требования к этим помещениям устанавливаются соответствующими строительными нормами и правилами по проектированию и строительству зданий с учетом требований стандартов и других документов на поставку оборудования, а также заводских паспортов и ин-