Введение 6
1 Общая характеристика района строительства 8
1.1 Климатическая характеристика района 8
1.2 Рельеф 9
1.3 Растительность 10
1.4 Инженерно-геологические условия 10
1.5 Гидрогеологические условия 12
2 Технологическая часть 14
2.1 Основные технические решения по прокладке и технологические параметры нефтегазопроводов, газопроводов и нефтепроводов 14
2.2 Конструктивная характеристика нефтегазопроводов 15
2.2.1 Категории участков 15
2.2.2 Выбор труб и изоляции 16
2.2.3 Прокладка трубопроводов 18
2.2.4 Опоры под промысловые трубопроводы 21
2.2.5 Надземные переходы П1, П2 21
3 Монтаж и сварка технологических и промысловых трубопроводов 21
4 Фасонные детали трубопровода 27
4.1 Тройники 27
4.2 Переходы 28
4.3 Отводы 29
5 Расчетная часть 32
5.1 Влияние малоградусных отводов на надежность трубопровода 32
5.2 Расчет давления на сварной шов 36
6 Безопасность жизнедеятельности 38
6.1 Анализ опасных и вредных производственных факторов 38
6.2 Инженерные решения по обеспечению безопасности работ 39
6.3 Санитарно-гигиенические требования к помещению и размещению используемого оборудования 40
6.4 Обеспечение безопасности технологического процесса 41
6.4.1 Искусственное освещение 41
6.4.2 Расчет искусственного освещения 41
6.5 Обеспечение пожарной и взрывопожарной безопасности 44
6.6 Обеспечение безопасности в аварийных и чрезвычайных ситуациях 45
6.7 Экологичность проекта 45
7 Экономическая часть 47
7.1 Расчет затрат на производство сварочно-монтажных работ на участке трубопровода с применением малоградусных отводов 47
7.2 Расчет затрат на производство сварочно-монтажных работ на участке трубопровода без использования малоградусных отводов 53
Заключение 61
Список использованных источников 62
Трубопроводный транспорт является важнейшей составляющей топливно-энергетического комплекса России. В стране создана разветвленная сеть магистральных нефтепроводов, нефтепродуктопроводов и газопроводов, которые проходят по территории большинства субъектов Российской Федерации.
Трубопроводный транспорт нефти имеет ряд преимуществ: возможность повсеместной укладки трубопровода, низкая себестоимость транспортировки, сохранность качества благодаря полной герметизации трубы, меньшая материало-капиталоёмкость, полная автоматизация операций по наливу, перекачки, транспортировки и сливу, малочисленность обслуживающего персонала, не-прерывность процесса перекачки, отсутствие отрицательного воздействия на окружающую среду.
Главной особенностью строительства трубопроводов является разнообразие природно-климатических и гидрологических характеристик местности вдоль трассы, что требует конструктивных и технологических решений при прокладке линейной части трубопроводов.
Основной составляющей промыслового трубопровода является линейная часть - непрерывная нить, сваренная из отдельных труб или секций.
Линейная часть трубопроводов прокладывается в разнообразных топографических, геологических, гидрогеологических и климатических условиях. Вдоль трассы промыслового трубопровода встречаются участки с различной несущей способностью грунтов (болота, скальные грунты, многолетнемерзлые грунты и т.д.).
В данном районе трубопровод подвергаются интенсивному воздействию перепадов температур, в результате чего испытывает линейные расширения и как следствие знакопеременные нагрузки в околошовной зоне и сварочном шве, а в теле трубы происходят различные физические процессы.
В данной работе поставлена цель рассмотреть метод прокладки трубопровода без использования малоградусных отводов, а также анализ экономической эффективности данного технологического решения.
Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:
- изучить процессы, происходящие в отводе трубопровода;
- рассмотреть поведение трубопровода на участке с малоградусными отводами;
- определить технологическую и экономическую эффективность данного метода.
Настоящий дипломный проект рассматривает проблемы проектирования межпромыслового нефтепровода в условиях Крайнего севера - многолетне¬мерзлых грунтов.
В технологической части работы описаны основные технологические решения по прокладке надземных внутрипромысловых трубопроводов, их конструктивные особенности и выбор технологических элементов конструкции.
В расчетной части проекта производится сравнение двух способов про¬кладки трубопровода и обоснование негативного влияния малоградусных отводов на надежность трубопровода, как технологической системы, произведены расчеты линейных расширений и давления на сварной шов.
В разделе «Безопасность и экологичность проекта» приведен анализ вредных и опасных факторов, действующих на трубопроводчика линейного, а также указаны методы и средства защиты трубопроводчика от производственных опасностей.
В экономическом разделе произведен сравнительный расчет сварочно-монтажных работ для способа прокладки трубопровода с использованием малоградусных отводов и методом упругого изгиба.
В ходе выполнения выпускной квалификационной работы было выявлено, что применение малоградусных отводов, по моему мнению, нерационально, как с экономической точки зрения, так и с точки зрения надежности трубопровода. После выполнения необходимых расчетов можно сделать вы¬вод, что малоградусный отвод является «слабым звеном» конструкции трубопровода, а именно, отвод не может передавать линейные расширения по телу трубы и пытается компенсировать его расширения самостоятельно, тем самым создавая нагрузки в околошовной зоне и сварном шве отвода и трубопровода. На этом отрезке трубы между отводами создается изгибающий момент и образуется знакопеременная нагрузка на опоры.
Использование малоградусных отводов ведет к увеличению риска аварийных отказов трубопровода, сроки ремонта увеличиваются за счет времени изготовления отвода данных параметров и транспортировки его на месторождение.
Решением данной проблемы является отказ от использования малоградусных отводов и прокладка трубопровода за счет упругого изгиба трубопровода. При упругом изгибе линейные расширения будут полностью пере¬даваться на компенсатор, пропадет изгибающий момент и как следствие знакопеременные нагрузки на опоры.
При упругом изгибе снижаются затраты на прокладку трубопровода из- за того, что отсутствует необходимость в покупке малоградусных отводов, которые являются дорогостоящими штучными изделиями.
В итоге снижается металлоемкость и стоимость проекта и повышается надежность трубопровода.
1 СП 131.13330.2012 Строительная климатология. Актуализированная редакция СНиП 23-01 - 99*. - Введ. 01.01.2013. - Москва, 2013.
2 СП 20.13330.2011 Нагрузки и воздействия. Актуализированная редакция СНиП 2.01.07-85*. - Введ. 20.05.2011. - Москва, 2011.
3 Типовые расчеты при проектировании и эксплуатации нефтебаз и нефтепроводов: учебное пособие для ВУЗов / П. И. Тугунов, В. Ф. Новоселов, А. А. Коршак, А. М. Шаммазов. - Уфа: Дизайн-Полиграфсервис, 2002. - 658 с.
4 СП 36.13330.2012 Магистральные трубопроводы. Актуализированная редакция СНиП 2.05.06 - 85*. - Введ. 01.07.2013. - Москва: Госстрой, ФАУ ФЦС, 2013.
5 Коршак, А.А. Технологический расчет магистрального нефтепровода: учеб. /А.А. Коршак. - М.: изд-во АСВ, 2005. - 98 с.
6 ВСН 012 - 88 Строительство магистральных и промысловых трубопроводов. Контроль качества и приемка работ. - М.: 1988. - 18 с.
7 ГОСТ Р 51164 - 98 Трубопроводы стальные магистральные. Общие требования к защите от коррозии. - Введ. 01.07.1999. - Москва, 1999.
8 ГОСТ Р 51858 - 2002. Нефть. Общие технические условия. - Введ. 01.07.2002. - Москва, 2002
9 РД 558-97 Руководящий документ по технологии сварки труб при проведении ремонтно-восстановительных работ на газопроводах. - Введ. 01.01.1997. - Москва : ВНИИГАЗ, 1997. - 56 с.
10 ГОСТ 7512-82 Контроль неразрушающий. Сварные соединения. Радиографический метод. - Введ. 01.01.84. - Москва : Издательство стандартов, 1982. - 28 с.
11 РД-13.100.00-КТН-196-06 Правила безопасности при эксплуатации магистральных нефтепроводов. - Введ. 08.06.2006. - Москва : ВНИИСТ, 2006. - 176 с.
12 ГОСТ 12.0.003-74* ССБТ. Опасные и вредные производственные факторы. Классификация. - Введ. 01.01.1976. - Москва : Стандартинформ, 1976. - 93 с.
13 РД 153-39.4-113 - 01 Нормы технологического проектирования магистральных нефтепроводов. - Введ. 01.07.2002. - Москва, 2002.
14 ГОСТ Р 55435 - 2013 Магистральный трубопроводный транспорт нефти и нефтепродуктов. Эксплуатация и техническое обслуживание. Основные положения. - Введ. 01.11.2013. - Москва : Стандартинформ, 2014. - 48 с.
15 СНиП 23-05 - 95 Естественное и искусственное освещение. - Введ. 01.01.1996. - Москва, 2003.
16 ТОИ Р-112-30 - 96 Типовая инструкция по охране труда для линейного трубопроводчика. - Введ. 14.06.1996.
17 Гост 12.1.005 - 88 ССБТ. Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны. - Введ. 01.01.1989. - Москва, 1988.
18 ВСН 64 - 86 Методические указания по установке сигнализаторов и газоанализаторов контроля довзрывоопасных и предельно допустимых концентраций химических веществ в воздухе производственных помещений. - Введ. 01.07.1986. - Москва: Минхимпром, 1986.
19 СП 12.13130.2009 Определение категорий помещений, зданий и наружных установок по взрывопожарной и пожарной опасности. Утвержден и введен в действие Приказом МЧС России от 25 марта 2009 г. № 182. - М.: 2009г. - 17 с.
20 ВППБ 01-05 - 99 правила пожарной безопасности при эксплуатации магистральных нефтепроводов открытого акционерного общества «акционерная компания по транспорту нефти «транснефть», - Введ. 01.08.1999. - Москва, 1999.
21 ПБ 08-624 - 03 Правила безопасности в нефтяной и газовой промышленности. (утв. постановлением Госгортехнадзора РФ от 5 июня 2003 г.).25с.
22 РД 153-39.4-114 - 01 Правила ликвидации аварий и повреждений на магистральных нефтепроводах. - Введ. 20.02.2002. - Москва, 2001.
23 Руководство по безопасности «Методические рекомендации по проведению количественного анализа риска аварий на опасных производственных объектах магистральных нефтепроводов и магистральных нефтепродукто- проводов». с Утв. приказом Федеральной службы по экологическому, технологическому и атомному надзору от 07.11.2014 г. № 500.
24 Мамаева, Л.Н. Экономическая теория: учебное пособие / Л.Н. Мамае¬ва. - Ростов н/Д: «Феникс», 2002. - 704 с.
25 Регламент оформления нарядов-допусков на огневые, газоопасные и другие работы повышенной опасности на пожаровзрывоопасных и пожароопасных объектах магистральных нефтепроводов ДАО ОАО «АК «Транс¬нефть». - Введ. 12.09.2000. - Москва : ГУП Изд-во «Нефть и газ» РГУ нефти и газа им. И. М. Губкина, 2003. - 46 с.