Проектирование магистрального нефтепровода и расчет его основных характеристик на участке "Орловка-Анжеро-Судженск"

Автор работы: Пользователь скрыл имя, 08 Мая 2013 в 15:58, курсовая работа

Описание работы

Степень надежности трубопроводов во многом определяет стабильность обеспечения регионов России важнейшими топливно-энергетическими ресурсами. Одним из путей решения проблемы повышения надежности газонефтепроводов является использование новых эффективных научно - обоснованных технологий строительства и ремонта трубопроводных систем. Основной особенностью строительства и ремонта трубопроводов является разнообразие природно-климатических и гидрологических характеристик местности вдоль трассы, что требует значительного разнообразия конструктивных и технологических решений при прокладке и эксплуатации линейной части трубопроводов.

Содержание работы

Введение 4
1.Нормы инженерного проектирования 5
1.1. Выбор категории магистральных нефтепроводов 5
1.2 Основные требования к трассе нефтепровода 8
1.3 Конструктивные требования к нефтепроводам 17
1.4 Подземная прокладка нефтепроводов 21
1.5 Защита нефтепровода от коррозии 25
1.6 Материалы и изделия для строительства магистрального нефтепровода 32
1.7 Испытание нефтепроводов 43
2. Основные показатели магистрального нефтепровода 49
2.1 Состав расчетов 49
2.2 Расчет толщины стенки трубопровода 50
2.3 Проверка на прочность подземного трубопровода в продольном направлении 52
2.4 Проверка на предотвращение недопустимых пластических деформаций (по 2 условиям) 53
2.5 Проверка общей устойчивости трубопровода в продольном направлении 54
3. Гидравлический расчет нефтепровода 59
3.1.Исходные данные для гидравлических расчетов. 59
3.2 Определение длины нефтепровода 61
3.3 Определение расчетной пропускной способности 61
3.4 Расчет диаметра нефтепровода 62
3.5 Построение эпюры рабочих давлений 63
3.6 Определение расчетной вязкости, плотности и температуры перекачиваемой нефти 63
3.7 Определение количества насосных станций и их размещение 64
3.8 Нефтеперекачивающие станции 65
3.9 Расчет переходных процессов 68
3. 10 Система защит по давлению, обеспечивающая безопасную эксплуатацию нефтепровода 68
3.11 Определение границ и протяженности технологических участков, количества и вместимости резервуарных парков. 70
4. Определение объема резервуарных парков магистральных нефтепроводов 71
Схема расстановки насосных станций по трубопроводу 73
Схема расстановки насосных станций по трубопроводу с лупингами 74
Список использованной литературы 75

Файлы: 1 файл

курсовая.docx

— 1.29 Мб (Скачать файл)

1.3.8 С обеих сторон линейной запорной арматуры должны               устанавливаться манометры и вантузы. Сигнализаторы прохождения СОД должны устанавливаться за запорной арматурой по потоку нефти.

1.3.9 Арматура и мощность привода должны обеспечивать                открытие/закрытие арматуры при остановке нефтепровода, при перепаде   рабочего давления на затворе на месте установки. Величина перепада         рабочего давления должна рассчитываться и указываться в проекте.

1.3.10 Герметичность в затворе арматуры должна соответствовать требованиям класса «А» по ГОСТ 9544.

1.3.11 На магистральных нефтепроводах должны предусматриваться узлы пуска-приема СОД. Узлы пуска-приема СОД должны устанавливаться на НПС с учетом максимального развития нефтепровода с расстоянием между ними не более:

− 120 км для нефтепроводов с уловным диаметром до 400 мм;

− 280 км для нефтепроводов с уловным диаметром от 500 до 1200 мм.

Узлы пуска-приема СОД должны также предусматриваться  на лупингах и ответвлениях протяженностью более 3 км и резервных нитках подводных переходов независимо от их протяженности.

1.3.12 НПС, на которых не предусматривается пуск и прием СОД, должны иметь узлы пропуска СОД, обвязка которых позволяет осуществлять пропуск СОД, как с остановкой, так и без остановки НПС.

1.3.13 Устройство вертолётных площадок должно предусматриваться на каждой НПС, при отсутствии постоянного подъезда – на площадках камер приёма-пуска СОД и линейных задвижках.

1.3.14 На нефтепроводах должна предусматриваться установка запорной арматуры на расстоянии определяемого расчетом, но не более 30 км.

Кроме того установка запорной арматуры должна предусматриваться:

- на обеих  границах переходов МН через  водные преграды;

- в начале  каждого ответвления от нефтепровода  на расстоянии, допускающем установку монтажного узла, его ремонт и безопасную эксплуатацию;

- в зависимости  от рельефа местности на одном  или обоих концах участков

нефтепроводов, проходящих на отметках выше городов и других населенных пунктов и промышленных предприятий, на расстоянии от них менее 500 м для труб диаметром до 700 мм включительно и менее 1000 м – для труб диаметром свыше 700 мм;

- на обоих  берегах болот III типа протяженностью  свыше 500 м.

- на узлах  подключения к НПС;

- на узлах  подключения резервных ниток  подводных переходов;

- при прокладке  нефтепроводов в тоннеле, на каждом нефтепроводе в начале и конце тоннельного перехода;

- на узлах  приема, пуска и пропуска средств очистки и диагностики (СОД) запорная арматура должна быть шиберного типа.

1.3.15 Не допускается установка запорной арматуры в зонах АТР и нарасстоянии менее 200 м от границы зоны.

1.3.16 Запорная арматура диаметром 400 мм и более должна устанавливаться на фундаментные плиты, укладываемые на уплотненное основание.

1.3.17 Узлы установки запорной арматуры должны проектироваться из

унифицированных заготовок.

1.3.18 На участках нефтепроводов примыкающих к подводным переходам, необходимо предусматривать устройства, исключающие скопление газа или воздуха в нефтепроводах в местах их перехода через водные преграды.

1.3.19 Узел запорной арматуры должен состоять из:

- задвижки  на фундаменте;

- площадки  обслуживания;

- узла отбора  давления в колодце до и  после задвижки;

- сигнализатора  прохождения СОД в колодце  КИП после задвижки;

- пункта  контроля управления;

- ограждения  узла запорной арматуры;

- защитного  обвалования (для запорной арматуры  ППМН);

- освещения  (для запорной арматуры ППМН);

- охранной  сигнализации (радиоволновые, вибрационные  средства обнаружения, а при необходимости – системы видеонаблюдения);

- обозначения  узла запорной арматуры.

Фундаментные  плиты запорной арматуры должна выполняться  из монолитного или сборного железобетона.

1.3.20 На линейной части нефтепровода должна быть предусмотрена установка вантузов:

- на высоких  точках по рельефу местности  для впуска и выпуска воздуха  при освобождении и выпуска при заполнении нефтепровода нефтью;

- у линейных  задвижек (с двух сторон от  задвижки в пределах ограждения узла запорной арматуры), для подключения насосных агрегатов и обеспечения откачки (закачки) нефти при освобождении нефтепровода в период выполнения плановых и ремонтных работ;

- на ППМН  для проверки герметичности береговых  задвижек и снижения до статического давления в отключенной нитке. Вантуз должен располагаться в пределах ограждения береговой задвижки, имеющей наименьшую геодезическую отметку. На резервных нитках, оборудованных узлами пуска и приема СОД, вантузы не устанавливаются;

1.3.21 Установка изолирующих вставок (фланцы, муфты и др.) должна быть предусмотрена для электрического разъединения магистрали и:

- ответвлений  от нее;

- нефтепроводов  подключения нефтеперекачивающих  станций.

1.3.22 На линейной части и подводных переходах должна быть предусмотрена установка системы обнаружения утечек (СОУ) нефти из нефтепровода и КПП СОД.

1.3.23 На участках нефтепровода, где статический напор превышает давление по эпюре рабочих давлений, должен быть выполнен технико-экономический расчёт по определению целесообразности установки станции защиты или повышения несущей способности труб.

1.3.24 Для предотвращения образования самотечных участков в проекте должна предусматриваться установка после перевальных точек регуляторов давления. Регуляторы должны поддерживать напор в перевальной точке не ниже 10 м.

1.3.25 Подключение других нефтепроводов для закачки нефти в проектируемый магистральный нефтепровод должно выполняться только на НПС по следующим схемам:

− на НПС с РП - подача нефти в резервуарный парк;

− на НПС без РП - подача нефти на прием магистральной насосной.

1.3.34 Для увеличения пропускной способности действующих нефтепроводов должно применяться:

− увеличение числа насосных станций;

− повышение несущей способности нефтепровода, соответствующее увеличению рабочего давления;

− строительство лупингов или вставок;

− комбинацию перечисленных способов.

Выбор способа  увеличения пропускной способности  определяется технико-экономическим  расчетом. [1]

1.4 Подземная прокладка нефтепроводов

1.4.1.1 Заглубление нефтепроводов до верха трубы (м), должно приниматься не менее:

при условном диаметре менее 1000 мм.................................................................... 0,8

при условном диаметре 1000 мм и более (до 1200 мм)  ......................................... 1,0

на  болотах или торфяных грунтах, подлежащих осушению ................................ 1,1

в песчаных барханах, считая от нижних отметок межбарханных оснований .... 1,0

в скальных грунтах, болотистой местности при отсутствии проезда

автотранспорта   и  сельскохозяйственных машин................................................. 0,6

на  пахотных и орошаемых землях ............................................................................. 1,0

при пересечении оросительных и осушительных (мелиоративных) каналов...... 1,1  

(от  дна канала)

1.4.1.2 Заглубление нефтепроводов, транспортирующих горячие продукты при положительном перепаде температур в металле труб, должно быть дополнительно проверено расчетом на продольную устойчивость нефтепроводов под воздействием сжимающих температурных напряжений .

1.4.1.3 Ширина траншеи понизу должна назначаться не менее:

D + 300 мм — для нефтепроводов диаметром до 700 мм;

1,5 × D — для нефтепроводов диаметром 700 мм и более. При диаметрах нефтепроводов 1200 мм и при траншеях с откосом свыше 1:0,5 ширину траншеи понизу допускается уменьшать до величины D + 500 мм, где D — условный диаметр нефтепровода.

При балластировке  нефтепроводов грузами ширина траншеи  должна назначаться из условия обеспечения расстояния между грузом и стенкой траншеи не менее 0,2 м.

1.4.1.4 При взаимном пересечении трубопроводов расстояние между ними в свету должно приниматься не менее 0,35 м, а пересечение выполняться под углом не менее 60°. Пересечение между трубопроводами и другими инженерными сетями (водопровод, канализация, кабели и др.) должны проектироваться в соответствии с нормами и правилами, утвержденными Госстроем СССР [10]. При пересечении водопровод должен располагаться выше нефтепровода, канализация - ниже нефтепровода. При пересечении нефтепроводами кабелей различного назначения расстояния по вертикали (в свету) должны быть не менее:

- между нефтепроводами  и силовыми кабелями напряжением  до 35 кВ и кабелями связи – 0,5 м;

- между силовыми кабелями U= 110-220 кВ и нефтепроводами – 1 м.

При прокладке  инженерных сетей в кожухе расстояние должно быть не менее 0,35 м.

1.4.1.5 Для нефтепроводов диаметром 1000 мм и более в зависимости от рельефа местности должна предусматриваться предварительная планировка трассы. При планировке строительной полосы в районе подвижных барханов последние должны срезаться до уровня межгрядовых (межбарханных) оснований, не затрагивая естественно уплотненный грунт. После засыпки уложенного нефтепровода полоса барханных песков над ним и на расстоянии не менее 10 м от оси нефтепровода в обе стороны должна быть укреплена связующими веществами (нейрозин, отходы крекинг-битума и т.д.).

При проектировании нефтепроводов диаметром 700 мм и более на продольном профиле должны быть указаны как отметки земли, так и проектные отметки нефтепровода.

1.4.1.6 При прокладке нефтепроводов в скальных, гравийно-галечниковых и щебенистых грунтах и засыпке этими грунтами должно предусматриваться устройство подсыпки из мягких грунтов толщиной не менее 20 см. Изоляционные покрытия в этих условиях должны быть защищены от повреждения путем присыпки нефтепровода мягким грунтом на толщину 20 см с послойным уплотнением грунта присыпки в пазухах применением специальных устройств (скальный лист).

1.4.1.7 При прокладке нефтепроводов по направлению уклона местности свыше 20 % должно предусматриваться устройство противоэрозионных экранов и перемычек как из естественного грунта (например, глинистого), так и из искусственных материалов.

1.4.1.8 При проектировании нефтепроводов, укладываемых на косогорах, необходимо предусматривать устройство нагорных канав для отвода поверхностных вод от нефтепровода.

1.4.1.9 При проектировании подземных нефтепроводов для районов с грунтовыми условиями в которых возможная просадка грунтов от их собственного веса на уровне нижней образующей нефтепровода превышает 5 см должны учитываться требования норм и правил, утвержденных Госстроем СССР [25]. Величина возможной просадки грунтов должна определяться в соответствии с требованиями норм и правил, утвержденных Госстроем СССР [25].

1.4.2 Прокладка нефтепроводов в районах многолетнемерзлых грунтов.

1.4.2.1 Для трассы нефтепровода должны выбираться наиболее

благоприятные в мерзлотном и инженерно-геологическом  отношении участки по материалам опережающего инженерно-геокриологического изучения территории.

1.4.2.2 Выбор трассы для нефтепровода и площадок для его объектов должен производиться на основе:

- мерзлотно-инженерно-геологических карт и карт ландшафтного

микрорайонирования оценки благоприятности освоения территории масштаба не более 1:100 000;

- схематической  прогнозной карты восстановления  растительного покрова;

- карт относительной  осадки грунтов при оттаивании;

- карт коэффициентов  удорожания относительной стоимости  освоения.

1.4.2.3 На участках трассы, где возможно развитие криогенных процессов, должны проводиться предварительные инженерные изыскания для прогноза этих процессов.

При пересечении  нефтепроводом участков с подземными льдами, залегающими на небольшой глубине, и наледями, а также при прокладке нефтепровода по солифлюкционным и опасным в термоэрозионном отношении склонам и вблизи термоабразионных берегов водоёмов должны предусматриваться:

- специальные  инженерные решения по предотвращению  техногенных

нарушений и  развитию криогенных процессов

- мероприятия  по максимальному сохранению  растительного покрова

- дренаж  и сток воды

- выравнивание  и уплотнение грунтового валика  над нефтепроводом

1.4.2.4 При прокладке нефтепровода с использованием грунтового

основания в оттаявшем состоянии  при расчёте нефтепровода на прочность  должны учитываться дополнительные напряжения от изгиба, вызванные неравномерной осадкой основания.

1.4.2.5 При выборе трассы нефтепровода на многолетнемерзлых грунтах должны учитываться требования 1.2.9. В местах прохода животных должна применяться подземная прокладка нефтепровода.

Информация о работе Проектирование магистрального нефтепровода и расчет его основных характеристик на участке "Орловка-Анжеро-Судженск"