Сооружение насосных и компрессорных станций

По типу основных агрегатов НС разделяются на поршневые с приводом от двигателя внутреннего сгорания или электродвигателя, и центробежные с приводом от газовой турбины или электродвигателя.

3.2 Требования к устройству трубопроводов

Применяются для стальных технологических трубопроводов трубы, фасонные и соединительные детали, фланцы, прокладки и крепёжные детали по качеству и технологической характеристике материала должны отвечать требованиям соответствующих государственных и отраслевых стандартов и технических условий.

Трубы выбираются в зависимости от параметров и транспортируемой среды.

Для трубопроводов транспортирующих сжиженные газы  следует применять бесшовные горячее-, тепло-, холоднодеформированные трубы по ГОСТ 9831 – 74; ГОСТ 8733 – 74.

Для трубопроводов  транспортирующих трудно горючие и не горючие вещества разрешается применять электросварные  прямошовные трубы в пределах давлений и температур.

Электросварные трубы, применяемые при условном давлении более 1,6 МПа должны быть в термообработанном состоянии.

Фланцы и материалы для них выбираются по государственным и отраслевым стандартам на фланцы с учётом рабочих параметров среды. Для сред высокоагрессивных и сред с температурами, на которые указанные документы не распространяются,  устанавливают по рекомендациям научные исследовательские организации.

Фланцы и арматура разделяются по соединительной части трубопровода. Они бывают: гладкие, гладкие с уплотнительными канавками, под линзовую прокладку, под кольцевую прокладку овального сечения, выступ – впадина,
шип – паз.

При выборе типа уплотнительной поверхности фланцев для соединения трубопроводов в зависимости от транспортируемой среды и давления необходимо руководствоваться следующими данными:

А – вещества с токсичным действием:

а) чрезвычайно высокоопасные вещества классов I и II (ГОСТ 12.1.007 – 76) – бензол, дихлорэтан, кислоты концентрированные.

ВОТ – высокотемпературные органические теплоносители – дифенильная смесь

б) умеренно опасные вещества III класса ГОСТ 12.1.007 – 76

в) фреон

В – взрыво- и пожароопасные вещества по ГОСТ 12.1.004 – 76

а) горючие газы, в том числе сжиженные: этан, этилен, пропан и т.д.

б) легковоспламеняющиеся жидкости – ацетон, бензины, нефть, дизельное топливо и т.д.

в) горючие жидкости – мазут, масло и т.д.

В – трудногорючие и негорючие вещества по ГОСТ 12.1.004 – 76.

По способу присоединения к трубопроводу арматуру разделяют на фланцевую, муфтовую, цапковую и приварную. Муфтовая и цанговая чугунная арматура рекомендуется только для трубопроводов с условным проходом не более 50 мм, а стальная арматура может применяться для всех сред, только при условном проходе не более 40 мм. По эксплуатационному назначению трубопроводная арматура подразделяется на запорную, регулирующую, предохранительную, распределительную, защимную и фазоразделительную.

Крепёжные детали для фланцевых соединений и материалы для них следует выбирать в зависимости от рабочих условий.

При выборе сварных деталей в зависимости от агрессивности среды, температуры и давления следует руководствоваться РД 38.13.004 – 86.

Заглушки рекомендуется выбирать в зависимости от рабочих параметров среды и конкретных условий эксплуатации.

3.2.1 Размещение трубопроводов

Размещение с способ прокладки технологических трубопроводов должен обеспечиваться возможностью непосредственного наблюдения за техническим состоянием трубопровода, безопасностью его эксплуатации и производства ремонтных работ с применением средств механизации. Все опоры, строительные конструкции должны выполняться из не сгораемых материалов. В местах прохождения через стены, перекрытия, перегородки и т.д. стальные трубопроводы должны заключаться в стальные гильзы из трубы  внутренний диаметр которой больше наружного диаметра трубопровода  на 10 – 20 мм или тепловой изоляции. Гильзы должны быть жёстко заделаны в строительные конструкции. Размещение сварочных стыков внутри гильз не допускается. Расположенные внутрицеховые трубопроводы и арматура  должны выполняться с учётом необходимых проходов в соответствии с действующими нормами техники безопасности. Трубопроводы прокладываемые вдоль зданий не должны пересекать дверных о оконных проёмов. При размещении технологических трубопроводов внутри зданий следует учитывать возможность свободного перемещения подъёмно – транспортных устройств.

Не регламентируется прокладка трубопроводов для горючих и взрывоопасных сред по наружным стенам производственных зданий. Допускается прокладка отдельных трубопроводов диаметром до 100 мм относящихся к данному цеху, вдоль наружных стен здания, по глухому участку стены, на расстоянии от оконных и дверных проёмов не менее 0,5 м.

Прокладка любых технологических трубопроводов по наружным стенам зданий бытовых, административных, хозяйственных и других зданий не производственного назначения не допускается.

Не допускается размещения арматуры, фланцевых соединений, резьбовых и дренажных устройств на трубопроводах над оконными и дверными проёмами.

Не допускается прокладка трубопроводов с огне-, взрывоопасными, ядовитыми и агрессивными веществами через бытовые и административные ,хозяйственные помещения, а также через электрораспределительные помещения, вентиляционные камеры, помещения КИП и прочие аналогичные помещения.

В проходных и не проходных насосных не допускается совместная прокладка паропроводов I категории с продуктопроводами, а также паропроводами II, III, IV категории с технологическими трубопроводами.

Совместная прокладка технологических трубопроводов  и различного вида силовых осветительных и прочих кабелей не рекомендуется и должна осуществляться в соответствии с требованиями ПУЭ, СН и П II – М.1 – 71.

Расстояние между прокладываемыми параллельно трубопроводами, а также между трубопроводами и строительными конструкциями как по горизонтали так и по вертикали следует выбирать с учётом возможности сборки, осмотра, нанесения тепловой изоляции и ремонта трубопроводов, а также величины смещения трубопроводов при тепловой деформации.

Подземные трубопроводы должны прокладываться на глубине не менее 0,8 м от планированной отметки земли до верха трубы. Трубопроводы с замерзающими средами на глубине 1 м.

На пересечении с общезаводскими железнодорожными путями, автомобильными дорогами и проездами подземные трубопроводы должны быть заложены в футляр из стальных труб, диаметр которых на 100 – 200 мм больше наружного диаметра трубопровода, а концы футляра должны выступать на 2 м от крайнего рельса или края проездной части дороги. Концы футляра должны быть уплотнены промасленной прядью и залиты битумом.

Для защиты от воздействия вторичного проявления молнии и разрядов статического электричества все технологические трубопроводы подлежат обязательному заземлению.

Для обеспечения свободного проезда и беспрепятственного прохода людей – минимальная высота до низа трубопровода или строительных конструкций эстакад должна быть:

а) над железнодорожными путями                            5,5 м

б) над автодорогами                                                        4,6 м

в) над пешеходными переходами                            2,2 м.

Воздушные линии электропередач должны проходить только над технологическими трубопроводами.

Размещение арматуры, фланцевых соединений, линзовых и волнистых компенсаторов и дренажных устройств на трубопроводах расположенных над железнодорожными путями, автодорогами и пешеходными дорожками не разрешается.

В целях использования несущей способности трубопроводы допускается закрепление к ним трубопроводов меньших диаметров с обязательной проверкой расчётом труб большего диаметра.

Не разрешается закрепление трубопроводов малых диаметров к трубопроводам:

а) транспортирующим высокоагрессивные, ядовитые, токсичные вещества и сжиженные газы;

б) работающие под давлением от 64 кгс/см2;

в) при температуре сырья выше +300оС.

3.2.2 Размещение опор и подвесок трубопроводов

Опоры и подвески технологических трубопроводов являются несущими конструкциями и предназначены для крепления трубопроводов к различным металлоконструкциям и сооружениям. Правильность выбора числа опор и подвесок и на конструкции является одним из необходимых условий обеспечения нормальной безопасной работы трубопровода.

Все опоры, строительные конструкции выполняются  из несгораемых материалов.

При прокладке трубопроводов применяются следующие типы опор:

- неподвижные, обеспечивающие закрепление трубопровода в заданной мёртвой точке;

- подвижные (скользящие, катковые), обеспечивающие свободное перемещение трубопровода при тепловых деформациях;

- подвесные – обеспечивающие подвеску горизонтальных и вертикальных трубопроводов.

Выбор опор и подвесок в зависимости от расчетных нагрузок действующих на них, следует производить по ГОСТ и нормам машиностроения:

- неподвижные и подвижные опоры по ГОСТ 74096 – 68, ГОСТ 14297 – 68, ГОСТ 14911 – 69, МН 4008 – 62, МН 4013 – 62 до 4016 – 62, МН 4019 – 62,
МН 4020 – 62.

- подвесные опоры по ГОСТ 1503 – 62, ГОСТ 16127 – 70, МН 3941 – 62,
МН 3946 – 62 до МН 3949 – 62, МН 3958 – 62, МН 3961 – 62, МН 3962 – 62,
МН 3964 – 62, МН 3953 – 62 до 3956 – 62.

Разрешается выбор опор и подвесок по нормативным документам организации, проводящей разработку проекта.

Подвижные (скользящие) опоры применяются в технологических случаях, когда усилия, возникающие от трения при тепловых  перемещениях трубопровода (Dу менее 300 мм) незначительны и не требуют утяжеления опорной строительной конструкции. Такие опоры применяются при любом способе прокладки, кроме подземной бесканальной.

Подвижные (катковые) опоры применяются в технологических случаях, когда горизонтальные усилия , возникающие от трения при тепловых перемещениях трубопровода (Dу более 300 мм) значительны и должны быть уменьшены во избежании утяжеления опоры строительной конструкции. При уменьшении катковых опор уклон трубопровода применяют равным не более 0,05/r (где 0,05 – плечо трения качения по поверхности соприкосновения катка с корпусом  и опорной плитой, см; r – радиус …………, см). Такие опоры в непроходных каналах не применяют.

Подвесные опоры и их детали (верхние части опор……………..) устанавливают с учётом теплового расширения трубопровода , поэтому их необходимо смещать от оси опорной поверхности в сторону, противоположную расширению на величину этого расширения.

На трубопроводах транспортирующих среду с отрицательной температурой (холодопроводах) применяют специальные хомутовые опоры с деревянными прокладками.

Для трубопроводов из неметаллических материалов во избежании повреждения труб следует предусматривать отдельные опоры (неплановые) при транспортировании по трубопроводам сред с температурой от 0оС до 30оС и при расположении трубопровода в технологических местах помещения, где температура окружающего воздуха может быть от 0оС до 30оС.

Для всех других температурных условий работы трубопроводов и при прокладках трубопровода на эстакадах необходимо применять сплошные опоры. Сплошные опоры делают в виде деревянного настила или лотка из угловой стали, стальной полутрубы и т.д.. В местах  разъёмных соединений лотки должны иметь разрыв.

В случае вибрации технологических трубопроводов, возникающих в результате пульсации потока. Гидравлического удара, ударных нагрузок, вызванных внезапной подачей рабочей среды (в перепускных каналах), выпусках среды через редукционные клапаны, необходимо предпринимать меры по сводящие к минимуму такие нагрузки. Для этого устанавливают амортизаторы – вибраторы, буферные ёмкости гашения вибрации, дополнительные опоры, ограничивающие прогиб и перемещение трубопровода.

Опорные конструкции трубопроводов, подверженных вибрации, располагают на массивных основаниях или на грунте для предотвращения передачи вибрации конструкциям здания.

Не допускается прокладка трубопроводов, подверженных вибрации на подвесных опорах. Прокладка силовых, осветительных и телефонных проводов на опорах трубопровода запрещена. Опоры, устанавливаемые на дне лотков или каналов, не должны препятствовать стоку воды.

Опорные конструкции под трубопроводы располагаются так, чтобы обеспечить прокладку трубопровода в точном соответствии с проектом. Отклонение опор от проектного расположения не должно превышать в плане
±5 мм – для трубопроводов внутри помещений; ±10 мм – для наружных трубопроводов; ±0,001 – по уклону.

3.2.3 Расчёт опор

Опоры и подвески рассчитываются на вертикальную нагрузку от собственного веса трубопровода, веса продукта или воды (при гидравлическом испытании), веса тепловой изоляции и ледяной корки, на горизонтальную нагрузку вдоль линии, связанную с распором компенсаторов, температурными деформациями трубопроводов и давление на закрытие задвижки, на горизонтальную нагрузку поперёк линии, связанную с ветровой нагрузкой и нагрузкой передающуюся с линий подходящих под углом к данному трубопроводу.