Теплотехнический расчет параметров испытания трубопроводов

Приложение 14 (рекомендуемое). Методика расчета теплотехнических параметров испытания подземного трубопровода без теплоизоляции

Методика
расчета теплотехнических параметров испытания подземного трубопровода без теплоизоляции

Методика предназначена для проведения теплотехнических расчетов трубопроводов, уложенных в мерзлый грунт. Нижеизложенные материалы позволяют в зависимости от диаметра трубопровода и протяженности испытываемого участка установить возможность проведения гидроиспытания и выбрать параметры наполнения трубопровода.

Подлежат определению в зависимости от природно-климатических факторов следующие параметры:

суммарная производительность наполнительных агрегатов;

время прокачки воды через испытываемый участок;

Определение параметров наполнения трубопровода основано на использовании данных по эталонному трубопроводу, полученных путем численного моделирования на ЭВМ процесса теплового взаимодействия трубопровода с грунтом в условиях испытания.

Параметры эталонного трубопровода:

протяженность испытываемого участка L* = 4 км;

температура грунта = минус 10°С;

температура воды на входе в испытываемый участок °С (или 50°С);

продолжительность испытания ч.

На рис. 1 и 2 представлены зависимости времени прокачки для эталонного трубопровода в функции от его диаметра для различных значений суммарной производительности наполнительных агрегатов.

Рис. 1. Зависимость времени прокачки воды с температурой °С для эталонного трубопровода от его диаметра при суммарной производительности наполнительных агрегатов Q, :

ГАРАНТ:

Текст приводится в соответствии с источником (без рисунка 1)

Зависимости, показанные на рис. 1, рассчитаны для температуры воды, подаваемой в трубопровод °С, и рекомендуются для определения параметров наполнения протяженных участков трубопроводов большого диаметра.

Зависимости, показанные на рис. 2, рассчитаные для °С, рекомендуются в основном для трубопроводов малого диаметра (200-500 мм) и относительно небольшой протяженности (до 10 км), когда имеется возможность обеспечения значительного подогрева прокачиваемой через испытываемый участок воды.

Для определения параметров наполнения испытываемого участка необходимо:

уточнить время прокачки применительно к конкретным параметрам испытываемого участка по формуле

при использовании графических зависимостей, представленных на рис. 1:

при использовании зависимостей (см. рис. 2),

Для водонасыщенных глинистых грунтов и торфа K = 1, для песчаных грунтов K = 2. Для осушенных грунтов величина K может быть снижена на 50%.

При продолжительности испытания более 40 ч время прокачки должно увеличиваться пропорционально предполагаемой продолжительности испытания.

Для расчетной продолжительности прокачки более 50 ч необходимо оценивать возможную величину относительного обледенения выходного участка трубопровода по формуле

При величине необходимо пересмотреть принятые в расчете параметры наполнения трубопровода, увеличив суммарную производительность наполнительных агрегатов и, если возможно, температуру подаваемой в трубопровод воды. В противном случае необходимо сократить длину испытываемого участка или перенести испытания на более теплый период года.

Подогрев воды перед подачей в трубопровод не предусмотрен.

определяем требуемое время прокачки воды через испытываемый участок для гидроиспытания продолжительностью 40 ч (K = 1):

Уточним время прокачки применительно к продолжительности испытания: ч.

Оцениваем величину относительного обледенения выходного участка трубопровода:

Температура трубопровода не должна превышать 40°С ( ).

По графикам рис. 2 для эталонного трубопровода диаметром 0,3 м определяем требуемую для его испытания продолжительность прокачки: ч.

определяем время прокачки испытываемого трубопровода (K = 2):

Откройте актуальную версию документа прямо сейчас или получите полный доступ к системе ГАРАНТ на 3 дня бесплатно!

Если вы являетесь пользователем интернет-версии системы ГАРАНТ, вы можете открыть этот документ прямо сейчас или запросить по Горячей линии в системе.

Источник

Особенности и методы гидравлического испытания при отрицательных температурах

Гидравлическое испытание при отрицательных температурах воздуха или грунта допускается только при условии предохранения трубопровода, линейной арматуры и технологического оборудования от замораживания. Испытание трубопроводов при отрицательных температурах следует выполнять одним из методов, приведенных в табл. 2

Метод испытания	Испытательная среда	Основная область применения
Пневматический	Природный газ, воздух	Трубопроводы любого диаметра
Гидравлический	Вода, имеющая естественную температуру водоема	Подземные без теплоизоляции трубопроводы диаметром 720-1420 мм
Предварительно подогретая вода	Теплоизолированные трубопроводы диаметром 219-720 мм
Подземные без теплоизоляции трубопроводы диаметром 219-530 мм
Жидкости с пониженной температурой замерзания	Трубопроводы диаметром до 219 мм
Комбинированный	Природный газ (воздух) и жидкость с пониженной температурой замерзания	Трубопроводы любого диаметра, испытательное давление в которых невозможно создать газом (воздухом)

Выбор метода испытания конкретного участка трубопровода должен осуществляться с учетом:

1. результатов теплотехнических расчетов параметров испытания;

2. наиболее рациональной области применения метода испытания;

3. ограничений использования метода испытания;

4. конструкции, назначения, диаметра и способа прокладки трубопровода;

5. данных о грунтовых условиях и содержании влаги по трассе, о погодных условиях в период испытания;

6. наличия технических средств, источников газа или воды для проведения испытаний;

7. возможности поиска утечек и необходимости проведения работ по ликвидации дефектов, а также полной потери испытательной среды при пневматическом и комбинированном методах;

8. требований техники безопасности, охраны труда и окружающей среды.

В условиях отрицательных температур следует учитывать возможные ограничения в применении метода испытания:

3. температура стенок трубопровода при испытании на прочность и проверке на герметичность ограничивается температурой хладостойкости материала труб.

Гидроиспытания при отрицательных температурах имеют специфические особенности, обусловленные возрастающей ролью фактора времени. Поэтому при проведении таких испытаний необходимо:

1. завершить их в строго определенное расчетом время, в течение которого исключается замерзание воды в трубопроводе. Следовательно, нужна тщательная подготовка, теплотехнический расчет параметров испытания и высокий уровень организации работ;

2. обеспечить осязательный контроль температуры жидкости в трубопроводе и оценку изменения давления при проверке на герметичность с учетом изменения температуры;

3. укрытие и утепление трубопровода, его открытых частей, арматуры, узлов подключения агрегатов и приборов;

4. провести очистку полости продувкой, протягиванием или совместить очистку полости с удалением жидкости после гидроиспытания;

5. установить узлы приема поршней, исключив заполнение трубопровода водой на открытый конец, слив воды самотеком и другие неконтролируемые процессы перемещения воды в трубопроводе;

6. обеспечить возможность немедленного удаления жидкости из трубопровода, что гарантируется наличием источников газа или воздуха и их подсоединением до начала испытаний к обоим концам испытываемых участков.

Наполнение трубопровода водой для гидравлического испытания следует проводить с помощью наполнительных агрегатов без пропуска очистных или разделительных устройств. Пропуск поршней в процессе заполнения трубопровода водой допускается при условии предварительного прогрева магистрали прокачкой воды. С целью повышения надежности производства испытаний в зимних условиях не допускается заполнение трубопровода водой до проведения:

1. тщательной засыпки подземного и обвалования наземного трубопровода на всем его протяжении;

2. нанесения теплоизоляции на надземный трубопровод и дополнительного утепления мест укладки трубопровода на опоры;

3. утепления и укрытия линейной арматуры, узлов запуска и приема поршней, сливных патрубков и других открытых частей испытываемого трубопровода;

4. утепления и укрытия узлов подключения наполнительных и опрессовочных агрегатов, обвязочных трубопроводов с арматурой;

5. мероприятий по предупреждению замерзания используемых при испытании приборов;

6. работ по присоединению умов подключения к источнику газа или воздуха, используемому для удаления воды из трубопровода.

Необходимо стремиться к тому, чтобы вода в трубопроводе в период подготовки испытания как можно меньше времени находилась в статическом состоянии. При возникновении задержек в производстве работ по испытанию, приводящих к превышению принятого в расчете времени испытания, следует возобновить прокачку веды с определенной расчетом температурой через испытываемый участок. Допускается осуществлять прокачку воды в период между испытаниями на прочность и герметичность, а также в период, когда трубопровод находится не под испытательным давлением. При подготовке к гидравлическому испытанию в осенне-зимний период, чтобы предупредить замерзание воды при внезапном похолодании, необходимо тщательно проконтролировать засыпку или обвалование трубопровода на всем его протяжении. Особое внимание следует обратить на то, чтобы арматура и узлы подключения были тщательно укрыты. После того как выпадет снег, необходимо дополнительно утеплить трубопровод путем его обвалования снегом, имея в виду, что теплозащитные свойства слоя снега толщиной 20 см эквивалентны примерно 100 см грунта.

Источник

Теплотехнический расчет трубопровода

Рассмотрим индукционно-резистивную систему обогрева вихревыми токами.

Предмет исследования расположен на объекте «Вакуумная компрессорная станция на УПСВ-7 Уренгойского нефтяного месторождения». Климат района резко континентальный, с холодной продолжительной зимой и коротким тёплым летом. Район строительства в соответствии со СНиП 23-01-99* «Строительная климатология» относится к северной строительно-климатической зоне, к климатическому подрайону IД [13]. Для обеспечения нормальной работы и защиты от замерзания трубопровода необходимо:

— определить необходимую мощность нагревателя и проверить выбранную мощность по условию температуры;

— выбрать тип регулятора температуры (если требуется), произвести расчет его настроек;

— выбрать технические средства измерения и регулирования.

Общие данные трубопровода подлежащего электрическому обогреву приведены в табл. 3.1. Данные по обогреваемым трубопроводам приведены в табл. 3.2

Общие данные обогреваемого трубопровода

Данные по обогреваемым трубопроводам

№ п/п	Обозначе­ние линии	Наружный диа­метр тру­бы, мм	Толщина теплоизо­ляции, мм	Длина трубы, м
Нефть

Расчет произведем согласно методике описанной выше.

Определяется количество потерь с поверхности трубопровода на 1 метр, для этого воспользуемся формулой (2.1):

Подставим в формулу (2.8) полученное значение необходимой мощности нагревательного элемента и определим максимальную температуру нагревателя, при условии, что он работает в худших условиях ( ):

Так как максимально допустимая температура, до которой может нагреться трубопровод превысила температуру максимально-допустимую классом взрывоопасной зоны (200 °С), найдем нормально допустимую мощность нагревательного устройства по формуле (2.9):

Нормально допустимая мощность нагревательного устройства составила Вт/м, что больше тепловых потерь с трубопровода, таким образом, выполняется условие :

Проверим метод расчета максимальной температуры до которой может нагреться нагревательное устройство. Для этого смоделируем тепловой режим работы нагревательного устройства в программном комплексе Elcut 6.

Картина распределения температуры по сечению трубопровода, с установленным на нем нагревательным устройством, приведена на рис. 3.1.

Рис. 3.1. Картина распределение температуры в месте установки нагревательного устройства

Путем анализа картины поля получены следующие данные:

— в точке Т1 температура нагревательного элемента составила 132,2 °С

— в точке Т2 температура нагревательного элемента составила 128,2 °С

Полученное в процессе моделирования значение температуры Т1 отличается от расчетной температуры на 0,2°С. Так как погрешность вычисления незначительна, то метод расчета считаю допустимым для применения. Для того чтобы обеспечить энергоэффективное потребление мощности ИРСН, предлагается осуществлять точное регулирование температуры. Расчет технических средств регулирования приводится ниже.

Источник

Приложение 13 (рекомендуемое). Методика расчета теплотехнических параметров испытания теплоизолированных трубопроводов подогретой водой

Методика
расчета теплотехнических параметров испытания теплоизолированных трубопроводов подогретой водой

Настоящая методика предназначена для выполнения теплотехнических расчетов параметров испытания стальных надземных теплоизолированных трубопроводов.

Методика позволяет определять требуемую температуру воды в трубопроводе для начала испытания, параметры наполнения трубопровода водой, количество воды для его отогрева, а также оценивать интенсивность льдообразования в трубопроводе после испытания.

Методика может быть также использована для оценки теплотехнических параметров испытания надземных нетеплоизолированных участков трубопроводов.

— удельная теплоемкость воды, ;

— удельная теплоемкость материала стенки трубы, ;

— температура воздуха, °С;

— температура воды в трубопроводе в начале испытания (минимальная), °С;

— температура воды на входе в трубопровод, °С;

— толщина стенки трубы, м;

— толщина теплоизоляционного покрытия, м;

— скорость роста наледи, мм/ч;

— коэффициент теплопроводности материала теплоизоляции, ;

1. Определение начальной температуры воды в трубопроводе.

Температуру воды в трубопроводе выбирают таким образом, чтобы исключить образование наледи в нем в течение всего времени испытания. Искомую температуру рассчитывают по формуле

В таблице приведены значения коэффициента А для трубопроводов из труб диаметром 530-1420 мм.

Для графического определения начальной температуры воды в трубопроводе можно использовать номограмму, приведенную на рис. 1.

2. Определение параметров наполнения трубопровода.

Параметры наполнения трубопровода назначаются таким образом, чтобы при заданной суммарной производительности наполнительных агрегатов температура воды, подаваемой в трубопровод, обеспечивала требуемое значение температуры в конце участка.

Для принятой суммарной производительности наполнительных агрегатов температуру воды, подаваемую в трубопровод, рассчитывают по формуле

В таблице приведены значения коэффициента В для трубопроводов из труб диаметром 530-1420 мм. Для графического определения температуры воды, подаваемой в трубопровод, может быть использована номограмма, приведенная на рис. 1.

3. Оценка количества воды, необходимого для отогрева трубопровода.

Если трубопровод, подлежащий испытанию, имеет температуру стенки ниже 0°С, для удаления образующейся в процессе его заполнения наледи необходима прокачка воды через испытываемый участок.

Количество воды, которое должно быть слито из трубопровода, в процессе прокачки может быть оценено по формуле

В таблице приведены значения коэффициента С для трубопроводов из труб диаметром 530-1420 мм.

4. Оценка интенсивности льдообразования в трубопроводе.

При возникновении задержек в проведении работ по испытанию, приводящих к увеличению продолжительности пребывания воды в трубопроводе по сравнению с принятой в расчете, на внутренней поверхности трубы образуется наледь. Скорость роста толщины наледи рассчитывают по формуле

Величину можно определить по номограмме, приведенной на рис. 2.

5. Надземные нетеплоизолированные трубопроводы.

Приведенная в разд. 1-4 методика может быть использована для оценочных теплотехнических расчетов надземных нетеплоизолированных трубопроводов. В этом случае величину R в разд. 1-4 следует определять по формуле

Величину R можно найти по номограмме, приведенной на рис. 3.

6. Примеры теплотехнических расчетов гидроиспытания.

Для заданного размера трубы по таблице определяем значение коэффициентов А, В, С: А = 0,00652; B = 1,38; С = 12,9.

Рассчитываем значение термического сопротивления теплоизоляции:

Определяем значение комплекса:

Из точки 0,652 оси абсцисс номограммы, приведенной на рис. 1, проводим линию, параллельную оси ординат, до пересечения с прямой °C. Опустив из точки пересечения перпендикуляр на оси ординат, определяем величину превышения начальной температуры воды над температурой воздуха:

Находим начальную температуру воды в трубопроводе:

Рассчитываем значение комплекса:

Из точки оси ординат проводим прямую, параллельную прямым и определяем точку ее пересечения с перпендикуляром к оси абсцисс в точке 0,276. Из найденной таким образом точки пересечения опускаем перпендикуляр на ось ординат и определяем величину превышения температуры воды на входе в трубопровод над температурой воздуха:

Определяем температуру воды на входе в трубопровод:

Порядок пользования номограммой решения данного примера отображен на рис. 1 штриховой линией.

Рассчитываем количество воды, необходимое для отогрева трубопровода:

Определяем скорость роста наледи в трубопроводе по номограмме рис. 2. Из точки абсцисс °C проводим линию, параллельную оси ординат до пересечения с прямой R = 0,4. Опустив из точки пересечения перпендикуляр на ось ординат, определяем значение мм/ч.

Таким образом, для проведения гидравлического испытания заданного участка трубопровода необходимо:

иметь температуру воды в конце трубопровода на начало испытания не ниже 24°С, что обеспечивает проведение испытания за 40 ч без замерзания воды. Для этого температура воды, подаваемой в трубопровод, должна быть не ниже 40°С (при подаче 100 );

прокачать через трубопровод около 210 воды путем слива ее с противоположного конца испытываемого участка. Прокачку необходимо контролировать измерением температуры сливаемой воды. При достижении расчетного значения °C прокачку прекращают.

В случае превышения заданного времени пребывания воды в трубопроводе на его внутренней поверхности образуется наледь. Скорость роста наледи составит 0,72 мм/ч.

Рассчитываем значение комплекса:

Из точки 1,05 оси абсцисс номограммы, приведенной на рис. 1, проводим линию, параллельную оси ординат, до пересечения с прямой °C. Опустив из точки пересечения перпендикуляр на ось ординат, определяем величину превышения начальной температуры воды над температурой воздуха:

Определяем начальную температуру воды в трубопроводе:

Рассчитываем значение комплекса:

Из точки °C оси ординат проводим прямую, параллельную прямым и определяем точку ее пересечения с перпендикуляром к оси абсцисс в точке 0,52.

Из найденной таким образом точки пересечения опускаем перпендикуляр на ось ординат и определяем величину превышения температуры воды на входе в трубопровод над температурой воздуха:

Определяем температуру воды на входе в трубопровод:

Порядок пользования номограммой при решении данного примера показан на рис. 1 штриховой линией.

Рассчитываем количество воды, которое необходимо для отогрева трубопровода:

Определяем возможную скорость роста наледи в трубопроводе по номограмме (см. рис. 2). Из точки абсцисс °C проводим прямую, параллельную оси ординат, до пересечения с прямой R = 0,058. Опустив из точки пересечения перпендикуляр на оси ординат, определяем значение мм/ч.

Откройте актуальную версию документа прямо сейчас или получите полный доступ к системе ГАРАНТ на 3 дня бесплатно!

Если вы являетесь пользователем интернет-версии системы ГАРАНТ, вы можете открыть этот документ прямо сейчас или запросить по Горячей линии в системе.

Источник

1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1.1. Рекомендации разработаны в развитие СНиП III-42-80 «Магистральные трубопроводы. Правила производства и приемки работ», а также «Инструкции по производству очистки полости и испытанию строящихся магистральных трубопроводов» (ВСН 157-83) и «Инструкции по организации очистки полости, испытания и удаления воды при поточном строительстве магистральных трубопроводов крупными механизированными комплексами» (ВСН 2-128-81).

1.2. В настоящих Рекомендациях изложены вопросы технологии и организации испытаний линейной части магистральных и промысловых трубопроводов диаметром от 50 до 1420 мм включительно в условиях низких температур.

1.3. В настоящих Рекомендациях понятие «условия низких температур» рассматривается как условия испытания трубопроводов при отрицательной температуре наружного воздуха или грунта.

1.4. Методы испытания трубопроводов в условиях низких температур, границы испытательных участков или отдельных конструктивных элементов объектов, а также схемы проведения испытания должны быть указаны проектной организацией. Проектной организацией должны быть проведены необходимые теплотехнические расчеты. При этом должны быть обоснованы: необходимость проведения испытаний в условиях низких температур с учетом сроков, периодов и климатических данных по каждому строящемуся участку или элементу трубопроводов; предусмотрены технические и организационные мероприятия, а также дополнительные затраты на проведение испытаний и вопросы материально-технического обеспечения для производства работ.

Внесены ОПН ВНИИСТа

Утверждены ВНИИСТом 1 августа 1985 г.

Срок введения в действие 1 января 1986 г.

1.5. На основании решений проектной организации по всему перечню вопросов, указанных в п. 1.4 настоящих Рекомендаций, строительно-монтажные организации Миннефтегазстроя разрабатывают соответствующие проекты производства работ.

1.6. Наиболее сложным для условий низких температур является проведение гидравлических испытаний открытых (незасыпанных грунтом) участков или конструктивных элементов (узлов) трубопровода, поэтому рекомендуется предусматривать в графиках организации строительства выполнять предварительное испытание таких участков или узлов при положительных температурах воздуха в сроки, опережающие строительство и. испытание прилегающих участков.

2. МЕТОДЫ ИСПЫТАНИЙ ТРУБОПРОВОДОВ

2.1. Испытания трубопроводов в условиях низких температур рекомендуется выполнять одним из методов, классификация которых приведена на рис. 1.

В классификации вариантов проведения испытаний гидравлическим методом не рассматривается известный и освоенный вариант испытания водой, при котором подземный трубопровод в процессе испытания находится в зоне талого грунта (температура больше 0 °С) и в нем исключено замерзание воды. В этом случае должны быть предусмотрены мероприятия, исключающие замерзание воды в незащищенных грунтом конструктивных элементах или узлах испытываемого объекта.

2.2. Наиболее рациональный метод испытаний для определенного участка трубопровода или конструктивного элемента трубопровода следует выбирать с учетом:

Рис. 1. Классификация методов испытания магистральных и промысловых трубопроводов в условиях низких температур

требований табл. 17 СНиП III-42-80 в части, ограничений методов испытаний первого, второго и третьего этапов для участков различных категорий на трубопроводах разных назначений;

конструктивных характеристик, а также конструктивной и технологической схемы испытываемого участка;

фактических данных о климатологических характеристиках периода испытания, а также геолого-минералогических характеристик трассы;

наличия технических средств, источников газа или воды для проведения испытания;

общих требований техники безопасности при проведении испытаний и других требований, связанных с вопросами охраны труда и техники безопасности в случаях применения антифризов или других веществ.

2.3. При выборе метода испытаний газопроводов в условиях низких температур наиболее предпочтительным является испытание природным газом, при котором исключается возможность замораживания трубопровода. При этом методе испытания необходимы источники газа вблизи испытываемого объекта для возможности испытания объекта в заданные сроки на установленные давления. Возможность применения этого метода может ограничиваться требованиями табл. 17 СНиП III-42-80 и требованиями техники безопасности в связи с взрывоопасностью и необходимостью выполнения огневых работ.

Реализация этого метода связана с ограничениями, изложенными в СНИП III-42-80 (табл. 17) для случая испытаний природным газом, а для захватки, заполняемой водой, с необходимостью использования в полевых условиях и при низких температурах группы опрессовочных агрегатов.

2.4. Четвертым по приоритетности является гидравлический метод испытания, который имеет свои уровни по оценке применимости отдельных вариантов производства работ.

2.5. Во всех случаях при определении последовательности метода испытания следует учитывать возможность появления отказов и необходимость проведения работ по их ликвидации, а также полную потерю испытательной среды при пневматическом и комбинированном методах.

2.6. В случае появления отказа при гидравлическом методе испытания следует предусматривать необходимость аварийного удаления всего объема воды из испытываемого трубопровода.

3. ПНЕВМАТИЧЕСКИЙ МЕТОД ИСПЫТАНИЯ ТРУБОПРОВОДОВ

3.1. Пневматическое испытание на прочность и герметичность сжатым воздухом или природным газом рекомендуется проводить на строительстве магистральных и промысловых газопроводов. Пневматическое испытание сжатым воздухом или природным газом по согласованию с проектной организацией и заказчиком может также проводиться на строительстве промысловых нефте- и нефтепродуктопроводов при невозможности производства в зимних условиях гидравлического испытания.

3.2. В качестве источников сжатого воздуха используют передвижные компрессорные станции, которые в зависимости от объема полости испытываемого участка и величины испытательного давления применяют по одной или объединяют в группы (ГК).

Для пневматического испытания воздухом рекомендуется применять передвижные компрессорные станции, приведенные в приложении 1, рекомендуемом.

Рис. 2. Принципиальные схемы пневматического испытания:

3.3. В качестве источников природного газа необходимо использовать:

месторождения (промыслы), которые являются источниками газа для данного строящегося объекта или расположены вблизи от этого объекта;

действующие газопроводы, к которым присоединяют строящиеся объекты-отводы или объекты-перемычки;

действующие газопроводы, пересекающие строящийся объект или преходящие непосредственно около него.

3.4. Работы по пневматическому испытанию трубопроводов следует вести в соответствии с принципиальными схемами, приведенными на рис. 2.

3.5. Отбор природного газа из действующего газопровода для испытания пересекающих или строящихся трубопроводов проводят в соответствии с принципиальными схемами, приведенными на рис. 3.

При отборе газа непосредственно в месте проектной врезки газопровода-отвода в действующий газопровод используют схему (см. рис. 3, поз. а).

При отборе газа от газопровода, пересекающего строящуюся магистраль или проходящего непосредственно около нее, целесообразно применять схему (см. рис. 3, поз. б), по которой подключение газа выполняют от продувочной свечи действующего газопровода с прокладкой при необходимости временных шлейфов.

3.6. Отбор природного газа при испытании второй и последующих ниток газопровода проводят от места проектной врезки в действующую нитку по мере лупингования отдельных участков.

3.7. При отборе газа из действующих газопроводов принимают меры для обеспечения бесперебойной эксплуатации газопровода в период испытаний строящихся участков, для этого следует разрабатывать схемы подключения шлейфа, определять давление и объем газа, устанавливать время отбора газа и схему связи.

Эти мероприятия должны быть согласованы с Управлением эксплуатации газопровода.

3.8. При испытании трубопроводов газом из них предварительно должен быть вытеснен воздух.

Рис. 3. Принципиальные схемы отбора природного газа из действующих газопроводов:

Газ для вытеснения воздуха следует подавать под давлением не более 0,2 МПа. Вытеснение воздуха считается законченным, когда содержание кислорода в газе, выходящем из трубопровода, составляет не более 2 %. Содержание кислорода определяют газоанализатором.

3.9. Заполнение трубопровода средой до создания в нем испытательного давления на прочность, а также испытание на прочность в течение 12 ч следует выполнять при открытых кранах байпасных линий и закрытых линейных кранах.

После того как испытания трубопровода на прочность закончены для проверки его на герметичность, должны быть закрыты краны байпасных линий.

3.11. При производстве пневматического испытания трубопроводов необходимо предварительно осуществлять специальные мероприятия по утеплению приборов (измерительных) и отводов для их подключения к магистрали.

Перед началом испытаний необходимо провести продувку воздухом или газом отводов для подключения измерительных приборов и проверить надежность работы всего измерительного комплекса в условиях отрицательных температур.

3.12. Для повышения надежности работы передвижных компрессорных станций в условиях отрицательных температур рекомендуется устанавливать компрессорное оборудование в специально сооружаемых утепленных укрытиях.

3.13. Если при осмотре трассы или в процессе подъема давления будет обнаружена утечка, подачу воздуха или газа в трубопровод следует немедленно прекратить, после чего должна быть установлена возможность и целесообразность дальнейшего проведения испытаний или необходимость перепуска воздуха или газа в соседний участок. Выпуск газа в атмосферу допускается лишь в исключительных случаях.

3.14. Осмотр трассы при увеличении давления от 0,3 Р_исп до Р_исп и в течение 12 ч (время испытания трубопровода на прочность) запрещается.

3.15. После окончания испытаний трубопровода на прочность давление необходимо снизить до максимального рабочего и толы-ко после этого выполнять контрольный осмотр трассы для проверки герметичности.

Давление необходимо снижать плавно, при этом воздух или газ следует по возможности перепускать в соседний участок, а не выбрасывать в атмосферу.

3.16. Учитывая, что при пневматическом испытании трубопроводов большого диаметра основное время занимают процессы его наполнения воздухом или природным газом до испытательного давления, необходимо особое внимание обращать на рациональное использование накопленной в трубопроводе энергии путем многократного перепуска и перекачивания воздуха или газа из испытанных участков в участки, подлежащие испытанию.

4. ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ МЕТОД ИСПЫТАНИЯ ТРУБОПРОВОДОВ

ИСПЫТАНИЕ ВОДОЙ С ПРЕДВАРИТЕЛЬНЫМ ПРОГРЕВОМ ТРУБОПРОВОДА ПОСРЕДСТВОМ ПРОКАЧКИ ВОДЫ.
ИСПЫТАНИЕ ВОДОЙ, ИМЕЮЩЕЙ ЕСТЕСТВЕННУЮ ТЕМПЕРАТУРУ ВОДОЕМА

4.1. Гидравлические испытания с прокачкой воды, имеющей естественную температуру водоема, могут рекомендоваться для подземных трубопроводов диаметром более 500 мм.

4.2. Возможность проведения испытания конкретного трубопровода, а также параметры его наполнения водой и её прокачки определяются расчетом применительно к реальным условиям испытания и сроком производства работ. Расчет выполняется в соответствии с приложением 2, рекомендуемым.

4.3. В зависимости от условий внешней среды, температуры используемой воды и предполагаемой продолжительности испытания определению подлежат продолжительность прокачки воды через трубопровод, отсчитываемая от момента его полного заполнения водой, а также суммарная производительность наполнительных агрегатов.

4.4. Принципиальная технологическая схема испытания приведена на рис. 4. Эта схема предполагает следующий порядок подготовки и производства работ:

в начале испытываемого участка монтируется узел подключения машин и узел пуска поршней-разделителей;

поршень № 1 предназначен для промывки трубопровода, удаления из него воздуха и обеспечения заполнения трубопровода водой полным сечением; поршни № 2 и № 3 предназначены для окончательного (или аварийного) удаления воды из испытываемого трубопровода;

узел обвязки наполнительно-опрессовочных агрегатов предусматривает обязательное подключение к нему источника природного газа или воздуха, обеспечивающего пропуск поршней-разделителей № 2 и № 3;

на коллекторе узла пуска поршней-разделителей монтируется патрубок для удаления воды из системы обвязки; кроме указанного патрубка следует по месту смонтировать дополнительные сливные патрубки или пробки;

на конце участка за линейной арматурой полнопроходного сечения монтируется узел приема поршней-разделителей, который подключается к трубопроводу после окончания его промывки и прогрева; в узле приема заранее запасован поршень-разделитель № 4, предназначенный для аварийного удаления воды при возникновении отказа; необходимо предусмотреть возможность аварийного подключения к нему источника природного газа или воздуха;

на узле пуска и приема (вне охранной зоны) должны быть установлены измерительные приборы (манометры и термометры); причем рекомендуется заполнение трубок манометров незамерзающими жидкостями (например, дизельным топливом).

4.5. При подготовке испытания необходимо предусмотреть организационно-технические мероприятия, сокращающие время от момента окончания прокачки воды до полного удаления ее из трубопровода.

4.6. Во время заполнения трубопровода водой и ее прокачки необходимо обеспечить возможно более полное удаление из испытываемого участка воздуха, что позволит сократить продолжительность работы опрессовочных агрегатов.

Рис. 4. Принципиальная схема гидравлического испытания трубопровода в условиях низких температур:

4.7. В процессе прокачки воды необходимо регистрировать ее температуру на входе и выходе испытываемого участка.

При возникновении задержек в производстве работ по испытанию, приводящих к превышению принятого в расчете времени испытания, следует возобновлять прокачку воды через испытываемый участок. Допускается осуществлять прокачку воды в период между испытаниями на прочность и герметичность, а также в то время, когда трубопровод находится не под испытательным давлением.

4.8. При оценке результатов испытания необходимо учитывать изменение температуры опрессовочной воды в период выдержки трубопровода под испытательным давлением. Температура воды определяется как средняя между температурами в начале и конце испытываемого участка. Допустимая величина изменения давления определяется в соответствии с приложением 3, рекомендуемым.

4.9. Окончательное удаление воды из трубопровода должно осуществляться сразу же после завершения испытания.

4.10. Удаление веды необходимо выполнять в соответствии с «Памяткой по применению очистных и разделительных устройств» (М., ВНИИСТ, 1980).

4.11. Перед запуском в трубопровод поршней-разделителей рекомендуется прокачка воды через опорожняемый участок с целью предотвращения льдообразования в трубопроводе в процессе удаления воды. Момент окончания прокачки определяется по началу подъема температуры на выходе из опорожняемого участка.

4.12. Не допускается использование вытесняемой из трубопровода воды непосредственно (без подогрева) для заполнения примыкающего участка трубопровода.

ИСПЫТАНИЕ ПРЕДВАРИТЕЛЬНО ПОДОГРЕТОЙ ВОДОЙ

4.15. Принципиальная технологическая схема испытания подогретой водой приведена на рис. 4. Для осуществления подогрева воды в напорной магистрали наполнительных агрегатов устанавливаются водоподогреватели и соответствующая регулирующая аппаратура, обеспечивающая поддержание требуемого значения температуры воды на входе в испытываемый участок.

4.16. Величина подогрева воды, суммарная производительность наполнительных агрегатов и время прокачки определяются расчетом применительно к конкретным условиям испытания (приложение 2, рекомендуемое).

4.17. Температура подаваемой в испытываемый участок воды не должна превышать максимальной рабочей температуры для данного трубопровода.

ИСПЫТАНИЕ ЖИДКОСТЯМИ С ПОНИЖЕННОЙ ТЕМПЕРАТУРОЙ ЗАМЕРЗАНИЯ

4.20. В табл. 1 приведена концентрация указанных в п. 4.19 веществ для предотвращения замерзания их водных растворов при различных температурах внутри испытываемого трубопровода. Под температурой внутри трубопровода следует понимать величину температуры, измеренную приборами (термометрами) на поверхности трубы через шурфы в слое засыпки.

4.21. Температура воздуха на дневной поверхности трубопровода может существенно отличаться от температуры внутри трубопровода и должна учитываться при осуществлении мероприятий по организации и механизации испытаний.

Температура водного раствора в трубопроводе, °С

Источник