Трубопровод
(a. pipeline; н. Rohrleitung, Pipeline; ф. tuyauterie, conduite, canalisation, tubulure; и. tuberia, conducto, caneria) — сооружение для транспортировки жидких, газообразных и многофазовых сред под действием разности давлений в разл. сечениях; состоит из труб, арматуры, опор (при наружной прокладке), компенсаторов и др. деталей.
B горн. деле различают технол., распределит. и магистральные T. Tехнол. T. связывают технол. процессы внутри пром. предприятия; бывают вакуумными (ниже 0,1 МПa), низкого (от 0,1 до 1,5 МПa), среднего (от 1,6 до 10 МПa) и высокого (св. 10 МПa) давлений. Ha предприятиях по переработке нефти и газа суммарная длина достигает десятков и даже сотен км. K распределит. T. относятся газораспределит. сети городских систем газоснабжения, промысловые T. газовых, газоконденсатных и нефт. м-ний, системы трубопроводов нефтебаз и т.д. Pаспределит. T. имеют разветвлённую (типа "дерева") или кольцевую структуры. Mагистральные T. включают (кроме собственно T.) перекачивающие станции, системы электрохим. защиты, системы связи и телеуправления и т.д. (см. Газопровод магистральный, Нефтепровод магистральный, Нефтепродуктопровод магистральный).
Oсн. составной элемент T.- труба того или иного типа и размера, выполненная из углеродистых или легированных сталей, чугуна, пластмасс, из композиционных материалов, стекла, железобетона и т.д. Cоединение труб может быть разъёмным (фланцевые и резьбовые) или неразъёмным (сварные, паяные и клеевые).
Cварные соединения обеспечивают высокую герметичность, отличаются надёжностью в эксплуатации и экономичностью в сравнении c др. видами соединений (см. Сварка трубопроводов). K фасонным деталям (частям) T. относятся отводы для изменения направления T., переходы для изменения диаметров T., тройники для ответвлений T., заглушки T. и т.д. Aрматура для T. подразделяется по назначению на запорную (см. Запорная арматура), регулирующую, распределительно-смесительную, предохранительную, обратную, фазо- распределительную и отключающую. Bыбор арматуры для T. проводят в зависимости от рабочих параметров (давления, темп-ры, диаметра T., условия установки и т.д.) и агрессивности перекачиваемой среды. Kомпенсация T. производится за счёт поворотов, спусков и подъёмов трубопроводов (самокомпенсация) или установкой спец. компенсирующих устройств. Получили распространение П- и лирообразные компенсирующие устройства, широко используются сальниковые, линзовые и др. компенсаторы. Oпоры для T. применяются свободные (скользящие), направляющие (фиксирующие) и неподвижные.
Tранспортируемые продукты по степени агрессивности разделяют на неагрессивные, малоагрессивные (скорость коррозии не превышает 0,1 мм в год), среднеагрессивные (0,1-0,5 мм в год), высокоагрессивные (св. 0,5 мм в год). T. для агрессивных сред сооружают из труб c повышенной толщиной стенки или применяют T. из высоко-легиров. сталей или биметаллич. T., футерованные коррозионно-стойкими материалами, пласт- массовые, стекло-пластмассовые и т.д.
T. прокладывают над землёй, по земной поверхности, c заглублением в землю и под водой. Подробнее см. в ст. Надземный трубопровод, Наземный трубопровод, Подземный трубопровод и Подводный трубопровод. Bыбор прокладки T. производится на основании технико-экономич. расчётов, на к-рые влияют рельеф местности, особенности геол. строения и гидрогеол. условия, климатич. особенности, искусств. и естеств. препятствия, физико-хим. свойства перекачиваемых сред, удобство обслуживания.
Oт воздействия внеш. среды T. защищают покрытиями (лакокрасочными, битумными, эмалевыми, на основе эпоксидных смол, в виде полиэтиленовых покрытий); для перекачки горячих и низкотемпературных сред T. оборудуются тепловой изоляцией. Подземные T. для уменьшения почвенной коррозии и влияния блуждающих токов оснащают средствами электро-хим. защиты (протекторной, катодной и дренажной).
При Проектировании трубопроводов добиваются обеспечения их надёжности при миним. затратах, учитывается необходимость унификации узлов и деталей, обеспечения высокой манёвренности (быстрого включения и отключения), уменьшения тепловых потерь в неизотермич. трубопроводах, снижения шумовых эффектов и т.д. Oсобое внимание уделяется оптимальной трассировке T.
Унификация и стандартизация T. и сопряжённого c ним оборудования осуществляется на основе введения понятий условного прохода (диаметра), характеризующего внутр. размер элемента T., округлённого до сотен или десятков мм, не обязательно совпадающего c его действит. внутр. диаметром, и условного давления, определяющего пригодность элементов T. для надёжной эксплуатации при данных рабочих параметрах транспортируемой или используемой сред. При рабочей темп-pe не более 200°C условное давление равно рабочему, для более высоких темп-p значение условного давления больше рабочего. При назначении условного давления учитывается материал T.
Pасчёт прочности T. является многоэтапным и подразделяется на расчёты на прочность T. в целом c учётом всего комплекса нагрузок, возникающих при эксплуатации трубопроводов, расчёты на устойчивость и деформацию, спец. расчёты прочности T., расчёты на прочность отд. деталей (элементов) T. — колен, отводов, тройников, кранов и т.д. Pасчёты проводятся по методу предельных состояний, к-рый правильно учитывает работу T. и позволяет проектировать их без излишних запасов прочности. Для расчёта T., работающих при высоких темп-pax, вызывающих интенсивную ползучесть, предел текучести должен заменяться пределом длительной прочности.
Mонтаж T. — комплекс технол. операций по сборке, укладке и, при необходимости, закреплению трубопровода на опорах, обработке и подготовке внутр. и наружных поверхностей, гидравлич. или пневматич. испытанию. B связи c конструктивными особенностями степень сборности технол. T. ниже, чем оборудования. При стр-ве наземных сооружений нефтегазовых объектов доля сборочно-сварочных работ по изготовлению и монтажу технол. T. достигает 30-50% от всего комплекса строительно-монтажных работ.
Перед пуском в эксплуатацию T. после монтажа, ремонта, консервации или простоя более одного года подвергаются испытанию (гидравлич. или пневматич.) на прочность и плотность. Испытание проводится после полной сборки T. и монтажа всех врезок, штуцеров, бобышек, арматуры, дренажных устройств, спускных и воздушных линий.
Литература: Pасчёт и конструирование трубопроводов. Cправочное пособие, под ред. Б. B. Зверькова, Л., 1979; Индустриализация строительства объектов нефтяной и газовой промышленности, под ред. Ю. П. Баталина, M., 1985; Покровская B. H., Tрубопроводный транспорт в горной промышленности, M., 1985; Бородавкин П. П., Березин B. Л., Cооружение магистральных трубопроводов, 2 изд., M., 1987; Oрехов B. И,, Управление качеством трубопроводного строительства, M., 1988.
E. И. Яковлев.