CC BY
43УДК 621.64
А.С. Ганзиков, С.И. Сенцов, д.т.н., профессор, кафедра сооружения и ремонта газонефтепроводов и хранилищ, РГУ нефти и газа имени И.М. Губкина
разработка подходов выбора метода восстановления изношенных стальных распределительных газопроводов
В статье рассмотрены современные методы реконструкции и восстановления изношенных стальных распределительных газопроводов. Определены общие критерии, влияющие на выбор технологии реконструкции. Предложен подход (алгоритм) выбора оптимального метода реконструкции/восстановления газопровода.
Современная сеть распределительных газопроводов России требует модернизации [1, 3].
В Европе и в Скандинавии практически ни один ремонт эксплуатирующихся систем газоснабжения не производится с раскопкой грунта.
В мировой практике в настоящее время существуют следующие основные технологии бестраншейного восстановления изношенных подземных газопроводов с использованием различного оборудования: [4-7, 11, 12].
1. Метод протяжки полиэтиленовых труб диаметром до 315 мм, изготовленных по [9], и диаметром 355 мм и более по ТУ заводов-изготовителей:
• протаскивание во внутреннюю полость ремонтируемого трубопровода новой плети трубопровода из полиэтилена. При этом наружный диаметр трубопровода из полиэтилена меньше внутреннего диаметра ремонтируемого трубопровода;
• протаскивание, но с увеличением диаметра на один сортамент и разрушением ремонтируемого трубопровода (пневматическим, гидростатическим методом или непосредственно протаскиваемой трубой), что позволяет протаскивать или проталкивать новую полиэтиленовую плеть или отрезки большего размера, чем внутренний диаметр ремонтируемого трубопровода.
2. Реконструкция плотно прилегающей трубой. Протяжка полиэтиленовых труб наружного диаметра не меньшего, чем внутренний диаметр восстанавливаемого стального газопровода, с предварительным обжатием полиэтиленовой трубы термическим или термомеханическим способом:
• метод холодного профилирования (технология «U-лайнер» / Compact pipe) - протяжка профилированной трубы, поперечное сечение которой временно уменьшено и которая после подачи пара под воздействием температуры и давления восстанавливает свою первоначальную форму, обеспечивает прилегание полиэтиленовой трубы к внутренней поверхности стальной без применения клеящего вещества и существенного изменения внутреннего диаметра.
Во время экструзионного процесса круглая полиэтиленовая труба по всей длине складывается в С-образную форму. Таким образом, поперечное сечение уменьшается на 35%, и труба может легко вставляться в восстанавливаемый трубопровод. После протяжки труба принимает исходную форму при помощи пара.
• метод холодного обжатия - протяжка полиэтиленовых труб большего наружного диаметра, чем внутренний диаметр восстанавливаемого стального газопро-
вода, с предварительным уменьшением сечения полиэтиленовой трубы путем пропускания ее через специальные обжимные вальцы в холодном состоянии и последующим восстановлением сечения путем нагрева теплоносителем (пар, вода).
3. Использование технологии синтетического шланга (рукава) - облицовка внутренней поверхности газопровода с применением цельнотянутых тканевых шлангов, изготовленных из полиэфирных и нейлоновых нитей, и др.
4. Инновационные технологии восстановления (Primus Line, Slim Pipe, Compact Pipe).
На рабочие параметры существующего трубопровода оказывают влияние многие различные факторы: нагрузка почв и рабочей среды, коррозия, не отвечающие требованиям перепады пропускной способности, подвижки грунта и многие другие факторы.
Решение об оптимальном варианте работ должно приниматься на этапе проектирования на основе инженерных изысканий и всестороннего анализа таких параметров, как [5, 7, 8]:
• состояние поверхности площадки строительства;
• подземные условия района проведения работ;
• общая информация о существующем трубопроводе;
Рис. 1. Перечень способов восстановления ветхих трубопроводов
• конструктивные ограничения и ограничения место расположения (информация о состоянии рабочей площадки);
• сильные и слабые стороны возможных методов восстановления или замены;
• ряд других факторов. Определяющими критериями в общем случае могут выступать такие параметры, как необходимость увеличения пропускной способности и показатели эффективности инвестиций выбранного варианта ведения работ, а также социальная значимость объекта строительства. Исходя из поставленных задач в проекте, определяется направление, согласно которому разрабатывается проект производства работ и определяется конечный результат, основанный на комплексном рассмотрении и нахождении оптимального соотношения всех критериев.
КОГДА ПРОБЛЕМЫ ОГРАНИЧИВАЮТСЯ НАЛИЧИЕМ ПРЕПЯТСТВИЙ ВНУТРИ ТРУБЫ,
ДЛЯ ИХ РЕШЕНИЯ ИСПОЛЬЗУЮТСЯ РАЗЛИЧНЫЕ МЕТОДЫ ОЧИСТКИ:
• гидродинамическая очистка под высоким давлением;
• роботы для резки;
• щеточные скребки;
• глубокие скребки и цепные скребки. При наличии проблем, связанных со сквозными повреждениями,традиционными методами восстановления были либо ремонт участка, либо замена участка трубопровода. В настоящее время существуют более эффективные альтернативные технологии (рис. 1). Обновление путем бестраншейной протяжки пластиковой трубы и бестраншейная замена с применением термопластичных материалов привлекают все больше внимания.
В работе предложен алгоритм (рис. 2-3) принятия решения при выборе технологии проекта реконструкции распределительного газопровода, этапами которого предполагается:
1. Идентификация проблемы, препятствующей надежному функционированию распределительного трубопровода.
2. Исходя из проведенного анализа значимости проблемы и/или серьезности повреждения, осуществляется оценка требуемых конечных результатов (обе-
спечение потоковых требований, поддержание работоспособности, увеличения поставок газа в связи с возросшим спросом).
3. Сравнение возможных вариантов реализации проекта по ряду критериев:
Следует отметить, что критерий «приведенные затраты» (сумма капитальных и эксплуатационных затрат) не может считаться единственным параметром, влияющим на выбор того или иного варианта реализации проекта реконструкции, так как информация о ценах на оборудование на момент закупок, затратах на строительство и ценах на газ за срок жизни объекта реконструкции не является достоверной.
НАРЯДУ С КАПИТАЛЬНЫМИ ЗАТРАТАМИ МОЖНО ВВЕСТИ ЕЩЕ НЕКОТОРЫЕ КРИТЕРИИ [2, 10]:
• критерий «экономические риски» -призван учесть возможные отклонения реальных ценовых показателей от прогнозируемых;
• критерий «безотказность и безопасность» - призван учесть возможные
отказы, их длительность, потенциальные жертвы среди персонала и населения;
• критерий «долговечность» - характеризует срок жизни проектируемого объекта;
• критерий «привлекательность для инвесторов» - может оказаться целесообразным, если есть основания считать, что привлечение инвестиций к одному из рассматриваемых вариантов может быть осуществлено легче, чем к другим;
• критерий «реализуемость» - призван отразить разную меру обстоятельств, потенциально осложняющих строительство газопровода из-за различия в весе трубопроводной секции, возможностей доставки оборудования, наличия соответствующих приборов и материалов, квалифицированной рабочей силы;
• критерий «трудовые затраты» - реагирует на условия сооружения трубопровода, позволяет рассмотреть различные варианты производства работ и организации строительства на отдельных участках газопровода;
WWW.NEFTEGAS.INFO
\\ ГАЗОРАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫЕ СЕТИ \\ 29
Варианты технологии
Рис. 2. Логическая схема анализа для сопоставления технологий реконструкции распределительных газопроводов
Рис. 3. Алгоритм принятия решения при выборе технологии восстановления
• критерий «продолжительность строительства» - может рассматриваться, когда быстрейшее окончание строительства является главной целью.
4. На основании четко определенных конечных результатов (варианта) осуществляется выбор технологии.
Литература:
1. Аксютин О.Е. Развитие технологий газификации и обслуживания объектов газораспределения // Материалы XIV Международной конференции по газораспределению и газопотре-блению (Санкт-Петербург, 25-26 мая 2010 г.). - М., 2010. - С. 4-14.
2. Бородавкин П.П., Березин В.Л. Сооружение магистральных трубопроводов. - М., 1977. 206 с. - С. 51-52.
3. Густов В.С. Модернизация газораспределительной отрасли: новые технологии и методы работы // Материалы XIV Международной конференции по газораспределению и газопотреблению (Санкт-Петербург, 25-26 мая 2010 г.). - М., 2010. - С.15-20.
4. Mohammad Najafi, Ph.D.,P.E. Trenchless Technology Piping, Installation and inspection. 2010. Pages 480.
5. Горелов С.А., Горяинов Ю.А., Васильев Г.Г., Прохоров А.Д. Сооружение и реконструкция распределительных систем газоснабжения. - М., 2002. -С 265-276.
6. Р Газпром 2-2.3-539-2011 «Реконструкция стальных газопроводов методами обжатия полиэтиленовых труб или их холодного профилирования».
7. СНиП 42-01-2002 «Газораспределительные системы».
8. ПБ 12-529-03 «Правила безопасности систем газораспределения и газопотребления».
9. ГОСТ Р 50838 «Трубы из полиэтилена для газопроводов. Технические условия».
10. СТО Газпром 2-2.1-512-2010 «Обеспечение системной надежности транспорта газа и стабильности поставок газа потребителям».
11. http://www.fitingplast.ru.
12. www.primusline.com.
Ключевые слова: бестраншейное восстановление, полиэтилен, выбор технологии.
www.mioge.ru
КАЛЕНДАРЬ МЕЖДУНАРОДНЫХ
НЕФТЕГАЗОВЫХ
ВЫСТАВОК И КОНФЕРЕНЦИЙ
О
AROG
МЕЖДУНАРОДНАЯ КОНФЕРЕНЦИЯ «НЕФТЬ И ГАЗ АРКТИКИ»
28 - 29 февраля 2012 Ставангер, Норвегия
KAZENERGY
EURASIAN
FORUM
7-й ЕВРАЗИЙСКИЙ ФОРУМ КАгЕМЕЮТ 2-3 октября 2012 Астана, Казахстан
6
TUROGE
11-я ТУРЕЦКАЯ МЕЖДУНАРОДНАЯ ВЫСТАВКА И КОНФЕРЕНЦИЯ «НЕФТЬ И ГАЗ» 21-22 марта 2012 Анкара, Турция
О
KIOGE
20-я КАЗАХСТАНСКАЯ МЕЖДУНАРОДНАЯ
^>ufi
ВЫСТАВКА И КОНФЕРЕНЦИЯ «НЕФТЬ И ГАЗ» 2-5 октября 2012 Алматы, Казахстан
О
OGU
TGCd
w
CASPIAN OIL & GAS
16-я УЗБЕКИСТАНСКАЯ МЕЖДУНАРОДНАЯ ВЫСТАВКА И КОНФЕРЕНЦИЯ «НЕФТЬ И ГАЗ» 15- 17мая 2012 Ташкент, Узбекистан
3-й МЕЖДУНАРОДНЫЙ ГАЗОВЫЙ КОНГРЕСС ТУРКМЕНИСТАНА 29-31 мая 2012
Аваза, Туркменбаши, Туркменистан
19-я АЗЕРБАЙДЖАНСКАЯ МЕЖДУНАРОДНАЯ ВЫСТАВКА И КОНФЕРЕНЦИЯ «НЕФТЬ И ГАЗ КАСПИЯ»
5-8 июня 2012 Баку, Азербайджан
МОСКОВСКАЯ МЕЖДУНАРОДНАЯ ВЫСТАВКА «НЕФТЕГАЗ 2012», Павильон ІТЕ 25-29 июня 2012 Москва, Россия
^>ufi
Approved
ІЯ PETR* TECH‘2012
MANGYSTAU OIL & GAS
й
OILTECH
MANGYSTAU
(iLOGl
10-я МЕЖДУНАРОДНАЯ НЕФТЕГАЗОВАЯ ВЫСТАВКА И КОНФЕРЕНЦИЯ РЕТ1ЮТЕСН 14- 17октября 2012 Нью-Дели, Индия
7-я КАЗАХСТАНСКАЯ РЕГИОНАЛЬНАЯ ВЫСТАВКА «НЕФТЬ, ГАЗ, ИНФРАСТРУКТУРА МАНГИСТАУ» 6-8 ноября 2012 Актау, Казахстан
4-я КАЗАХСТАНСКАЯ РЕГИОНАЛЬНАЯ КОНФЕРЕНЦИЯ ПО НЕФТЕГАЗОВЫМ ТЕХНОЛОГИЯМ б-7 ноября 2012 Актау, Казахстан
17-я МЕЖДУНАРОДНАЯ КОНФЕРЕНЦИЯ «НЕФТЬ И ГАЗ ТУРКМЕНИСТАНА»
13-15 ноября 2012 Ашхабад, Туркменистан
(j
RPGC
10-й РОССИЙСКИЙ НЕФТЕГАЗОВЫЙ КОНГРЕСС в рамках выставки «НЕФТЕГАЗ 2012»
26-28 июня 2012 Москва, Россия
МИРОВОИ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИИ КОНГРЕСС 13-17 октября 2013 Тэгу, Южная Корея
ОРГАНИЗАТОР ■■■
ЕЙ]
ГРУППА КОМПАНИЙ Ш
ITE Moscow ІТЕ Group PLC
T +7 495 935 7350 T +44(0)207 596 5000
Е oil-gas@ite-expo.ru Е oiigas@ite-exhibitions.com
LEARNING FROM YESTERDAY DISCUSSING TODAY PLANNING FOR TOMORROW
