21 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Проектирование и монтаж трубопровода с сопутствующими элементами

Проектирование трубопроводов

Подготовка к строительству любого здания начинается с проектирования. Но не менее важным процессом становится проектирование и монтаж трубопроводов, которые станут очень важными опциями в слаженной работе всех систем здания. К тому же, одинаково важно правильно спроектировать как внутренние системы трубопроводов, так и магистральные, сбой в которых приведет к поломке всей системы.

В чем суть проектирования трубопроводов

В настоящее время термин «проектирование трубопроводов» означает процесс разработки технической документации (иными словами – проекта), которая содержит в себе расчеты с технической и экономической стороны, макеты, чертежи и другие типы материалов, которые имеют в себе информацию о строительстве новых или ремонте функционирующих ныне объектов трубопроводного транспорта.

Современная методология, которая изучает проектирование технологических трубопроводов, предусматривает максимальную автоматизацию процесса, что позволяет строго додерживаться всех регламентированных последовательностей.

Все основные требования к проектированию трубопроводов приведены в таком документе, как Правила устройства безопасной эксплуатации технологических трубопроводов. Но эту инструкцию нельзя считать универсальной, так как для многих других веществ (кислород, горючие газы и другие) можно найти ряд других дополнительных нормативов.

Особенности и предназначение технологических трубопроводов

Во время строительства предприятий химической, металлургической, пищевой или нефтяной промышленности большое внимание уделяется проектированию трубопроводных систем. Не становится лишним и проектирование эстакад под технологические трубопроводы.

Технологические трубопроводы являются очень важной частью объекта производства. От того, насколько качественно выполнен монтаж их монтаж и зависит надежность и безопасность в эксплуатации огромного количества промышленного оборудования.

Условия работы технологических трубопроводов могут быть очень разнообразными. Во время их использования можно наблюдать высокие температуры, из-за которых происходит сильное давление на материал. Трубы поддаются коррозии, часто наблюдается резкий перепад температур – от горячей к холодной. Такое можно увидеть в тех случаях, когда после высокого нагрева системы, ее нужно охладить.

Мощность оборудования и систем на предприятиях из года в год постоянно растет, что обусловливает изменения и усложнения в конструкции трубопроводов. Для увеличения их способности переносить большие нагрузки, в некоторых отраслях промышленности (особенно часто это можно наблюдать в пищевой или химической) специалисты проводят проектирование и монтаж трубопроводов из полипропилена и других полимерных материалов. Это объясняется их способностям не поддаваться коррозии, а также их низкой массой, простотой в обработке и при монтаже, низкой теплопроводностью. А это в свою очередь экономит средства на теплоизоляцию.

Все эти аспекты требуют от тех работников, которые специализируются на монтаже знать все о технологических трубопроводах – нормы проектирования в том числе.

В процессе работы трубопроводы поддается огромным нагрузкам:

  1. На них воздействует высокое давление, смена температурных режимов, на их состояние может влиять то вещество, которое по ним транспортируется.
  2. Но помимо внешних факторов существуют и внутренние. На состояние трубы действует ее собственный вес, масса деталей, арматуры, термоизоляции и прочего.
  3. К этим факторам можно отнести еще нагрузки от вибрации, силы ветра, давление грунта на определенный участок.
  4. Отдельные участки могут придаваться дополнительным нагрузкам из-за неравномерного нагрева, трения в опорах и пр.

Чтобы облегчить нагрузки на систему трубопроводов нужно придерживаться раздела рекомендаций СНиП «Технологические трубопроводы» — проектирование тогда будет наиболее эффективным.

Для эффективного проектирования и эксплуатации трубопроводов нужно за основу брать такие параметры:

  • рассчитать нужную производительность;
  • обозначить место входа и выхода трубопровода;
  • исследовать состав, вес и вязкость окружающей среды;
  • составить карту маршрута трубопровода;
  • установить максимально допустимое для работы давление;
  • сделать гидравлический расчет;
  • определить размеры трубопровода (диаметр, толщину и пр.);
  • просчитать нужное количество насосных станций на том или ином участке.

Можно сделать вывод, что для более эффективного проектирования трубопроводных систем нужны квалифицированные работники, которые смогут додерживаться всех поставленных норм и правил.

Магистральные трубопроводы

Суть проектирования магистральных трубопроводов заключается в том, чтобы максимально точно определить нужные его размеры, рассчитать количество насосных станций (если в этом есть необходимость) и подобрать самое подходящее оборудование. Чтобы сделать этот процесс наиболее оптимальным, нужно пройти несколько стадий:

  1. технико-экономическое обоснование;
  2. сделать технический проект;
  3. разработать нужные чертежи.

Первая стадия включает в себя анализ транспортируемых ресурсов, рассчитывает количество потоков груза в расчете на 1 год, выбор направление трубопровода, производителя труб, их диаметр, материал, из которого они изготовлены, определяется количество насосных станций, просчитывается приблизительная стоимость всего строительства. Этот процесс в основном укрупнено определяет все эти факторы. Его результаты могут определить приблизительную экономическую эффективность будущего проекта, но никак не являются настоящим основанием для самого строительства.

Вторая стадия – создание технического проекта является самой важной в этом процессе. Ее цель состоит в точном и окончательном определении стоимости будущего строительства. Дополнительно в процессе составления проекта должны решаться такие вопросы:

  • уточнение количества транспортируемых веществ;
  • окончательный выбор направления и трассы для трубопровода;
  • выбор самого подходящего диметра трубы, который будет соответствовать выбранной производительности;
  • сделать расчеты, который определят режим работы, расстановку станций для перекачивания, необходимое оборудование;
  • конечное определение той суммы денежных средств, которые нужно потратить на строительство;
  • полный расчет себестоимости транспортировки ресурсов, эффективность работы системы.

Для проектирования магистральных систем рекомендовано использовать СП «проектирование и монтаж трубопроводов». Это свод правил, который регламентирует работу с трубопроводами разных типов.

Последней стадией в проектировании трубопроводов становится работа с рабочими чертежами. Это основная документация, на основании которой и ведется строительство. Такие чертежи должны строго отвечать требованиям технической документации. Чертежи становятся уточняющим документом, в котором проектирование приводится в такое состояние, чтобы стало возможным проводить строительные и монтажные работы.

Возможны некоторые отклонения от технического проекта. Но они должны быть направлены на усовершенствование, а не наоборот. Рабочие чертежи выполняются в установленной форме, которую регламентирует СНиП. Важно также следовать всем необходимым инструкциям, которые контролируют работу в той или иной отросли.

СП проектирования трубопроводов допускает пропуск второй и третьей стадий, если производительность системы должна быть небольшой, а насосные станции обозначены в небольшом количестве. В таком случае процесс работы становится объединенным в одну стадию – технорабочий проект.

Использование полиэтиленовых труб для трубопроводов

Проектирование и монтаж трубопроводов из полиэтилена становится все более частым явлением. Такие трубы используют в следующих случаях:

  • чтобы построить газопроводы на территории небольших городов, поселков и сельских поселений;
  • для строительства газопроводов, которые будут соединять два или несколько заселенных пунктов;
  • для ремонта или реконструкции старых изношенных стальных трубопроводов.

Очень эффективно полиэтиленовые трубы показывают себе в условиях высокой опасности появления коррозий, а также, если веществом, которое транспортируется, является сернистый газ. То же самое касается и проектирования пластмассовых трубопроводов.

Прокладывать трубопровод из полиэтилена не рекомендуется в таких местах:

  • если минимальная температура воздуха пересекает границу в -45 градусов;
  • если территория закарстована;
  • если трубопровод должен быть размещен в грунтах 2 типа просадочности, а работы должны проводиться на территории городков и сельских поселков;
  • такие трубы нельзя использовать наземно, надземно, в различных тоннелях и коллекторах, внутри зданий;
  • если на территории наблюдается сейсмичности в районе 6 баллов и выше.

Использование стальных труб на промысловых сооружениях

Промысловые трубопроводы используются между промысловыми сооружениями (скважинами, сооружениями газоперерабатывающего завода и пр.). Границей для промыслового трубопровода становится ограждение площадки.

Проектирование промысловых стальных трубопроводов должно учитывать факторы влияния на материал труб. Нельзя их использовать в среде повышенной коррозии.

Проектирование промысловых трубопроводов используется для такого назначения:

  1. в качестве трубопроводов, которые транспортирую вредные вещества;
  2. как транспортеры нестабильного конденсата 1 класса;
  3. как выкидные трубопроводы для нефтяных скважин;
  4. как трубопроводы нестабильного конденсата 4 и 5 классов.

Морские трубопроводы

Трубопроводы, которые используются на дне моря, должны быть максимально надежными, так как на них влияет масса дополнительных факторов (большая глубина, большие расстояния между насосными станциями, возможность штормов, подводных течений и много другого). Проектирование морских трубопроводов должно быть согласовано с правительством РФ и местными органами по надзору за окружающей средой.

Очень важно правильно определить маршрут трассы морского трубопровода. При этом учитывается батиметрия и морфология морского дна, сведения о среде, которая будет окружать магистраль, возможности сейсмической активности, активность рыболовства и подобные.

Особенности трубопроводов пара и горячей воды

Для эффективного проектирования трубопроводов пара и горячей воды нужно учитывать все правила и рекомендации, которые указаны в СП и СНиП. При выполнении этого процесса нужно учитывать тот фактор, что трубопровод будет постоянно находиться в высоком температурном режиме, а это может сказаться на качестве труб.

Такие трубопроводы требуют теплоизоляции, чтобы компенсировать потери температуры при транспортировке.

Эстакады и опоры под трубопровод

Эстакада это инженерное сооружение, которое имеет обусловленное количество одинаковых опор, которые обеспечивают расположение трубопроводов над уровнем земли. Проектирование эстакад под трубопроводы проводится с целью обойти занятую под поселение (или другую цель) территорию или дорогу.

Надземные трубопроводы больше остальных поддаются влиянию факторов окружающей среды, поэтому мониторинг их состояния и общей безопасности является обязательным.

Проектирование опор под трубопроводы отличается по нескольким признакам:

  • материал (железобетон, сталь, комбинированные опоры);
  • в зависимости от конструкций опор и фундамента;
  • высотой своей верхней части (высокие или низкие);
  • по количеству ярусов, на которых расположены трубы на опорах и эстакадах.

Чтобы конструкция системы трубопроводов была качественной, безопасной и финансово эффективной при ее проектировании и монтаже стоит помнить о СП по проектированию и монтажу трубопроводов из полипропилена и других материалов.

Проектирование магистральных и технологических трубопроводов: нормы и рекомендации при разработке проекта

Практически любое предприятие, которое производит продукцию, требует проектирования трубопроводов согласно правилам эксплуатации и потребностям промышленной деятельности. Они нужны для нефте- и газодобывающей отраслей, пищевого, химического, медикаментозного изготовления, а также для металлургии и для большинства комплексов тяжелой промышленности.

В статье мы рассмотрим нормы создания проекта и правила строительства этой основополагающей инженерной сети.

Общие характеристики системы труб на заводе

Проектировщик должен учитывать, что на этот элемент постройки наложена большая ответственность и влияют многие факторы:

  • химические вещества;
  • коррозия металла;
  • влажность, возможные микроэлементы, в том числе плесень;
  • давление как изнутри, так и внутреннее;
  • частота эксплуатации и естественный износ;
  • высокий жар и резкая смена температур и другие.

Кроме внешнего воздействия стоит учитывать то вещество, которое транспортируется по трубопроводу. Это могут быть жидкие, вязкие и сыпучие ресурсы. В их состав могут входить жиры, взвешенные частицы и другие опасные для состояния инженерной системы элементы. При конструировании это необходимо учесть.

Эта коммуникация – самая сложная. На ее проект уходит много времени, а на монтаж – еще больше. Это самая трудозатратная сеть, так как она изготовлена из тяжелого металла, для ее установки требуются сварочные работы, утепление и прочие второстепенные процессы. В зависимости от назначения труб, их неправильное строительство или эксплуатация могут привести к последствиям вплоть до катастрофических, например, если это газопровод. Поэтому инженеры уделяют этим схемам основное значение.

На настоящий момент тенденция усложнения конфигураций трубопровода становится все значительнее, так как производства и предприятия стремятся к безотходному труду. Это делает необходимым составлять запутанную сеть линий.

Но все же создание проекта и монтаж отчасти облегчается тем, что заводы выпускают сборно-разборные конструкции, которые можно использовать как конструктор. Если раньше в продаже, а соответственно и в инвентаре у проектировщика, были только трубы и колена, то теперь это целые системы в миниатюре, которые свариваются на заводах, а затем устанавливаются в новом здании.

Назначение инженерного сооружения

Основное предназначение – это транспортировка. Перемещать можно жидкости, сухие вещества, а также газообразные. Расчет, проектирование и монтаж технологических трубопроводов требуется на промышленных предприятиях. По ним можно транспортировать сырье, воду для охлаждения, химикаты, а также промежуточную (полуфабрикаты) и готовую продукцию, к примеру, молоко.

Большинство труб необходимо для работы различного оборудования, станков и в целом для обеспечения процесса изготовления и эксплуатации.

Из чего состоит инженерная система

В ее схеме множество элементов:

  • сами трубы, которые должны быть плотно состыкованы, герметичность – это обязательное условие проекта;
  • крепежи и соединяющие детали – прокладки, колена;
  • приборы, которые регулируют подачу транспортируемого вещества, а также отвечают за перекрытие потока;
  • аппараты контроля и измерения;
  • приспособления для автоматизации процесса и выявления ошибок, сбоев в работе;
  • опоры и подвески для крепления;
  • изоляционные, утеплительные материалы, а также грунтовка и иные средства против коррозии, для морозоустойчивости, отведения влаги и прочих нужд.

Рекомендации по проектированию технологических трубопроводов зависят от протяженности, конфигурации, предназначения, а также сроков и условий эксплуатации. На предпроектном этапе обязательно выявляют подробные окружающие воздействия – влажная среда, изменение температур, наледь, механические повреждения или давление и прочие факторы.

Также проект зависит от:

  • используемых материалов;
  • диаметра и толщины стенок труб;
  • способа прокладки линии – под землей, на ее поверхности или над ней;
  • трудности конфигурации – достаточно ли линейных конструкций или понадобятся сложные узлы;
  • количества точек доступа, выходных и входных отверстий;
  • а также от наличия или отсутствия всех вышеперечисленных приспособлений для контроля, регуляции и прочих манипуляций.

Элементы трубопровода, которые учитывает проектировщик трубопроводов

На схеме будут следующие элементы:

  • Линия – прямой участок пути, который проходит транспортируемое вещество. Она может проходить под углом или прямолинейно, но особенность в том, что на ее протяжении нет разветвлений.
  • Узел – это развязка, которая обычно регулируется механически или через автоматизированную систему. Можно монтировать такие сборочные единицы заблаговременно в тех местах, где возможно укрупнение производства, чтобы потом не пришлось при реконструкции прерывать рабочий процесс завода. Узлы бывают плоскостными и пространственными, в зависимости от того, как разветвляется трубопровод – по одной оси или по нескольким направлениям.
  • Элемент – это небольшой участок пути, который соединяется с другими путем сваривания.
  • Блок – это функциональная часть. На них можно поделить всю линию. Обычно каждый из них соответствует обслуживанию определенного цеха или нескольких единиц оборудования.
  • Соединительные детали. Они могут быть следующими: отвод, переход, тройник, заглушка, фланец, опора, подвеска, болт, гайка, шайба, прокладка.
  • Секция – это легкие в перевозке, часто изготавливаемые на заводах до монтажа элементы, которые состоят из труб, соединений, но не включают в себя контролирующее оборудование, механизмы.
Читать еще:  Плюсы и минусы теплицы из старых оконных рам

Таким образом, проектировщик – это конструктор, который оперирует набором составляющих.

Чтобы в процессе проектирования технологических трубопроводов не нарушались нормы, которые прописаны в СНИП 3.05.05-84 С. 7 и СП 527-80, нужно работать с теми программами, которые содержат в себе нормативы по строительной, проектной и рабочей документации.

Такое программное обеспечение предлагает компания «ЗВСОФТ». Она реализует ПО на русском языке. Идеально в целях соблюдения отчетности подойдет софт СПДС GraphiCS. Он автоматизирует процесс заполнения документов и создания чертежей согласно нормам в России.

Так как в процессе работы проектировщика постоянно фигурируют однотипные элементы, необходим их каталог. Базовый САПР ZWCAD 2018 Professional предлагает возможность заполнять и сохранять библиотеку деталей, чтобы затем пользоваться ей. Также программа имеет функцию копирования свойств объекта, благодаря которой можно перенести характеристики уже начерченного участка на новый.

Магистральный трубопровод – что это, особенности проектирования

Магистрали проходят не в пределах одного предприятия, как технологические системы, а за ее территорией. Их назначение – подвод вещества к участку, а также транспортировка на длительные расстояния. Классическим примером является городской водопровод.

Их проекты составляются по стандартным нормам, но в них обычно меньше развязок, а преимущественно линии. При этом сами трубы используются большего сечения и толщины стенок для прочности и увеличения пропускной способности. Также они проходят обязательную теплозащиту и изоляционную обработку.

Проектирование нефтепроводов, газопроводов и трубопроводов: основные этапы

Так как задачей проекта является не только сдача в эксплуатацию, но и гарантия максимально долгого и безопасного использования, то подготовка строительства выполняется в несколько стадий:

Это процесс изысканий в двух сферах – экономика и техническое подтверждение целесообразности работ.

С первой стороны учитываются характеристики самого вещества, а также планируемый ежегодный поток, рассчитывается польза от такого строения линии. Вместе с тем предварительно составляется смета по затратам на материалы и труд проектировщиков и строителей. Это обосновывает экономическую эффективность.

С точки зрения инженерных изысканий, определяется местность, рельеф, делаются снимки, проводятся работы на участке, сборы образцов почвы и воды на лабораторный анализ. Кроме того, устанавливается уровень грунтовых вод, чтобы определить, как глубоко могут залегать трубы.

Для соблюдения всех норм при заполнении результатов изысканий необходимо пользоваться программой Geonium. Софт автоматизирует процесс и заполняет чертежи, экспликации, штампы и спецификации по образцу государственного стандарта.

  • Создание технического проекта.

Это финальное уточнение стоимости и сроков. Также на этом этапе разрабатываются различные технологические решения, варианты. Рассматривается их эффективность.

Собирается документация с определенным направлением, протяженностью трубопровода, развязками и узлами.

  • Оформление рабочих чертежей.

Это детальная проработка всех схем, выбор единого технологического решения, построение плана всей системы. Весь проект должен соответствовать нормам проектирования трасс магистральных и технологических трубопроводов, оформлен согласно ГОСТ. Также необходимо начертить спецификации и отдельные участки линии, которые заслуживают пристального рассмотрения.

При конструировании надо учесть, что пользоваться чертежами будут специалисты при строительстве, поэтому нужно указать все материалы, сечения труб, варианты сварки, а также любые другие элементы, которые могут потребоваться при монтаже.

Параллельно с созданием рабочего проекта оформляется документация, подбиваются итоговые сметы.

Также на плане отмечается все оборудование – насосное, контролирующее, измерительные приборы, запоры, автоматика. Показываются отверстия входа и выхода. Если система подводит транспортируемое вещество к станкам, но указываются и эти точки.

Если проектирование затрагивает не крупный объект, а частное маленькое предприятие нуждается в сети, то разрешено делать все эти работы в один этап и сразу разрабатывать технорабочий проект.

СН 527-80 «Инструкция по проектированию стальных трубопроводов» – основной документ для технологического проекта

Эти нормы распространяются на все инженерные системы, которые используют трубы с диаметром 140 см и меньше. Это фактически любая магистраль и коммуникация внутри предприятия. Нормы температурного режима для этого свода – от минус 70 градусов до плюс 450. Давление – до 10 МПа.

В инструкции прописаны категории сетей. Классификация касается класса опасности и норм, которые нужно применять по обеспечению безопасности.

Также в документе предлагаются основные рекомендации по прокладке труб:

  • трассы должны проходить вдоль автомобильных и ЖД дорог;
  • их необходимо вести параллельно жилой застройке;
  • если на участке нет асфальтированных дорог, то требуется подвести дорожку для обслуживания системы;
  • угол поворота оптимальнее всего выполнять в 90 градусов;
  • при подводе к месту выхода следует осуществлять уклон, чтобы полностью опорожнялись трубы;
  • если проводится разноуровневая укладка линий, то их нужно располагать их так, чтобы взрывоопасные вещества были друг от друга на максимальном удалении;
  • для прокладки в тоннелях и желобах следует обеспечить безопасность проходов, выполнив их из несгораемых стройматериалов.

Программы для проектирования технологических трубопроводов в 3Д

Компания «ЗВСОФТ» реализует программные пакеты, которые необходимы для создания проекта инженерных систем. Основной САПР – ZWCAD. Он является аналогом Автокада, но имеет более низкую стоимость и облегченную систему лицензирования. Для крупных компаний, которые покупают несколько продуктов, предлагается скидка.

  • Возможность моделировать как двухмерные, так и трехмерные объекты.
  • 3D-визуализация, то есть просмотр итогового проекта в пространстве.
  • Наличие динамического ввода текста.
  • Поддержка программных интерфейсов LISP, COM, ActiveX, .Net, VBA, ZRX.
  • Открытие DWG, импорт и экспорт распространенных текстовых, инженерных и графических форматов.
  • Встроенный калькулятор.
  • Удобный и понятный интерфейс, снижающий зрительную нагрузку.
  • Функция копирования свойств объектов.
  • Использование динамических блоков.

Чтобы расширить функционал «ЗВКАД», можно установить дополнительные модули:

  • ИНЖКАД – работа со всеми инженерным системами, облегченная трассировка, указание пересечений и сечений труб, их подсчет и формирование спецификаций.
  • Geonium – автоматизированное заполнение чертежей, спецификаций и штампов в процессе изысканий.

Сделайте свою работу проще вместе с ZWSOFT.

Проектирование магистральных и технологических трубопроводов: нормы и рекомендации при разработке проекта

Практически любое предприятие, которое производит продукцию, требует проектирования трубопроводов согласно правилам эксплуатации и потребностям промышленной деятельности. Они нужны для нефте- и газодобывающей отраслей, пищевого, химического, медикаментозного изготовления, а также для металлургии и для большинства комплексов тяжелой промышленности.

В статье мы рассмотрим нормы создания проекта и правила строительства этой основополагающей инженерной сети.

Общие характеристики системы труб на заводе

Проектировщик должен учитывать, что на этот элемент постройки наложена большая ответственность и влияют многие факторы:

  • химические вещества;
  • коррозия металла;
  • влажность, возможные микроэлементы, в том числе плесень;
  • давление как изнутри, так и внутреннее;
  • частота эксплуатации и естественный износ;
  • высокий жар и резкая смена температур и другие.

Кроме внешнего воздействия стоит учитывать то вещество, которое транспортируется по трубопроводу. Это могут быть жидкие, вязкие и сыпучие ресурсы. В их состав могут входить жиры, взвешенные частицы и другие опасные для состояния инженерной системы элементы. При конструировании это необходимо учесть.

Эта коммуникация – самая сложная. На ее проект уходит много времени, а на монтаж – еще больше. Это самая трудозатратная сеть, так как она изготовлена из тяжелого металла, для ее установки требуются сварочные работы, утепление и прочие второстепенные процессы. В зависимости от назначения труб, их неправильное строительство или эксплуатация могут привести к последствиям вплоть до катастрофических, например, если это газопровод. Поэтому инженеры уделяют этим схемам основное значение.

На настоящий момент тенденция усложнения конфигураций трубопровода становится все значительнее, так как производства и предприятия стремятся к безотходному труду. Это делает необходимым составлять запутанную сеть линий.

Но все же создание проекта и монтаж отчасти облегчается тем, что заводы выпускают сборно-разборные конструкции, которые можно использовать как конструктор. Если раньше в продаже, а соответственно и в инвентаре у проектировщика, были только трубы и колена, то теперь это целые системы в миниатюре, которые свариваются на заводах, а затем устанавливаются в новом здании.

Назначение инженерного сооружения

Основное предназначение – это транспортировка. Перемещать можно жидкости, сухие вещества, а также газообразные. Расчет, проектирование и монтаж технологических трубопроводов требуется на промышленных предприятиях. По ним можно транспортировать сырье, воду для охлаждения, химикаты, а также промежуточную (полуфабрикаты) и готовую продукцию, к примеру, молоко.

Большинство труб необходимо для работы различного оборудования, станков и в целом для обеспечения процесса изготовления и эксплуатации.

Из чего состоит инженерная система

В ее схеме множество элементов:

  • сами трубы, которые должны быть плотно состыкованы, герметичность – это обязательное условие проекта;
  • крепежи и соединяющие детали – прокладки, колена;
  • приборы, которые регулируют подачу транспортируемого вещества, а также отвечают за перекрытие потока;
  • аппараты контроля и измерения;
  • приспособления для автоматизации процесса и выявления ошибок, сбоев в работе;
  • опоры и подвески для крепления;
  • изоляционные, утеплительные материалы, а также грунтовка и иные средства против коррозии, для морозоустойчивости, отведения влаги и прочих нужд.

Рекомендации по проектированию технологических трубопроводов зависят от протяженности, конфигурации, предназначения, а также сроков и условий эксплуатации. На предпроектном этапе обязательно выявляют подробные окружающие воздействия – влажная среда, изменение температур, наледь, механические повреждения или давление и прочие факторы.

Также проект зависит от:

  • используемых материалов;
  • диаметра и толщины стенок труб;
  • способа прокладки линии – под землей, на ее поверхности или над ней;
  • трудности конфигурации – достаточно ли линейных конструкций или понадобятся сложные узлы;
  • количества точек доступа, выходных и входных отверстий;
  • а также от наличия или отсутствия всех вышеперечисленных приспособлений для контроля, регуляции и прочих манипуляций.

Элементы трубопровода, которые учитывает проектировщик трубопроводов

На схеме будут следующие элементы:

  • Линия – прямой участок пути, который проходит транспортируемое вещество. Она может проходить под углом или прямолинейно, но особенность в том, что на ее протяжении нет разветвлений.
  • Узел – это развязка, которая обычно регулируется механически или через автоматизированную систему. Можно монтировать такие сборочные единицы заблаговременно в тех местах, где возможно укрупнение производства, чтобы потом не пришлось при реконструкции прерывать рабочий процесс завода. Узлы бывают плоскостными и пространственными, в зависимости от того, как разветвляется трубопровод – по одной оси или по нескольким направлениям.
  • Элемент – это небольшой участок пути, который соединяется с другими путем сваривания.
  • Блок – это функциональная часть. На них можно поделить всю линию. Обычно каждый из них соответствует обслуживанию определенного цеха или нескольких единиц оборудования.
  • Соединительные детали. Они могут быть следующими: отвод, переход, тройник, заглушка, фланец, опора, подвеска, болт, гайка, шайба, прокладка.
  • Секция – это легкие в перевозке, часто изготавливаемые на заводах до монтажа элементы, которые состоят из труб, соединений, но не включают в себя контролирующее оборудование, механизмы.

Таким образом, проектировщик – это конструктор, который оперирует набором составляющих.

Чтобы в процессе проектирования технологических трубопроводов не нарушались нормы, которые прописаны в СНИП 3.05.05-84 С. 7 и СП 527-80, нужно работать с теми программами, которые содержат в себе нормативы по строительной, проектной и рабочей документации.

Такое программное обеспечение предлагает компания «ЗВСОФТ». Она реализует ПО на русском языке. Идеально в целях соблюдения отчетности подойдет софт СПДС GraphiCS. Он автоматизирует процесс заполнения документов и создания чертежей согласно нормам в России.

Так как в процессе работы проектировщика постоянно фигурируют однотипные элементы, необходим их каталог. Базовый САПР ZWCAD 2018 Professional предлагает возможность заполнять и сохранять библиотеку деталей, чтобы затем пользоваться ей. Также программа имеет функцию копирования свойств объекта, благодаря которой можно перенести характеристики уже начерченного участка на новый.

Магистральный трубопровод – что это, особенности проектирования

Магистрали проходят не в пределах одного предприятия, как технологические системы, а за ее территорией. Их назначение – подвод вещества к участку, а также транспортировка на длительные расстояния. Классическим примером является городской водопровод.

Их проекты составляются по стандартным нормам, но в них обычно меньше развязок, а преимущественно линии. При этом сами трубы используются большего сечения и толщины стенок для прочности и увеличения пропускной способности. Также они проходят обязательную теплозащиту и изоляционную обработку.

Проектирование нефтепроводов, газопроводов и трубопроводов: основные этапы

Так как задачей проекта является не только сдача в эксплуатацию, но и гарантия максимально долгого и безопасного использования, то подготовка строительства выполняется в несколько стадий:

Это процесс изысканий в двух сферах – экономика и техническое подтверждение целесообразности работ.

С первой стороны учитываются характеристики самого вещества, а также планируемый ежегодный поток, рассчитывается польза от такого строения линии. Вместе с тем предварительно составляется смета по затратам на материалы и труд проектировщиков и строителей. Это обосновывает экономическую эффективность.

С точки зрения инженерных изысканий, определяется местность, рельеф, делаются снимки, проводятся работы на участке, сборы образцов почвы и воды на лабораторный анализ. Кроме того, устанавливается уровень грунтовых вод, чтобы определить, как глубоко могут залегать трубы.

Для соблюдения всех норм при заполнении результатов изысканий необходимо пользоваться программой Geonium. Софт автоматизирует процесс и заполняет чертежи, экспликации, штампы и спецификации по образцу государственного стандарта.

  • Создание технического проекта.

Это финальное уточнение стоимости и сроков. Также на этом этапе разрабатываются различные технологические решения, варианты. Рассматривается их эффективность.

Собирается документация с определенным направлением, протяженностью трубопровода, развязками и узлами.

  • Оформление рабочих чертежей.

Это детальная проработка всех схем, выбор единого технологического решения, построение плана всей системы. Весь проект должен соответствовать нормам проектирования трасс магистральных и технологических трубопроводов, оформлен согласно ГОСТ. Также необходимо начертить спецификации и отдельные участки линии, которые заслуживают пристального рассмотрения.

При конструировании надо учесть, что пользоваться чертежами будут специалисты при строительстве, поэтому нужно указать все материалы, сечения труб, варианты сварки, а также любые другие элементы, которые могут потребоваться при монтаже.

Читать еще:  Придайте интерьеру розовой невинности

Параллельно с созданием рабочего проекта оформляется документация, подбиваются итоговые сметы.

Также на плане отмечается все оборудование – насосное, контролирующее, измерительные приборы, запоры, автоматика. Показываются отверстия входа и выхода. Если система подводит транспортируемое вещество к станкам, но указываются и эти точки.

Если проектирование затрагивает не крупный объект, а частное маленькое предприятие нуждается в сети, то разрешено делать все эти работы в один этап и сразу разрабатывать технорабочий проект.

СН 527-80 «Инструкция по проектированию стальных трубопроводов» – основной документ для технологического проекта

Эти нормы распространяются на все инженерные системы, которые используют трубы с диаметром 140 см и меньше. Это фактически любая магистраль и коммуникация внутри предприятия. Нормы температурного режима для этого свода – от минус 70 градусов до плюс 450. Давление – до 10 МПа.

В инструкции прописаны категории сетей. Классификация касается класса опасности и норм, которые нужно применять по обеспечению безопасности.

Также в документе предлагаются основные рекомендации по прокладке труб:

  • трассы должны проходить вдоль автомобильных и ЖД дорог;
  • их необходимо вести параллельно жилой застройке;
  • если на участке нет асфальтированных дорог, то требуется подвести дорожку для обслуживания системы;
  • угол поворота оптимальнее всего выполнять в 90 градусов;
  • при подводе к месту выхода следует осуществлять уклон, чтобы полностью опорожнялись трубы;
  • если проводится разноуровневая укладка линий, то их нужно располагать их так, чтобы взрывоопасные вещества были друг от друга на максимальном удалении;
  • для прокладки в тоннелях и желобах следует обеспечить безопасность проходов, выполнив их из несгораемых стройматериалов.

Программы для проектирования технологических трубопроводов в 3Д

Компания «ЗВСОФТ» реализует программные пакеты, которые необходимы для создания проекта инженерных систем. Основной САПР – ZWCAD. Он является аналогом Автокада, но имеет более низкую стоимость и облегченную систему лицензирования. Для крупных компаний, которые покупают несколько продуктов, предлагается скидка.

  • Возможность моделировать как двухмерные, так и трехмерные объекты.
  • 3D-визуализация, то есть просмотр итогового проекта в пространстве.
  • Наличие динамического ввода текста.
  • Поддержка программных интерфейсов LISP, COM, ActiveX, .Net, VBA, ZRX.
  • Открытие DWG, импорт и экспорт распространенных текстовых, инженерных и графических форматов.
  • Встроенный калькулятор.
  • Удобный и понятный интерфейс, снижающий зрительную нагрузку.
  • Функция копирования свойств объектов.
  • Использование динамических блоков.

Чтобы расширить функционал «ЗВКАД», можно установить дополнительные модули:

  • ИНЖКАД – работа со всеми инженерным системами, облегченная трассировка, указание пересечений и сечений труб, их подсчет и формирование спецификаций.
  • Geonium – автоматизированное заполнение чертежей, спецификаций и штампов в процессе изысканий.

Сделайте свою работу проще вместе с ZWSOFT.

Свод правил по проектированию и монтажу трубопроводов из полипропилена

2. Проектирование трубопроводов

2.1. Проектирование систем трубопроводов связано с выбором типа труб, соединительных деталей и арматуры, выполнением гидравлического расчета, выбором способа прокладки и условий, обеспечивающих компенсацию тепловых изменений длины трубы без перенапряжения материала и соединений трубопровода. Выбор типа трубы производится с учетом условий работы трубопровода: давления и температуры, необходимого срока службы и агрессивности транспортируемой жидкости.

2.2. Сортамент труб, соединительных деталей и арматуры приводится в прил. 3.

2.3. Гидравлический расчет трубопроводов из PPRC заключается в определении потерь напора на преодоление гидравлических сопротивлений, возникающих в трубе, в стыковых соединениях и соединительных деталях, в местах резких поворотов и изменений диаметра трубопровода.

2.4. Гидравлические потери напора в трубах определяются по номограммам рис. 2.1. и 2.2.

Потеря напора на трение, мм/м

Рис. 2.1. Номограмма для инженерного гидравлического расчета холодного водопровода из труб PPRC (PN10)

Дано: труба PPRC 32PN10,

расход жидкости 1 л/с

По номограмме: средняя скорость течения жидкости 1,84 м/с, потеря напора 140 мм/м

Потеря напора на трение, мм/м

Рис. 2.2. Номограмма для инженерного гидравлического расчета холодного водопровода из труб PPRC (PN20)

Дано: труба PPRC50 PN20,

расход жидкости 1 л/с

По номограмме: средняя скорость течения жидкости 1,1 м/с, потеря напора 45 мм/м

2.5. Гидравлические потери напора в стыковых соединениях можно принять равными 10-15% величины потерь напора в трубах, определенными по номограмме. Для внутренних водопроводных систем величину потерь напора на местные сопротивления, в соединительных деталях и арматуре рекомендуется принимать равной 30% величины потерь напора в трубах.

2.6. Трубопроводы в зданиях прокладываются на подвесках, опорах и кронштейнах открыто или скрыто (внутри шахт, строительных конструкций, борозд, в каналах). Скрытая прокладка трубопроводов необходима для обеспечения защиты пластмассовых труб от механических повреждений.

2.7. Трубопроводы вне зданий (межцеховые или наружные) прокладываются на эстакадах и опорах (в обогреваемых или необогреваемых коробах и галереях или без них), в каналах (проходных или непроходных) и в грунте (бесканальная прокладка).

2.8. Запрещается прокладка технологических трубопроводов из PPRC в помещениях, относящихся по пожарной опасности к категориям А, Б, В.

2.9. Не допускается прокладка внутрицеховых технологических трубопроводов из пластмассовых труб через административные, бытовые и хозяйственные помещения, помещения электроустановок, щиты системы контроля и автоматики, лестничные клетки, коридоры и т.п. В местах возможного механического повреждения трубопровода следует применять только скрытую прокладку в бороздах, каналах и шахтах.

2.10. Теплоизоляция трубопроводов водоснабжения выполняется в соответствии с требованиями СНиП 2.04.14-88 (раздел 3).

2.11. Изменение длины трубопроводов из PPRC при перепаде температуры определяется по формуле

L = 0,15 x L x t (2.1)

где L — температура изменения длины трубы, мм;

0,15 — коэффициент линейного расширения материала трубы, мм/м;

L — длина трубопровода, м;

t — расчетная разность температур (между температурой монтажа и эксплуатации), С.

2.12. Величину температурных изменений длины трубы можно также определить по номограмме рис. 2.3.

Температура t, ° С

Изменение длины трубы L, мм

Пример: T1 = 20 ° C, t2 = 75 ° C, L = 6,5 м.

L = 0,15 x 6,5 x (75 — 20) = 55 мм

t = 75 — 20 = 55 ° С.

По номограмме = 55 мм.

2.13. Трубопровод должен иметь возможность свободно удлиняться или укорачиваться без перенапряжения материала труб, соединительных деталей и соединений трубопровода. Это достигается за счет компенсирующей способности элементов трубопровода (самокомпенсация) и обеспечивается правильной расстановкой опор (креплений), наличием отводов в трубопроводе в местах поворота, других гнутых элементов и установкой температурных компенсаторов. Неподвижные крепления труб должны направлять удлинения трубопроводов в сторону этих элементов.

2.14. Расстояние между опорами при горизонтальной прокладке трубопровода определяется из табл. 2.1.

Расстояние между опорами в зависимости от температуры воды в трубопроводе

диаметр трубы, мм

2.15. При проектировании вертикальных трубопроводов опоры устанавливаются не реже чем через 1000 мм для труб наружным диаметром до 32 мм и не реже чем через 1500 мм для труб большого диаметра.

2.16. Компенсирующие устройства выполняются в виде Г-образных элементов (рис. 2.4), П-образных (рис. 2.5) и петлеобразных (круговых) компенсаторов (рис. 2.6).

Рис. 2.4. Г-образный элемент трубопровода

Рис. 2.5. П-образный компенсатор

Рис. 2.6. Петлеобразный компенсатор

2.17. Расчет компенсирующей способности Г-образных элементов (рис. 2.4) и П-образных компенсаторов (рис. 2.5) производится по номограмме (рис. 2.7) или по эмпирической формуле (2.2)

где Lk — длина участка Г-образного элемента, воспринимающего температурные изменения длины трубопровода, мм;

d — наружный диаметр трубы, мм;

L — температурные изменения длины трубы, мм.

Величину Lk можно также определить по номограмме (рис. 2.7).

(2.2)

Рис. 2.7. Номограмма для определения длины участка трубы, воспринимающего тепловое удлинение

L = 55 мм

По номограмме L = 1250 мм

2.18. Конструирование систем внутренних трубопроводов рекомендуется производить в следующей последовательности:

— на схеме трубопроводов предварительно намечают места расположения неподвижных опор с учетом компенсации температурных изменений длины труб элементами трубопровода (отводами и пр.);

— проверяют расчетом компенсирующую способность элементов трубопровода между неподвижными опорами;

— намечают расположение скользящих опор с указанием расстояний между ними.

2.19. Неподвижные опоры необходимо размещать так, чтобы температурные изменения длины участка трубопровода между ними не превышали компенсирующей способности отводов и компенсаторов, расположенных на этом участке, и распределялись пропорционально их компенсирующей способности.

2.20. В тех случаях, когда температурные изменения длины участка трубопровода превышают компенсирующую способность его элементов, на нем необходимо установить дополнительный компенсатор.

2.21. Компенсаторы устанавливаются на трубопроводе, как правило, посредине, между неподвижными опорами, делящими трубопровод на участки, температурная деформация которых происходит независимо друг от друга. Компенсация линейных удлинений труб из PPRC может обеспечиваться также предварительным прогибом труб при прокладке их в виде «змейки» на сплошной опоре, ширина которой допускает возможность изменения формы прогиба трубопровода при изменении температуры.

2.22. При расстановке неподвижных опор следует учитывать, что перемещение трубы в плоскости перпендикулярно стене ограничивается расстоянием от поверхности трубы до стены (рис. 2.4). Расстояние от неподвижных соединений до осей тройников должно быть не менее шести диаметров трубопровода.

2.23. Запорная и водоразборная арматура должна иметь неподвижное крепление к строительным конструкциям для того, чтобы усилия, возникающие при пользовании арматурой, не передавались на трубы PPRC.

2.24. При прокладке в одном помещении нескольких трубопроводов из пластмассовых труб их следует укладывать совместно компактными пучками на общих опорах или подвесках. Трубопроводы в местах пересечения фундаментов зданий, перекрытий и перегородок должны проходить через гильзы, изготовленные, как правило, из стальных труб, концы которых должны выступать на 20-50 мм из пересекаемой поверхности. Зазор между трубопроводами и футлярами должен быть не менее 10-20 мм и тщательно уплотнен несгораемым материалом, допускающим перемещение трубопроводов вдоль его продольной оси.

2.25. При параллельной прокладке трубы из PPRC должны располагаться ниже труб отопления и горячего водоснабжения с расстоянием в свету между ними не менее 100 мм.

2.26. Проектирование средств защиты пластмассовых трубопроводов от статического электричества предусматривается в случаях:

— отрицательного воздействия статического электричества на технологический процесс и качество транспортируемых веществ;

— опасного воздействия статического электричества на обслуживающий персонал.

2.27. Для обеспечения срока службы трубопроводов горячего водоснабжения из труб PPRC не менее 25 лет необходимо поддерживать рекомендуемые режимы эксплуатации (давление, температуру воды), указанные в прил. 2.

2.28. Принимая во внимание диэлектрические свойства труб из PPRC, металлические ванны и мойки должны быть заземлены согласно соответствующим требованиям действующих нормативных документов.

Проектирование трубопроводов

ПРОЕКТИРОВАНИЕ ТРУБОПРОВОДОВ (а. pipeline design; н. Planung der Rohrleitungen, Projektierung der Pipelines; ф. соnception des tuyauteries, etude des соnduites; и. elaboracion de proyectos de tuberis) — разработка комплексной технической документации (проекта), содержащей технико-экономические обоснования, расчёты, чертежи, макеты, сметы, пояснительные записки и другие материалы, необходимые для строительства новых, а также расширения и реконструкции действующих объектов трубопроводного транспорта (нефти, газа, нефтепродуктов, угля и др.). Методология комплексного проектирования трубопроводов предусматривает максимальную автоматизацию проектных работ при строгой регламентации последовательности и содержания этапов проектирования в соответствии с Единой системой конструкторской документации. Проектирование трубопроводов ведётся специализированными проектными институтами на основании заданий на проектирование, утверждённых в установленном порядке соответствующим министерством, ведомством или Советом Министров республики.

Проектирование трубопроводов включает комплекс геодезических, геологических и гидрологических исследований, а также сбор географических и экономических сведений, проводимых для разработки проекта трубопровода. Особое внимание уделяется изучению взаимодействия трубопроводов с окружающей средой при прокладке их в зоне многолетней мерзлоты и на морских пространствах. Разработка проектно-сметной документации (ПСД) предшествует выполнению схем развития соответствующего трубопроводного транспорта на перспективу (не менее чем на 15 лет), в которых определяются основные показатели трубопроводных систем, отдельных трубопроводов и отводов от них, обосновывается целесообразность проектирования, определяются расчётная стоимость и примерные сроки строительства. По схемам развития ведутся технико-экономические расчёты (ТЭР) и технико-экономические обоснования (ТЭО), в которых определяется порядок разработки проектно-сметной документации: в две стадии — проект и рабочая документация или в одну стадию — рабочий проект (трубопроводы малой протяжённости и производительности).

Реклама

В ТЭО на строительство магистрального трубопровода выявляются потребности в топливе и химическом сырье на перспективу, определяется зона снабжения, обосновывается объём перекачки, приводятся соображения о размещении головных и конечных пунктов трубопровода и пунктов путевого отбора продукта. При составлении ТЭО определяются основные параметры трубопровода (диаметр, рабочее давление, число перекачивающих станций), по укрупнённым показателям — стоимость строительства, сопоставляются экономические показатели трубопровода с другими видами транспорта и с показателями передовых отечественных и зарубежных магистральных трубопроводов.

В соответствии с ТЭО выдаётся задание на проектирование, в котором указываются: назначение трубопровода; годовая пропускная способность с разбивкой по очередям строительства; для нефтепроводов и нефтепродуктопроводов — перечень нефтей и нефтепродуктов, подлежащих последовательной перекачке, с указанием количества каждого сорта; характеристики всех подлежащих транспортировке продуктов; направление трубопровода (начальный, конечный, а в случае необходимости и промежуточные пункты), перечень пунктов путевого отбора или подкачки продуктов с указанием количеств по сортам; сроки начала и окончания строительства по очередям; сроки представления технической документации по стадиям проектирования; наименование проектировщика и генерального подрядчика. Задание на проектирование трубопроводов — основной исходный документ и все положения, содержащиеся в нём, должны получить отражение в проекте. На стадии технического проекта производятся все необходимые изыскания, разрабатываются основные технические решения по проектируемым объектам и охране окружающей среды, организации строительства трубопровода, определяются общая стоимость строительства и основные технико-экономические показатели.

Изыскания для разработки проекта строительства трубопроводов включают комплексное изучение природных условий района (участка) строительства трубопровода и получение материалов, необходимых для разработки экономичных и технически обоснованных решений при его проектировании и строительстве, а также данных для составления прогноза и изменения окружающей природной среды в результате строительства и эксплуатации трубопровода и сооружений, связанных с ним. К основным видам инженерных изысканий для строительства трубопроводов относятся: инженерно-геодезические, инженерно-геологические и инженерно-гидрологические. Изыскания проводят в 3 стадии: рекогносцировочные изыскания — при выборе трассы, предварительные — для разработки проекта, окончательные — для разработки рабочей документации. При изысканиях широко используются результаты аэрокосмических исследований и аэрофотосъёмки. Для разработки рабочего проекта выполняются одностадийные изыскания. Основная задача рекогносцировочных изысканий — уточнение в натуре вариантов трассы трубопровода, намеченных по картам, и обследование переходов через естественные и искусственные препятствия.

Читать еще:  Элементы стропильной системы двухскатной крыши

При выборе технических решений при проектировании трубопроводов должен быть обеспечен высокий уровень индустриализации строительства, широко использованы унифицированные и типовые проекты, компрессорные и насосные станции целесообразно проектировать в комплектно-блочном исполнении. При проектировании морских трубопроводов учитываются гидрологические и гидробиологические условия акватории, широкий диапазон внешних воздействий, сложные условия работы, особенности их конструкций и технологии сооружения, жёсткие требования к охране окружающей среды. Строительство подводных трубопроводных переходов как сложных гидротехнических сооружений осуществляется по индивидуальным проектам.

В проекте организации строительства составляется схема движения комплексных технологических строительных потоков по объектам, распределяются объёмы работ строительные организациям, строятся графики оптимального обеспечения строительства материально-техническими ресурсами.

Проектирование трубопроводов невозможно без учёта вопросов охраны окружающей среды. Технология сооружения магистральных трубопроводов связана с неизбежными нарушениями поверхности в полосе строительства, срезки грунта на продольных и поперечных уклонах, расчисткой трассы от растительности; при строительстве подводных трубопроводов разрабатываются траншеи в береговой, приурезной и русловой частях водоёмов. Воздействия на окружающую среду в эксплуатационный период проявляются в течение более длительного времени в виде загрязнения грунтов вдоль трассы трубопровода и пересекаемых рек и водоёмов. В соответствии с многочисленностью видов воздействия на объекты окружающей среды и их разнообразием комплекс инженерно-технических мероприятий по обеспечению сохранности окружающей среды основывается на результатах биологических, экономических и инженерно-технических исследований. Последние направлены на разработку таких конструкций трубопровода, технологии строительства и эксплуатации, средств механизации, при которых обеспечивается большая сохранность окружающей среды, способов ликвидации последствий сооружения трубопровода, методик прогнозирования возможного ущерба окружающей среде. Решение проблемы охраны окружающей среды при проектировании трубопроводов заключается в определении совокупности мероприятий, методов и средств, которые уменьшают и даже исключают полностью возможные воздействия на окружающую среду и их последствия в процессе строительства и эксплуатации трубопроводов.

После рассмотрения технического проекта и сметной документации экспертной комиссией и их утверждения проектная организация приступает к составлению рабочих чертежей. Дирекция строящегося предприятия размещает заказы на оборудование и материалы, заключает договор с генеральным подрядчиком (одним или несколькими) на производство строительно-монтажных работ. Рабочие чертежи составляются в соответствии с утверждённым техническим проектом. Иногда допускаются отдельные отступления от проекта, направленные на улучшение его решений (замена устаревшего оборудования новым, использование более эффективных методов работ и т.п.), не вызывающие увеличения утверждённой сметной стоимости.

В процессе проектирования автоматизированных трубопроводных систем учитываются накопленный опыт сооружения и эксплуатации трубопроводных систем, большой объём научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ, экспериментальных исследований, использование специального оборудования и аппаратуры. При этом выявляются и учитываются предельные условия работы трубопроводов, особенно в районах Крайнего Севера и Сибири, их прогнозирование и изменение в течение всего периода эксплуатации трубопроводной системы. При автоматизированном проектировании трубопроводов возможна широкая унификация и стандартизация элементов трубопроводных систем. Цель автоматизации проектирования трубопроводов — механизировать различные по содержанию поисковые, вычислительные и чертёжные операции, сопровождающие процесс проектирования трубопроводной системы и объединить их в автоматизированный управляемый процесс в соответствии с имеющимся опытом проектирования аналогичных систем.

Система автоматизированного проектирования магистральных трубопроводов реализуется в виде наборов технологических линий проектирования (ТЛП). Для магистральных трубопроводов приняты следующие ТЛП: синтез структуры и составление моделей; выбор трассы и основных технологических параметров; инженерные изыскания; проектирование линейной части компрессорных станций, а также вспомогательных сооружений; расчёт и выпуск смет.

Используется также ряд однотипных проектных операций, выполняемых по одним и тем же правилам и нормам для различных типов проектируемых объектов подготовки, транспорта и переработки газа: по обработке материалов инженерных изысканий; телемеханизации и автоматизации; конструированию внутренних трубопроводных коммуникаций и прочностные расчёты; электроснабжению и электрооборудованию; расчёту тепловых сетей, отоплению и вентиляции, по защите окружающей среды, связи и сигнализации, архитектурно-строительным решениям, проектированию автодорог. Для каждого конкретного магистрального газопровода составляются и увязываются сетевые графики проектирования трубопроводов.

Эффективность применения систем автоматизированного проектирования трубопроводов достигается за счёт повышения качества проектной документации, выбора рациональных вариантов из более широкого диапазона возможных к реализации, сокращения сроков проектирования, лучшей организации труда и повышения производительности труда проектировщиков, большей точности технико-экономических показателей.

Особенности проектирования наружных сетей с применением предизолированных труб

А. Н. Чебан, инженер, преподаватель МАрхИ

В статье представлены основные этапы проектирования тепловых сетей в пенополиуретановой изоляции, подробно рассмотрен состав проектной документации, содержание разделов, включая монтажную схему прокладки труб и схему системы оперативного дистанционного контроля.

Опыт эксплуатации тепловых сетей показал высокую надежность и эффективность предизолированных трубопроводов. В связи с расширением списка заводов, производящих данный тип продукции, а также с совершенствованием технологии производства труб и монтажных работ, стоимость прокладки сетей из предизолированных труб в последние годы значительно снизилась. Ввиду этого как для вновь строящихся городских объектов, так и при реконструкции существующих сетей все чаще используются предизолированные трубы. Наибольшее распространение получили трубы в пенополиуретановой (ППУ) изоляции.

Проектирование тепловых сетей в пенополиуретановой изоляции ведется в соответствии с СП 124.13330.2012 «Тепловые сети. Актуализированная редакция СНиП 41-02–2003» [1] и СП 41-105–2002 «Проектирование и строительство тепловых сетей бесканальной прокладки из стальных труб с индустриальной тепловой изоляцией из пенополиуретана в полиэтиленовой оболочке» [2].

Основанием для разработки проекта являются:

для вновь строящихся городских объектов – технические условия (ТУ) и условия подключения от эксплуатирующей организации (в Москве – это ПАО «МОЭК»), техническое задание (ТЗ) от заказчика;

для объектов реконструкции и капитального ремонта (зданий или существующих тепловых сетей) – ТЗ.

При увеличении тепловой мощности необходимо получить новые условия подключения от эксплуатирующей организации (в Москве – это ПАО «МОЭК») и техническое задание от заказчика.

Изменение в требованиях ТЗ на этапе проектирования должно выполняться в установленном порядке по представлению эксплуатационного района с обязательным переутверждением в эксплуатирующей организации.

Обычно срок действия ТУ составляет 3 года, если не оговорены другие сроки.

Изменение в требованиях ТУ на этапе проектирования должно выполняться в установленном порядке по представлению заказчика с обязательным переутверждением в эксплуатирующей организации.

При необходимости к ТЗ и ТУ прикладываются исполнительная документация на участки сопряжения с существующими теплопроводами либо обмерочные чертежи с подписью эксплуатационного района.

Указанные документы должны содержать четкую информацию о технических параметрах проектируемых сетей с точным указанием объемов (границ) проектирования. При формулировании требований ТЗ допускается ссылка на утвержденные компанией документы (стандарты СРО, технические регламенты и др.). Срок действия ТЗ – 3 года, если не оговорены другие сроки.

План тепловых сетей

Проект

При работе над проектной документацией проектировщик должен выбрать наиболее эффективный вариант прокладки тепловых сетей, обеспечивающий требования технических условий эксплуатирующей организации и технического задания заказчика, обеспечить бесперебойное, надежное и безопасное теплоснабжение потребителей.

Предпочтительным типом прокладки для трубопроводов в ППУ-изоляции является бесканальная прокладка.

Прокладку в каналах следует применять при необходимости разгрузить трубу от избыточного давления грунта, при пересечении дорог, автостоянок и прочих объектов для обеспечения возможности ремонта трубы без разрытия, а также в случаях, предусмотренных СНиП (прохождение вблизи зданий, пересечение территорий лечебно-профилактических, детских учебных заведений и др.).

При проектировании следует принимать наиболее рациональный вариант трассировки. Для обеспечения экономической эффективности решений следует максимально использовать существующие каналы, при необходимости выполняя их ремонт.

В проект входят следующие основные чертежи.

1. План тепловых сетей (рис. 1) – выполняется на инженерно-топографическом плане (геоподоснове) в масштабе 1:500. Тепловые сети наносятся на геоподоснову зеленым цветом, обозначаются характерные точки на углах поворота и в местах установки неподвижных опор, узлах установки арматуры, в местах ответвлений теплопроводов. При проектировании водоудаления (водовыпуска) из тепловых сетей необходимо получить технические условия (в Москве – это ГУП «Мосводосток») на сброс воды в городскую систему водостоков.

Перед тем как приступить к детальной проработке проекта тепловых сетей, необходимо выполнить расчет на прочность и жесткость теплопроводов. Расчет позволяет оценить правильность выбранной схемы прокладки тепловых сетей и исключить вероятность аварий. Данный расчет является частью проекта и требует дальнейшего согласования.

2. Профиль тепловых сетей (рис. 2) – это вертикальный разрез по оси подземной трассы тепловой сети, на котором указываются все существующие, проектируемые и бездействующие инженерные сети.

Профиль тепловых сетей

Профиль тепловых сетей строится по вертикали в масштабе 1:100 и по горизонтали в масштабе 1:500. На профиль наносятся характерные точки, расстояния между ними, тип покрытия, отметки земли (проектные и натурные), отметки верха и низа изоляции в том случае, если теплосеть прокладывается бесканально. В том случае, если теплосеть прокладывается в канале, на чертеже наносятся отметки верха и низа канала. Глубину траншеи необходимо рассчитывать с учетом бетонной подготовки. На профиле указываются: уклоны тепловых сетей и их протяженность, размер и материал труб, а также развернутый план с указанием всех элементов тепловых сетей. Профиль тепловых сетей соответствует ситуации на геоподоснове.

После детальной проработки плана и профиля тепловых сетей необходимо провести ряд процедур согласования в различных организациях в зависимости от особенностей прокладки трассы.

В отделе подземных сооружений ГБУ «Мосгоргеотрест». Данное согласование позволяет увязать проектируемую теплосеть с существующими или проектируемыми объектами и городскими инженерными сетями в процессе их дальнейшей эксплуатации.

В эксплуатирующей организации теплосети необходимо согласовать выбранное направление теплотрассы. В случае вынужденной перекладки существующих городских сетей необходимо дополнительно получить технические условия на перекладку.

В эксплуатирующих организациях городских сетей должны быть согласованы все пересечения и параллельные прокладки с городскими сетями.

3. Монтажная схема (рис. 3) прокладки стальных труб в пенополиуретановой изоляции (ППУ-изоляции) – это схема последовательно соединенных элементов с указанием длины и диаметров теплопроводов. К элементам относятся: прямые участки с минимальной длиной до 3,0 м и максимальной длиной 11,0 м, тройники, отключающая арматура, отводы, неподвижные опоры, переходы. В проекте могут быть использованы как стандартные элементы, так и нестандартные. Все нестандартные элементы выполняются на заводе и поставляются на строительную площадку после предварительного согласования проектной организации с заводом-изготовителем.

Компенсация тепловых удлинений теплопроводов в ППУ-изоляции осуществляется за счет естественных углов поворота трассы или специальными компенсационными устройствами в виде сильфонных, линзовых или сальниковых компенсаторов. При проектировании теплотрассы с естественной компенсацией при больших перемещениях устанавливаются амортизирующие прокладки (полиэтиленовые маты), количество и расположение которых указывается на монтажной схеме.

Монтажная схема выполняется не только для стальных теплопроводов в ППУ-изоляции, прокладываемых бесканально, но также для прокладки теплопроводов в канале, наземной прокладки или временной прокладки теплопроводов на период строительства основного участка теплосети (далее по тексту – байпас. – Прим. авт.).

При проектировании теплопроводов в непроходном или проходном канале необходимо разработать схему раскладки плит перекрытия канала (рис. 4).

Фрагмент схемы раскладки плит перекрытия

Разрабатывая схему бесперебойного теплоснабжения потребителей, необходимо обеспечить безопасную врезку в существующий теплопровод. Для этого следует разработать монтажную схему с указанием расстояний, мест установки высоких и низких опор и врезки байпаса теплопровода в существующую теплосеть (рис. 5).

Фрагмент схемы раскладки плит перекрытия

В таких случаях проектируются временные камеры (рис. 7), в которых осуществляется врезка в теплопроводы. По окончании строительства камера, байпас и место врезки демонтируются. Это указывается в спецификации и демонтажной ведомости.

Схема системы оперативного дистанционного контроля

4. Система оперативного дистанционного контроля (СОДК) предназначена для контроля над состоянием теплоизоляционного слоя ППУ и обнаружения участков с повышенной влажностью.

На схеме указываются сигнальные провода в подающем и обратном теплопроводах. Основным сигнальным проводом служит луженый провод, расположенный на схеме справа по ходу движения теплоносителя. Все боковые ответвления для прочих потребителей включаются в разрыв луженого провода.

Установка концевых терминалов осуществляется в начале и в конце теплотрассы. Терминал, установленный в центральном тепловом пункте или индивидуальном тепловом пункте, имеет выход на стационарный терминал. При сопряжении проектов (ранее выпущенного и нового) в местах соединения теплосетей устанавливается двойной терминал, в функции которого может входить как объединение, так и разделение системы оперативного дистанционного контроля проектов. Если длина теплотрассы более 300 м, необходима установка промежуточных терминалов.

Система оперативного дистанционного контроля обеспечивает проведение замеров с обоих концов участка теплопроводов.

На чертеже схемы дистанционного контроля обязательно должна быть представлена спецификация с указанием узлов и мест (характерных точек) их установки.

Камера опуска для байпаса

Система оперативного дистанционного контроля включает в себя:

  • сигнальные проводники в теплоизоляционном слое трубопроводов, проходящие по всей длине теплосети;
  • терминалы для подключения приборов в точках контроля и коммутации сигнальных проводников;
  • кабели для соединения сигнальных проводников с терминалами в точках контроля, а также для соединения сигнальных проводников на участках трубопроводов, где устанавливаются неизолированные элементы;
  • детектор (стационарный 220 В или переносной 9 В);
  • локатор (импульсный рефлектометр);
  • тестер изоляции (контрольно-монтажный тестер).

В каждом проекте должны быть представлены следующие спецификации:

  • заказная спецификация для стальных труб в ППУ-изоляции для заказа на заводе-изготовителе по ГОСТ 30732–2006;
  • общая спецификация, в которой указывается общая длина трубы, количество отводов, арматуры и железобетонных элементов;
  • спецификация для проектируемого байпаса и демонтажная ведомость на последующую ликвидацию байпаса.

Все спецификации в проекте должны соответствовать разработанным чертежам и быть согласованы с эксплуатирующей организацией и с заказчиком.

Если проектом предусматривается демонтаж существующей тепловой сети, то в проекте должна быть представлена демонтажная ведомость, в которой указываются стальные и железобетонные элементы демонтируемой сети.

Проектирование тепловых сетей в ППУ-изоляции требует от проектировщика не только навыков чертежника, но и знаний, касающихся применения новых современных материалов, которые необходимы для проектирования тепловых сетей. Это позволит выработать оптимальное решение при проектировании теплосети и составить спецификацию, позволяющую провести полную своевременную комплектацию объекта, что особенно важно для проведения монтажных работ в срок.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector