книги / Основы газоснабжения

нитель — резистор — предохранитель 3 на малую силу тока — диод — обмотка 5 контактора — шунт — рубильник — рельс 6. При увеличении разности потенциалов контактор через обмотку 4 замыкает нормально открытый контакт и дренаж тока увеличи­ вается. С уменьшением разности потенциалов газопровод — рельс контактор размыкает нормально открытый контакт. Если потен­ циал рельса будет выше потенциала газопровода, ток в дренажной

Рис. VIII.10. Схемы электрических дренажей.

а — простой; б —поляризованный; в —усиленныйполяризованный. 1 — газопровод; 2 — отсасывающий фидер; 8 — предохранитель на малую силу тока; 4, 5 — обмотки контактора; 6 — рельс.

цепи протекать не будет из-за односторонней проводимости диода. Поляризованный электродренаж обычно подключают к рельсам электрифицированного транспорта, но его можно подключать и к отсасывающий пунктам.

Усиленный поляризованный электродренаж (см. рис. V III.10, в) также обладает односторонней проводимостью, но в его схему для увеличения эффективности работы дополнительно включен источник постоянного тока, повышающий разность потенциалов газопровод — рельс. Усиленные дренажи применяют для за­ щиты от коррозии, вызываемой несколькими источниками блужда­ ющих токов, при значительном удалении газопровода от рельсов электрифицированного транспорта, при незначительных и знако­ переменных потенциалах на рельсах и в ряде других подобных случаев. Применение усиленных дренажей позволяет значительно уменьшить сечения дренажных кабелей.

161

Дренажные установки, размещаемые в небольших металличе­ ских шкафах, являются удобным и эффективным методом защиты городских газопроводов от коррозии. Одна дренажная установка способна защитить до 5—6 км газопровода.

Катодной защитой называется способ защиты газопроводов 0т подземной коррозии за счет их катодной поляризации с помощью тока от внешнего источника. Установка катодной защиты состоит из источника постоянного тока (катодной станции), анодного заземления и соединительных электрокабелей. Отрицательный

вые, германиевые или кремниевые диоды. Коммутационная, предохранительная и контрольно-измерительная аппаратура СКЗ компактно размещена в металлических шкафах.

В качестве анодных заземлителей могут быть использованы обрезки стальных труб или профильного металла, но они быстро разрушаются. Потеря массы стального анодного заземлителя 9 —10 кг/(а-год). Поэтому лучше применять более стойкие графи­ товые, а еще лучше железокремниевыё заземлители в упаковке из коксового активатора. Для уменьшения сопротивления расте­ канию тока вместо одиночных заземлителей применяют групповые.

Эффективность действия СКЗ зависит от расстояния между га­ зопроводом и анодным заземлением, которое не должно превы­ шать 100 м, а также от значения создаваемого катодного потен­ циала. Для городских газопроводов защитный потенциал по отношению к медносульфатному электроду должен быть не менее 0,87 в и не более 1,22 в. Лишь для газопроводов с нарушенной изоляцией допустим потенциал до 1,52 в.

Катодная защита эффективна на магистральных газопроводах, где допустим высокий защитный потенциал, а в городских усло­

162

виях при ограниченном защитном потенциале защитная зона одной СКЗ не превышает нескольких сотен метров. Поэтому в городах катодную защиту применяют или при высокой корро­ зионной активности грунтов для защиты от почвенной коррозии, или для комплексной защиты газопроводов и всех смежных с ними

токов.

П ротекторная защ ита заключается в том, что катодная поля­ ризация защищаемого газопровода достигается подключением

Рис. VIII.12. Схема протекторной защиты.

1 — газопровод; 2 — контрольный пункт; з —соединительный кабель; 4 — активатор; б — протектор; в —стальной сердечник.

к нему анодных заземлителей из металла, обладающего в данной грунтовой среде более отрицательным электрохимическим по­ тенциалом, чем металл газопровода. По значению стандартного электрохимического потенциала относительно водородного (нуле­ вого) электрода металлы можно расположить в следующий ряд:

Металлы, расположенные в ряду левее железа, имеют более отрицательные электрохимические потенциалы и могут быть использованы в качестве анодных заземлителей для защиты от коррозии стальных газопроводов.

Протекторная установка (рис. V III.12) состоит из протектора (анодного заземлителя), активатора, йзолированного соедини­ тельного провода и контрольного пункта. Протектор представляет собой сплошной цилиндр из сплава алюминия, магния, цинка

163

Г л а в а I X

О р г а н и з а ц и я с т р о и т е л ь с т в а н а р у ж н ы х г а з о п р о в о д о в

§ IX. 1. Подготовительные работы

Строительство наружных газопроводов осуществляется по проекту производства работ. Комплекс работ включает: подгото­ вительные работы, рытье траншей, сварку и изоляцию, укладку, испытания и засыпку газопровода. Параллельно строительству линейной части газопровода выполняется сооружение его перехо­ дов через препятствия.

Строительная организация, получив от местного исполкома депутатов трудящихся разрешение на производство работ, про­ водит разбивку трассы газопровода. Привязка оси газопровода относительно постоянных ориентиров (жилых домов, капиталь­ ных строений и т. п.) или красной линии застройки закрепляется металлическими колышками — реперами, а на асфальтовом по­ крытии — специальными металлическими кнопками. Реперы уста­ навливаются на всех углах поворотов газопровода, на прямых участках в пределах видимости реперов и в точках пересечения подземных коммуникаций. Независимо от указаний в проекте точки пересечения с другими коммуникациями уточняются на месте с представителями организаций, эксплуатирующих эти коммуникации. Разбивка трассы оформляется актом, который под­ писывают представители заказчика, проектной и строительной организаций.

Затем на трассу газопровода с трубозаготовительных баз заво­ зят трубы в виде изолированных секций шли плетей, сваренных из нескольких секций, которые раскладывают на лежках вдоль трассы обычно не ближе 1,5 м от бровки планируемой траншеи. Участок строительства огораживают, обесщечивая его проходами для пешеходов, переездами и объездами для автомобильного и гужевого транспорта. Завезенные секции труб сваривают в длин­ номерные плети с таким расчетом, чтобы стыки отстояли от мест

165

пересечения с подземными коммуникациями не меи0е чем на 1 м* Концы сваренных длинномерных плетей заглушают инвентарными заглушками, и плети остаются на бровке до готовйости траншеи к опуску газопроводов.

тий — на 25 см (на сторону). Участки пересечений газопровода с действующими подземными коммуникациями во избежание их повреждений вскрывают шурфами на всю глубину траншеи руч­ ным способом.

Вскрытые шурфами подземные коммуникации закрепляют опо­ рами или подвесками к перекладинам, причем влектрокабели заключают в деревянный короб. При пересечения* газопровода с коллекторами больших сечений (водоканализационными, теп­ лофикационными и др.) проектом предусматриваются П-образные обводы, а при согласии эксплуатирующих их организаций проек­ тируется прокладка газопровода непосредственно через коллектор в футляре из трубы диаметром на 100 мм больше диаметра газо­ провода. Концы футляра выводятся за стенки коллектора не менее чем на 0,5 м в каждую сторону и уплотняются просмолен­ ной прядью и битумом, а места прохода футляра через стенки коллектора тщательно цементируются.

При производстве подготовительных работ особое внимание следует уделять отводу атмосферных осадков и грунтовых вод. Для этого вокруг площадки с нагорной стороны делают земляные или глиняные валы с водоотливными лотками. В случаях высокого уровня грунтовых вод в углубленных приямках на трассе органи­ зуют водоотлив или по всей трассе производят искусственное по­

Рытье траншей — самая трудоемкая работа при строительстве газопроводов, осложняемая в городских условиях тем, что должна осуществляться в короткий срок и на минимально необходимой рабочей территории. Длина рабочей территории определяется длиной разрытия траншеи, которая для обеспечения возможности движения пешеходов и транспорта не должна быть слишком большой. Ширина рабочей территории принимается с учетом размещения на ней траншеи, отвала для грунта и монтажной площадки. Для уменьшения ширины рабочей территории иногда организуют вывоз грунта в отведенные для этого места — ка­ вальеры с последующим привозом его для засыпки траншеи.

166

Рытье траншей целесообразно максимально механизировать, ис­ пользуя одноковшовые, многоковшовые и роторные экскаваторы. В стесненных, городских условиях наибольшее применение нахо­ дят малогабаритные и маневренные одноковшовые экскаваторы на ппевмоколесном ходу.

После того как траншея отрыта, производят подчистку и вы­ равнивание ее дна по проектным отметкам. Одновременно вручную подготавливают приямки для сварки неповоротных стыков. В скальных и гравелистых грунтах под газопровод делают по­ стель из песка или размельченного грунта без нарушения проект­ ных отметок дна траншеи. В готовую траншею газопровод укла­ дывают, используя автомобильные стреловые краны на пневмо­ ходу, краны-экскаваторы и реже тракторные трубоукладчики на гусеничном ходу. В узких уличных проездах иногда укладку газопровода производят с помощью треног, лебедок и талей. Для подъема, перемещения и опуска изолированных газопроводов во избежание повреждения изоляции применяют мягкие стропы — полотенца из прорезиненной ленты.

После укладки плетей газопровода в траншею производят цен­ тровку, сварку и изоляцию неповоротных стыков, а затем делают

делают присыпку газопровода размельченным грунтом слоем 20— 25 см. При этом неизолированные стыки не испытанных на бровке траншеи газопроводов низкого и среднего давлений остав­ ляют открытыми для проведения испытания на прочность. Пра­ вильность укладки газопровода по проектным отметкам, качество работ по устройству постели и сохранность изоляции проверяются комиссией и оформляются актом скрытых работ.

§ IX .3. Испытания газопроводов

Законченные строительством распределительные газопроводы и ГРЦ испытывают на прочность и плотность при давлениях, уста­ новленных нормами (табл. IX .1). Перед испытаниями газопро­ воды, если это возможно, продувают воздухом для очистки от пыли и окалины. Испытывают газопроводы воздухом, за исклю­ чение^ надземных газопроводов с давлением выше 3 кгс/см2, которое подлежат испытанию водой. Участки газопроводов на переходах через водные преграды, под автодорогами, железными дорогами и трамвайными путями на прочность также испытывают водой. Однако в зимнее время и при больших диаметрах газопро­ водов гидравлические испытания могут быть заменены пневмати­ ческими ПрИ условии обеспечения необходимых мер предосто­ рожности.

При испытаниях используют проверенные и опломбированные манометры, обеспечивающие необходимую точность замеров дав­ ления ^ а именно: при испытательных давлениях до 1 кгс/см2 —

167

жидкостные с водяным или ртутным заполнением; при испытаниях на прочность — пружинные, класса точности не ниже 1,5 по ГОСТ 2405—72 и при испытаниях на плотность — образцовые манометры по ГОСТ 6521—72, пружинные контрольные по ГОСТ 6400—69 или дифманометры.

Сначала уложенные в траншею и присыпанные грунтом газо­ проводы испытывают на прочность. При этом, как отмечалось выше, стыки газопроводов низкого и среднего давления не дол­ жны быть изолированы и присыпаны. Однако выполнение этого условия связано с последующей изоляцией стыков в стесненных условиях траншеи. Избежать выполнения такой непроизводи­ тельной работы можно тремя путями: испытанием секций или плетей на бровке траншеи; проверкой всех стыков физическими методами контроля или испытанием газопровода на прочность давлением не менее 6 кгс/см2. Во всех этих случаях все стыки (за исключением стыков, сваренных в траншее) изолируют на бровке траншеи.

Газопроводы высокого давления испытывают на прочность с изолированными и присыпанными стыками, за исключением сты­ ков, сваренных в траншее. Под испытательным давлением на прочность газопровод выдерживают не менее 1 ч, после чего давление снижают до нормы, установленной для испытания на плотность, и производят проверку плотности соединений осмот­ ром (при испытаниях водой), по запаху одорированного воздуха или мыльной эмульсией (при испытаниях воздухом*). Устра­ нение выявленных дефектов производится после снижения давле­ ния в газопроводе до атмосферного.

На плотность подземные газопроводы испытывают после полной засыпки траншеи. Наполнив газопровод воздухом до начала испы­ тания его выдерживают под испытательным давлением в зависи­

* Для облегчения обнаружения неплотностей нагнетаемый в газопро вод воздух рекомендуется одорировать.

168

мости от диаметра от 6 до 24 ч для выравнивания температуры воздуха в газопроводе с температурой грунта. Продолжительность самого испытания газопровода на плотность должна быть не менее 24 ч, за исключением вводов дворовых и межцеховых газо­ проводов низкого давления.

Газопровод одного диаметра считается выдержавшим испыта­ ние, если фактическое падение давления за время испытания не превышает величины

где Арф —■фактическое падение давления, мм рт. ст.; Н 1 и Н 2 —

Ответвления от распределительных газопроводов, вводы и дво­ ровые газопроводы низкого давления (до 0,05 кгс/см2) диаметром менее 150 мм испытывают на прочность давлением 1 кгс/см2, а на плотность — 0,2 кгс/см2 в течение 1 ч. Газопровод считается выдержавшим испытание на плотность, если падение давления, определяемое по жидкостному манометру, не превышает 10 мм вод. ст./ч.

В ГРП испытаниям на прочность подвергают газопроводы, оборудование и КИП. В зависимости от конструкции регуляторов давления и установленной после них арматуры ГРП испытывают в целом (от входной до выходной задвижек) или частями (до регу­ лятора и после него). При испытаниях ГРП в целом испытатель­ ные давления принимают по давлению газа на высокой стороне. При испытаниях по частям нормы испытательных давлений при­ нимают в соответствии с рабочими давлениями до и после регуля­ тора. Величины испытательных давлений приведены в табл. IX .1.

При испытании ГРП на прочность испытательное давление вы­ держивается в течение 1 ч. После снижения давления до норм, установленных для испытания на плотность, выявляют дефектные места путем внешнего осмотра и проверки мыльной эмульсией. Обнаруженные дефекты устраняют. Испытания на плотность

169

ГРП проводят в течение 12 ч после подъема давления до испы­ тательного. При этом падение давления должно быть не бодее 1% начального.

Участки газопроводов на переходах через водные, преграды, автодороги, железные дороги и трамвайные пути испытывают

втри стадии:

1)на прочность — после сварки перехода или его части до укладки на место. Испытания газопроводов с рабочим давлением

до 3 кгс/см2 производят воздухом, а более 3 кгс/см2 — водой;

2)на плотность воздухом — после укладки на место, полного монтажа и засыпки перехода;

3)на плотность воздухом — при окончательном испытании

газопровода в целом.

Результаты проведения испытаний газопроводов и ГРП на прочность и плотность оформляют актами.

§ IX.4. Сооружение переходов под автодорогами, железнодорожными и трамвайными путями

На пересечениях с автодорогами, железными дорогами и трам­ вайными путями прокладку газопровода можно осуществлять от­ крытым траншейным и закрытым бестраншейным способами.

Рис. IX.1. Схема установки для прокола.

Открытый способ, связанный с необходимостью временного пре­ кращения движения транспорта, в городских условиях применяют редко. Чаще применяют закрытые способы бестраншейной про­ кладки газопроводов, не нарушающие движения транспорта. К ним относятся: прокол, продавливание, горизонтальное бурение и др.

На рис. IX . 1 представлена принципиальная схема одной из установок для прокола грунта под дорогой с помощью гидравли­ ческого домкрата (или двух домкратов). В рабочем приямке 4 размещают упорную стенку 2, гидравлический домкрат 3, рабо­ тающий от насоса 1, и стальной футляр 7 с введенным в него шом­ полом-толкателем 5. Шомпол вдвигают в футляр так, чтобы часть его выступала из футляра на длину, равную величине хода штока

170