Инструкция по проектированию, строительству, эксплуатации и ремонту промысловых трубопроводов с двухсторонней изоляцией

МИНИСТЕРСТВО ЭНЕРГЕТИКИ РОССИИ

Инжиниринговая нефтегазовая компания - Всероссийский научно-исследовательский институт по строительству и эксплуатации трубопроводов, объектов ТЭК ОАО «ВНИИСТ»

ИНСТРУКЦИЯ по проектированию, строительству, эксплуатации и ремонту промысловых трубопроводов с двухсторонней изоляцией

РД_

Москва, 2003 г.

2

1.    Разработан ОАО «ВНИИСТ»

2.    Согласован Госгортехнадзором России; письмо №10-03/601 от «10» июня 2003 г.

3.    РД разработан специалистами: Е.А.Аникиным, В.М.Варшицким, Р.Д.Габелая, В.Д.Данкиным, Т.А. Дмитриевой, К.И.Зайцевым,

B. В .Рождественским, А.И.Сальниковым, Е.А.Семиным, В.К.Семенченко,

C. М.Ушановым, Е.А.Фоминой, В.П.Ханкиным.

4.    РД разработан по заказу НК «Тюменская нефтяная компания» (ТНК) для нефтепромысловых трубопроводов НК «ТНК».

5.    Настоящий РД не может быть полностью или частично воспроизведен, тиражирован и распространен в качестве нормативного документа без разрешения НК «ТНК» и ОАО «ВНИИСТ».

11

2.4. Конструктивные требования к трубопроводам

2.4.1.    При выборе трассы трубопроводов из труб с внутренним эпоксидным покрытием следует соблюдать требования СП 34-116-97:

•    выбор трассы трубопроводов должен производиться на основе вариантной оценки экономической целесообразности и экологической допустимости из нескольких возможных вариантов;

•    прокладка трубопроводов по территории населенных пунктов промышленных и сельскохозяйственных предприятий не допускается;

•    газопроводы должны располагаться над нефтепроводами и продуктопроводами при их пересечении;

•    допускается совместная в одной траншее или на общих опорах прокладка трубопроводов одного или различного назначения;

•    количество трубопроводов, укладываемых в одну траншею или на общих опорах, определяется проектом, исходя из условий надежности и безопасности эксплуатации трубопроводов и удобства выполнения строительно-монтажных и ремонтных работ.

2.4.2.    Диаметр трубопроводов должен определяться расчётом в соответствии с нормами технологического проектирования и особенностями гидравлического расчёта трубопроводов с внутренним покрытием.

2.4.3.    Допустимые радиусы изгиба трубопровода из труб с внутренней изоляцией в горизонтальной и вертикальной плоскостях должны определяться расчётом из условий прочности, местной устойчивости стенок труб и устойчивости положения трубопровода под воздействием внутреннего давления , собственного веса и продольных сжимающих усилий, возникающих в процессе изменения температуры металла труб в процессе эксплуатации.

Минимальный радиус изгиба трубопровода из труб с внутренним эпоксидным покрытием на участках, где предусмотрено прохождение очистных и диагностирующих устройств должен составлять не менее пяти его диаметров. В этом случае могут применяться «отводы гнутые», изготовленные с помощью индукционного нагрева по ТУ 102-488-95 «Детали соединительные и узлы магистральных и промысловых трубопроводов на Р_р до 10 МПа».

2.4.4.    Установка запорной и других видов арматуры должна осуществляться в соответствии с требованиями СП 34-116-97.

На трубопроводах надлежит предусматривать установку запорной арматуры на расстоянии, определяемом расчетом из условия обеспечения безопасности и охраны окружающей среды, но не более (не дальше друг от друга): 15 км - для трубопроводов газа, нефти и нефтепродуктов, не содержащих сероводород; 5 км - для указанных сред, содержащих сероводород; 10 км - для трубопроводов конденсата и метанола, трубопроводов, транспортирующих пластовые и сточные воды. Кроме того, установку запорной арматуры необходимо предусматривать:

12

•    в начале каждого ответвления на расстоянии, допускающем установку монтажного узла, его ремонт и безопасную эксплуатацию;

•    на входе и выходе газопроводов из УКПГ, УШИ, КС, ДКС, ГС, ПХГ, ГПЗ и ПС на расстоянии от границ территории площадок не менее:

-    диаметром 700 мм до 300 мм включительно - 300 м;

-    диаметром менее 300 мм - 100 м;

•    при наличии в пределах этих расстояний устройств для приема и запуска очистных, разделительных и диагностических устройств дополнительная установка запорной арматуры не обязательна;

•    на обоих концах перехода трубопровода через водные преграды в зависимости от рельефа трассы с каждой стороны перехода, с целью исключения поступления транспортируемого продукта в водоем, при этом установка запорной арматуры должна быть на отметках выше горизонта высоких вод (ГВВ) 10% обеспеченности;

•    на обоих концах участков нефтепроводов, нефтепродуктопроводов и конденсатопроводов, проходящих на отметках выше населенных пунктов, зданий и сооружений, в т.ч. железных дорог, на расстоянии, устанавливаемом проектом в зависимости от рельефа местности и необходимости обеспечения безопасности объектов;

•    на обоих берегах болот 1П типа протяженностью 500 и более метров.

2.4.5.    На трубопроводах, монтажные швы которых защищаются «втулками внутренней защиты сварных швов соединений труб», уменьшающими внутренний диаметр трубопровода не более чем на 5%, должны предусматриваться узлы запуска и приёма очистных и диагностических устройств, конструкция которых определяется проектом. При этом в качестве очистных устройств должны использоваться только эластичные манжетные поршни-разделители (типа ДЗК-РЭГЛ, ПР). При уменьшении «втулками внутренней защиты сварных стыков» внутреннего диаметра трубопровода более 5% установка узлов запуска и приема очистных и диагностических устройств не предусматривается.

2.4.6.    Трубопроводы из труб с внутренним эпоксидным покрытием следует проектировать сварными встык с установкой на них соединительных деталей (отводов, тройников, переходников и др.) с внутренним эпоксидным покрытием и стальной запорной арматуры (краны, задвижки, вентили и др.) равнопроходного сечения, рассчитанной на проектное давление в трубопроводе.

При выполнении захлестов допускается применение фланцевых соединений с внутренним эпоксидным покрытием.

2.4.7.    Все монтажные сварные швы, соединяющие трубы с внутренним эпоксидным покрытием должны защищаться от внутренней коррозии с помощью «втулок внутренней защиты сварных швов соединений труб».

13

2.4.8. Соединительные детали с внутренним эпоксидным покрытием (крутоизогнутые отводы и тройники) и запорная арматура должны устанавливаться с помощью приварных прямых вставок с внутренним покрытием. Защита от внутренней коррозии сварного соединения детали с вставкой должна осуществляться в базовых или трассовых условиях прямым нанесением антикоррозионного эпоксидного покрытия.

2.4.9. Соединение участков трубопровода различных категорий (разных толщин труб) должно осуществляться через переходники, изготовленные из отрезков труб с внутренним эпоксидным покрытием и толщинами стенок, равными толщинам стенок труб соединяемых участков. Защита от внутренней коррозии сварного соединения переходника должно осуществляться в базовых или трассовых условиях прямым нанесением антикоррозионного эпоксидного покрытия.

2.4.10.    Длины прямых вставок и переходников должны обеспечивать возможность установки втулок внутренней защиты сварных соединений.

2.4.11.    Предусматривание на стадии проектирования прямых врезок в трубопровод из труб с внутренним эпоксидным покрытием запрещается. При необходимости в процессе эксплуатации выполнения прямых врезок без остановки работы трубопровода, для защиты внутренних частей врезки от коррозии должна быть осуществлена локальная протекторная защита (из магниевых сплавов). Конструкция и размеры протектора выбираются в зависимости от диаметра врезки. Протектор требует периодического восстановления (замены).

2.4.12. Конструктивные требования к подземной, наземной и надземной прокладкам, прокладкам на вечномёрзлых, просадочных и пучинистых грунтах и в сейсмических районах, а также требования к переходам трубопроводов через водные преграды и болота, через железные и автомобильные дороги для трубопроводов из труб с внутренним эпоксидным покрытием должны соответствовать требованиям СП 34-116-97.

2.4.13 Заглубление трубопровода до верха трубы должно быть не менее (м):

•    на непахотных землях вне постоянных проездов:

-    при условном диаметре менее 1000 м - 0,8;

-    при условном диаметре 1000 м и более - 1,0;

•    на пахотных и орошаемых землях - 1,0;

•    в скальных грунтах и болотистой местности при отсутствии проезда автотранспорта и сельскохозяйственных машин - 0,6;

•    при пересечении оросительных и осушительных каналов от предельной глубины профиля очистки дна канала - 1,1;

•    при пересечении автомобильных дорог:

14

- от верха покрытия дороги до верхней образующей защитного футляра -1,4;

-от дна кювета, водоотводной канавы или дренажа до верхней образующей защитного футляра (при размещении дорожного полотна на нулевых отметках или в выемках) - 0,5.

Заглубление трубопроводов, транспортирующих среды, замерзающие при отрицательной температуре, должно быть для: пресной воды - согласно СНиП 2.04.02-84; пластовых и сточных вод - в зависимости от минерализации (солености) и температуры воды, почвенных и климатических условий согласно ВНТП 3-85.

Глубина прокладки подземного трубопровода в районах вечномерзлых грунтов определяется принятым конструктивным решением, обеспечивающим надежность работы трубопровода с учетом требований охраны окружающей среды.

Прокладка трубопроводов одного или различного назначений в одной траншее допускается не более четырех трубопроводов, диаметром не более 300 мм.

2.4.14.    При надземной прокладке балочных систем трубопроводов допускается параллельная прокладка нескольких трубопроводов -шлейфов на одних и тех же опорах (ригелях). Расстояние в свету между рядом расположенными трубопроводами должно быть не менее 500 мм при диаметре труб до 325 мм включительно и не менее диаметра трубопровода при диаметре более 325 мм, при этом для теплоизолированных трубопроводов в качестве диаметра принимается диаметр вместе с изоляцией.

Высоту прокладки надземного трубопровода от поверхности земли до низа трубопровода следует принимать не менее 0,5 м, а в местах свободного прохода людей - 2,5 м, на путях миграции крупных животных - 3,0 м и при пересечении автомобильных дорог - по СНиП П-89-80.

Высота прокладки трубопроводов над землей на участках вечномерзлых грунтов должна назначаться из условия обеспечения вечномерзлого состояния грунта под опорами и трубопроводом.

2.4.15.    На участках прокладки трубопроводов на вечномерзлых грунтах (ВМГ) должны проводиться предварительные инженерные изыскания в соответствии с требованиями СНиП 1.02.07-87.

Выбор принципа использования ВМГ как оснований должен проводиться в соответствии с требованиями СНиП 2.02.04-88 с учетом мерзлотно-грунтовых условий, способа и конструктивного решения прокладки трубопровода, режима его эксплуатации, прогноза локальных и общих изменений инженерно-геокриологических условий и свойств грунтов основания и мероприятий по охране окружающей среды.

Выбранный принцип использования ВМГ, способ прокладки и конструктивные решения должны обеспечивать работоспособность и

15

ремонтопригодность трубопроводов в течение всего периода эксплуатации.

2.4.16.    Прокладка подземных трубопроводов в районах распространения грунтов П типа просадочности должна осуществляться с учетом требований СНиП 2.02.01-83.

Для грунтов I типа просадочности прокладка трубопроводов должна вестись как для непросадочных трубопроводов.

При невозможности избежать возникновения просадки основания под трубопроводами при расчете трубопровода на прочность и устойчивость должны учитываться дополнительные напряжения от изгиба, вызванные просадкой основания.

Примечание: тип просадочности и величина возможной просадки грунтов должна определяться в соответствии с требованиями СНиП 2.02.01-83.

2.4.17.    Проектирование трубопроводов, предназначенных для прокладки в районах с сейсмичностью свыше 6 баллов для надземных и свыше 8 баллов для подземных трубопроводов, должно производиться с учетом сейсмических воздействий.

2.4.18.    Переходы нефтепроводов и нефтепродуктопроводов через реки и каналы следует предусматривать, как правило, ниже по течению от мостов, промышленных предприятий, пристаней, речных вокзалов, гидротехнических сооружений, водозаборов и других аналогичных объектов, а также нерестилищ и мест массового обитания рыб.

2.4.19.    При пересечении водных преград шириной зеркала воды в межень от 30 м до 1000 м, а также водопропускных и водо-накопительных сооружений мелиоративных систем, предпочтительным является способ наклонно-направленного бурения (ННБ), при условии отсутствия на дне преграды следующих геологических структур:

•    гравийно-галечных грунтов (гравия и гальки 30%);

•    грунтов с включением валунов и булыжника;

•    материковой прочной скалы (доломиты, базальт, диабаз, гранит и

т.д.);

•    карстообразующих пород (без предусмотренных проектом мероприятий по исключению или стабилизации карстообразования в зоне пород, примыкающих к проложенному ННБ трубопроводу).

2.4.20.    Переходы трубопроводов через железные и автомобильные дороги должны предусматриваться в местах прохождения дорог по насыпям, либо в местах с нулевыми отметками и, в исключительных случаях при соответствующем обосновании, в выемках дорог.

Прокладка трубопровода через тело насыпи не допускается.

2.5. Расчёт трубопроводов на прочность и устойчивость

2.5.1. Расчёт трубопроводов с внутренним эпоксидным покрытием включающий: определение толщин стенок труб и соединительных деталей.

16

проведение поверочного расчёта принятого конструктивного решения на неблагоприятное сочетание нагрузок и воздействий с оценкой прочности и устойчивости    рассматриваемого    трубопровода,    включая оценку

устойчивости положения (против всплытия) должны соответствовать требованиям СП 34-116-97 и СНиП 2.05.06-85*.

2.5.2.    Расчетные нагрузки, воздействия и возможные сочетания необходимо применять в соответствии с требованиями СНиП 2.01.07-85.

Нагрузки    и воздействия,    действующие    на трубопроводы,

различаются на:

•    силовые нагружения - внутреннее давление среды, собственный вес трубопровода, обустройств и транспортируемой среды, давление (вес) грунта, гидростатическое давление воды, снеговая, ветровая и гололедная нагрузки, нагрузки, возникающие при испытании и пропуске очистных устройств;

•    деформационные нагружения - температурные воздействия, воздействия предварительного напряжения трубопровода (упругий изгиб, растяжка компенсаторов и т.д.), воздействия неравномерных деформаций грунта (морозное растрескивание, селевые потоки и оползни, деформации земной поверхности в районах горных выработок и карстовых районах, просадки, пучение, термокарстовые процессы), сейсмические воздействия.

По длительности действия нагрузки различаются на: постоянные, временные длительные, кратковременные и особые.

2.5.3.    При установлении номинальной толщины стенки труб и соединительных деталей с внутренним покрытием добавка на внутреннюю коррозию не вводится.

2.5.4.    Номинальная толщина стенки труб с внутренним покрытием должна быть не менее 1/80 наружного диаметра.

2.5.5.    Поверочный расчет трубопровода на прочность должен производиться после выбора его основных размеров с учетом всех расчетных нагрузок и воздействий для всех расчетных случаев, возникающих при сооружении, испытании и эксплуатации.

Определение усилий от расчетных нагрузок и воздействий, возникающих в отдельных элементах трубопроводов, необходимо производить методами строительной механики расчета статически неопределимых стержневых систем.

Расчетная схема трубопровода должна отражать действительные условия его работы, а метод расчета - учитывать возможность использования ЭВМ.

В качестве расчетной схемы трубопровода должны рассматриваться статически неопределимые стержневые системы переменной жесткости с учетом взаимодействия трубопровода с окружающей средой.

17

2.6. Основные требования по охране окружающей среды

2.6.1.    Основные требования по охране окружающей среды, определяются СП 34-116-97.

2.6.1.1.    Выбор трассы, конструктивных, технологических и природоохранных решений, прокладка трубопроводов должны осуществляться в строгом соответствии с Законом РФ «Об охране окружающей природной среды», иными законодательными актами и нормативными документами в этой области, в т.ч.: «Руководством по экологической экспертизе предпроектной и проектной документации», «Указаниями к экологическому обоснованию хозяйственной и иной деятельности в прединвестиционной и проектной документации» (Минприрода России, 1993 и 1994 г г), «Пособием по составлению раздела проекта «Охрана окружающей природной среды» к СП 11-101-95, требованиям СП 34-116-97 и действующими отраслевыми нормативными документами по данному вопросу.

2.6.1.2.    Каждый проект должен содержать раздел «Охрана окружающей среды» с оценкой воздействия на окружающую среду (ОВОС). ОВОС проводится для природных компонентов (геологическая среда, вода, воздух, почва, растительность, животный мир) и природных комплексов (ландшафтов) в полосе, равной по ширине зоне влияния трубопровода. Но не меньше чем 3 км по обе стороны осевой линии трубопровода.

В ОВОС обязательна оценка ареалов опасных природных процессов, существующих до начала сооружения и прогнозируемых на первый и пятнадцатый год эксплуатации.

2.6.1.3.    ОВОС проводится в объемах, достаточных для проведения оценки экологического риска, связанного с возможностью нанесения ущербов жизни и здоровью населения (риск катастрофических следствий аварий); редким и исчезающим видам животных и растений (риск утраты генофонда); природным ресурсам, утрачиваемым или уменьшаемым вследствие деструкции природных систем или загрязнения окружающей природной среды при сооружении и эксплуатации промысловых трубопроводов.

Объемы ОВОС должны обеспечивать сравнение вариантов природоохранных решений по признаку эффективности предотвращения или стабилизации природных процессов, неблагоприятных для традиционного природопользования или снижающих техническую надежность трубопроводов.

2.6.1.4.    Проектные решения по охране окружающей природной среды должны обеспечивать возможность сохранения существующего и потенциально достижимого до начала сооружения трубопровода уровня доходности нарушаемых угодий, а также локализацию и уменьшение активности опасных природных процессов..

18

2.6.1.5. В состав природоохранных мероприятий должны входить проектные решения по:

•    инженерным рекультивациям (по всей трассе);

•    специальным инженерным рекультивациям (на участках трассы с опасными природными процессами);

•    земляным рекультивациям (на участках трассы в пределах сельхозугодий в соответствии с ГОСТ 17.5.3.05-84; ГОСТ 17.4.3.02-85; ГОСТ 17.5.3.06-85);

•    охране поверхностных и подземных вод от загрязнения;

•    биологическим рекультивациям (по всей трассе - на период строительства, по особо важным участкам - на период эксплуатации);

•    экологическому мониторингу.

2.7. Основные положения по защите трубопроводов от почвенной и атмосферной коррозии

2.7.1.    Основные требования по защите трубопроводов от почвенной и атмосферной коррозии определяются СП 34-116-97.

2.7.1.1.    При проектировании средств защиты стальных трубопроводов (подземных, наземных, надземных и подводных с заглублением в дно) от подземной и атмосферной коррозии следует руководствоваться требованиями ГОСТ 25812-83 нормативными документами, утвержденными в установленном порядке.

2.7.1.2.    Противокоррозионная защита независимо от способа прокладки трубопроводов должна обеспечивать их нормальную работу в течение эксплуатационного срока.

Допускается не применять электрохимическую защиту если защитные покрытия обеспечивают надежную эксплуатацию в течение всего срока службы.

2.7.1.3.    Трубопроводы (включая крановые узлы, тройники и др.) должны быть изолированы по всей наружной поверхности изоляционными покрытиями в соответствии с ГОСТ 25812-83. Подготовка траншеи и засыпка трубопровода грунтом должна вестись способом, исключающим повреждение изоляции, что устанавливается искателями повреждений.

2.7.1.4. Трубопроводы при надземной прокладке должны защищаться от атмосферной коррозии лакокрасочными, металлическими покрытиями, или покрытиями из консистентных смазок.

2.7.1.5.    На трубопроводе должны быть обеспечены по всей его внешней поверхности и непрерывно во времени поляризационные потенциалы более отрицательные, чем регламентированный ГОСТ 25812-83 минимальный защитный потенциал, но более положительные, чем максимальный защитный потенциал, установленный тем же стандартом.

19

3. СТРОИТЕЛЬСТВО

3.1. Общие положения по строительству

3.1.1.    В данной Инструкции изложены, в основном, те требования к проектированию и строительству промысловых трубопроводов, которые обусловлены использованием труб с двухсторонней изоляцией.

В отношении обеспечения тех требований, которые напрямую не связаны с наличием двухсторонней изоляции, должны соблюдаться общие правила, регламентирующие порядок проектирования, строительства и реконструкции промысловых трубопроводов (СП 34-116-97, ВСН 005-88).

3.1.2.    Все материалы и изделия, используемые при строительстве промысловых трубопроводов, должны соответствовать требованиям действующих стандартов или технических условий, иметь необходимые сертификаты и заводскую маркировку.

Изделия и материалы, поставка которых предусмотрена в упаковке, должны прибывать в пункт назначения в неповрежденной таре.

3.1.3.    При выборе средств механизации (в том числе технологической оснастки) необходимо руководствоваться требованиями, предусмотренными действующими нормативами относительно их совместимости с принятой технологией, параметрами используемых труб, условиями строительства, экологическими ограничениями. При этом используемые средства механизации должны обеспечивать требуемое качество строительства и безопасные условия труда.

3.1.4.    Основным условием эффективного использования труб с двухсторонним изоляционным покрытием является бережное и аккуратное обращение с ними на всех стадиях строительного производства.

В местах, где возможен прямой контакт изолированной поверхности труб с твердыми предметами(например, с металлическими частями машин), необходимо предусмотреть установку эластичных накладок, мягких обшивок и т.п. В процессе строительства следует постоянно контролировать их состояние и, при необходимости, производить обновление.

3.2. Транспортировка и хранение труб, соединительных деталей, материалов и изделий

3.2.1. Поступающие на строительство трубы, соединительные детали, материалы и изделия должны доставляться партиями, объем которых определяется техническими условиями и уточняется договорными обязательствами на их поставку.

При получении продукции, которая поставляется комплектно, должны удовлетворяться требования, касающиеся заданных соотношений между отдельными составляющими поставляемых изделий.

20

3.2.2.    Каждая партия труб и соединительных деталей должна быть снабжена документом (сертификатом, паспортом) завода-изготовителя, подтверждающим их соответствие требованиям технических условий.

Сопроводительная документация должна содержать: наименование и товарный знак предприятия; номер партии; условное обозначение продукции; объем партии (м, пгг, кг); результаты заводских испытаний или другие подтверждения соответствия требованиям технических условий; дату выпуска партии; штамп ОТК.

При использовании труб с внутренним покрытием под нанесение наружного покрытия допускается совмещение данных сертификата на партию труб с внутренним и наружным покрытием в одном документе.

3.2.3.    На поверхности труб и соединительных деталей должна быть нанесена маркировка в соответствии с принятой в ТУ формой и содержанием. Маркировку наносят на наружную поверхность труб с использованием стойких к атмосферным воздействиям красок.

3.2.4.    При поступлении на трассу труб с двухсторонней изоляцией строительная организация (Подрядчик) совместно с другими организациями, участвующими в реализации проекта (технадзор Заказчика, служба перевозок и др.), осуществляют входной контроль труб и соединительных деталей, по мере их поступления на железнодорожную станцию или специально организованную для получения труб площадку (она, как правило, устраивается в тех случаях, когда доставка труб с завода осуществляется автотранспортом).

Целью входного контроля является определение пригодности труб (изделий) данной партии для строительства конкретного объекта. При выполнении данного вида контроля могут быть выявлены как заводские дефекты (не обнаруженные на этапе приемки труб), так и повреждения, возникшие в процессе их транспортировки.

3.2.5.    Освидетельствование и отбраковку труб (деталей) производит комиссия, образуемая приказом по строительному объединению (подрядному предприятию). В состав комиссии должны быть включены в обязательном порядке представители службы материально-технического снабжения и службы контроля качества данного предприятия.

По согласованию в состав комиссии входят представители технадзора Заказчика, транспортного предприятия, а в отдельных случаях и завода-изготовителя.

Комиссия имеет право для решения отдельных вопросов привлекать к участию в работе экспертов и специалистов других организаций.

3.2.6.    Трубы (детали) не соответствующие требованиям ТУ, отбраковываются с целью последующего ремонта или возможного использования по другому назначению.

3.2.7.    Объем входного контроля, методы его выполнения, состав контролируемых параметров, величины допустимых отклонений от нормы, критерии отбраковки, порядок регистрации результатов контроля.

3

СОДЕРЖАНИЕ

Стр.

1.    Общие положения    4

1.1.    Область применения    4

1.2.    Нормативные ссылки    4

1.3.    Термины и определения    4

2.    Проектирование    7

2.1.    Общие положения по проектированию    7

2.2.    Материалы и изделия    8

2.3.    Особенности гидравлического расчета трубопроводов    10

2.4.    Конструктивные требования к трубопроводам    11

2.5.    Расчет трубопроводов на прочность и устойчивость    15

2.6.    Основные требования по охране окружающей среды    17

2.7.    Основные положения по защите трубопровода от

почвенной и атмосферной коррозии    18

3.    Строительство    19

3.1. Общие положения по строительству    19

3.2.    Транспортировка и хранение труб, соединительных

деталей, материалов и изделий    19

3.3.    Изготовление отводов холодного гнутья    26

3.4.    Специфика сварки кольцевых стыков    29

3.5.    Внутренняя и наружная изоляция сварных соединений    3 6

3.6.    Монтаж захлестов и «катушек»    4 3

3.7.    Земляные работы    48

3.7.1.    Общие требования к разработке траншей    48

3.7.2.    Особенности производства работ в зимних условиях    53

3.7.3.    Разработка траншеи и подготовка дна под укладку    5 5

3.7.4.    Засыпка трубопровода    5 6

3.8.    Укладка трубопровода    58

3.9.    Строительство переходов через дороги и малые реки    65

3.10.    Контроль качества работ    66

3.11.    Очистка полости и испытание    69

3.12.    Приемка в эксплуатацию    71

3.13.    Эксплуатация трубопроводов    71

3.14.    Ремонт трубопроводов    7 7

Приложения:

1. Параметры втулок

21

процедура оформления претензий по обнаруженному браку и другие условия передачи труб для использования в строительстве должны быть указаны в договоре (контракте) на их поставку. Как правило, все эти условия оформляются в виде регламента, являющегося неотъемлемой частью договора.

3.2.8.    Отдельно должен быть составлен договор с транспортным предприятием (железной дорогой, автокомбинатом и т.п.), осуществляющим перевозку труб и соединительных деталей. В нем необходимо указать основные требования к процессам погрузки-разгрузки и транспортировки труб (деталей) с учетом существующих -применительно к данному виду продукции - положений, касающихся условий их доставки потребителю.

При использовании для перевозки труб водного транспорта дополнительно учитываются требования соответствующих служб грузового пароходства.

3.2.9.    Во всех случаях в регламентирующей части договора с транспортным предприятием должны быть оговорены следующие положения:

•    схемы размещения труб (соединительных деталей) на транспортном средстве, включая способы их опирания и крепления; применительно к перевозкам по железной дороге необходимо использовать схемы из числа тех, которые зарегистрированы МПС;

•    порядок предъявления рекламаций по поводу дефектов, возникших в процессе перевозки труб (с указанием возможных причин их появления);

•    недопущение транспортировки труб (т.е. непосредственной их перевозки) при температурах окружающего воздуха ниже допускаемой нормы.

3.2.10. Входной контроль труб должен осуществляться на специально подготовленной площадке, где необходимо разместить стенд для размещения труб, подлежащих освидетельствованию, а также стеллажи под трубы: поступающие на контроль; годные и отбракованные.

3.2.11. Конструкция стенда (как правило, сборно-разборного) выбирается либо из числа типовых, либо проектируется получателем труб, исходя из местных условий и объемов поставок. Поступающие трубы кладут на стенд поочередно и производят их обследование по всей поверхности, с целью выявления возможных повреждений как изоляционного покрытия (внутреннего и наружного), так и металла труб.

3.2.12.    Складирование отбракованных труб осуществляется в специально отведенный штабель после того, как будут сделаны на них пометки мест с обнаруженными дефектами; условия хранения отбракованных труб должны быть такими же как и труб, не имеющих дефектов; это обусловлено необходимостью предохранить эти трубы от появления новых дефектов.

4

1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1.1.    Область применения

Настоящая Инструкция распространяется на проектируемые, строящиеся и эксплуатирующиеся промысловые трубопроводы из стальных труб с внутренним эпоксидным покрытием диаметром до 720 мм включительно с избыточным давлением среды не выше 32 МПа, предназначенные для транспортирования сырой нефти, нефтепродуктов скважин, минерализованной воды и водных растворов ингибиторов.

1.2.    Нормативные ссылки

СП 34-116-97. Инструкция по проектированию, строительству и реконструкции промысловых нефтегазопроводов.

СНиП 2.05.06-85*. Магистральные трубопроводы.

СНиП 1.02.07-87. Инженерные изыскания для строительства.

СНиП П-89-80*. Генеральные планы промышленных предприятий.

СНиП 2.02.04-88. Основания и фундаменты на вечномерзлых грунтах.

СНиП 2.02.01-83*. Основания зданий и сооружений.

СНиП 2.01.07-85. Нагрузки и воздействия.

СНиП И-7-81*. Строительство в сейсмических районах.

СНиП 2.01.01-82. Строительная климатология и геофизика.

СН 452-73. Нормы отвода земель для магистральных трубопроводов.

ВСН 51-2-85. Проектирование промысловых стальных трубопроводов.

ВНТП 3-85. Нормы технологического проектирования объектов сбора, транспорта, подготовки нефти, газа и воды нефтяных месторождений.

ТУ 139000-016-01297858-01. Трубы стальные с внутренним эпоксидным покрытием и стальные соединительные детали с наружным и внутренним эпоксидным покрытием диаметром 89-720 мм.

ТУ 1396-001-48151375-2001. Втулки внутренней защиты сварных швов соединений труб.

1.3. Термины и определения

Арматура запорная - равнопроходные краны, задвижки и обратные клапаны, устанавливаемые на трубопроводах, отдельных его участках и ответвлениях.

Вмятина - локальная вогнутость на теле трубы.

5

Вставка - отрезок трубы с внутренним эпоксидным покрытием для обеспечения соединения прямой трубы с соединительными деталями и запорной арматурой.

Втулка защитная - устройство для обеспечения антикоррозионной защиты внутренней поверхности монтажных стыков трубопроводов из труб с внутренним защитным покрытием.

Гофры - чередующиеся поперечные выпуклости и вогнутости на теле труб.

Диаметр условный - установленный нормативами ряд чисел, каждому из которых соответствует фактический диаметр трубы (например: условный - 1400 мм - фактический 1420 мм).

Давление рабочее (нормативное) - величина внутреннего давления в трубопроводе, устанавливаемая проектом.

Детали соединительные трубопровода - элементы трубопровода, предназначенные для изменения направления его оси, ответвления от него, изменения его диаметра и др. (отвод, тройник, переход и др.).

Заглубление трубопровода - расстояние от верха трубы до поверхности земли; при наличии балласта, расстояние от поверхности земли до верха балластирующей конструкции.

Катушка - отрезок трубы (патрубок), ввариваемый в трубопровод с помощью двух кольцевых стыков.

Категория трубопровода (участка) - показатель, требующий для рассматриваемого трубопровода (участка) выполнения определенных условий по прочности, объему неразрушающего контроля и величине испытательного давления.

Нагрузка нормативная - воздействие на трубопровод, регламентируемое соответствующими нормативными документами или проектом.

Ответвление - отвод части транспортируемого продукта в сторону от основного направления трубопровода; присоединяется к трубопроводу посредством тройникового соединения.

Переход подводный - участок трубопровода, прокладываемого под руслом реки, канала, озера и т.д..

Переходник - устройство для соединения двух участков трубопровода разных категорий.

Прокладка подземная - расположение трубопровода ниже поверхности земли.

Препятствия естественные - реки, водохранилища, каналы, озера, пруды, ручьи, протоки и болота, овраги, балки.

Схема расчетная - условное изображение конструкции трубопроводов, принимаемое для выполнения расчетов на прочность.

Трубопровод промысловый (трубопровод) - трубопровод с устройствами на нем для транспорта газообразных и жидких продуктов

6

под действием напора (разности давлений), от скважин до места выхода с промысла подготовленной к дальнему транспорту товарной продукции.

Трасса трубопровода - положение оси трубопровода, определяемое на местности ее проекциями в горизонтальной и вертикальной плоскостях.

Толщина стенки - номинальная - указанная в ГОСТах, ТУ и спецификациях на трубы:

•    расчетная - определяемая расчетом на прочность;

•    минимальная - номинальная минус допуск на толщину стенки трубы.

Талик - участок талого грунта трассы трубопровода, расположенный между участками трассы, проходящими в вечномерзлом грунте.

Участок трубопровода - часть трубопровода, характеризующаяся одинаковостью конструкции и природных условий.

Узел пуска и приема очистных, разделительных и диагностических устройств - устройство, устанавливаемое на трубопроводе для введения и вывода из него очистных, разделительных и диагностических устройств без остановки транспорта продукта.

Футляр защитный - сооружение, воспринимающее нагрузки от подвижного состава железных и автомобильных дорог при пересечении их трубопроводами и предохраняющее железные и автомобильные дороги от попадания на них транспортируемых продуктов в случае их утечек.

2. ПРОЕКТИРОВАНИЕ

2.1. Общие положения по проектированию

2.1.1.    Проектирование промысловых трубопроводов из труб с внутренним эпоксидным покрытием должно вестись в соответствии с требованиями СП 34-116-97 и дополнительными требованиями настоящей инструкции.

2.1.2.    Промысловые трубопроводы с внутренним эпоксидным покрытием могут проектироваться подземными, наземными с последующей отсыпкой насыпи или надземными на опорах.

Основным видом прокладки трубопроводов должна быть подземная.

2.1.3.    Температура транспортируемого продукта, поступающего в трубопровод, должна быть не выше +80°С.

2.1.4.    Промысловые трубопроводы, предназначенные для транспортирования сырой нефти, нефтепродуктов скважин, минерализованной воды, водных растворов ингибиторов, подразделяются на три класса:

•    I класс - трубопроводы условным диаметром 600 мм и более;

•    II класс - трубопроводы условным диаметром менее 600 мм до 300 мм включительно;

•    П1 класс - трубопроводы условным диаметром менее 300 мм;

2.1.5.    Промысловые трубопроводы должны быть запроектированы и построены таким образом, чтобы была обеспечена надежная и безопасная их эксплуатация в течение всего срока службы путем выбора соответствующих исходных материалов, обеспечения необходимого уровня надежности и нормативного уровня риска. Обеспечения качества строительства.

2.1.6.    Основными критериальными характеристиками конструкций трубопроводов являются:

•    свойства исходных материалов для сооружения трубопроводов (труб, соединительных деталей, арматуры, изоляционных покрытий, теплоизоляции, балластирующих устройств и др.), которые определяются соответствием их требованиям действующих норм, ГОСТ, ТУ на эти изделия;

•    надежность трубопроводов при заданных условиях эксплуатации по давлению и температуре, которая определяется соответствием принятых конструктивных решений трубопроводов (толщина стенки трубопровода, глубина заложения, радиусы изгиба, пролеты при надземной прокладке, изоляционные покрытия и т.д.) требованиям действующих норм;

•    безопасность, в т.ч. пожарная, которая определяется назначением соответствующих безопасных расстояний от промысловых трубопроводов

8

до зданий и сооружений, находящихся в зонах прохождения трубопроводов;

•    качество строительства, которое определяется соответствием результатов контроля качества при сооружении трубопроводов, требованиям действующих норм;

•    стабильность положения трубопровода в пространстве и во времени в течение всего срока эксплуатации. Эта эксплуатационная характеристика особенно важна для надземных прокладок трубопроводов. Здесь должно быть предусмотрено в процессе эксплуатации проведение освидетельствования положения трубопровода на опорах с целью восстановления, в случае необходимости, его проектного положения;

•    сохранность необходимого уровня коррозионной защиты трубопровода в течение всего срока его эксплуатации, которая обеспечивается поддержанием параметров, определяющих защищенность трубопровода на требуемом уровне.

2.1.7.    Обеспечение необходимого уровня надёжности и безопасности трубопроводов, т.е. назначение категорий трубопроводов и их участков, коэффициентов надёжности по назначению трубопроводов, коэффициентов условий работы трубопроводов, коэффициентов надёжности по материалу, а также безопасных расстояний от оси трубопровода до объектов инфраструктуры, должно удовлетворять соответствующим требованиям СП 34-116-97.

2.1.8.    Гидравлический и тепловой расчёты трубопроводов осуществляются в соответствии с действующими методиками или требованиями. Особенности гидравлического расчёта промысловых трубопроводов с внутренним эпоксидным покрытием приведены в разделе

2.3.

2.2. Материалы и изделия

2.2.1.    Материалы и изделия, применяемые для строительства промысловых трубопроводов с двухсторонней изоляцией, должны соответствовать всем требованиям государственных стандартов, технических условий и других нормативных документов, утверждённых в установленном порядке.

2.2.2.    Применение материалов и изделий, не имеющих сопроводительного документа, подтверждающего соответствие их требованиям государственных стандартов или технических условий, не допускается.

2.2.3.    Для промысловых трубопроводов с двухсторонней изоляцией в настоящее время должны применяться трубы и соединительные детали по ТУ 139000-016-01297858-01 «Трубы стальные с внутренним эпоксидным покрытием и стальные соединительные детали с наружным и внутренним эпоксидным покрытием диаметром 89-720 мм» и защитные втулки по ТУ

9

1396-001-48151375-2001 «Втулки внутренней защиты сварных швов соединений труб». Разрешается применение труб, соединительных деталей и втулок, обладающих необходимыми свойствами для защиты от внутренней и наружной коррозии, и по другим нормативным документам, утвержденным в установленном порядке.

2.2.4.    Внутреннее антикоррозионное покрытие труб и соединительных деталей и наружное покрытие соединительных деталей должно сохранять физико-механические и защитные свойства при воздействии эксплуатационных и климатических факторов (температура --60°0+90°С; относительная влажность 100%.

2.2.5.    Все трубы, подлежащие внутренней изоляции, должны подвергаться входному контролю:

•    на соответствие требованиям ГОСТ или ТУ на используемые стальные трубы по геометрии труб. Геометрические параметры погрешности не должны превышать следующие нормы: кривизна трубы не более 1,5 мм на 1 м длины; общая кривизна не более 0,2% длины трубы; овальность по наружному диаметру не более 2%.

•    визуальному - для выявления таких дефектов, как вмятины, выщербины, раковины, острые выступы, заусеницы, задиры, прилипшие капли металла, шлака, «плены» и т.д. Не допускается наличие неснятого внутреннего грата высотой более 0,35 мм, рваной дробленой поверхности, продольных рисок, дорожек от опорных лыж гратоснимателя глубиной более 0,3 мм.

•    визуальному и тактильному с помощью фильтровальной бумаги -для проверки на наличие масляных загрязнений.

2.2.6.    Основной защитный слой должен представлять собой гомогенизированную порошкообразную смесь эпоксидной смолы, отвердителя, ускорителя, пигментов и модификаторов.

2.2.7.    Для антикоррозийного покрытия втулок должны применяться:

•    порошковая эпоксидная краска, наносимая по фенольному праймеру;

•    эпоксидная краска горячего нанесения без растворителя;

•    эпоксидная краска с повышенным содержанием сухого остатка, наносимая методом безвоздушного распыления.

Выбор материала производится по согласованию с Заказчиком. Допускается применение красок отечественного или зарубежного производства, имеющих документ, подтверждающий возможность их применения в данных системах трубопроводов.

2.2.8. Сварочные материалы, изделия для закрепления трубопроводов против всплытия, материалы противокоррозионных покрытий должны соответствовать требованиям СП 34-116-97.

2.3. Особенности гидравлического расчёта трубопроводов с внутренней изоляцией

2.3.1.    Гидравлический расчет промысловых трубопроводов должен выполняться в соответствии с требованиями ВНТП 3-85 «Нормы технологического проектирования объектов сбора, транспорта, подготовки нефти, газа и воды нефтяных месторождений», с учетом следующих особенностей конструкции трубопроводов с двухсторонней изоляцией:

а)    наличием внутреннего покрытия, снижающего абсолютную величину эквивалентной шероховатости до значений не более 4x10'⁶ м;

б)    наличием втулок внутренней защиты сварных швов соединений труб, перекрывающих часть проходного сечения трубопровода.

2.3.2.    В расчетах гидравлических потерь на трение коэффициент гидравлического сопротивления должен определяться как для технически гладких труб в зависимости от числа Рейнольдса (Re):

•    при числах Рейнольдса менее 2000 по формуле:

= 64/Re;

•    при числах Рейнольдса от 2000 до 2800 по формуле:

\ = (0,16Re-13)l0^;

•    при числах Рейнольдса более 2800:

X_w ^0,3164/Re⁰’²⁵.

2.3.3. В расчетах гидравлических потерь на местных гидравлических сопротивлениях, создаваемых защитными втулками, изготовленными по ТУ 1396-001-48151375-2001 и ТУ 3053-001-32802379-03, коэффициенты местных потерь определяются по табл.2.1.

Таблица 2.1

Наружный диаметр трубопровода, мм	108	114	159	168	219	273	325	426	530	720
Коэффициент сопротивления втулки, Хы	1,26	1,15	0,67	0,61	0,39	0,33	0,29	0,21	0,16	0,10

2.3.4. Приведенный коэффициент гидравлического сопротивления, учитывающий потери на трение и местные сопротивления защитных втулок определяется по формуле:

^Я^Я^Я (2-1)

V *тр)    Ч>

где:

1-ф - длина одной трубы, м;

1„ - длина защитной втулки, м; ф - внутренний диаметр трубы, м.