Деление трубопроводов на испытуемые участки

Деление трубопровода на участки, подвсргаемые самостоятельному испытанию, должно проводиться с учетом следующих ос-новных факторов: вид перекачиваемого продукта, рсльеф мест-ности, вид испытательной среды (воздух, жидкость), расстановка отсекающей арматуры (краны, задвижкн), темпе-ратура трубопровода, возможность протяженных разрушений при испытаиии. Охарактеризуем кратко влияние этих факторов на способ испытания и длину испытуемого участка.

Вид перекачивасмого продукта совершенно четко определяет способ испытания и среду, с помоіцью которой оно может проводиться.

Все трубопроводы для перскачки жидких продуктов могут испытываться только жидкими и обязательно безвредными для нрироды средами, лучше всего — водой. Длина испытуемого участка /-„ ограничивается технологическим режимом эксплуа-тируемого трубопровода и возможностью проведения испытания сразу по всей длине участка /-„. Наибольшей длиной І,_и может быть длина перегона между соседними перекачиваго-

ІЦИМИ СТаНЦИЯМИ І-пррег-

В соответствпи с привсденными рекомендациями испытанмс осуществляется по всей длинс одинаковым давлением р_исп = = 1,3 р_раг>, что нсключает необходимость разрывов испытуемого участка, как это было бы при испытании с разделением трубопровода на чстыре испытательные категории. Что касается влияния технологического режима работы трубопровода, то главное условие в определении р_псп и заключается в установленин длины участка, на всем протяжении которого испытатель-ное давление обеспечит уровень напряжении не более 0,9 0,95 ст_т ІІ не менес тех, которые могут быть в любой точкс уча-стка і„ ІІри /7„гп=1,3 /7_раг>. Это условие особеино важио прп Ііровсдснни ІІспытанІІй в спльно перссеченной местности.

Трубопроводы для перекачки газов могут испытываться как воздухом, так ІІ водой. Испытание газом должно быть исключено, так как в случае разрыва труб неизбсжны потери огром-пого количества газа, возможно возникновение пожаров, лавиниос разрушсние труб. При испытанпи воздухом лавинное разрушение возможно, но гюжары исключаются. Поскольку при испытании воздухом (или газом) полностью выполкяіотся требоваиия ІІо обсспсчению необходимого давления и соответственно напряжений иа любом участке трассы, то длина испытуе-мого участка ограничииаотся велпчпной.

гдр /,_ПРр --- расстоянне между счкчѵипімп компрсссорнымн стан

ниямн.

Наиболсо благоприятно как с точкн.фения безопасности, так и безвредности для окружающей среды -испытание водой. Однако в этом случае условие (16.2) не являстся бесспорным, так как не всегда можно обеспемить заданный уровень р_пгп. Рельеф местности оказывает наибольшее влияние на р_нса при различных испытательных средах. При испытаниях воздухом рельсф нс влняст ІІа хпрлктер распрсдслсіпія давлония.

На рис. 16.7 показано

различие в давлениях при

испытаниях водой и возду-

хом (или газом) газопро-

вода и трубопровода для

перекачки жидкости (неф-

ти, нефтепродукта и т. п.).

Допустим, что испытание

газопровода производится

с начальным давлением /Лн-ІІ (1) в сечении /--/.

Это давление будет (с не-

значитсльным отклонением)

и в других сечениях; во

всяком случае, более жест-

кого режима по давлению в рубопроводе мосле проведения испытаний не будет. Следовательно, проверка прочности газопровода обеспсчивается при любом і„ в пределах, ограничи

ваемых условием (16.2).

Рассмотрим далес испытание газопровода водой. Пусть, как ІІ в прсдыдущем случае, начальное давлсние /?„,.„ (/) создается в сочении /—/. Может сложиться такая ситуация, при которой вода при р_и(„ (/) вышс точки а нс поднимется, а давление по длиис участка 0 —а будет распределяться в соотвстствии с профилем мсстности. Допустим, что р„_с„ (/) являстся расчетной неличииой р_ш]11. Если мы имсем дело с газопроіюдом, то долж-мым образом будут испытаны только трубы, расположеішыс в окрестности ссчония /—/. Во всех нных сечениях газопровод окажется испытаниым ІІедостаточно. Для того чтобы обсспсчить должнос нспытание труб дажс в самой высокой точкс рсльсфа (ссчение 4 — 4 из точки А), иеобходимо поднять ІІсІІытательное давление до уровня 0₂ — ОІ. Однако в этом случае окажутся перенапряженными все другис сечсния. При испытании газопроводов водой, дажс при слабо всхолмлснной местности, не говоря уже о горном рельефс, всегда возникает проблема разделения трубопровода на участки такой длины, при которой бы обеспечивался необходимый уровень испытательного давлеиия. В данном случае мы имеем дело с задачей слсдующсго вида: пайти распрсделснис длин испытуемых участков мсжду двумя компрессорными станциями при допусти-мом отклоиении испытательного давления на ±Ар или только

^-Лр при условии, что основной критерий (например, затраты или врсмя испытания) будет минимальным. Распределение испытусмых участков в пределах псрегона мсжду двумя перекачивающими станциями осущсствляется достаточно просто, если заданы контролирусмая всличина испытательного давления Рисп=1,3 Ррав и допускаемое изменсние р_исп = ±Ар. В общем случас будем считать, что Лр может как увеличивать (+), так м уменьшать (—) испытатсльное давленис. Поиск распределения Ь» будем вести от плоскости

сравнения, проходящей через начальную точку (см. рис. 16.7, точка А). Профильтрубопровода зададим набором значений высотных отметок 2 и расстояний между смежными точками х в виде

Набор значений х и г должен быть составлен таким образом, чтобы разница в высотных отметках двух смежных точек не ириводила бы к изменению давления более чем на 0,5Др. Это условие исключаст образование провалов и пиковых подъсмов, увеличивающих или умсньшающих давление в трубе более чем на 0,5Др.

Приведем пример дсления трубопровода на участки для профиля, приведенного на рис. 16.8. На первом шаге определяем І_и(/)- При этом нсобходимо, чтобы р(1)=р_ягп(0) —Др; с этой целью, просматривая все значения г, останавливаемся на том из них, для которого 1^_и(1) = р_исп(0)—Др. Для этого значсния находят длину участка испытания /,„(/) =л:(г)— х₀. Например, для рис. 16.8 Ь_н(\)=х^ —х₀.

На втором шаге начальным испытателыіым давлением будет р"(П=р'(1)+2Др.

При прослсживании всех отметок необходимо имсть в виду, что давление в конце участка /.„, полученное на гюдъсме (от-рицательный уклон), всегда будст мсныпе давлсния в пачале участка на Др в концс участка на спуске (положителыіый уклон). Оно будет больше на Др по сравнеиию с р_и«п(0). По-этому для х₄ было принято р"(1), равное р'(1)+2Др, что в итогс дает испытательное давление р_исп(0)+Др. В конце уча-стка І,_и(2) — давление р' (2) =р_исп(0) +Др. На третьем шаге р"(2) =рисп(0)—Др; на всех последующих шагах р'(п) = Рисп(О)—Дри р"(п)=р„_сп(0)+Др.

При прослеживании всех точек должны быть проверены все провальные и псревальные точки (на рис. 16.8 точки х₆ и х₉) на выполнение основного условия р„_Сл(0)—Др<:рисп = рит(0) + + Др.

Процедуру поиска заканчиваем получением искомой точки. После определсния всех испытуемых участков на перегонс между компрессорными станциями выбираем места заполненпя трубопровода водой. Наиболее выгодно заполнять трубопровод с самых высоких точек трассы при условии, что вблизи имеется источник воды. Однако это уже вторая часть задачи — оптимизация по затратам, и она тесно связана с вопросом о том, какую испытательную среду применять: воздух или воду, а также с тем, насколько велика опасность лавинного разрушения труб при испытании воздухом. Конечно, удобно испытать сразу участок длиной Ь_пер воздухом, но возможность катастрофических последствий разрушения при испытании заставляст отдавать предпочтение испытанию водой.

При делении трубопровода для перекачки жидкости (нефтепроводов, нефтепродуктопроводов, водоводов и т. д.) на испытусмыс участки следует учитывать, что эти трубопроводы имсют рабочес давление, меняющееся по длине в соответствии с измснением профиля. Соответственно и испытатсльное давление будст следовать такому же закону, но оно в каждом сече-нии будет большим по сравнению с рабочим на величину расчет-ного превышения р„,._п над р_раб. Поэтому длина участка испытаІІия і„ можст быть любой. Однако, учитывая наличие вдоль трубопровода запорной арматуры (задвижек), которая такжс должна быть испытана, целесообразно принять і_н = і,_я, т. е. равным расстоянию между задвижками.

При испытаиии водой слсдует принимать во внимание рас-ширение труб при повышении давлсния. Объсм закачивасмой для повышения давления жидкости Ѵ_р можно опрсдслить по формуле

гдс о„_ц — кольцевые напряжсния в стенке трубы при испытании; Е —модуль упругости; О_я„ — внутренний диаметр труб; /.„ — длина участка.