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But du gazoduc principal

Un gazoduc principal est un gazoduc conçu pour acheminer du gaz d'un champ ou d'une zone de traitement à un lieu de consommation, ou un système de conduites reliant des champs gaziers individuels. Il appartient au système unifié d'approvisionnement en gaz de la Russie et est l'un des éléments clés du système de transport du gaz.

Un gazoduc relié à un gazoduc principal et conçu pour transférer une partie du gaz vers des établissements ou des entreprises spécifiques est appelé une branche.

Des gaz d'hydrocarbures pétroliers naturels ou associés (provenant de gisements) ou des gaz d'hydrocarbures liquéfiés (provenant de sites de production) peuvent être transportés par un tel gazoduc.

Les pipelines principaux peuvent être :

• monobrin, c'est-à-dire avec des tuyaux de diamètre égal sur toute la longueur du système ;
• multi-thread, qui est un système où plusieurs autres sont situés parallèlement à la branche principale ;
• télescopique, c'est-à-dire que le diamètre des conduites varie depuis les structures de tête jusqu'au poste de distribution finale de gaz.

Le diamètre des conduites de gazoduc varie de 720 mm à 1420 mm. La capacité de débit du gazoduc est de 30 à 35 milliards de mètres cubes. m de gaz par an.

Classification des gazoducs

• souterrain (avec une distance de 0,8 à 1 m par rapport au tuyau de débit principal);
• surélevé (c'est-à-dire que les tuyaux sont installés sur des supports);
• sol (c'est-à-dire dans les barrages en vrac).

Si le gaz doit être transporté des sites de production sous-marins vers le rivage, des gazoducs sous-marins sont alors construits.

Une entreprise publique est généralement responsable de la gestion des systèmes de transport de gaz russes. Elle est tenue de vérifier l'état des canalisations, d'embaucher des ouvriers et de surveiller l'amélioration de leurs qualifications.

Gazoduc traversant l'eau

Les gazoducs principaux peuvent passer au-dessus et au-dessous de l'eau.

Les traversées sous-marines sont situées perpendiculairement à l'axe de l'écoulement de l'eau. En même temps, ils sont situés à une distance d'au moins un demi-mètre de la marque d'une éventuelle érosion du fond à la surface de la route; ils doivent être séparés des marques de conception par une distance d'au moins un mètre.

Pour éviter que les tuyaux ne flottent, lors de la construction, ils sont fixés à l'aide de poids spéciaux, coulés avec du béton ou recouverts de matériaux minéraux.

Les tronçons de traversée traversant des obstacles naturels ou artificiels doivent respecter les normes. Cela garantit leur sécurité et leur fiabilité d'utilisation.

Des traversées aériennes sont nécessaires là où le gazoduc traverse des ravins, de petites rivières, etc. Les éléments situés en surface sont des types suivants :

Gazoduc à travers l'eau

• arqué;
• rayonner;
• pendaison.

Le type d'éléments hors sol est sélectionné en fonction des conditions de l'endroit où le gazoduc principal est posé. Les passerelles de type arc sont des structures rigides et sont généralement construites là où les tuyaux traversent des canaux. La structure de la poutre est un tuyau autoportant.

Les transitions suspendues sont divisées en haubans, affaissés et flexibles. Dans les passages à haubans, les câbles inclinés sont responsables de la fixation du pipeline dans la position requise. Dans les traversées de type suspendu, le gazoduc n'est retenu par rien et se plie librement sous son propre poids. Une transition souple est une structure dans laquelle les canalisations sont fixées par un système de suspension à un ou plusieurs câbles.

Restrictions à l'utilisation de tuyaux en polymère

Malgré la forte demande et les avantages des tuyaux en polymère, il existe des limites à leur utilisation, à savoir les suivantes :

Tuyau en polyéthylène

• Dans les régions climatiques où la température ambiante peut descendre jusqu'à -45 degrés Celsius.
• Lors du transport de gaz liquéfié.
• Dans les zones où l'amplitude du séisme peut dépasser sept points.
• En cas d'installation de gazoducs hors sol.
• Lors du passage d'un ouvrage à gaz sur des voies routières ou ferroviaires.
• Lors de la pose de gazoducs transportant du gaz de type externe et interne.

Dans les cas où il est impossible d'installer des tuyaux en polymère, des tuyaux en acier sont utilisés. Lorsque toutes les exigences de fonctionnement sont respectées, ils sont durables et ont une longue durée de vie. Les tuyaux en acier peuvent être utilisés pour n'importe quelle méthode de pose de gazoducs.

Caractéristiques des bâtiments

Caractéristiques de la pose de gazoducs dans les villes

La charpente du bâtiment de la gare est une structure légère en acier. Son toit et ses murs sont constitués de panneaux légers à deux ou trois couches. Dans la deuxième version, les pièces sont équipées d'un cadre-cadre spécial, qui est recouvert des deux côtés de feuilles de zinc, d'amiante-ciment ou d'aluminium.

Selon le niveau de pression dans les collecteurs, les stations peuvent fonctionner selon des plans comportant de un à trois compresseurs installés les uns après les autres, qui peuvent également être connectés par groupes de plusieurs éléments.

Vidéo connexe : piquage sous pression dans le gazoduc principal

https://youtube.com/watch?v=EVrFll2aAqo

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Pose de gazoducs aériens

Le coût de pose d'un gazoduc souterrain est nettement inférieur à celui de la méthode souterraine. Avec cette option d'installation, les tuyaux sont posés sur des supports spéciaux. Les conduites de gaz hors sol sont pratiques pour l'inspection et la réparation, moins dangereuses en cas de fuite de gaz et en termes de gaz entrant dans les locaux. Il convient de garder à l'esprit que les tuyaux doivent être protégés autant que possible des déformations et des dommages dus à la corrosion, aux températures extrêmes et aux charges mécaniques d'origines diverses. Le type de protection est sélectionné en fonction des conditions climatiques d'une région particulière.

Tout d'abord, certaines distances au-dessus du sol et entre les supports sont établies.

Schéma de pose de gazoducs hors sol

La distance au-dessus du sol doit être :

• dans les lieux de passage de personnes pas moins de 2,2 m;
• 5 m - au-dessus des autoroutes ;
• au moins 7,1 à 7,3 m au-dessus des voies de tramway et de trolleybus.

L'espacement entre les supports dépend du diamètre du tuyau :

• la distance maximale autorisée est de 100 m si le diamètre de la canalisation ne dépasse pas 30 cm ;
• 200 m avec un diamètre allant jusqu'à 60 cm;
• 300 m sur 60 cm.

L'épaisseur de paroi du tuyau est prise en compte, elle doit être d'au moins 2 mm.

Désignation des gazoducs

En Russie, chaque gazoduc doit être marqué d'un signe spécial. L'installation de la signalisation doit être formalisée par un acte conjoint de l'exploitant du territoire de l'entreprise utilisatrice de la canalisation principale.

Marquage GOST des pipelines

Les panneaux font partie du principal complexe de gazoducs et en constituent une partie importante. Ils servent de guide pour la détection des pipelines.

Grâce à eux, lors des travaux dans la zone tampon, vous pouvez voir le territoire traversé par les tuyaux. Des signes montrent que l'entreprise fonctionne selon les normes des principaux pipelines.

Le panneau contient des avertissements et des informations sur le gazoduc principal. C'est un pilier avec deux affiches.

Sur l'un, situé perpendiculairement à la surface, il y a des informations sur la largeur de la zone protégée, l'emplacement et la profondeur des tuyaux, ainsi que des paramètres techniques supplémentaires. Le second indique la distance en kilomètres sur toute la longueur des tuyaux.Il est conçu pour détecter un gazoduc depuis les airs, il est donc situé avec une légère pente (jusqu'à 30 degrés).

Blocs, nœuds, dispositifs GDS

La composition de l'équipement de la station de distribution de gaz doit être conforme à la conception et aux passeports des fabricants.

La figure 1 montre le schéma technologique du GDS, où les principales unités du GDS sont indiquées, chacune ayant son propre objectif.

Les nœuds principaux du GDS :

• 1. nœud de commutation ;
• 2. unité d'épuration des gaz ;
• 3. unité de chauffage ;
• 4. unité de réduction ;
• 5. unité de comptage de gaz ;
• 6. unité d'odorisation des gaz.

L'unité de commutation GDS est conçue pour commuter le débit de gaz haute pression d'un contrôle de pression automatique à manuel le long de la conduite de dérivation, ainsi que pour empêcher l'augmentation de la pression dans la conduite d'alimentation en gaz vers le consommateur à l'aide de soupapes de sécurité.

L'unité de purification de gaz GDS est conçue pour empêcher la pénétration d'impuretés mécaniques (solides et liquides) dans les équipements technologiques et de contrôle des gaz et les équipements de contrôle et d'automatisation du GDS et du consommateur.

L'unité de prévention de la formation d'hydrates est conçue pour empêcher le gel des raccords et la formation d'hydrates cristallins dans les conduites de gaz et les raccords.

L'unité de réduction de gaz est conçue pour réduire et maintenir automatiquement la pression de gaz réglée fournie au consommateur.

L'unité de comptage de gaz est conçue pour tenir compte de la quantité de consommation de gaz à l'aide de divers débitmètres et compteurs.

L'unité d'odorisation du gaz est conçue pour ajouter des substances à forte odeur désagréable (odorants) au gaz. Cela permet une détection rapide des fuites de gaz par l'odeur sans équipement spécial.

Commutation de bloc (nœud)

L'unité de commutation est conçue pour protéger le système de canalisation de gaz du consommateur d'une éventuelle pression de gaz élevée et pour fournir du gaz au consommateur, en contournant la station de distribution de gaz, via une conduite de dérivation (bypass) utilisant un contrôle manuel de la pression de gaz pendant les travaux de réparation et d'entretien au station. L'unité de commutation se compose de vannes sur les conduites de gaz d'entrée et de sortie, d'une conduite de dérivation et de vannes de sécurité.

Ligne de dérivation - pour faire passer le débit de gaz à haute pression du contrôle de pression automatique au contrôle manuel de la pression. La position normale des vannes d'arrêt sur la conduite de dérivation est fermée. Les robinets de la ligne de dérivation doivent être plombés par le service GDS. La ligne de dérivation doit être connectée à la conduite de gaz de sortie avant l'odoriseur (le long du flux de gaz). Sur la ligne de dérivation, il y a deux corps d'arrêt : le premier le long du flux de gaz est une vanne d'arrêt ; le second est pour l'étranglement, une vanne de régulation.

Soupapes de sécurité. La soupape de sécurité est un limiteur de pression automatique actionné par la pression statique qui se produit devant la soupape et se caractérise par une levée complète rapide du tiroir due à l'action dynamique du jet du fluide évacué sortant de la buse.

Les soupapes de sécurité sont le plus souvent utilisées pour protéger les cuves des appareils, réservoirs, canalisations et autres équipements de procédé en cas de surpression. La soupape de sécurité assure le fonctionnement sûr de l'équipement dans des conditions de pressions élevées de gaz ou de liquide.

Lorsque la pression dans le système dépasse la valeur autorisée, la soupape de sécurité s'ouvre automatiquement et évacue l'excès nécessaire de fluide de travail, empêchant ainsi la possibilité d'un accident. Après la fin de la décharge, la pression diminue à une valeur inférieure au début du fonctionnement de la vanne, la soupape de sécurité se ferme automatiquement et reste fermée jusqu'à ce que la pression dans le système augmente à nouveau au-dessus de celle autorisée.

La caractéristique principale des soupapes de sécurité est leur capacité, qui est déterminée par la quantité de liquide évacuée par unité de temps avec la soupape ouverte.

Le nœud de commutation doit être situé, en règle générale, dans un bâtiment séparé ou sous un auvent qui protège le nœud des précipitations.

La position normale des vannes d'arrêt sur la conduite de dérivation est fermée. Les robinets de la ligne de dérivation doivent être plombés par le service GDS.

La position de travail de la vanne trois voies installée devant les soupapes de sécurité est ouverte.

Pendant le fonctionnement, les soupapes de sécurité doivent être testées pour le fonctionnement une fois par mois, et en hiver au moins une fois tous les 10 jours, avec une entrée dans le journal de fonctionnement.

Le contrôle et le réglage des soupapes de sécurité doivent être effectués au moins deux fois par an conformément au calendrier. Limites de réglage PPK - 10 % au-dessus de la pression nominale

La vérification et le réglage des vannes doivent être documentés dans l'acte pertinent, les vannes sont scellées et étiquetées avec la date de vérification et les données de réglage

En période hivernale de fonctionnement, les passages vers les robinetteries, les instruments, l'unité de commutation doivent être déneigés.

Précautions de sécurité lors de l'exploitation du gazoduc principal

Respecter les règles de sécurité dans les zones où le gazoduc principal est installé

Le gazoduc principal est une structure potentiellement dangereuse, qui ne peut être utilisée que conformément aux instructions spéciales régissant la construction et l'exploitation des gazoducs principaux.

Les travaux du gazoduc sont obligés de surveiller les organisations industrielles qui l'utilisent. Ils doivent également être munis d'un passeport spécial en double exemplaire. Ils sont accompagnés d'un schéma sur lequel toutes les pièces du pipeline sont appliquées, leur type, leur fabricant, leur matériau, les raccords installés sont indiqués.

La fréquence de contournement ou de survol de tout le territoire de l'ouvrage est établie en fonction des normes d'entretien. En cas de catastrophe naturelle pouvant endommager les canalisations, une inspection extraordinaire doit être effectuée. L'inspection des traversées de pipelines par les routes à moteur est effectuée chaque année.

Performance des principaux gazoducs

Gazoducs en Russie

La productivité d'un gazoduc s'entend de la quantité de gaz transportée par ses canalisations par an.

Les gazoducs russes ont des performances différentes. La valeur dépend du bilan énergétique et énergétique de la zone où la pose de la conduite est prévue. En raison des fluctuations de température, différentes quantités de gaz sont utilisées tout au long de l'année, de sorte que le débit réel est généralement moins important que celui calculé.

Pour augmenter considérablement la productivité du pipeline principal, des compresseurs centrifuges sont installés dans les stations de compression, alimentés par des turbines à gaz ou des moteurs électriques.

Pour sélectionner un système de contrôle automatique des performances du pipeline, il est nécessaire d'étudier les processus transitoires dans les systèmes responsables du transport de gaz à longue distance. Les processus transitoires dans les gazoducs ne doivent pas être incontrôlés. Lorsqu'un système de contrôle automatique est installé, ces processus sont généralement caractérisés par une atténuation.

Stations de compression

Des stations de compression sont nécessaires pour maintenir le niveau de pression et transporter le volume de gaz requis à travers le pipeline. Là, le gaz subit une purification des substances étrangères, une déshumidification, une pressurisation et un refroidissement. Après traitement, le gaz sous une certaine pression retourne au gazoduc.

Les stations de compression, ainsi que les stations et points de distribution de gaz, sont incluses dans le complexe de structures de surface du gazoduc principal.

Les groupes compresseurs sont transportés sur le chantier sous forme de blocs entièrement prêts à être assemblés. Ils sont construits à une distance d'environ 125 kilomètres les uns des autres.

Le complexe de compresseurs comprend :

Station de compression des gazoducs principaux

• la gare elle-même
• unités de réparation et d'entretien et de service et d'entretien;
• la zone où se trouvent les dépoussiéreurs ;
• tour de refroidissement;
• réservoir d'eau;
• économie pétrolière;
• appareils refroidis au gaz, etc.

Une colonie résidentielle est généralement érigée à côté de l'usine de compression.

Ces stations sont considérées comme un type distinct d'impact d'origine humaine sur l'environnement naturel. Des études ont montré que la concentration d'oxyde d'azote dans l'air sur le territoire des installations de compresseurs dépasse le niveau maximal autorisé.

Ils sont également une puissante source de bruit. Les scientifiques ont découvert qu'une exposition prolongée au bruit de la station de compression provoque des perturbations dans le corps humain et, par conséquent, provoque diverses maladies et peut entraîner une invalidité. De plus, le bruit oblige les animaux et les oiseaux à se déplacer vers de nouveaux habitats, ce qui entraîne leur surpeuplement et une diminution de la productivité des terrains de chasse.

Unité d'installation du système de sécurité

Calcul hydraulique basse et haute pression

Calcul hydraulique du réseau basse pression. Lors du calcul d'un réseau de distribution multi-anneaux basse pression, on suppose que le gaz est prélevé en continu sur le réseau, par conséquent, le débit de gaz à chaque section sera égal au produit du débit spécifique par la longueur de la section . Pour tenir compte des conditions nutritionnelles du site et du nombre d'étages du bâtiment, des coefficients K sont introduits_h et K_bienqui sont acceptés : K_h\u003d 1.0 avec alimentation bidirectionnelle, K_h\u003d 0,5 avec puissance unidirectionnelle et K_h=0 pour les sauts. Facteur K_bien accepté selon .

Longueur de section réduite (l_etc) est déterminé par la formule :

, m

La consommation de gaz de voyage est égale à :

, m3/h

où est la consommation spécifique de gaz dans la zone.

Estimation de la consommation de gaz sur le site :

, m3/h

où est la consommation de gaz de transit égale à la somme des coûts de gaz de déplacement et de transit des tronçons suivants ;

— consommation de gaz équivalente, égale à la moitié de la consommation de gaz du voyage.

Tableau 3 - Consommation de gaz dans les sections du réseau de distribution des gazoducs à basse pression

numéro de parcelle	Longueur réelle, m	État de l'alimentation	Consommation de gaz, m3/h
Piste	équivalent	transit	estimé
1-2	50	Transit	921,32	921,32
2-3	480	Double art.	125,76	62,88	107,94	170,82
3-4	370	Seul	59,94	29,97	29,97
4-5	680	Seul	110,16	55,08	55,08
5-6	400	Seul	50,80	25,40	25,40
6-7	350	Grand.	78,40	39,20	39,20
7-8	350	Double art.	93,45	46,73	244,14	290,87
8-9	530	Double art.	127,2	63,60	63,60
9-10	470	Seul	65,80	32,90	32,90
10-7	540	Grand.	132,84	66,42	32,90	99,32
3-9	480	Seul	48,00	24,00	24
8-5	350	Double art.	101,15	50,58	160,96	211,54
2-8	70	Double art.	18,34	9,17	726,90	736,07

Conformément aux débits de gaz estimés, nous sélectionnons les diamètres de conduite dans des sections individuelles selon des nomogrammes pour le calcul des gazoducs à basse pression afin que les pertes de charge totales de la fracturation hydraulique à chaque point zéro dans chaque direction soient approximativement égales les unes aux autres (l'écart doit être de 10%). SNiP recommande des pertes de charge dans les sections du gazoduc de distribution d'un montant de . Pour sélectionner le diamètre, on utilise la valeur des pertes de charge spécifiques moyennes dans chaque direction depuis la fracturation hydraulique jusqu'au point « zéro » : Les pertes de pression dans les résistances locales sont prises en compte en augmentant la longueur effective de 5 à 10 %.

Lors du calcul des pertes de charge dans la section, les pertes de charge par frottement et les pertes de charge dans les résistances locales sont prises en compte. En présence de tronçons verticaux ou de fortes dénivellations sur le gazoduc basse pression, la charge hydrostatique doit également être prise en compte. Du fait que les réseaux de distribution de gaz sont de longues structures avec un nombre relativement faible de résistances locales, SNiP permet de prendre en compte les pertes de charge dans les résistances locales en augmentant la longueur estimée des sections de 5 à 10 %.

Calcul hydraulique du réseau haute pression. Le cavalier de réserve sur le réseau est utilisé pour fournir du gaz aux consommateurs dans des conditions d'urgence, en cas de perturbation du fonctionnement normal du réseau.

Afin d'économiser le matériau des tuyaux, un facteur de sécurité du consommateur en cas d'urgence est introduit, c'est-à-dire en mode d'urgence, la détérioration de l'alimentation en gaz de tout ou partie des consommateurs est autorisée.

Cela signifie que les consommateurs raccordés au demi-anneau de secours sont alimentés en gaz à moitié en cas d'accident. Le calcul hydraulique considère les deux modes d'urgence les plus défavorables (lorsque les sections adjacentes directement au point de séparation des flux après le GDS sont éteintes) et un mode de fonctionnement correspondant aux débits de gaz estimés horaires maximaux.

Il n'y a pas de rationnement des pertes de charge pour les réseaux haute et moyenne pression, ces pertes sont généralement acceptées dans les limites déterminées par la perte de charge pour la catégorie de gazoducs sélectionnée, en tenant compte du fonctionnement stable du régulateur de pression pour les consommateurs (minimum 0,20 .25 MPa). On suppose qu'un réseau haute pression est sélectionné et que la pression de gaz dans le réseau diminue de 0,6 à 0,3 MPa (g) ou de 0,7 à 0,4 MPa (abs.).

Tableau 5 - Débits estimés de gaz haute pression

numéro de parcelle	1er mode d'urgence	2e mode d'urgence	Mode de travail (normal)
GDS-1	7643,2	7780,3	10282,5
1-2	—	7780,3	5107,2
2-3	147,8	7484,7	4811,64
3-4	660,0	6460,3	3787,2
4-5	2553,6	2673,1	—
5-6	2639,1	2502,1	171,0
6-7	3560,4	2041,4	1092,33
7-8	3856,0	1893,6	1387,89
1-8	7643,2	—	5175,09

Le calcul des gazoducs à haute pression est effectué en tenant compte de la densité du gaz lorsque la pression change selon les nomogrammes, en tenant compte de la perte de charge quadratique:

, , (19)

où , - pression de gaz, respectivement, au début et à la fin de la section calculée, MPa;

- la longueur estimée de la section.