Проектирование трубопроводов

(a. pipeline design; н. Planung der Rohrleitungen, Projektierung der Pipelines; ф. conception des tuyauteries, etude des conduites; и. elaboracion de proyectos de tuberis) — разработка комплексной техн. документации (проекта), содержащей технико-экономич. обоснования, расчёты, чертежи, макеты, сметы, пояснит. записки и др. материалы, необходимые для стр-ва новых, а также расширения и реконструкции действующих объектов трубопроводного транспорта (нефти, газа, нефтепродуктов, угля и др.). Методология комплексного П.т. предусматривает макс. автоматизацию проектных работ при строгой регламентации последовательности и содержания этапов проектирования в соответствии с Единой системой конструкторской документации. П.т. ведётся специализир. проектными ин-тами на основании заданий на проектирование, утверждённых в установленном порядке соответствующим мин-вом, ведомством или Сов. Мин. республики.

П.т. включает комплекс геодезич., геол. и гидрологич. исследований, а также сбор геогр. и экономич. сведений, проводимых для разработки проекта трубопровода. Особое внимание уделяется изучению взаимодействия трубопроводов с окружающей средой при прокладке их в зоне многолетней мерзлоты и на мор. пространствах. Разработка проектно-сметной документации (ПСД) предшествует выполнению схем развития соответствующего трубопроводного транспорта на перспективу (не менее чем на 15 лет), в к-рых определяются осн. показатели трубопроводных систем, отд. трубопроводов и отводов от них, обосновывается целесообразность проек- тирования, определяются расчётная стоимость и примерные сроки стр-ва. По схемам развития ведутся технико-экономич. расчёты (ТЭР) и технико-экономич. обоснования (ТЭО), в к-рых определяется порядок разработки проектно-сметной документации: в две стадии — проект и рабочая документация или в одну стадию — рабочий проект (трубопроводы малой протяжённости и производительности).

В ТЭО на стр-во магистрального трубопровода выявляются потребности в топливе и хим. 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 осн. параметры трубопровода (диаметр, рабочее давление, число перекачивающих станций), по укрупнённым показателям — стоимость стр-ва, сопоставляются экономич. показатели трубопровода с др. видами транспорта и с показателями передовых отечеств. и зарубежных магистральных трубопроводов.

В соответствии с ТЭО выдаётся задание на проектирование, в к-ром указываются: назначение трубопровода; годовая пропускная способность с разбивкой по очередям стр-ва; для нефтепроводов и нефтепродуктопроводов — перечень нефтей и нефтепродуктов, подлежащих последоват. перекачке, с указанием кол-ва 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 стр-ва по очередям; сроки представления техн. документации по стадиям проектирования; наименование проектировщика и генерального подрядчика. Задание на П.т.- осн. исходный документ и все положения, содержащиеся в нём, должны получить отражение в проекте. На стадии техн. проекта производятся все необходимые изыскания, разрабатываются осн. техн. решения по проектируемым объектам и охране окружающей среды, организации стр-ва трубопровода, определяются общая стоимость стр-ва и осн. технико-экономич. показатели.

Изыскания для разработки проекта стр-ва трубопроводов включают комплексное изучение природных условий р-на (участка) стр-ва трубопровода и получение материалов, необходимых для разработки экономичных и технически обоснованных решений при его проектировании и стр-ве, а также данных для составления прогноза и изменения окружающей природной среды в результате стр-ва и эксплуатации трубопровода и сооружений, связанных с ним. К осн. видам инж. изысканий для стр-ва трубопроводов относятся: инж.-геодезические, инж.-геологические и инж.-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 аэрокосмич. исследований и аэрофотосъёмки. Для разработки рабочего проекта выполняются одностадийные изыскания. Осн. задача рекогносцировочных изысканий — уточнение в натуре вариантов трассы трубопровода, намеченных по картам, и обследование переходов через естеств. и искусств. препятствия.

При выборе техн. решений при П.т. должен быть обеспечен высокий уровень индустриализации стр-ва, широко использованы унифицированные и типовые проекты, компрессорные и насосные станции целесообразно проектировать в комплектно-блочном исполнении. При проектировании Морских трубопроводов учитываются гидрологич. и гидробиол. условия акватории, широкий диапазон внеш. воздействий, сложные условия работы, особенности их конструкций и технологии сооружения, жёсткие требования к охране окружающей среды. Стр-во Подводных трубопроводных переходов как сложных гидротехн. сооружений осуществляется по индивидуальным проектам.

В проекте организации стр-ва составляется схема движения комплексных технол. строит. потоков по объектам, распределяются объёмы работ строит. орг-циям, строятся графики оптимального обеспечения стр-ва материально-техн. ресурсами.

П.т. невозможно без учёта вопросов охраны окружающей среды. Технология сооружения магистральных трубопроводов связана с неизбежными нарушениями поверхности в полосе стр-ва, срезки грунта на продольных и поперечных уклонах, расчисткой трассы от растительности; при стр-ве подводных трубопроводов разрабатываются траншеи в береговой, приурезной и русловой частях водоёмов. Воздействия на окружающую среду в эксплуатац. период проявляются в течение более длит. 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 инж.-техн. мероприятий по обеспечению сохранности окружающей среды основывается на результатах биол., экон. и инж.-техн. исследований. Последние направлены на разработку таких конструкций трубопровода, технологии стр-ва и эксплуатации, средств механизации, при к-рых обеспечивается большая сохранность окружающей среды, способов ликвидации последствий сооружения трубопровода, методик прогнозирования возможного ущерба окружающей среде. Решение проблемы охраны окружающей среды при П.т. заключается в определении совокупности мероприятий, методов и средств, к-рые уменьшают и даже исключают полностью возможные воздействия на окружающую среду и их последствия в процессе стр-ва и эксплуатации трубопроводов.

После рассмотрения техн. проекта и сметной документации экспертной комиссией и их утверждения проектная орг-ция приступает к составлению рабочих чертежей. Дирекция строящегося предприятия размещает заказы на оборудование и материалы, заключает договор с генеральным подрядчиком (одним или несколькими) на произ-во строит.-монтажных работ. Рабочие чертежи составляются в соответствии с утверждённым техн. проектом. Иногда допускаются отд. 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 автоматизир. трубопроводных систем учитываются накопленный опыт сооружения и эксплуатации трубопроводных систем, большой объём н.-и. и опытно-конструкторских работ, экспери- ментальных исследований, использование спец. оборудования и аппаратуры. При этом выявляются и учитываются предельные условия работы трубопроводов, особенно в р-нах Крайнего Севера и Сибири, их прогнозирование и изменение в течение всего периода эксплуатации трубопроводной системы. При автоматизир. П.т. возможна широкая унификация и стандартизация элементов трубопроводных систем. Цель автоматизации П.т.- механизировать разл. по содержанию поисковые, вычислит. и чертёжные операции, сопровождающие процесс проектирования трубопроводной системы и объединить их в автоматизир. управляемый процесс в соответствии с имеющимся опытом проектирования аналогичных систем.

Система автоматизир. проектирования магистральных трубопроводов реализуется в виде наборов технол. линий проектирования (ТЛП). Для магистральных трубопроводов приняты следующие ТЛП: синтез структуры и составление моделей; выбор трассы и осн. технол. параметров; инж. изыскания; проектирование линейной части компрессорных станций, а также вспомогат. сооружений; расчёт и выпуск смет.

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

Эффективность применения систем автоматизир. П.т. 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-экономич. показателей.

Литература: Выбор оптимальных трасс магистральных нефтепродуктопроводов, М., 1974; Трубопроводный транспорт нефти и газа, М., 1978.

Е. И. Яковлев.