Gasdotto principale: sfumature di progettazione e costruzione

Il trasporto di gas tramite gasdotto è uno dei modi più economici ed efficienti per consegnare il combustibile blu. Il suo unico svantaggio significativo sono i grandi investimenti di capitale in fase di progettazione e costruzione.

All'inizio può sembrare che il gasdotto principale costi un occhio della testa. Tuttavia, col tempo le spese vengono ammortizzate, e le modeste spese di manutenzione consentono al proprietario di risparmiare somme considerevoli. Tutto sulla progettazione e costruzione del sistema di gasdotti di approvvigionamento lo scoprirà nell'articolo che le proponiamo.

Caratteristiche generali dei gasdotti principali

Un gasdotto di tipo principale è un sistema di tubi e strutture utilizzato per consegnare il combustibile dai luoghi di estrazione o produzione ai clienti. Include tubi principali e secondari. Il diametro di questi ultimi è determinato dalle caratteristiche dell'oggetto di trasporto, ma non può superare i 1420 mm.

Le condotte si dividono in tre classi in base alla pressione sotto cui viene trasportata la sostanza. Questo indicatore va assolutamente considerato, poiché in caso di superamento della norma aumenta la probabilità di un incidente.

La pressione varia nell'intervallo 1,2-10 MPa. Il valore di esercizio più comune è considerato 7,5 MPa.

I gasdotti principali si dividono in aerei, interrati e sottomarini. I primi, grazie al loro leggero sollevamento, non ostacolano la circolazione dei veicoli. Questa opzione di consegna viene utilizzata per superare ostacoli acquatici, burroni e altre barriere.

Le reti interrate vengono posate in trincee speciali. La profondità di queste dipende dal livello di congelamento del terreno. Pertanto, nell'organizzare il trasporto di gas umido, è importante considerare le caratteristiche climatiche della zona, la struttura del terreno, il diametro dei tubi, ecc.

Per i tubi con gas essiccato è adatta una trincea profonda 0,8 m. Il suo fondo viene coperto con uno strato di sabbia compattata, i tubi posati vengono rivestiti con diversi strati di mastice bitume-polimero o guscio polimerico, poi riempiti con terreno.

I sistemi sottomarini sono realizzati per il trasporto di prodotti da aree marine, lungo il fondo di fiumi o grandi laghi.

Una condotta standard è dotata di stazioni di compressione principali e intermedie. Ciascuna di esse distribuisce il flusso di combustibile lungo i rami con diametro progettato e ne riduce la pressione.

Ad esempio, il gas prima di raggiungere il consumatore finale passa attraverso il punto di distribuzione principale, poi intermedio. Alla fine, la pressione diminuisce fino al valore previsto dalle condutture locali.

Per garantire l'equilibrio del funzionamento del sistema direttamente nell'area di consumo, vengono creati depositi speciali. Ad esempio, durante il periodo estivo può essere accumulato gas, che viene utilizzato nella stagione fredda.

Non si deve permettere la distruzione delle tubature a causa del loro contatto con il terreno, l'acqua o l'aria. Questo problema viene risolto mediante un isolamento anticorrosione esterno.

Viene inoltre utilizzata la protezione catodica, che agisce sulla base di un potenziale negativo

È importante garantire l'affidabilità della rete del gas. Essa è garantita grazie alle apparecchiature di pompaggio nelle stazioni di compressione, all'uso di tubi d'acciaio di alta qualità, alla creazione di linee parallele aggiuntive che si collegano alla principale tramite raccordi.

Punti chiave nel funzionamento della rete

In primo luogo, la produttività. Essa viene calcolata tenendo conto del bilancio combustibile-energetico delle aree in cui avverrà il trasporto. Vengono previsti i carichi massimi. Inoltre, è necessario considerare che una determinata regione potrebbe svilupparsi in futuro, quindi aumenterà anche il volume di gas consegnato.

Per aumentare la produttività viene utilizzato il looping del gasdotto. Se la condotta opera a potenza media, i compressori centrifughi non incidono particolarmente sull'efficienza. Il loro ruolo aumenta invece quando si incrementa il carico.

In secondo luogo, la regolazione automatica. Durante la progettazione della rete, vengono analizzate le caratteristiche di gestione dei gasdotti principali. A tal fine, si determina la stabilità del sistema e si individuano i processi che mancano per un funzionamento equilibrato.

L'importanza della regolazione automatica cresce in modo direttamente proporzionale alla distanza di trasporto

I moderni mezzi tecnici consentono di modificare la produttività in modo automatico. Se l'attrezzatura necessaria è assente, la velocità e l'efficienza del trasporto scendono letteralmente a zero.

Da un lato, il movimento della sostanza avviene sotto l'effetto dell'inerzia. Dall'altro, invece, il sistema rallenta lo spostamento sia a causa delle curvature dei tubi, sia direttamente a causa della resistenza interna. Considerata la complessità dell'apparecchiatura, entrambi i fattori richiedono un approccio individuale.

La gestione del gasdotto principale è affidata a un'azienda statale. In Russia è OAO Gazprom

Il terzo punto chiave sono le segnalazioni. I simboli speciali svolgono funzioni informative e di avvertimento. Il posizionamento dei segnali è una regola obbligatoria per l'utilizzo dei gasdotti principali.

Le segnalazioni permettono di identificare gli oggetti, la zona e la profondità del gasdotto. In pratica, si tratta di pali con due blocchi informativi. Su quello verticale sono indicati l'area di pericolo speciale, il luogo di giacenza e altre importanti caratteristiche.

Il blocco orizzontale, con informazioni sulla posizione del tratto pericoloso, viene installato con un angolo fino a 30 gradi rispetto al suolo. Esso indica la distanza in chilometri lungo tutto il percorso.

Come si progetta e costruisce un gasdotto?

La sicurezza dipende da una corretta progettazione, dal calcolo idraulico del gasdotto e dal rispetto dei requisiti tecnologici nella costruzione. Pertanto il lavoro deve essere svolto in modo sequenziale e responsabile.

Fondamenti della redazione del progetto

Prima e fondamentale fase. Prevede la creazione di un sistema di documenti in cui vengono mostrate le informazioni tecniche. Qui vengono indicati il diametro e la pressione di esercizio dei tubi. Viene specificato il numero di stazioni che saranno responsabili del pompaggio.

Il progetto contiene lo schema della prevista ubicazione del gasdotto principale, la classificazione delle reti in base alla pressione. Nel documento viene indicata la posizione della centrale e delle altre stazioni di regolazione.

Il progetto deve garantire:

• trasporto continuo;
• possibilità di lavori di manutenzione preventiva;
• massimo comfort e sicurezza per i consumatori.

Oltre ai documenti di natura tecnica ed economica, è necessario considerare anche le sfumature dell'ambiente esterno. Nella sezione corrispondente vengono descritti i fattori ambientali, la struttura del suolo, le caratteristiche dell'ubicazione geografica, ecc.

Prima dell'inizio della costruzione, il progetto del gasdotto è sottoposto a una rigorosa perizia presso le autorità statali

Tutta la documentazione è sottoposta a una rigorosa perizia presso le autorità statali competenti. Questa misura è volta a prevenire possibili conseguenze negative dovute a errori nello schema del gasdotto principale. Gli specialisti possono autorizzare, richiedere modifiche o non consentire la costruzione.

Un progetto ben formato è garanzia di comfort e sicurezza del trasporto, minimizzazione delle minacce alla vita e alla salute delle persone, prevenzione degli effetti negativi sull'ambiente.

Considerazione e rispetto delle limitazioni

Nella progettazione dei sistemi di approvvigionamento del gas di qualsiasi livello è necessario tenere conto delle limitazioni imposte da atti legislativi, norme pertinenti e raccomandazioni tecniche.

In particolare, è categoricamente vietata la costruzione di tubazioni in qualsiasi centro abitato, su terreni destinati a lavori agricoli, in prossimità di aeroporti e linee ferroviarie. Esistono restrizioni anche per quanto riguarda porti e approdi.

Nella posa di un gasdotto è importante mantenere una distanza minima dai cavi. La coesistenza di tubazioni e cavi può essere autorizzata dal Ministero delle Comunicazioni della Federazione Russa.

È inoltre vietato unire tubazioni destinate al trasporto di sostanze con caratteristiche diverse. Come già accennato, la linea principale può diramarsi — tubi aggiuntivi vengono collegati con giunzioni per facilitare i lavori di manutenzione.

La profondità di interramento dei tubi interrati è determinata dal tipo di sostanza trasportata e dal livello di congelamento del terreno nella regione specifica. Quest'ultimo aspetto è particolarmente rilevante per il pompaggio di gas umido.

Nella maggior parte dei casi si tratta di sostanza essiccata, quindi il livello di interramento dei rami del gasdotto è compreso tra 0,8 e 1 metro. Ma anche qui ci sono particolarità. Se questo tratto dovesse essere drenato, allora il valore deve essere superiore a 1,1 metri. Ciò è dovuto al futuro assestamento del terreno.

Caratteristiche del trasporto dei tubi

Per il trasporto di tubi laminati vengono utilizzati veicoli specializzati, dotati di rimorchi a sgancio, cavalletti a giostra e attrezzature di fissaggio. Il rimorchio si distingue per il collegamento rinforzato con il cassone del veicolo. La cabina è dotata di uno scudo speciale che garantisce la sicurezza del conducente.

Immediatamente prima della costruzione, viene effettuato un controllo esterno della qualità dei tubi. Se presentano difetti meccanici o danni da corrosione, non vengono utilizzati. Vengono inoltre ispezionati i raccordi e i materiali utilizzati.

Il committente può richiedere di verificare la qualità dell'isolamento secondo i requisiti del GOST 9.602

Per le tubazioni fuori terra e interrate si utilizzano tubi in acciaio. Per le seconde sono rilevanti anche quelli in polietilene. Sebbene quelli in acciaio siano universali, per alcune caratteristiche sono inferiori ad altre opzioni.

Ad esempio, le controparti in polietilene hanno una maggiore durata, una maggiore resistenza alla rottura e non richiedono l'uso di materiali aggiuntivi contro la corrosione. Nella realizzazione di reti interne di gasdotto, spesso insieme ai tubi in acciaio vengono utilizzati prodotti più costosi in rame.

I criteri per la scelta dei tubi per la realizzazione delle linee del sistema di approvvigionamento del gas sono illustrati nell'articolo seguente, che vi consigliamo vivamente di leggere.

Particolarità dell'installazione della rete del gas

Prima viene pulita la parte interna dei tubi. Successivamente, questi vengono installati da specialisti esperti. È necessario non solo prevenire la perdita di sostanza, ma anche tenere conto della velocità di trasporto e del livello di pressione.

Per l'installazione del sistema vengono utilizzati:

• sezioni di tubi;
• semicurve;
• riduzioni;
• gomiti;
• tappi;
• giunti per pozzetti.

L'utilizzo degli elementi elencati consente di garantire la costruzione rapida di gasdotti principali e secondari e di creare una struttura ermetica. Successivamente avviene la saldatura della tubazione: lavori preparatori, formazione di giunti stretti, saldatura in sezioni e in linea.

È necessario tenere conto dei requisiti per i componenti secondo GOST 16037 durante l'esecuzione dei lavori di saldatura

Vengono utilizzati saldatura a gas, saldatura ad arco elettrico, saldatura di testa a contatto, brasatura e altre. Considerata la responsabilità, vengono coinvolti esclusivamente professionisti con certificazione secondo RD 03-495.

Sui gasdotti interni lavorano saldatori di 4a e 5a categoria. La saldatura può essere eseguita sia direttamente nella trincea (tipica per gasdotto interrato), sia nelle sue vicinanze.

Zavorramento e controllo dell'impianto

Garantire il corretto posizionamento della tubazione è possibile grazie allo zavorramento e al fissaggio. Ad esempio, per il tipo interrato vengono utilizzati metodi come: cementazione, riempimento di terreno, sospensione di pesi in cemento armato e contenitori. Per fissare la tubazione, vengono utilizzati dispositivi di ancoraggio.

Prima della messa in uso, la rete del gasdotto viene sottoposta a pulizia obbligatoria della superficie interna dei tubi. Questi vengono ispezionati e sottoposti a trattamento meccanico secondo le misure previste in SNiP 42-01.

I risultati della saldatura a gas e ad arco elettrico devono essere conformi a GOST 16037. Anche i rappresentanti del committente hanno il diritto di controllare.

La prevenzione dell'impatto negativo dei fattori distruttivi viene effettuata secondo il progetto di corrosione

Se la condotta ha superato tutti i test necessari e soddisfa i requisiti di legge, le norme e le raccomandazioni, viene quindi consegnata in esercizio al committente. Per prima cosa è necessario sfiatare l'aria, poi iniziare a trasportare la sostanza corrispondente.

Protezione del gasdotto principale

La rete centrale del gas non è certo un giocattolo. Pertanto vengono stabilite regole severe riguardo al suo utilizzo. L'attività degli operatori economici nelle vicinanze dei tratti dove passa il gasdotto ed è stato effettuato l'allaccio al sistema di approvvigionamento del gas è limitata. È necessario ottenere la relativa autorizzazione dagli enti locali.

L'impresa proprietaria deve informare la popolazione delle zone limitrofe circa l'ubicazione della tubazione almeno una volta al trimestre. Vengono utilizzati stampa, televisione locale o radio.

Il gestore della tubazione è tenuto a rispettare le norme generali e a sviluppare regole speciali per l'esercizio dell'impianto

La tubazione è considerata un oggetto ad alto rischio. Ciò è determinato sia dalle caratteristiche del trasporto che dalle proprietà pericolose del petrolio, del gas e di altre sostanze.

Pertanto, in caso di rottura dell'integrità del tubo, sono possibili:

• esplosione;
• distruzione e contaminazione dell'area circostante;
• formazione di una nube di fumo;
• incendio;
• altre conseguenze negative.

È obbligatorio posizionare in prossimità della tubazione dei cartelli informativi a un'altezza di 1,5-2 metri dal suolo. Devono essere leggibili e visibili, disposti a intervalli di 500 metri e in corrispondenza di ogni curva del percorso.

L'incrocio tra autostrada e tubazione è sconsigliato, ma in alcuni casi è inevitabile. In tali tratti vengono collocati cartelli che vietano la sosta ai veicoli.

Le regole principali e le sfumature del collegamento di una casa privata alla rete principale di approvvigionamento del gas sono illustrate nell'articolo, di cui raccomandiamo la lettura.

Conclusioni e video utili sull'argomento

Video #1. Dettagli sulle sfumature della progettazione delle tubazioni di primaria importanza:

Video #2. Costruzione della rete centrale del gas:

Video #3. Protezione anticorrosione delle tubazioni:

Il gasdotto principale è un oggetto ad alto rischio. Durante la costruzione è necessario tenere conto dei requisiti normativi e assumere solo specialisti in possesso dei relativi certificati.

In seguito è necessario rispettare scrupolosamente i requisiti di esercizio dell'impianto. Solo allora sarà una fonte stabile di reddito per il proprietario e garantirà ai consumatori finali gas, petrolio e altri prodotti trasportati.

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