12

Лупинг газопровода

 

 Лупинг газопровода. Схема. Функции. Задачи.

Looping-в переводе значит  «петля».
Лупинг -это дополнительный трубопровод, проложенный параллельно основному и соединенный с ним. Лупинг делают на газопроводах любого давления.Когда возникает необходимость строить лупинг? Тогда,когда нужно:

  •  уменьшить нагрузку на основную ветку газопровода
  • снизить давление
  •  увеличить  пропускную способность

Пропускная способность всего трубопровода повышается при увеличении длины лупинга, который со временем может превратиться во вторую нитку газопровода.

аксонометрическая схема лупинга

Чаще всего лупинги делают на магистральных газопроводах. Рассмотрим именно этот случай.

При помощи лупинга можно решить такие  задачи:

  •  при проведении ремонтов основной ветки использовать дополнительную линию
  •  сократить количество компрессорных станций
  •  эксплуатация лупинга с целью изменения конфигурации главной трассы
  •  в период прохождения газа по вспомогательной линии, на главной можно отрегулировать позицию напорных станций, это будет позволять работать системе более продуктивно.

Параллельную линию газопровода можно  подключить к основной артерии в разных местах, для этого необходимо врезать саму трубу, установить два отсечных клапана и фитинги.
Такой метод применялся издавна, но на сегодняшний день приходится пик применения, т.к. открытие новых месторождений и увеличение количества числа потребителей ведет к расширению магистрального трубопровода, и неравномерное давление в начале и в конце трубопровода может спровоцировать возникновение аварийной ситуации.
Для исключения таких случаев, а также для повышения производительности, устанавливаются лупинги на различных участках магистральных газопроводов.

 Лупинг –устройство и применение

Параллельный трубопровод- лупинг  устроен так, что фактически соответствует конструкции основной ветки газопровода и его можно использовать для транзита газа в качестве главной линии.

лупинг магистрального газопровода большой протяженности

Лупинг – разновидность разгрузки газопровода, но существуют еще несколько способов повышения продуктивности, например:

  •  вставка труб большего диаметра
  • повышение мощности  компрессорных станций с топливоперекачивающим оборудованием;

Дополнительную ветку возможно задействовать в комплексной разгрузке главного трубопровода  в качестве одного из элементов. Возможно также применение параллельных линий, одновременно с усилением мощности перекачивающих станций.
Можно применять  несколько лупингов на одном участке, в соответствии с нормативными документами.

Правила работы петли

Уменьшение количества транспортируемого газа по главному трубопроводу происходит, когда включилась в работу  дополнительная линия. В итоге снижается гидравлическое сопротивление и сокращаются потери давления.
Следовательно, при одинаковом давлении газа, можно транспортировать топливо в более крупных объемах.
Такого рода добавочная магистраль высокоэффективна при любой длине. Но, чем она длиннее, тем очевидней результат.

 В каких случаях применяют лупинг

Лупинг применяется в тех случаях, когда основная труба при максимальном давлении не может транспортировать необходимое количество газа. Это происходит,когда нагрузки на трубу выросли:

  • из-за увеличения количества потребителей
  • из-за увеличения подключенных к трубе мощностей

Вот почему так важен первоначальный гидравлический расчет газопровода,который проводят на этапе проектирования. Но этот расчет может быть и совершенно правильным,но не учитывать в полной мере будущее развитие региона,города, предприятия и т.д.

Для строительства лупинга необходимо техническое обоснование и сопоставление с другими методами.То есть синхронно идущую линию начинают строить после обоснования ее эффективности по отношению к показателям другого способа. Лупинг газопровода  в основном применяют крупные потребители (города,  предприятия).
Для мелких потребителей, например для домохозяйств, наиболее приемлемым вариантом будет способ установки труб необходимого диаметра для главной магистрали, а не применение лупинга.
Для маломощных газопроводов использовать лупинг неактуально, по причине того, что:
 Для построения лупинга используют те же самые материалы, что и для основной магистрали, что не упрощает поставленных задач;
 Для каждой параллельной линии трубопровода необходим утвержденный проект, как и в прочих случаях, только потом линия будет задействована в работе, что также не дает никаких преимуществ;
 Громоздкие опоры трубопровода с лупингом могут испортить общий вид небольших участков;
В связи с вышеперечисленными причинами, уполномоченные газовых служб могут забраковать проект как безосновательный.

 Особенности монтажа

Монтаж лупинга на магистральном газопроводе проводится в соответствии с  STO-Gazprom-2-2.3-116-2007    

Составляется технологическая карта монтажа,где учтены такие моменты:

  •  обеспечение  рабочей документацией
  •  установка временных инвентарных и  бытовые помещений для хранения строительных материалов, инструмента, инвентаря, обогрева рабочих, приёма пищи, сушки и хранения рабочей одежды, санузлов и т.п.
  • подготовка к производству работ машин, механизмов и оборудования
  •  ограждение строительной площадки и предупредительные знаки, освещённые в ночное время
  •  обеспечение связи для оперативно-диспетчерского управления производством работ
  • поэтапное описание всех технологических моментов сварки и монтажа газопровод

 Нормы устройства трубопровода с лупингом

Для лупингов существуют типовой порядок внедрения, аналогичный правилам для основной магистрали. Мастера, проводящие данные работы должны иметь все необходимые разрешения и только после принятия конкретного проекта проводить работы.
Применяемые при строительстве материалы и технику следует проверять на наличие необходимых документов, отсутствие брака и неисправностей.
При выполнении работ применяют металлические трубы, которые прошли антикоррозийную обработку, и полиэтиленовые аналоги
Работы необходимо начинать непосредственно с монтажа лупинга. Для этого роют траншеи, размещают опоры, потом проводится сборка отсечных клапанов с разных сторон, оборудуются приемники, далее необходимо произвести приварку трубы вспомогательной линии. При проведении работ следует производить контроль всех необходимых параметров.

 Как выполнить расчет лупинга газопровода

Если на горизонтальном газопроводе установлен лупинг длиной х, то, учитывая выражение (1) для участка с параллельными газопроводами, можно записать:
(1)
Здесь индекс «1» относится к основной нитке газопровода, а индекс «2» — к лупингу. Последнее выражение можно переписать в виде
(2)
Из последней формулы можно получить массовый расход, если заданы давления в начале и в конце газопровода и длина лупинга. Расход определяем по сравнению с расходом Мо в газопроводе без, лупинга (при равных давлениях до и после увеличения расхода, а также при условии λ0 = λ1):
(3)
При заданном увеличении расхода газа и том же перепаде давления необходимо определить длину параллельного газопровода. Из формулы (3) имеем:
(4)
Если диаметр лупинга равен диаметру основного газопровода (D2 = D1), то из формул (3) и (4) следует:
(5)

(6)
Когда требуется увеличить расход газа в газопроводе в 2 раза (М = 2М0), то длина лупинга из (6) будет равна:

 

т. е. при неизменном перепаде давления на данном газопроводе необходимо параллельно проложить второй газопровод. Пример этот приведен для проверки расчетной формулы.
Из анализа расчетных формул следует, что место установки лупинга по длине магистрали не влияет на величину гидравлического сопротивления. Поэтому с этой точки зрения лупинг возможно установить в любом месте газопровода.

 Пример расчета лупинга

Цель расчёта: рассчитать необходимую длину лупинга для получения требуемой производительности.
Исходные данные:
Пропускная способность до укладки лупинга Q1=23.5 млн./сутки
Необходимая пропускная способность Q2=36 млн./сутки
Длина участка L=110 км.
Диаметр газопровода d=1020 мм.
Диаметр лупинга dл=1020 мм.
1. Расчет длины лупинга для получения необходимой производительности:
l= 4*L/3*(1-( Q1/ Q2)2) , км.
где:
L — длина участка
Q1 — пропускная способность до укладки лупинга
Q2 — необходимая пропускная способность
l= 4*110/3*(1-( 23,5/ 36)2)=51,33 км.
Вывод: в ходе расчёта определили необходимую длину лупинга.

 Основные достоинства лупинга

Применение лупингов имеет следующие очевидные преимущества:

  •  Прокладка дополнительных веток позволяет практически удвоить производительность газопровода;
  • Величина давления в трубопроводе не увеличивается;
  • Удельные энергозатраты на транспортировку остаются прежними.

Окончательное решение о выборе способа увеличения пропускной способности газопровода должно приниматься на основе экономического сравнения вариантов.

Ссылка на основную публикацию