Реферат: Национальный стандарт России гост р исо 13623 : 2009 Нефтяная и газовая промышленность системы трубопроводного транспорта

ГОСТ Р ИСО 13623 : 2009



Национальный стандарт России


ГОСТ Р ИСО 13623 : 2009

Нефтяная и газовая промышленность - системы трубопроводного транспорта

(первая редакция)


Под общей редакцией Красулина И.Д.


© ISO 2000


Все права защищены. Если не указано иное, любую часть этой публикации запрещается воспроизводить или использовать в любой форме и любыми средствами, будь они электронные или механические, включая фотокопирование и микрофильмирование, без письменного разрешения ISO, получаемого по приведенному ниже адресу, или входящей в ISO организации в стране заявителя.
Содержание
Содержание 2

Предисловие 4

Введение 5

1. Область применения 6

2. Нормативная документация 7

3. Термины и определения 9

4. Общие положения 10

4.1. Охрана труда, техника безопасности и защита окружающей среды 10

4.2. Обеспечения уровня компетентности 10

4.3. Соответствие требованиям 10

4.4. Протоколы 11

5. Проектирование систем трубопроводов 11

5.1. Определение системы 11

5.2. Классификация продуктов 11

5.3. Гидравлический анализ 12

5.4. Регулирование давления и защита от превышения давления 12

5.5. Требования к эксплуатации и техническому обслуживанию 12

5.6. Безопасность для населения и защита окружающей среды 13

6. Проектирование трубопровода 13

6.1. Принципы проектирования 13

6.2. Выбор маршрута 13

6.3. Нагрузки и воздействия 15

6.4. Требования к прочности 18

6.5. Устойчивость 24

6.6. Выбор безопорных пролетов трубопровода 24

6.7. Требования к испытаниям под давлением 24

6.8. Деятельность других участников землепользования. 26

6.9. Пересечение преград и сближение 27

6.10. Неблагоприятные условия в грунте и на морском дне 29

6.11. Задвижки для секционирования 29

6.12. Контроль целостности 29

6.13. Проектирование внутренней очистки скребками 29

6.14. Сборные узлы 30

6.15. Установка опор и анкерных креплений 31

6.16. Морские стояки 32

7. Проектирование станций и терминалов 32

7.1. Выбор местоположения 33

7.2. Схема размещения 33

7.3. Охрана 33

7.4. Безопасность 34

7.5. Окружающая среда 34

7.6. Здания 34

7.7. Оборудование 35

7.8. Трубная обвязка 35

7.9. Система аварийного отключения 36

7.10. Электрооборудование 36

7.11. Резервуары-хранилища и рабочие резервуары 36

7.12. Нагревательные и охладительные устройства 36

7.13. Замерное оборудование и приборы регулирования давления 37

7.14. Системы контроля и связи 37

8. Материалы и покрытия 37

8.1. Общие требования к материалам 37

8.2. Магистральные трубы 40

8.3. Узлы 40

8.4. Покрытия 41

9. Защита от коррозии 42

9.1. Общие положения 43

9.2. Оценка внутренней коррозионной активности среды 43

9.3. Снижение внутренней коррозии 44

9.4. Оценка наружной коррозии 45

9.5. Снижение наружной коррозии 46

9.6. Программы и методы контроля 51

9.7. Оценка результатов контроля и проверки 53

9.8. Документации по борьбе с коррозией 53

10. Строительство 53

10.1. Общие положения 53

10.2. Подготовка наземного маршрута 54

10.3. Подготовка маршрута для подводного трубопровода 55

10.4. Сварка и стыковка 55

10.5. Защитные покрытия 56

10.6. Прокладка наземного трубопровода 56

10.6. Врезки 58

10.7. Монтаж в море 59

10.8. Очистка полости и проверка проходным шаблоном 61

10.9. Обследование по окончании строительства 61

10.10. Строительный журнал (исполнительная документация) 61

11. Испытания 61

11.1. Общие положения 61

11.2. Безопасность 62

11.3. Процедуры 62

11.4. Критерии приемки 64

11.5. Испытания после проведения соединения испытанных участков 64

11.6. Оборудование для испытаний 64

11.7. Документация и протоколы испытаний 64

11.8. Сброс использованной для испытания жидкости 65

11.9. Защита трубопровода после испытаний 65

12. Наладка и ввод в эксплуатацию 65

12.1. Общие положения 66

12.2. Процедуры очистки 66

12.3. Процедуры сушки 66

12.4. Функциональные испытания оборудования и систем 67

12.5. Документация и протоколы 67

12.6. Процедуры пуска и подача транспортируемого продукта 67

13. Эксплуатация, техническое обслуживание и консервация 68

13.1. Управление 68

13.2. Эксплуатация 71

13.3. Техническое обслуживание 71

13.4. Изменение проектных условий 78

13.5. Консервация 79

Приложение А 80

(нормативное) 80

Оценка безопасности трубопровода 80

Приложение В 84

(нормативное) 84

84

Дополнительные требования к безопасности трубопровода для населения 84

для наземных трубопроводов, транспортирующих продукты категории D и Е 84

Приложение С 86

(справочное) 86

Процесс выбора трассы трубопровода 86

Приложение Е 88

(справочное) 88

88

Объем процедур для эксплуатации, технического обслуживания 88

и аварийных ситуаций 88

Приложение F 90

(справочное) 90

90

Протоколы и документация 90

Приложение J 91

(нормативное) 91

Дополнительные требования для обеспечения безопасности трубопровода из условия расчета по предельному состоянию на разрушение (по пределу прочности). 91

Класс местоположения 92

Литература 93



Предисловие

ISO (Международная организация по стандартизации) является всемирным объединением национальных организаций стандартизации (организаций - членов ISO). Деятельность по созданию международных стандартов обычно осуществляется техническими комитетами ISO. Каждая входящая в ISO организация, заинтересованная в вопросах, для которых создается технический комитет, имеет право быть представленной в этом комитете. Международные организации, государственные и негосударственные, которые присоединились к ISO, также принимают участие в этой деятельности. ISO работает в тесном контакте с Международной электротехнической комиссией по всем вопросам стандартизации в области электротехники.


Международный стандарт ISO 13623 подготовлен подкомитетом SC2, Системы трубопроводной транспортировки технического комитета ISO/TC 67, Материалы, оборудование и морские сооружения для нефтяной и газовой промышленности.


Приложения А, В и J входят в нормативную основу настоящего стандарта. Приложения С, D, Е и F приводятся только для справки.


Введение

Стандарт не является руководством для проектирования, а скорее предназначен для применения в сочетании с установившейся практикой технических разработок и решений. Стандарт допускает применение новых технологий и процедур, таких, например, как методы расчета надежности по предельному состоянию, при условии соблюдения минимальных требований настоящего стандарта.





Нефтяная и газовая промышленность – системы трубопроводного транспорта

^ 1. Область применения

Стандарт устанавливает требования и содержит положения для проектирования, использования материалов, строительства, испытаний, эксплуатации, технического обслуживания и консервации систем трубопроводов, используемых для транспортировки в нефтяной и газовой промышленности. Он распространяется на наземные и морские трубопроводные системы, соединяющие скважины, производственные установки, нефтеперегонные заводы и хранилища, включая любые участки трубопровода в границах таких сооружений, предназначенные для подключения этих сооружений. Системы трубопроводов, на которые распространяется настоящий стандарт, показаны на рис.1.



Обозначения


Трубопроводные системы, на которые распространяется настоящий стандарт


Подключение к другим сооружениям


Трубопроводные системы, на которые не распространяется настоящий стандарт

Участок станции или установки, морские сооружения, на которые не распространяется настоящий стандарт

Участок станции или установки, на который распространяется настоящий стандарт



ПРИМЕЧАНИЕ. В системе трубопровода должны быть установлены изолирующие задвижки в местах подключения к другим сооружениям и ответвлений.


^ Рисунок 1. - Системы трубопроводов, на которые распространяется настоящий стандарт


Настоящий стандарт применяется к стальным трубопроводам. Он не распространяется на гибкие трубопроводы или на трубопроводы, построенные из других материалов типа армированных стекловолокном пластиков.


Этот стандарт распространяется на все вновь строящиеся системы трубопроводов и может применяться для реконструкции существующих трубопроводов. Он не имеет обратной силы и не предназначен для обязательного применения к существующим системам трубопроводов.


В нем описаны определяемые назначением требования к трубопроводным системам, и он служит основой для их проектирования с учетом безопасности, строительства, испытаний, эксплуатации, технического обслуживания и консервации.

^ 2. Нормативная документация

В приведенных ниже нормативных документах содержатся положения, которые с помощью ссылок в тексте настоящего стандарта вводятся в качестве положений последнего. Для ссылок с приведенной датой издания не учитываются последующие дополнения или изменения редакции этой публикации. Однако стороны, заключающие соглашения на основе этого стандарта, должны рассмотреть возможность применения самых последних редакций приведенной ниже нормативной документации. Ссылки без указания даты издания предусматривают применение последней редакции соответствующего нормативного документа. Перечень действующих на данный момент международных стандартов имеется во входящих в ISO и IЕС организациях.


ПРИМЕЧАНИЕ. Стандарты, которые не являются международными, могут быть заменены по соглашению другими признанными и равноценными национальными или стандартами организации.


ISO 148:1983, ^ Сталь - Испытание на ударную вязкость по Шарпи (с V-образным надрезом).


ISO 3183-1:1996, Нефтяная и газовая промышленность - Стальные трубы для трубопроводов - Технические условия поставки - Часть 1: Трубы по классу требований А.


ISO 3183-2:1996, ^ Нефтяная и газовая промышленность - Стальные трубы для трубопроводов - Технические условия поставки - Часть 2: Трубы по классу требований В.


ISO 3183-3:1996, Нефтяная и газовая промышленность - Стальные трубы для трубопроводов - Технические условия поставки - Часть 3: Трубы по классу требований С.


ISO 7005-1:1992, ^ Металлические фланцы - Часть 1: Стальные фланцы.


ISO 10474:1991, Сталь и изделия из стали - Акты приемочного контроля.


ISO 13847, Нефтяная и газовая промышленность - Трубопроводные системы транспортировки - Сварка труб на заводе и в полевых условиях.


ISO 14313, Нефтяная и газовая промышленность - Трубопроводные системы транспортировки – Задвижки и краны для трубопроводов.


ISO 14723, ^ Нефтяная и газовая промышленность - Трубопроводные системы транспортировки - Задвижки и краны для подводных трубопроводов.


IEC 60079-10:1995, Электрические устройства для атмосферы взрывоопасного газа - Часть 10: Классификация опасных участков.


IEC 60079-14:1995, ^ Электрические устройства для атмосферы взрывоопасного газа - Часть 14: Электрический монтаж на опасных участках (кроме шахт).


API1) стандарт 620:1996, Проектирование и строительство крупных сварных резервуаров-хранилищ низкого давления.


API стандарт 650:1993, ^ Сварные стальные резервуары для хранения нефти.


ASME В31.3:1996, Технологическая трубная обвязка.


NFPA2) 30, Нормы для самовозгорающихся и горючих жидкостей.

________________________________

1) American Petroleum Institute (Американский нефтяной институт), 1220 L Street, Northwest Wasington, DC 20005-4070, USA.

2) National Fire Protection Association (Национальная ассоциация пожарной безопасности), 1 Batterymarch Park. PO Box 9101, Quincy, MA 02269-9101, USA.

^ 3. Термины и определения

В настоящем стандарте приняты следующие термины и определения.


3.1

Ввод в эксплуатацию

Мероприятия по первоначальному заполнению системы трубопровода транспортируемым по нему продуктом.


3.2

Сборный узел

Элементы трубопровода, собранные в комплект и устанавливаемый как единый узел в системе трубопровода.


3.3

Продукт

Вещество, транспортируемое по системе трубопровода.


3.4


3.5

Эксплуатируемый трубопровод

Трубопровод, который введен в эксплуатацию для транспортировки продукта.


3.6

Внутреннее проектное давление

Максимальное внутреннее давление, в расчете на которое спроектирован трубопровод или его части в соответствии с настоящим стандартом.


3.7

Коридор прокладки

Коридор, в котором прокладывается несколько трубопроводов, обычно определяемый до начала строительства.


3.8

Класс местоположения

Географический район, классифицируемый по плотности населения и его деятельности.


^ 3.9

Техническое обслуживание

Мероприятия, предназначенные для поддержания системы трубопровода в состоянии, пригодном для использования по назначению.


ПРИМЕЧАНИЕ. К этим мероприятиям относятся проверки, обследования, испытания, обслуживание, замена, восстановительные и ремонтные работы.


^ 3.10

Максимальное допустимое рабочее давление

МАОР

Максимальное давление, при котором допускается работа трубопроводной системы или ее части.


3.11

Подводный трубопровод

Трубопровод, уложенный в морских водах и руслах рек, озер искусственных водоемов от обычной отметки максимального подъема уровня воды.


3.12

Трубопровод

Сооружения, по которым транспортируется продукт, включая трубы, ловушки для скребков, узлы и оборудование вплоть до секционирующей задвижки, включая эту задвижку.


3.13

Проектный срок службы трубопровода

Срок, выбранный для проверки, что сменные или несменные узлы пригодны для заданного срока службы.


3.14

Наземный трубопровод

Проложенный по земле или в земле трубопровод, включая нитки, проложенные под дном внутренних водоемов.


^ 3.15

Система трубопровода

Трубопровод с компрессорными и насосно-перекачивающими станциями, станциями регулирования давления, расходомерными станциями, замерными установками, резервуарными парками, диспетчерским управлением и системой сбора данных (типа SCADA), аварийными системами, системами защиты от коррозии и любым другим оборудованием, сооружениями и зданиями, необходимыми при транспортировке продукта.


^ 3.16

Полоса отвода

Наземный коридор, в пределах которого оператор трубопровода имеет права осуществлять мероприятия в соответствии с соглашением с владельцем земли.


3.17

Стояк

Та часть подводного трубопровода, включая подводную соединяющую трубную секцию, которая проходит от дна моря до точки подключения к трубопроводу на морском сооружении.


^ 3.18

Заданный минимальный предел текучести

SMYS

Минимальный предел текучести, который требуется по техническим условиям или стандарту, на основании которого закупаются материалы.

^ 4. Общие положения


4.1. Охрана труда, техника безопасности и защита окружающей среды

Цель настоящего стандарта состоит в обеспечении безопасности в процессе проектирования, выбора материалов и технических условий, строительства, испытаний, эксплуатации, технического обслуживания и консервации трубопроводных систем в газовой и нефтяной промышленности и осуществлении этой деятельности с должным вниманием к вопросам по безопасности населения и защиты окружающей среды.


^ 4.2. Обеспечения уровня компетентности

Все работы, связанные с проектированием, испытаниями, эксплуатацией, техническим обслуживанием и консервацией систем трубопроводов, должны проводиться соответствующим образом аттестованными и компетентными лицами.


^ 4.3. Соответствие требованиям

Должна быть введена система контроля качества для того, чтобы обеспечить выполнение требований настоящего стандарта.


ПРИМЕЧАНИЕ. Инструкции для выбора и применения систем контроля качества приведены в стандарте
ГОСТ Р ISO 9001-2002.


4.4. Протоколы

Журнал трубопроводной системы должен вестись и храниться в течение всего срока его службы в подтверждение выполнения требований настоящего стандарта. Инструкции по ведению журнала приведена в приложении F.


^ 5. Проектирование систем трубопроводов


5.1. Определение системы

Границы системы трубопровода, предъявляемые к ней рабочие требования и действующие законодательные нормы должны быть определены и документально удостоверены.


Границы системы должны быть заданы с помощью описания системы, включая сооружения вместе с их общим расположением, а также границами раздела и точками контакта с другими сооружениями.


Рабочие требования должны задавать требуемый проектный срок службы и проектные условия. Следует определить и учитывать при задании проектных условий прогнозируемые условия нормальной эксплуатации, экстремальные условия эксплуатации и условия перекрытия с возможными диапазонами расходов, давлений, температур, составов и количества продукта.


^ 5.2. Классификация продуктов

Транспортируемый продукт должен быть отнесен к одной из приведенных ниже пяти категорий в соответствии с возможным риском для безопасности населения.



Категория А


Обычные негорючие водные продукты.


Категория В


Горючие и/или токсичные продукты, которые при наружной температуре и атмосферном давлении находятся в жидком состоянии. Типичными примерами могут служить нефть и нефтепродукты. Примером горючей и токсичной жидкости может служить метанол.


Категория С


Негорючие продукты, которые представляют собой нетоксичные газы при наружной температуре и атмосферном давлении. Типичными примерами могут служить азот, диоксид углерода, аргон и воздух.


Категория D


Нетоксичный однофазный природный газ.


Категория Е


Горючие и/или токсичные продукты, которые при наружной температуре и атмосферном давлении находятся в газообразном состоянии и транспортируются в виде газа и/или жидкости. Типичными примерами могут служить водород, природный газ (если он не подпадает под категорию D), этан, этилен, сжиженный нефтяной газ (например, пропан и бутан), сжиженный природный газ, аммиак и хлор.




Газы и жидкости, которые явно не включены по названию, следует относить к категории, включающей жидкости с наиболее близким риском к рассматриваемому продукту.


^ 5.3. Гидравлический анализ

Необходимо проанализировать гидравлические характеристики системы трубопроводов, чтобы показать, что система способна безопасно транспортировать продукт в проектных условиях, установленных в разделе 5.1, а также установить ограничения и требования к ее эксплуатации. Этот анализ должен охватывать стационарные и переходные процессы условий эксплуатации.


ПРИМЕЧАНИЕ. Примерами ограничений и эксплуатационных требований могут служить допуски на подскок давления, профилактика засорения, например, вызванного образованием гидратов или отложениями парафина, меры для предотвращения неприемлемых потерь давления за счет высокой вязкости при низких температурах эксплуатации, меры по регулированию объема жидкого компонента при транспортировке многофазного продукта, режима потока для предотвращения внутренней коррозии, скорости эрозии.


^ 5.4. Регулирование давления и защита от превышения давления

Необходимо предусмотреть меры типа клапанов регулировки давления или автоматического отключения работающего под давлением оборудования, либо ввести соответствующие процедуры, если в любом месте системы трубопровода рабочее давление может превышать максимальное допустимое рабочее давление. Такие меры и процедуры должны препятствовать тому, чтобы рабочее давление превысило МАОР при нормальных стационарных условиях.


При необходимости должна быть предусмотрена защита от превышения давления типа предохранительных клапанов или клапанов для изолирования источника давления, чтобы предотвращать случайное превышение в любом месте системы трубопроводов пределов, установленных в пункте 6.3.2.1.


^ 5.5. Требования к эксплуатации и техническому обслуживанию

Должны быть установлены и документально зафиксированы требования к эксплуатации и техническому обслуживанию системы трубопроводов для их использования при проектировании и подготовке процедур эксплуатации и технического обслуживания. Требования могут быть установлены по следующим позициям.


Требования к идентификации трубопроводов, узлов и транспортируемых продуктов.




Требования к системе управления, включая уровень участия человека и обеспечения контрольно-измерительными приборами.




Расположение и подчиненность центров управления.




Голосовая связь и передача данных.




Борьба с коррозией.




Контроль условий.




Определение течи.




Требования к внутренней очистке скребками.




Доступ, секционирование и отключение участков при эксплуатации, техническом обслуживании и замене.




Стыки с сооружениями вверх и вниз по потоку.




Аварийное перекрытие.




Сброс давления с помощью вентиляции и/или слива.




Отключение и последующий пуск.




Требования, определенные при гидравлическом анализе.



^ 5.6. Безопасность для населения и защита окружающей среды

Национальные требования, которые обладают приоритетом по отношению к требованиям настоящего стандарта, должны быть указаны страной, в которой расположен трубопровод. При отсутствии специальных национальных требований должны действовать требования настоящего стандарта для безопасности населения и защиты окружающей среды.


Если страна, в которой расположен трубопровод, не выставляет специальных требований безопасности для населения, то наземные трубопроводные системы для продуктов категории D и Е должны соответствовать требованиям безопасности населения приложения В.


^ 6. Проектирование трубопровода


6.1. Принципы проектирования

Объем и конкретные данные проектирования трубопроводной системы должны учитывать технологические особенности и быть достаточны для того, чтобы подтвердить, что целостность и пригодность для эксплуатации, требующиеся по настоящему стандарту, можно поддерживать в течение всего проектного срока службы системы трубопроводов.


Характерные значения нагрузок и сопротивлений нагрузке следует выбирать в соответствии с установившейся инженерной практикой. Методы анализа могут быть основаны на аналитической, численной или эмпирической модели либо на их сочетании.


Можно использовать принципы оценки надежности с использованием метода расчета по предельному состоянию при условии, что учитываются все соответствующие предельные состояния. Необходимо рассмотреть все возможные источники неопределенности для нагрузок и сопротивления нагрузке, получить достаточный объем статистических данных для требуемого описания таких неопределенностей.


Принципы оценки надежности с использованием метода расчета по предельному состоянию нельзя использовать взамен требований пункта 6.4.2.2 для максимально допустимых окружных напряжений за счет давления продукта.


ПРИМЕЧАНИЕ. Предельные состояния по потере прочности обычно связывают с потерей конструкционной целостности, то есть, с разрывом, трещинами, усталостью или разрушением, когда превышение предельного состояния, допустимого при эксплуатации, не позволяет трубопроводу выполнять свое назначение.


^ 6.2. Выбор маршрута

6.2.1. Учитываемые факторы


6.2.1.1. Общие положения


При выборе маршрута необходимо учитывать проектирование, строительство, эксплуатацию, техническое обслуживание и консервацию трубопровода в соответствии с настоящим стандартом.


Для сведения к минимуму работ, которые могут потребоваться в будущем для исправления положения, и ограничений необходимо учитывать предполагаемое развитие градостроительства и промышленных предприятий.


При выборе маршрута следует учитывать приведенные ниже факторы.


Безопасность для населения и персонала, работающего на трубопроводе или рядом с ним.




Защита окружающей среды.




Другое имущество и сооружения.




Деятельность других сторон.




Геотехнические, гидрографические условия и коррозионную активность.




Требования к строительству, эксплуатации и техническому обслуживанию.




Национальные и/или местные требования.




Перспективы разведочных работ.


ПРИМЕЧАНИЕ. Инструкции по планированию при выборе маршрута приведены в приложении С. В приложении D даны примеры факторов, которые следует учитывать при рассмотрении требований разделов с 6.2.1.1 по 6.2.1.7.


^ 6.2.1.2. Безопасность для населения


Трубопроводы, транспортирующие продукты категорий В, С, D и Е, должны по возможности обходить районы застройки и районы постоянной деятельности людей.


Если в регионе отсутствуют специальные требования безопасности для населения, то оценку безопасности следует проводить в соответствии с общими требованиями приложения А по следующим пунктам.


Трубопроводы, передающие продукты категории D в районах преимущественной многоэтажной застройки при наличии интенсивного движения транспорта или использовании тяжелых транспортных средств там, где возможно присутствие множества других подземных инженерных сетей.




Трубопроводы, передающие продукты категории Е.


^ 6.2.1.3. Окружающая среда


Как минимум, следует учитывать приведенное ниже воздействие на окружающую среду.


Временные работы в процессе строительства, ремонта и реконструкции.


Длительное существование трубопровода.




Возможность утечки продукта.


^ 6.2.1.4. Другие сооружения


Необходимо определить сооружения вдоль маршрута трубопровода, которые могут оказывать влияние на трубопровод, и оценить их воздействие, консультируясь с операторами этих сооружений.


^ 6.2.1.5. Деятельность третьей стороны


Необходимо определить деятельность третьей стороны вдоль маршрута трубопровода и оценить ее, консультируясь с этой стороной.


^ 6.2.1.6. Геотехнические, гидрографические и метеорологические условия


Необходимо определить неблагоприятные геотехнические и гидрографические условия и определить меры по снижению их воздействия. В арктических условиях потребуется анализ и метеорологических условий.


^ 6.2.1.7. Строительство, испытания, эксплуатация и техническое обслуживание


Маршрут должен обеспечивать необходимый доступ и пространство для проведения работ при строительстве, испытаниях, эксплуатации и техническом обслуживании, включая любые замены на трубопроводе. Необходимо также учитывать наличие инженерных сетей, требующихся для строительства, эксплуатации и технического обслуживания.


^ 6.2.2. Обследование для наземных трубопроводов


Необходимо провести обследование маршрута и грунтов для выявления и определения с достаточной точностью расположения соответствующих географических, геологических, геотехнических особенностей, коррозионной активности, топографических и экологических особенностей, а также других сооружений типа других трубопроводов, кабелей и препятствий, которые могут повлиять на выбор маршрута для трубопровода.


^ 6.2.3. Обследование для подводных трубопроводов


Необходимо провести обследование маршрута и грунтов вдоль предполагаемого маршрута для выявления и определения наличия и расположения следующего.


Геологических особенностей и природных опасностей.




Трубопроводов, кабелей и устьев скважин.




Препятствий типа обрушений, шахт и осыпей.




Геотехнических характеристик.


Необходимо собрать метеорологические и океанографические данные, необходимые для проектирования и планирования строительства. Такие данные могут включать следующее.


Измерение глубин.




Ветры.




Приливы.




Волнение.




Течения.




Атмосферные условия.


- Гидрологические условия (температура, содержание кислорода, значение рН, удельное электрическое сопротивление, биологическая активность, соленость).


Обрастание морскими организмами.




Наносы и эрозия грунта.



^ 6.3. Нагрузки и воздействия

6.3.1. Общие положения


Необходимо выявить и учесть при проектировании нагрузки и воздействия, которые могут вызывать нарушение работоспособности или потерю пригодности к эксплуатации системы трубопровода.


Для проектирования прочности нагрузки следует делить на:


рабочие,




внешние,




строительные и




случайные.


^ 6.3.2. Рабочие нагрузки


6.3.2.1. Классификация


К рабочим нагрузкам относят те нагрузки, которые возникают в результате использования по назначению системы трубопроводов, а также остаточные нагрузки другого происхождения.


ПРИМЕЧАНИЕ. Примерами рабочих нагрузок, возникающих в результате целевого использования системы, могут служить вес трубопровода, включая узлы и продукт, и нагрузки, обусловленные давлением и температурой. Примерами рабочих нагрузок другого происхождения могут служить предварительное напряжение, остаточные напряжения после монтажа, грунтовое покрытие, внешнее гидростатическое давление, обрастание морскими организмами, осадка, продольный изгиб при замерзании и осадка при оттаивании, а также длительные нагрузки при обледенении. Рабочими нагрузками являются также силы реакции опор в ответ на рабочие нагрузки и нагрузки, вызванные длительным смещением, вращением опор или гидравлическим ударом при изменении направления потока.


^ 6.3.2.2. Проектное внутреннее давление


Проектное внутреннее давление в любой точке системы трубопроводов должно быть равно максимальному допустимому рабочему давлению (МАОР) и не превышать его. В стационарное давление необходимо включать давление за счет статического напора продукта.


Допустимо случайно возникающее давление в переходных условиях выше МАОР при условии, что частота и продолжительность его воздействия ограничена и МАОР не превышается более чем на 10%.


ПРИМЕЧАНИЕ. Примерами случайно возникающего давления может служить давление при выбросах, отказе оборудования регулирования давления и давление, создающееся при срабатывании устройств защиты от превышения давления. Давление, вызванное нагревом закрытого в ограниченном объеме покоящегося продукта, также относят к случайному давлению при условии, что такое блокирование не относится к обычным рабочим операциям.


6.3.2.3. Температура


При определении вызванных температурой воздействий следует учитывать интервал температур продукта при нормальной эксплуатации и в предусмотренных условиях продувки.


^ 6.3.3. Внешние нагрузки


6.3.3.1. Классификация


К внешним нагрузкам относят нагрузки, обусловленные внешними факторами, исключая случаи, когда они должны быть отнесены к рабочим (см. раздел 6.3.2) или к случайным ввиду малой вероятности их возникновения (см. раздел 6.3.5).


ПРИМЕРЫ. Примерами внешних нагрузок могут служить волнение, течения, приливы, ветер, снег, лед, землетрясение, дорожное движение, рыболовство и разработка полезных ископаемых. К внешним нагрузкам относят также нагрузки от вибрации оборудования и смещения конструкции в грунте или морском дне.


^ 6.3.3.2. Гидродинамические нагрузки


Гидродинамические нагрузки необходимо рассчитывать для проектной частоты их повторения на стадии строительства и эксплуатации. Частота повторения на стадии строительства должна определяться на основе планируемой продолжительности строительства и сезона с учетом последствий, которые могут возникнуть, если будет превышена частота повторения этих нагрузок. Проектная частота повторения для стадии нормальной эксплуатации должна быть выбрана большей из трех раз за проектный срок службы или периода в 100 лет.


При определении гидродинамических нагрузок необходимо учитывать вероятность совместного возникновения ветров, волн и течений экстремальной силы и неблагоприятного направления.


Нужно учесть эффект увеличения площади воздействия за счет обрастания морскими организмами и обледенения. Нагрузки от вихревого потока необходимо учитывать для секций трубопровода на участках воздушного и подводного пересечения преград.


6.3.3.3. Землетрясения


При проектировании на воздействие землетрясений необходимо учесть следующие эффекты.


Направление, величину и ускорение сбросового смещения.




Гибкость трубопровода для того, чтобы он выдерживал смещение в проектном варианте.




Механические свойства рабочей трубы при рабочем давлении трубопровода (в рабочих условиях).




Проектирование мер для уменьшения напряжений в трубопроводе во время смещений за счет свойств грунта для заглубленных пересечений преград и действия сил инерции при разрывах надземных пересечений преград.




Вторичные эффекты (оттаивание грунта, оползни).




Меры по предотвращению воздействия на окружающую территорию продукта из трубопровода.


^ 6.3.3.4. Нагрузки от грунта и льда


При определении нагрузок для песчаного грунта необходимо учесть следующие эффекты.


Движение песчаных дюн.




Наступление фронта песка.


При определении нагрузок от льда необходимо учесть следующие эффекты.


Намерзание льда на трубопроводах или опорных конструкциях.




Размыв льда снизу.




Дрейфующий лед.




Ударные нагрузки при таянии льда и движении льдин.




Усилия от расширения льда.




Повышение гидродинамических нагрузок из-за увеличения площади воздействия.




Дополнительные эффекты возможной вибрации из-за вихревых нагрузок.


^ 6.3.3.5. Дорожное и железнодорожное движение


При консультации с соответствующей транспортной администрацией и с учетом сегодняшнего состояния и прогнозируемого развития населения, торговли и промышленности необходимо установить максимальную нагрузку на ось транспортных средств и частоту нагрузки.


6.3.3.6. Рыболовство


Необходимо установить нагрузки и их частоту от рыболовного промысла на основе применяемых способов лова.


^ 6.3.3.7. Разработка полезных ископаемых


Необходимо учесть нагрузки от вибрации грунта при использовании взрывов. Нагрузки от просадки грунта в связи с добычей полезных ископаемых следует рассматривать как рабочие.


^ 6.3.4. Строительные нагрузки


К строительным нагрузкам следует относить нагрузки, неизбежно возникающие при строительстве и испытании под давлением системы трубопроводов. При необходимости следует учитывать влияние динамических нагрузок от монтажных судов и оборудования.


ПРИМЕЧАНИЕ. К монтажу относятся транспортировка, перегрузка, хранение, строительство и испытания. Строительные нагрузки возникают также за счет внешнего давления в процессе цементирования трещин и внутреннего давления ниже атмосферного при сливе и вакуумной сушке. К конструкционным нагрузк