Инновационные методы сварки, особенности и возможности применения при строительстве и ремонте магистральных газопроводов высокого давления.

1. Доклад, Сварочное производство, строительство
Инновационные методы сварки, особенности и возможности применения при строительстве и
ремонте магистральных газопроводов высокого давления.
 Рассмотреть на примерах Северного потока и Силы Сибири.
 Описать и сравнить отечественное и зарубежное оборудование.
https://wreferat.baza-referat.ru/Газопровода

Газопровод— инженерное сооружение, предназначенное для транспортировки газа (в основном природного
газа) с помощью трубопровода. Газ по газопроводам и газовым сетям подаётся под определённым
избыточным давлением.
Типы газопроводов:
 Газопроводы распределительных сетей — предназначены для доставки газа от
газораспределительных станций к конечному потребителю.
 Магистральные газопроводы — предназначены для транспортировки газа на большие расстояния.
Через определённые интервалы на магистрали установлены газокомпрессорные станции,
поддерживающие давление в трубопроводе. В конечном пункте магистрального газопровода
расположены газораспределительные станции, на которых давление понижается до уровня,
необходимого для снабжения потребителей.
По давлению в магистрали:
 низкого давления — до 0,005 МПа;
 среднего — от 0,005 до 0,3 МПа;
 высокого — второй категории от 0,3 до 0,6 МПа и первой категории — от 0,6 до 1,2 МПа (для СУГ
до 1,6 МПа).
По типу прокладки:
 Наземные
 Надземные
 Подземные
 Подводные
Составные части газопроводов:
 Нефтегазовая арматура
 Краны
 Газокомпрессорная станция
 Газораспределительная станция
История:
 Первым магистральным газопроводом в СССР стал газопровод Саратов — Москва вступивший в
строй в 1946 году
Российские магистральные газопроводы:
 Уренгой — Помары — Ужгород (4451 км, 1983 г.)
 Ямал — Европа (2000 км, 2006 г.)
 Голубой поток (1213 км, 2003 г.), подводный
 Южный поток (строящийся, 900 км), подводный
 «Сахалин-Хабаровск-Владивосток» (строящийся)
 «Алтай» (проектируемый, 6700 км)
 «Союз»
 «Прогресс»
 «Сила Сибири» (3000 км)
 Северный поток (1 224 км), подводный
https://gsprom.ru/projects/mg-sila-sibiri/
«Сила Сибири»
Протяжённость: 3000 км
Производительность: 38 млрд м3 в год
Компрессорных станций: 8
Магистральный газопровод «Сила Сибири» предназначен для поставок газа Якутского и Иркутского
центров газодобычи в российские населённые пункты на Дальнем Востоке и в Китай («восточный»
маршрут). Ресурсной базой являются Чаяндинское и Ковыктинское месторождения.

Протяжённость газопровода составляет около 3000 км: 2200 км – от Чаянды до границы с КНР в районе
Благовещенска и 800 км – соединительный участок между месторождениями. Трасса проходит по
территории Иркутской области, Республики Саха (Якутия) и Амурской области.
На основном участке, который уже введён в эксплуатацию, «Силу Сибири» будут обслуживать 8
компрессорных станций: КС-1 «Салдыкельская», КС-2 «Олекминская», КС-3 «Амгинская», КС-4
«Нимнырская», КС-5 «Нагорная», КС-6 «Сковородинская», КС-7 «Сивакинская» и КС-7а «Зейская».
Строительные работы начались в 2014 году, вскоре после того, как «Газпром» и Китайская национальная
нефтегазовая корпорация (CNPC) подписали 30-летний контракт на поставки российского газа.
Трубопровод был проложен за пять лет, 2 декабря 2019 года состоялась церемония его запуска. В настоящее
время осуществляется развитие компрессорных мощностей, также предстоит обустроить Ковыктинское
ГКМ и соединить его с Чаяндинским НГКМ. Помимо этого, с 2015 года в районе города Свободного
Амурской области возводится Амурский ГПЗ, на котором будет перерабатываться часть газа, поставляемого
по «Силе Сибири».
https://www.gazprom.ru/projects/nord-stream/
«Северный поток» - экспортный газопровод из России в Европу через Балтийское море. Он напрямую
связывает «Газпром» и европейских потребителей, минуя транзитные государства. «Северный поток»
обеспечивает высокую надежность поставок российского газа в Европу.
Мощность двух ниток — 55 млрд куб. м газа в год.
Протяженность — 1224 км.
Оператор «Северного потока» — компания Nord Stream AG.
Технологии:
В «Северном потоке» использованы трубы диаметром 1220 мм, давление в газопроводе на выходе из
расположенной на российском берегу компрессорной станции «Портовая» составляет 220 бар (220 кг на 1
кв. см), при выходе трубы на сушу в Германии — 106 бар.
Морской газопровод не требует больших затрат на обслуживание. Его состояние контролируется при
помощи специальных диагностических устройств, которые запускают по трубе из России в Германию. Это
так называемые интеллектуальные поршни — каждый из них представляет собой большой вычислительный
комплекс. Конструкция газопровода как раз такова, чтобы по нему мог беспрепятственно проходить
диагностический поршень — на всем протяжении трассы внутренний диаметр, исчисляемый с точностью до
одного миллиметра, составляет 1153 мм.
В то же время внешний диаметр по ходу удаления от российского берега постепенно уменьшается в
соответствии с падением давления газа. Первые 300 км труба должна выдерживать давление 220 бар,
следующие почти 500 км — 200 бар, а затем — 170 бар. На каждом из этих участков стенка газопровода
имеет различную толщину — от 34 до 27 мм. Такое сегментирование позволило сэкономить расходы на
производство труб без ущерба для надежности.
На трубу нанесено специальное внешнее антикоррозийное и бетонное покрытие. Бетонное покрытие
производится из высокоплотной железной руды, которая измельчается, смешивается с цементом и
наносится на трубу. В результате труба оказывается в армированной спиральной оболочке, залитой бетоном,
и затем в течение суток обрабатывается паром в специальных тоннелях. Обетонирование решает сразу
несколько задач. Во-первых, удерживает газопровод на морском дне и фиксирует трубу, чтобы ее не
сносило течением. Во-вторых, играет роль изоляции, защищающей магистраль от внешних механических
повреждений.
Сравнение отечественного и зарубежного оборудования:
До «Северного потока» никто в мире не строил газопроводов, по которым в бескомпрессорном режиме
можно было бы транспортировать газ на расстояние 1224 км
http://www.svarca.ru/svarkastatya_osobennosti_svarki_magistralnyih_gazoprovodov_519.html
Особенности сварки магистральных газопроводов:
При проведении магистральных газопроводов процесс сварки труб является одним из ключевых, ведь от
него зависит надежность всего сооружения.
Сложности сварки магистральных газопроводов:
 на сварочный шов газопровода изнутри воздействует высокое давление
 в связи с понижением температуры грунта в холодное время года, металл деформируется и в швах
возникают дополнительные напряжения
 во время проведения укладочных и изоляционных работ, швы подвергаются значительным
напряжениям на изгиб
Сварочное соединение магистральных трубопроводов считается одним из наиболее требовательных к
качеству оборудовании, персонала и материалов. При прокладке трубопроводов приходится производить
многократные сварочные соединения. Связано это еще и с тем, что современный трубный прокат

магистральных труб производится только ограниченной длинны. В связи с этим для ускорения прокладки
магистрали, сварку магистралей до определенной длинны, часто производят не в месте укладки.
Основные требования при сварке газопровода:
 Трубы для газопровода должны использоваться однородные. Не допускается использование труб из
разного материала. Отсюда и вытекает повышенное требование к качеству сварочных материалов.
 Повышенные требования к профессионализму сварщика. Сварщик кроме высокой квалификации
еще должен проходить аттестационные испытания. Испытания должны проводится в условиях
аналогичных реальным. После произведения сварочного шва на испытании, его затем проверяют по
всем диагностическим параметрам. Если все испытания пройдены успешно, только в этом случае
сварщик допускается к производству реального трубопровода.
Перед сваркой трубы необходимо подготавливать:
- внутренняя поверхность трубы отчищается от грязи и снега
- кромка трубы просматривается и выправляется если есть необходимость
- производится зачистка кромки трубы
- если кромки повреждены на белее чем пять мм, то нужно выровнять и обрезать повреждения
Основные типы сварки, использующиеся при сварке магистральных газопроводов:
 газовая
 дуговая
 контактная встык
При использовании газовой сварки значительно снижается производительность с увеличением толщины
свариваемых труб.
При использовании ручной дуговой сварки очень важна квалификация сварщика. Именно от мастерства
сварщика будет зависеть надежность соединения и производительность работ. Для увеличения
производительности в промышленных масштабах используется дуговая сварка автоматического типа. Для
автоматической сварки нужно соответствующее дорогостоящее оборудование. Наиболее часто используется
разновидность автоматической сварки под флюсом. Сварка производится подачей специальной проволоки, а
перед местом образования сварочной дуги насыпается гранулированный флюс. При помощи такого типа
сварки получаются надежные крепкие соединения трубопроводов. Но варить такой сваркой можно только в
горизонтальном положении. Поэтому трубопроводы при помощи нее свариваются поворотным способом
трубы.
При использовании контактной сварки кромки трубопроводов сжимаются специальным устройством, а
затем разогреваются и сплавляются при помощи специального сварочного тока. В настоящее время для
производства трубопроводов контактная сварка еще не получила широкого применения в связи со
сложностью технологии.
http://electrowelder.ru/index.php/news/32-proizvodstvo/921-welding-production-in-the-construction-of-a-gas-
pipeline-in-the-baltic-sea.html
При строительстве и ремонте магистрального газопровода «Северный поток» применены следующие
инновационные методы сварки:
 автоматическая сварка под флюсом для сварки двух-трубок,
 автоматическая орбитальная сварка проволоками сплошного сечения для непрерывной сварки
стыков,
 механизированная сварка порошковой проволокой в среде активных газов
 ручная дуговая сварка покрытыми электродами для ремонтных работ и случаев остановки
производства работ с погружением конца газопровода в глубину.
https://cabprov.ru/detalnaya-shema-truboprovoda-sila-sibiri-magistralnyi/
При строительстве и ремонте магистрального газопровода «Сила Сибири» применены следующие
инновационные методы сварки:
 сварка двухтрубок
 сварка в плеть
«Очень эффектно на магистральном газопроводе «Сила Сибири» выглядит сварка, которая полностью
ломает все наши предыдущие представления об этом процессе. Сварщики, работающие на магистральном
газопроводе "Сила Сибири" здесь, по своим функциям ближе к компьютерщикам, чем к человеку в маске с
закопченным стеклышком. В руках у них пульт с кнопками, а не сварочный аппарат с электродом. Перед
глазами – куча сложных приборов, почти как в самолёте».
«Трубопровод сваривали в так называемые плети комплексами автоматической сварки. За одну смену
свариваются не менее 12 стыков в так называемые плети различной длины. После сварки плетей
начинается подготовка плети к укладке. Для этого изолируются сварные стыки, проводится
пескоструйная очистка стыка от ржавчины и загрязнений. Наносится специальная двухкомпонентная
мастика, производится подогрев стыка и закрепление термоусаживающейся манжеты»