Основы сооружения объектов трубопроводного транспорта и хранения углеводородов

 
 
 
 
 
 
Е. Е. Яворская, Е. В. Исупова 
 
 
 
 
 
 
ОСНОВЫ СООРУЖЕНИЯ ОБЪЕКТОВ 
ТРУБОПРОВОДНОГО ТРАНСПОРТА 
И ХРАНЕНИЯ УГЛЕВОДОРОДОВ 
 
 
Учебное пособие 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Москва    Вологда 
«Инфра-Инженерия» 
2022 

УДК 622.69 
ББК 33.362 
Я22 
 
 
 
Рецензенты: 
доктор технических наук, профессор кафедры транспорта и хранения нефти  
и газа Санкт-Петербургского горного университета И. А. Шаммазов; 
кандидат технических наук, доцент кафедры проектирования и эксплуатации 
магистральных газонефтепроводов Ухтинского государственного технического 
университета А. А. Игнатик 
 
Яворская, Е. Е. 
Я22   
Основы сооружения объектов трубопроводного транспорта и хранения углеводородов : учебное пособие / Е. Е. Яворская, Е. В. Исупова. – 
Москва ; Вологда : Инфра-Инженерия, 2022. – 220 с. : ил., табл. 
ISBN 978-5-9729-1056-4 
 
Приведены основные сведения о назначении магистральных трубопроводов и области их применения. Представлена технология и организация строительных работ при сооружении магистральных газонефтепроводов, насосных  
и компрессорных станций, газонефтехранилищ. Даны конструктивные решения 
магистральных трубопроводов, состав сооружений и основные рабочие показатели магистральных трубопроводов, способы сооружения газонефтепроводов, 
насосных и компрессорных станций, газонефтехранилищ, особенности и современные методы выполнения основных видов строительных работ в различных 
условиях сооружения. 
Для студентов, обучающихся по направлениям подготовки 21.03.01, 
21.04.01 «Нефтегазовое дело». 
 
УДК 622.69  
ББК 33.362 
 
 
 
 
 
 
 
ISBN 978-5-9729-1056-4 
” Яворская Е. Е., Исупова Е. В., 2022 
 
” Издательство «Инфра-Инженерия», 2022 
 
” Оформление. Издательство «Инфра-Инженерия», 2022 
 
 
 

ОГЛАВЛЕНИЕ 
 
ВВЕДЕНИЕ .............................................................................................................................. 
5 
ПОНЯТИЯ И ТЕРМИНЫ 
...................................................................................................... 
7 
ПРИНЯТЫЕ СОКРАЩЕНИЯ ............................................................................................18 
1. ОСНОВНЫЕ СВЕДЕНИЯ О МАГИСТРАЛЬНЫХ ТРУБОПРОВОДАХ 
.............20 
1.1. НАЗНАЧЕНИЕ МАГИСТРАЛЬНЫХ ТРУБОПРОВОДОВ 
И ОБЛАСТИ ИХ ПРИМЕНЕНИЯ 
........................................................................... 20 
1.2. СОСТАВ, КЛАССИФИКАЦИЯ И КАТЕГОРИИ 
МАГИСТРАЛЬНЫХ ТРУБОПРОВОДОВ ............................................................. 21 
1.3. КОНСТРУКТИВНЫЕ РЕШЕНИЯ МАГИСТРАЛЬНЫХ  
ТРУБОПРОВОДОВ .................................................................................................. 24 
1.4. СОСТАВ СООРУЖЕНИЙ МАГИСТРАЛЬНЫХ ТРУБОПРОВОДОВ ....... 28 
1.4.1. ОСНОВНЫЕ ОБЪЕКТЫ И СООРУЖЕНИЯ  
МАГИСТРАЛЬНОГО ГАЗОПРОВОДА 
................................................................. 29 
1.4.2. СТРУКТУРА И ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ 
МАГИСТРАЛЬНОГО НЕФТЕПРОВОДА ............................................................. 33 
1.5. ОСНОВНЫЕ РАБОЧИЕ ПОКАЗАТЕЛИ ТРУБОПРОВОДОВ .................... 40 
1.5.1. НЕФТЕПРОВОДЫ И НЕФТЕПРОДУКТОПРОВОДЫ 
.............................. 40 
1.5.2. ГАЗОПРОВОДЫ ............................................................................................. 41 
1.6. ОРГАНИЗАЦИЯ СТРОИТЕЛЬСТВА ЛИНЕЙНОЙ ЧАСТИ 
ТРУБОПРОВОДОВ .................................................................................................. 43 
1.6.1. ТРАНСПОРТ И ХРАНЕНИЕ ТРУБ И ДРУГИХ МАТЕРИАЛОВ ............ 46 
1.6.2. ЗЕМЛЯНЫЕ РАБОТЫ.................................................................................... 48 
1.6.3. МОНТАЖ И УКЛАДКА ТРУБОПРОВОДА ............................................... 49 
1.7. ПРОЕКТНАЯ ДОКУМЕНТАЦИЯ НА СТРОИТЕЛЬСТВО 
МАГИСТРАЛЬНОГО ГАЗОНЕФТЕПРОВОДА ................................................... 56 
1.8. ОСОБЕННОСТИ СТРОИТЕЛЬСТВА ТРУБОПРОВОДОВ В СЛОЖНЫХ 
УСЛОВИЯХ. МОРСКИЕ ТРУБОПРОВОДЫ 
........................................................ 64 
1.8.1. СООРУЖЕНИЕ МОРСКИХ ТРУБОПРОВОДОВ 
....................................... 69 
1.9. СООРУЖЕНИЕ ГАЗОНЕФТЕПРОВОДОВ В СЛОЖНЫХ  
ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКИХ УСЛОВИЯХ ................................................ 82 
1.9.1. ПРОКЛАДКА ГАЗОНЕФТЕПРОВОДОВ НА УЧАСТКАХ СО 
СЛОЖНЫМИ ГЕОЛОГИЧЕСКИМИ ПРОЦЕССАМИ 
.......................................  86 
1.9.2. ИНЖЕНЕРНАЯ ЗАЩИТА ГАЗОНЕФТЕПРОВОДОВ ОТ ОПАСНЫХ 
ГЕОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ......................................................................... 98 
1.10. ПЕРЕХОДЫ МАГИСТРАЛЬНЫХ ТРУБОПРОВОДОВ ЧЕРЕЗ 
ЕСТЕСТВЕННЫЕ И ИСКУССТВЕННЫЕ ПРЕГРАДЫ  ................................... 100 
3 

1.10.1. ВОЗДУШНЫЕ ПЕРЕХОДЫ 
...................................................................... 101 
1.10.2. ПОДВОДНЫЕ ПЕРЕХОДЫ ...................................................................... 103 
1.10.3. КЛАССИФИКАЦИЯ ПОДВОДНЫХ ПЕРЕХОДОВ .............................. 104 
1.10.4. ПЕРЕХОДЫ ПОД ЖЕЛЕЗНЫМИ И АВТОМОБИЛЬНЫМИ 
ДОРОГАМИ 
............................................................................................................. 169 
1.11. ПРИМЕНЕНИЕ ТЕХНИЧЕСКОЙ МЕЛИОРАЦИИ ПРИ 
СТРОИТЕЛЬСТВЕ ТРУБОПРОВОДОВ .............................................................. 172 
2. СООРУЖЕНИЕ НАСОСНЫХ И КОМПРЕССОРНЫХ СТАНЦИЙ 
МАГИСТРАЛЬНЫХ ТРУБОПРОВОДОВ ................................................................. 174 
2.1. СОСТАВ РАБОТ, ВЫПОЛНЯЕМЫХ ПРИ СООРУЖЕНИИ НАСОСНЫХ 
И КОМПРЕССОРНЫХ СТАНЦИЙ ...................................................................... 174 
2.2. ОБЩЕСТРОИТЕЛЬНЫЕ РАБОТЫ НА ПЕРЕКАЧИВАЮЩИХ 
СТАНЦИЯХ 
............................................................................................................. 177 
2.2.1. РАЗБИВОЧНЫЕ РАБОТЫ 
......................................................................... 177 
2.2.2. ЗЕМЛЯНЫЕ РАБОТЫ.................................................................................. 177 
2.2.3. БЕТОННЫЕ РАБОТЫ .................................................................................. 178 
2.2.4. МОНТАЖНЫЕ РАБОТЫ ПО СООРУЖЕНИЮ ЗДАНИЙ 
...................... 181 
2.2.5. УСТРОЙСТВО КРОВЛИ ............................................................................. 182 
2.2.6. МОНТАЖ ОБОРУДОВАНИЯ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ 
ТРУБОПРОВОДОВ ................................................................................................ 183 
2.2.7. РАБОТЫ ПО МОНТАЖУ РЕЗЕРВУАРОВ ДЛЯ НЕФТИ  
И НЕФТЕПРОДУКТОВ ......................................................................................... 184 
2.2.8. СООРУЖЕНИЕ БЛОЧНО-КОМПЛЕКТНЫХ НАСОСНЫХ  
И КОМПРЕССОРНЫХ СТАНЦИЙ ...................................................................... 186 
ПРИМЕРНЫЕ ВОПРОСЫ ДЛЯ КОНТРОЛЬНОГО ТЕСТА 
............................. 189 
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК ............................................................................ 217 
 
 
 
 
 
4 

ВВЕДЕНИЕ 
 
Трубопроводный транспорт углеводородов России – сложная техническая 
система (СТС) с мощным энергетическим потенциалом. Трубопроводные магистрали по грузообороту занимают 2-е место после железных дорог. Природный 
газ, нефть и нефтепродукты помимо внутренних потребителей поставляются по 
трубопроводам в 25 стран СНГ, Балтии и Европы. Поэтому к трубопроводам 
предъявляются высокие требования по обеспечению надёжности и безопасности 
их функционирования. Одним из путей решения проблемы повышения надёжности газонефтепроводов является использование новых эффективных научно 
обоснованных технологий строительства трубопроводных систем. Основной 
особенностью строительства является разнообразие природно-климатических  
и гидрологических характеристик местности вдоль трассы, что требует значительного разнообразия конструктивных и технологических решений при прокладке и эксплуатации линейной части трубопровода.  
Для повышения эффективности, надежности и безопасности функционирования газонефтепроводов необходимо проводить постоянную работу по поддержанию их надлежащего технического уровня, своевременному устранению 
выявленных в процессе их эксплуатации дефектов и отказов. 
В России накоплен огромный опыт проектирования, сооружения и эксплуатации трубопроводов. Эффективность своевременного и качественного 
проведения ремонтно-восстановительных работ может быть достигнута только 
путем комплексного решения взаимосвязанных оптимизационных задач по 
технике, технологии и управлению ремонтным производством. 
Основной составляющей магистрального трубопровода является линейная часть – непрерывная нить, сваренная из отдельных труб или секций  
и уложенная по трассе тем или иным способом. 
Существуют принципиально различные конструктивные схемы прокладки газонефтепроводов: подземная, полуподземная, наземная и надземная. Выбор схемы прокладки определяется условиями строительства и принимается на 
основании технико-экономического сравнения различных вариантов. 
Учебное пособие предназначено для студентов, изучающих дисциплины 
«Основы сооружения КС и НС», «Основы сооружения ГНП и ГНХ», «Производство работ при сооружении ГНП» и «Производство работ при сооружении 
НС и КС». Дисциплины «Основы сооружения КС и НС», «Основы сооружения 
ГНП и ГНХ», «Производство работ при сооружении ГНП» и «Производство 
работ при сооружении НС и КС» предусматривают изучение технологии ведения и организации строительных работ при сооружении магистральных газо- 
5 

нефтепроводов, насосных и компрессорных станций, газонефтехранилищ; способов сооружения газонефтепроводов, насосных и компрессорных станций,  
газонефтехранилищ; особенностей и современных методов выполнения основных видов строительных работ в различных условиях сооружения. 
Учебный материал излагается на основе современных требований к топливно-энергетическому комплексу, последних достижений отечественной и зарубежной науки и техники. 
В процессе преподавания дисциплин необходимо формировать у студентов интерес к профессии, навыки самостоятельного изучения учебного материала и работы с нормативно-справочной литературой, применять эффективные 
формы и методы обучения, позволяющие развить творческие способности студентов. 
6 

ПОНЯТИЯ И ТЕРМИНЫ 
 
В учебном пособии использованы следующие термины и определения по 
направлению подготовки 21.03.01 «Нефтегазовое дело» (профиль – «Сооружение и ремонт газонефтепроводов и газонефтехранилищ», «Эксплуатация и обслуживание объектов транспорта и хранения нефти, газа и продуктов 
переработки»).  
 
Арматура запорная 
промышленная запорная арматура, предназначенная для перекрытия потока рабочей среды с определенной герметичностью. 
Байпас 
трубопровод с запорно-регулирующей арматурой, 
соединяющий вход и выход технологической установки (сооружения), и предназначенный для 
направления всего или части потока перекачиваемого продукта в обход этой установки, в том числе 
для исключения ее из работы при обслуживании 
или в случае отказа. 
Бровка траншеи 
(кювета, выемки) 
линия пересечения стенки траншеи (кювета, выемки) с поверхностью земли. 
Балластировка 
дополнительные пригрузы, утяжелители – обеспечивающие устойчивость трубопроводов против 
всплытия. 
Вибрация 
механические колебания, возбуждаемые вибраторами (полезная вибрация) или возникающие при 
движении транспортных средств, работе машин  
и механизмов (вредная вибрация). 
Воздействия 
нагрузки, изменения температуры, влияния на 
строительный объект окружающей среды, действие 
ветра, осадка оснований, смещение опор, деградация свойств материалов во времени и другие эффекты, 
вызывающие 
изменения 
напряженнодеформированного состояния строительных конструкций. При проведении расчетов воздействия 
допускается задавать как эквивалентные нагрузки. 
Временный анкер 
грунтовый анкер с расчетным сроком эксплуатации не более двух лет. 
 
 
7 

ВПТ 
метод укладки бетона в траншею или скважину 
применением вертикально-перемещаемой бетонолитной трубы. 
Гнутый отвод 
отвод, изготовленный из трубы и имеющий угол 
поворота до 6° включительно. 
Гофр 
нарушение формы сечения трубы в результате потери местной устойчивости стенки трубы, когда 
при изгибе трубопровода в сжатой зоне развиваются чрезмерные пластические деформации. Обычно 
вытянут в окружном направлении, имеет малую 
длину по оси трубопровода. Гофр может иметь, 
кроме основной волны, дополнительные (вторичные) волны меньшей высоты. 
Геосинтетика 
геотекстильные материалы в виде рулонов, мешков, георешеток, арматурных стержней, изготовляемых на основе стекловолокна, синтетического, 
базальтового или углеродного волокна. 
Грунтовый анкер 
геотехническая конструкция, предназначенная для 
передачи осевых выдергивающих нагрузок от закрепляемой конструкции на несущие слои грунта 
только в пределах корневой части своей длины и 
состоящая из трех частей: оголовка, свободной части и корня. 
Гидроразрыв 
способ усиления грунтов, связанный с нагнетанием 
в скважину раствора (воды), с последующим образованием 
искусственной 
локальной 
трещины  
в грунтовом массиве, заполняемой раствором. 
Грунтовые нагели 
геотехническая 
конструкция 
для 
обеспечения 
устойчивости откосов и склонов, устраиваемая горизонтально или наклонно без дополнительного 
натяжения. 
Давление рабочее 
наибольшее избыточное давление участка трубопровода на всех предусмотренных в проектной документации стационарных режимах перекачки. 
Давление трубопровода испытательное 
максимальное давление, которому подвергается 
участок трубопровода при предпусковых испытаниях на прочность в течение требуемого времени. 
8 

Дюкер 
(«дюкер» – проводить) 
напорный трубопровод, прокладываемый под руслом реки или канала, по склонам и дну глубокой 
долины и оврага, под дорогой и т. д. 
Захватка траншеи 
фрагмент траншеи, разрабатываемый для последующего бетонирования или заполнения сборными 
элементами с омоноличиванием. 
Заглубление 
трубопровода 
расстояние от верха трубы до поверхности земли; 
при наличии балласта – расстояние от поверхности 
земли до верха балластирующей конструкции. 
Заземление анодное 
устройство, обеспечивающее стекание защитного 
тока катодной защиты в землю и состоящее из одного или нескольких анодных заземлителей. 
Защита катодная 
торможение скорости коррозионного процесса посредством сдвига потенциала оголенных участков 
трубопровода в сторону более отрицательных значений, чем потенциал свободной коррозии этих 
участков. 
Изгиб трубопровода 
упругий 
изменение направления оси трубопровода (в вертикальной или горизонтальной плоскостях) без использования отводов. 
Извлекаемый анкер 
грунтовый анкер (временный), конструкция которого позволяет извлечь его тягу полностью или частично (на свободной длине анкера). 
Кабель дренажный 
проводник, соединяющий минусовую клемму источника постоянного тока с трубопроводом (катодная дренажная линия) и плюсовую клемму – с 
анодным заземлением (анодная дренажная линия). 
Категория  
трубопровода 
(участка) 
показатель, обозначающий для рассматриваемого 
трубопровода (участка) выполнение определенных 
условий по прочности. 
Компенсатор 
специальная конструкция или участок трубопровода заданной кривизны, предназначенный для 
восприятия температурных перемещений. 
Карстовые пустоты 
пустоты, образующиеся в результате карстовых явлений, связанных с растворением природными водами горных пород. 
 
 
9 

Категория труб и СДТ классификационная группа труб и СДТ по возможности их эксплуатации в МГ, а также порядку их 
подготовки к применению. 
Компрессорная  
станция 
магистрального  
газопровода 
неотъемлемая и составная часть магистрального газопровода, обеспечивающая транспорт газа с помощью энергетического оборудования, установленного 
на компрессорной станции. КС служит управляющим 
элементом в комплексе сооружений, входящих в магистральный газопровод. Параметрами работы КС 
определяется режим работы газопровода. 
Компрессорная  
станция 
промежуточная (ПКС) 
компрессорная станция, которая предназначена для 
поддержания необходимого режима транспорта газа 
по всей длине магистрального газопровода. 
Коррозия 
самопроизвольное разрушение твердых тел, вызванное химическими и электрохимическими процессами, развивающимися на поверхности тела при его 
взаимодействии с внешней средой. Коррозионному 
разрушению подвержены металлы, бетон, строительный камень, дерево, некоторые пластмассы и другие 
конструкционные и строительные материалы. 
Контроль 
ультразвуковым 
методом 
ультразвуковой метод контроля качества (сплошности) буронабивных свай в условиях строительной 
площадки. 
Корень анкера 
часть анкера, передающая нагрузку от тяги анкера 
на грунт. 
Кожух защитный 
наружная стальная труба на участках прокладки 
нефтепродуктопровода по типу «труба в трубе»  
и соответствующая по прочности и герметичности 
требованиям, предъявляемым к рабочему нефтепродуктопроводу. 
Лупинг 
трубопровод, проложенный параллельно основному трубопроводу и соединенный с ним для увеличения его пропускной способности. 
Линейная часть 
основная составляющая магистрального трубопровода, непрерывная нить, сваренная из отдельных 
труб или секций и уложенная вдоль трассы тем или 
иным способом. 
10