Оборудование магистральных газонефтепроводов

МИНИCTEPCTBO НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 

 

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ АВТОНОМНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ  

УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ 

«СЕВЕРО-КАВКАЗСКИЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ» 

 
 
 
 
 
 
 
 
 

ОБОРУДОВАНИЕ МАГИСТРАЛЬНЫХ  

 

ГАЗОНЕФТЕПРОВОДОВ 

 
 

УЧЕБНОЕ ПОСОБИЕ 

(ПРАКТИКУМ) 

 
 

Направление подготовки 21.03.01 Нефтегазовое дело 

 

Направленность (профиль)  "Сооружение и ремонт объектов  

систем трубопроводного транспорта» 

 

Квалификация выпускника – бакалавр 

 
 
 

 

 
 
 
 
 
 

Ставрополь 

2020 

УДК 622.692(075.8)
ББК 39.77я73

О 22

Печатается по решению

редакционно-издательского совета
Северо-Кавказского федерального

университета

 
 

Рецензенты: 

канд. пед. наук, доцент И. В. Мурадханов, 

зам. начальника Ставропольского линейного производственного 

управления магистральных газопроводов В. В. Беликов 

(ООО «Газпром трансгаз Ставрополь») 

 
 

О 22 
Оборудование 
магистральных 
газонефтепроводов: 

учебное пособие (практикум) / авт.-сост.  Ю. Н. Прачев,  
А. В. Коломийцев. – Ставрополь: Изд-во СКФУ, 2020. – 127 с. 

 

Пособие разработано в соответствии с программой дисци
плины и СУОС и представляет практикум, который посвящен 
подбору и расчету оборудования магистральных газонефтепроводов; содержит вопросы по назначению и устройству оборудования, установленного на объектах магистральных газонефтепроводов, приведены основные технические характеристики различных 
видов оборудования, рассмотрены особенности его эксплуатации и 
обслуживания, представлены методики и примеры расчетов.  

Предназначено для студентов, обучающихся по направле
нию подготовки 21.03.01 Нефтегазовое дело, по направленности 
(профилю) «Сооружение и ремонт объектов систем трубопроводного транспорта». 

УДК 622.692(075.8) 

ББК 39.77я73 

 

Авторы-составители: 

канд. пед. наук, доцент Ю. Н. Прачев,  

ассистент А. В. Коломийцев 

 

© ФГАОУ ВО «Северо-Кавказский  

федеральный университет», 2020 

СОДЕРЖАНИЕ 

 

Предисловие .........................................................................

1.
Подбор запорной и регулирующей арматуры  ……...

2.
Расчёт пропускной способности регулирующих 

клапанов ………………………………………………………..

3.
Расчет газосепаратора ……………..……………..…

4.
Расчет процесса удаления капельной жидкости 

из газа …………..........................................................................

5.
Расчёт толщины обечайки и днища сосуда …………

6.
Расчёт остаточного ресурса сосуда ……………..……

7.
Расчет абсорбера ……………..……………..…………

8.
Расчет десорбера ……………..……………..…………

9.
Расчет печи регенерации диэтиленгликоля …………

10. Расчет теплообменника ……………..……………..…

Литература ……………..……………..……………..…….

4

7

17

27

31

39

43

48

73

92

119

125

 

 
 

ПРЕДИСЛОВИЕ 

 
В настоящее время огромное значение в народном хозяйстве 

страны играют такие источники энергии как нефть и газ. Ни для 
кого не секрет, что в результате переработки нефти получают топливо: бензин, керосин, дизельное топливо, а также масла для автомобильного и железнодорожного транспорта, самолетов, судов, 
передвижных электростанций. 

Нефть и газ используются как сырье в нефтеперерабатываю
щей и химической промышленности.  

Газ как топливо широко применяется в металлургической, 

химической и цементодобывающей промышленности, для выработки электроэнергии, используется в качестве автомобильного 
топлива и в быту. 

Эксплуатация существующих газонефтепроводов невозможна 

без применения современного оборудования, установленного на 
технологических объектах и линейной части магистральных газонефтепроводов и газонефтехранилищ, входящих в нефтетранспортную и газотранспортную системы Российской федерации. 

Студент должен хорошо знать научные основы, термины и 

понятия о применяемом при эксплуатации, ремонте и обслуживании оборудовании магистральных трубопроводов. Студент должен 
владеть методиками решения практических задач по расчёту параметров оборудования, по основам надёжности, техническому 
надзору и производственному контролю за состоянием оборудования газонефтепроводов. 

Для успешного освоения дисциплины обучающийся должен 

самостоятельно выполнять изучение рекомендуемой литературы 
по темам, подготовку к практическим занятиям, составлять конспекты. 

Настоящий практикум посвящен описанию основных видов 

оборудования, установленного на линейной части и технологических объектах магистральных газонефтепроводов, их технических 
характеристик и использованию в практических расчетах. 

Дисциплина относится к обязательным дисциплинам. Её 

освоение происходит в 6 семестре. 

Дисциплина «Оборудование магистральных газонефтепрово
дов» опирается на дисциплины: «Гидромашины и компрессоры в 

нефтегазовом деле», «Детали машин» и является специальной базой для изучения дисциплин «Автоматизация производственных 
процессов в трубопроводном транспорте». 

Целью изучения дисциплины является формирование набора 

системных знаний и представлений о методах применения оборудования для эксплуатации магистральных газонефтепроводов у 
будущего выпускника по направлению подготовки 21.03.01 
Нефтегазовое дело. 

Основные задачи изучения дисциплины: 
- усвоение студентами научных основ, терминов и понятий о 

применении оборудования магистральных трубопроводов; 

- освоение методик решения практических задач по расчёту 

параметров оборудования, по основам надёжности, техническому 
надзору и производственному контролю за состоянием оборудования газонефтепроводов;  

- формирование профессиональных компетенций будущего 

бакалавра по направлению подготовки: 21.03.01 Нефтегазовое дело, по направленности (профилю) «Сооружение и ремонт систем 
объектов трубопроводного транспорта»: 

ПК-3 способность эксплуатировать и обслуживать технологи
ческое оборудование, используемое при строительстве, ремонте, 
реконструкции и восстановлении нефтяных и газовых скважин, 
добыче нефти и газа, сборе и подготовке скважинной продукции, 
транспорте и хранении углеводородного сырья.  

ПК-10 способность оформлять технологическую и техниче
скую документацию по эксплуатации нефтегазопромыслового 
оборудования. 

ППК-1 уметь принимать меры по устранению причин откло
нений технологических параметров от заданных значений, контролировать эксплуатационные параметры работы основного и 
вспомогательного оборудования ПХГ. 

Дисциплина нацелена на подготовку бакалавров к: 
- применению комплексного подхода к решению различных 

научных и производственных задач нефтегазовой отрасли;  

- творческому решению научно-исследовательских и при
кладных проблем, возникающих в профессиональной сфере. 
 
 

В результате освоения дисциплины обучающийся должен: 
знать: основные понятия о оборудовании, применяемом при 

эксплуатации магистральных газонефтепроводов, его технических 
характеристиках и особенностях эксплуатации, обслуживания и 
ремонта; основные факторы, влияющие на выбор оборудования 
для подготовки и транспортировки жидких и газообразных углеводородов; особенности эксплуатации оборудования линейной 
части газонефтепроводов; особенности эксплуатации оборудования нефти и газоперекачивающих станций магистральных газонефтепроводов; 

уметь: выбирать технологическое оборудование, эксплуатируе
мое на технологических объектах и линейной части магистральных 
газонефтепроводов; осуществлять его эксплуатацию, обслуживание и 
ремонт; оформлять технологическую и техническую документацию 
по эксплуатации нефтегазопромыслового оборудования; использовать, технические характеристики и каталоги оборудования для проведения работ по техническому обслуживанию ремонту и диагностике газонефтепроводов и установленного на них оборудования в реальных условиях; намечать пути и выбирать средства развития достоинств и устранения недостатков; 

владеть: навыками подбора нефтегазопромыслового оборудо
вания, при эксплуатации технологических объектов и линейной части 
магистральных газонефтепроводов; навыками подбора оборудования 
для проведения работ по текущему и капитальному ремонту оборудования технологических объектов магистральных газонефтепроводов применительно к определённым условиям проведения работ; 
навыками теоретического и экспериментального исследования при 
подборе специализированых машин и оборудования. 

1. ПОДБОР ЗАПОРНОЙ И РЕГУЛИРУЮЩЕЙ 

АРМАТУРЫ 

 
Цель – изучить номенклатуру и конструкцию запорной и ре
гулирующей арматуры. 

Знания и умения, приобретаемые студентом в результате освое
ния темы семинара, формируемые компетенции или их части: 

- знания: номенклатура, назначение и конструкция запорной и 

регулирующей арматуры; 

- умения: подбирать запорную и регулирующую арматуру. 
Компетенции или их части: ПК-3, ПК-10, ППК-1. 
Актуальность темы семинара. Запорная арматура – служит 

для перекрытия потока транспортируемой среды, для переключения технологических линий, в случае изменения технологических 
процессов, используется в открытом или закрытом положении. 

Регулирующая арматура – используется во всех позициях 

между полностью открытым и полностью закрытым положениями. 

 

Теоретическая часть 

Выпускается следующая номенклатура запорной и регулиру
ющей арматуры: 

- задвижки шиберные с ручным и дистанционным управлением; 
- дроссели (штуцеры угловые) с ручным и дистанционным 

управлением; 

- клапаны обратные с автоматическим управлением; 
- клапаны игольчатые. 
Рабочая среда – газ, газоконденсат, нефть. 
Запорно-регулирующая арматура выпускается для работы в 

скважинных средах: 

- К1 – среда с содержанием СО2, до 6% по объему; 
- К2 – среда с содержанием H2S и СО2, до 6% по объему 

каждого; 

- КЗ – среда с содержанием H2S и СО2, до 25% по объему каж
дого. 

Запорно-регулирующая арматура выпускается для рабочих 

давлений–14 МПа, 21 МПа, 35 МПа, 70 МПа и 105 МПа. Запорнорегулирующая арматура соответствует требованиям стандарта АРI 
6А для уровней качества PSL1, PSL2, PSL3 и PSL3G и уровней 

эксплуатационных характеристик PR1 и PR2. Продукция выпускается для интервалов рабочих температур: от минус 60°С до плюс 
100°С, от минус 60°С до плюс 121°С для исполнений К1 и от минус 46°С до плюс 100°С, от минус 46°С до плюс 121°С для исполнений К2 и КЗ. Климатическое исполнение запорной и регулирующей арматуры–У1 и ХЛ1. 

Таблица 1.1  

Требования к материалам в соответствии со стандартом АРI 6А 

Класс 

материала

Минимальные требования к материалу

Корпуса, крышки, 

фланцы

Детали, контролирующие 

напряжение, штоки, подвески

АА – общая 
эксплуатация
углеродистые или низколегированные стали

ВВ – общая 
эксплуатация

углеродистые или низколегированные стали
нержавеющие стали
СС – общая 
эксплуатация
нержавеющие стали

DD – кислая 
среда·

углеродистые или низколегированные стали·

углеродистые или низколегированные стали··

EE – кислая 
среда·

углеродистые или низколегированные стали··
нержавеющие стали··

FF – кислая 
среда·
нержавеющие стали··
нержавеющие стали

 

Задвижки шиберные 
Задвижка с ручным приводом с уплотнением затвора «металл
металл» предназначена для установки в фонтанную арматуру или 
трубопровод, применяется в качестве запорного устройства для 
полного закрытия (открытия) потока рабочей среды. Завод производит задвижки разных исполнений, в зависимости от: 

- состава скважинной среды: КЛ, К2, К3; 
- конструкции уплотнения штока: пастовое и беспастовое; 
- конструкции уплотнения седла: радиальное, торцевое; 
- типа присоединительного места: фланцевые и бесфланцевые; 
Конструкция задвижек обеспечивает при необходимости за
мену уплотнения по штоку без демонтажа задвижки с фонтанной 
арматуры. Задвижки снабжены указателем положения шибера 
(рис.1.1). 

 

Рисунок 1.1. Задвижка шиберная: 1 – шибер; 2 – пластина  

направляющая; 3 – седло; 4 – корпус; 5 – кольцо; 6 – шток; 7 – пакет 

уплотнений; 8 – маховик; 9 – указатель; 10 – корпус подшипников;  

11 – крышка; 12 – масленка; 13 – кольцо 

 
Особенностью конструкции задвижки шиберной с пластовым 

пакетом уплотнений является возможность устранения утечек по 
штоку путем нагнетания пасты в пакет уплотнения (рис. 1.2). 

Особенностью конструкции задвижки шиберной для давления 

105 МПа является наличие уравновешенного штока, обеспечивающего снижение крутящего момента на маховике задвижки (рис. 1.3). 

Технические характеристики задвижек приведены в табл. 1.2. 
 

Рисунок 1.2. Задвижка шиберная 
с пластовым пакетом уплотнений

Рисунок 1.3. Задвижка шиберная 

для давления 105 МПа

 

Таблица 1.2 

Технические характеристики задвижек шиберных. Часть 1 

Условное 

обозначение

Условный проход, мм (дюйм)

Рабочее 
давление 
МПа (psi)

Класс материала по АРI 6А

Габаритные 
размеры, мм
Рис.

H
L
B

ЗМС-65х140 К2 65 (2 9/16)

14 (2000)

DD, EE
600
333 254 1.2

3МС100х140К1, К2, 
КЗ

100 (4 1/16)
AA, 
BB, 
DD 

EE, FF
820
435 364

1.2

ЗМС-150х140 
К1
150 (7 1/16)
AA
1145
562 540 1.2

3МС-65х210 К1, 
К2
65 (2 9/16)

21 (3000)

AA, 
BB, 
DD 

EE,
780
423 254 1.2

ЗМС-65х210 К1, 
К2·
65 (2 9/6)
AA, 
BB, 
DD 

EE,
630
350 254

ЗМС-80х210 К1, 
К2, КЗ
80 (3 1/8)
AA, 
BB, 
DD 

EE, FF
750
435 414 1.2

ЗМС-100х210 
К1, К2, КЗ
100 (4 1/16)
AA, 
BB, 
DD 

EE, FF
820
511 364

3МС-150х210 
К1
150 (7 1/16)
AA
1145
620 604 1.2