Надземные газопроводы

Газопроводы можно прокладывать в грунте или над землей. В настоящее время подземная прокладка газопроводов является предпочтительной. Трубы в грунте не портят архитектурный облик, не мешают проезду автотранспорта и проходу людей.

Рис.1 Надземный газопровод требует ремонта

В то же время в прошлые годы во многих сельских населенных пунктах газовые сети прокладывались надземно. Так дешевле. Не требуется раскопка траншей, не нужна электрохимическая защита от коррозии, трубы не надо изолировать. Правда, в процессе эксплуатации происходят повреждения газопроводов при наезде автотранспорта и падении деревьев. Другая проблема — разрушение лакокрасочного покрытия и необходимость регулярной окраски. Или просто опоры падают (рис.1).

На сегодняшний день надземные газопроводы прокладывают по стенам газифицируемых зданий, внутри жилых кварталов, а также на отдельных участках трассы, в том числе на переходах через естественные и искусственные преграды, при пересечении сетей инженерно-технического обеспечения. Еще надземная прокладка применяется в скальных грунтах, на заболоченных участках и в других сложных грунтовых условиях, а также для газопроводов в промышленных зонах.

Надземные газопроводы прокладывают двумя способами:

• на опорах;

• по стенам зданий.

В первом случае трубу удерживает на себе грунт, во втором – построенные человеком здания и сооружения. Также способы прокладки отличаются конструкциями, обеспечивающими устойчивое положение газопровода в пространстве. Кроме описанных, к надземным относятся газопроводы, проложенные по поверхности земли без обвалования, когда трубу просто кладут на грунт. Редко, но такой способ встречается. Кстати, самый дешевый в строительстве, так не надо копать траншею, не нужны опоры и т.д.

Надземные газопроводы на опорах, колоннах, эстакадах

Чаще всего надземно газопроводы прокладывают на опорах из труб. Их конструкция описана в типовой серии 5.905. – 18.05 «Узлы и крепления газопроводов. Выпуск 1. Рабочие чертежи» (рис.2).

Рис.2 Чертеж опоры газопровода

Газопровод укладывается на полку 3 и удерживается хомутом 2, который крепится болтами. Хомут должен быть свободным и не прилегать к газопроводу. Тогда труба газопровода может перемещаться при изменении температуры, компенсируя термическое расширение металла. Полка приваривается к трубе 1, которая устанавливается в котловане и заливается бетоном М100 (класс В 7,5). Это дешевый каменный строительный материал, для приготовления которого используется цемент марок 400 или 500, песок или песко-гравийная смесь и щебень. Интересный факт: самый древний бетон обнаружен археологами при раскопках в поселке Лепенски Вир в Сербии, его относят к 5600 году до н. э.

Рис.3 Опора УКГ-12

Иногда газопровод прокладывают на стойках. Для изготовления стоек УКГ-12 все по той же типовой серии 5.905. – 18.05 используется уголок (рис.3). Условный проход труб, прихватываемых хомутами, может быть от 250 до 1000 мм. Опоры УКГ-12 устанавливаются на железобетонное основание и крепятся к нему анкерными болтами.

Рис.4 Опора УКГ-4

Для крепления газопровода на железобетонных колоннах служат опоры УКГ-4, УКГ-5 и УКГ-6 типовой серии 5.905. – 18.05. УКГ-4 и УКГ-5 применяют на горизонтальных участках, УКГ-6 — на вертикальных. Рама и консоль, на которую укладывается газопровод, изготавливаются из уголка, а хомут — из круга. УКГ-4 применяется для фиксации труб условным проходом от 50 до 250 мм, а УКГ–5 — от 300 до 500 мм. УКГ-6 позволяет крепить вертикальные газопроводы условным проходом от 50 до 500 мм.

Высота газопроводов на опорах

Высоту от уровня земли до низа газопровода, прокладываемого на опорах, принимают в соответствии с таблицей 1.

Таблица 1

Чаще всего газопровод на опорах прокладывают на высоте 2,2 м. Вы спросите: почему так далеко от поверхности земли, ведь средний рост большинства людей меньше? А баскетболисты выше 2 м встречаются не часто. И не переломятся, если надо пройти, то нагнутся. Но дело в том, что в России зимой выпадает снег. Даже если его утоптать, за отопительный период накапливается серьезная прибавка к уровню грунта. Вот под нее и добавляют дополнительные сантиметры, которые увеличивают стоимость строительства газопровода. Ведь каждый сантиметр опор — это дополнительные расходы на трубы для них.

Рис.5 Грузовик зацепил переход газопровода через автодорогу

Для автодорог обязательной является высота прокладки в 5 м. Причем, даже в этих случаях умудряются снести газопровод. Поднимет грузовик кузов и поехал вперед. Как видно на рисунке 5, заодно потащил за собой целую паутину труб. Зато можно утверждать, что качество сварных соединений на высоте, обрывов нет.

Рис.6 Габаритный знак «ограничение высоты»

В местах нерегулярного проезда автотранспорта можно сокращать высоту прокладки до 3,5 м. При этом на газопроводе устанавливают опознавательные знаки, ограничивающие габариты транспорта (рис.6).

На свободной территории при отсутствии проезда транспорта и прохода людей можно прокладывать газопровод на высоте не менее 0,35 м от поверхности земли (при ширине группы труб до 1,5 м) и не менее 0,5 м (при ширине группы труб более 1,5 м). Такую прокладку именуют «на низких опорах», ее часто применяют на межпоселковых трассах и на территориях промышленных зон.

Прокладка газопроводов по кровлям

Допускается прокладка газопроводов низкого и среднего давления по стенам и кровлям газифицируемых жилых, административных и бытовых зданий непроизводственного назначения, общественных зданий, для подачи газа к крышным котельным (рис.7).

Рис.7 Газопровод по кровле к ГРПШ крышной котельной

Как вариант, можно размещать такие сети в целиком проветриваемых нишах на фасадах зданий с обеспечением доступа для обслуживания и ремонта. Высота прокладки газопровода над кровлей здания — не менее 0,5 м.

Разрешена транзитная прокладка газопроводов по кровлям производственных зданий. Ее применяют, когда на трассе находится цех, которому газ не нужен. Ведь часто бывает, что проще при строительстве подняться вверх, пересечь кровлю и опуститься вниз, чем обходить здание по периметру.

Правда, возникает вопрос, как газопроводы на кровлях и, главное, по стенам вверх обслуживать. Альпинистов среди газовиков нет, а вот осмотр технического состояния надземного газопровода не реже одного раза в год никто не отменял. Видимо, по этой причине в СП 62.13330.2011* с 2021 года установлены дополнительные требования.

Трубопроводы к крышным котельным рекомендуется:

• изготавливать из коррозионностойкой стали с увеличенной на 30% относительно расчетной толщиной стенки;

• 100% стыков подлежат контролю физическими методами.

Прокладка газопроводов по стенам

Наружные газопроводы по мере возможности стараются прокладывать по стенам, что уменьшает расходы на строительство. Ведь в этом случае несущая конструкция уже есть. Кроме того, сами опоры занимают место и часто мешают в условиях ограниченного пространства населенных пунктов.

Рис.8 Крепление УКГ-2

Для крепления труб к стенам применяют конструкции, предусмотренные все той же типовой серией 5.905. – 18.05. Самая простая по устройству — опора УКГ-2 (рис.8), она изготавливается из уголка и круга для хомута. УКГ-2 достаточно для фиксации газопровода диаметром от 50 до 300 мм. Конец опоры заделывается в стену на бетонном растворе М100 (рис.9).

Рис.9 Крепление опоры УКГ-2

Другой часто применяемой опорой является УКГ-8, представляющая собой консоль с подкосом (рис.10). Используется при строительстве газопроводов условным проходом от 300 до 500 мм. Крепится сваркой на металлические конструкции сооружений либо отдельно стоящие стальные стойки.

Рис.10 Опора УКГ-8

Компенсация температурного расширения

Надземные газопроводы подвергаются большим перепадам температуры. Зимой они остывают до температуры окружающего воздуха, которая может опускаться до минус 30 ⁰С и ниже, а летом нагреваются на солнце выше 50 ⁰С. Коэффициент линейного расширения углеродистой стали в зависимости от марки составляет 0.0000116-0.000013 1/⁰С. Прямолинейная стальная труба длиной 100 м при перепаде температур в 80 ⁰С удлиняется и укорачивается на 90–100 мм, что приводит к ее деформации. Для надземных труб возможно падение с опор.

Для уменьшения перемещений и снижения температурных напряжений в газопроводе на трассе устанавливают, кроме скользящих промежуточных опор, неподвижные опоры. Неподвижные опоры делят трубопровод на самостоятельные участки. Они фиксируют отдельные точки трассы и воспринимают усилия, возникающие при различных схемах компенсации тепловых удлинений.

Рис. 11 П-образный компенсатор на газопроводе

Для защиты трубопроводов от температурных деформаций предусматривается самокомпенсация за счет поворотов трассы и установки П-образных компенсаторов (рис.11).

Надземные газопроводы транспортируют горючий газ, поэтому при их размещении необходимо соблюдать нормативные расстояния до зданий, сооружений и инженерных коммуникаций. Об этом расскажем в следующей статье.

 Автор статьи: Вершилович Владислав Адамович

- Место работы - ООО «Газпром газораспределение Нижний Новгород»

- Автор популярных книг и учебных пособий по устройству и эксплуатации газового оборудования

Пройдите курсы по промышленной безопасности
И получите удостоверение

Подробности здесь