Прокладка газопроводов в сейсмических районах

Самое сильное землетрясение в современной России произошло 28 мая 1995 года на Сахалине, в поселке Нефтегорск. Его магнитуда составила 7,6 балла. Населенный пункт был полностью разрушен за 17 секунд (рис.1), 2040 жителей погибли. Причина ужасающих последствий проста — здания в Нефтегорске были не сейсмостойкими.

Рис.1 Последствия землетрясения в Нефтегорске

СП 14.13330.2018 «Строительство в сейсмических районах. Актуализированная редакция СНиП II-7-81*» дает определение сейсмическому району — это район с установленными и возможными очагами землетрясений, вызывающими на площадке строительства сейсмические воздействия интенсивностью 6 баллов и более.

Рис.2 Сейсмическое районирование России

В России зоны высокой сейсмичности расположены на Кавказе, юге Сибири, вокруг Байкала, в Якутии, на Камчатке и Сахалине (рис.2). При этом уровень газификации Северо-Кавказского федерального округа составляет около 90 %. При этом 100 % технически возможный уровень сетевой газификации достигнут в Кабардино-Балкарии, Чечне, Северной Осетии и в Ставропольском крае, как раз в регионах с высокой сейсмичностью. На Дальнем Востоке и юге Сибири ситуация в части газоснабжения не столь хороша. Сахалин газифицирован на 64 %, на Камчатке процесс только начался. Также как и в республике Алтай, находящейся на юге Сибири. Совсем не газифицированы регионы за Байкалом: Бурятия, Забайкальский край. Иркутская область обеспечена природным газом только на 5%. Учитывая вышеизложенное, строительство газопроводов в сейсмичных районах будет вестись ускоренными темпами.

Резервирование газоснабжения

В сейсмичных районах есть риск разрушения газопровода при землетрясении, что требует специальных решений для обеспечения бесперебойного газоснабжения. Для городов с населением более 1 млн человек при сейсмичности района более 6 баллов, а также городов с населением более 100 тыс. человек при сейсмичности района более 7 баллов газоснабжение предусматривается от двух или более газораспределительных станций (рис.3)

Рис. 3 Газораспределительная станция в Адлерском районе Сочи

При этом газопроводы высокого и среднего давления необходимо закольцовывать с разделением их на секции запорной арматурой. Если населенный пункт нельзя подключить к двум и более ГРС, можно осуществлять газоснабжение от одного источника при наличии резервного топлива у потребителя, отключение которого недопустимо.

Переходы через естественные и искусственные преграды

Рис.4 Железная дорога в выемке (только надземная прокладка)

Переходы газопроводов через водные преграды шириной до 80 м при горизонте высоких вод 2%-ной обеспеченностью, овраги и железнодорожные пути в выемках (рис.4), на территориях сейсмичностью более 6 баллов выполняют:

• надземными из стальных труб;

• подземными из полиэтиленовых труб с удаляемым слоем.

При ширине переходов через водные преграды шириной более 80 м ГВВ 2%-ной применяют:

• надземную прокладку из стальных труб;

• подземную прокладку из стальных труб или полиэтиленовых с удаляемым слоем.

Ограничители перемещения опор при надземной прокладке газопровода должны обеспечивать его свободное перемещение и исключать возможность сброса с опор.

Контрольные трубки

Контрольные трубки необходимы:

• для отвода газа при нарушении целостности газопровода;

• для контроля его герметичности.

Рис. 5 Контрольная трубка 57 * 159

Над газопроводом располагается кожух из половины трубы (рис.5). В верхней части кожуха делается отверстие, к которому перпендикулярно приваривается труба меньшего диаметра, выходящая на поверхность. Сверху трубка закрывается, устройством, защищающим от атмосферных осадков. Если трубка выводится выше поверхности земли, ее конец изгибают на 180⁰ (рис.6).

Рис.6 Контрольная трубка на газопроводе

На подземных газопроводах при сейсмичности более 6 баллов контрольные трубки устанавливают:

• в местах пересечения с другими сетями инженерно-технического обеспечения;

• на углах поворотов газопроводов (кроме выполненных упругим изгибом);

• в местах разветвления сети;

• на переходах от подземной прокладки в надземную;

• в местах расположения переходов полиэтилен-сталь;

• в местах врезки;

• в местах подземных вводов в здания;

• на линейных участках стальных газопроводов в пределах поселений в характерных точках, но не реже чем через 100 м.

Требования к трубам для газопроводов

При сейсмичности более 6 баллов имеются особые требования к прочности самой трубы. В этом случае применяются полиэтиленовые трубы и соединительные детали с SDR не более SDR 11 из ПЭ 100 или из ПЭ 100/ПЭ 100-RC с коэффициентом запаса прочности не менее 3,2 для газопроводов, прокладываемых на территориях поселений, и не менее 2,0 — для межпоселковых газопроводов.

При среднем давлении газа и диаметрах 225 мм и менее следует применять полиэтиленовые трубы и соединительные детали из ПЭ 100 или ПЭ 100/ПЭ 100-RC с SDR не более 11, а при диаметрах свыше 225 мм — с SDR не более 17,6.

Толщина стенок стальных труб должна быть не менее 3 мм для труб диаметром до 50 мм, 4 мм — диаметром свыше 50 до 200 мм и не менее 6 мм — для труб диаметром более 200 мм.

Особые требования для не сейсмостойких зданий

Строительные нормы и правила не всегда были такими строгими, как в настоящее время. В прошлые годы в зонах с повышенной сейсмической опасностью строили здания, не готовые принять удар землетрясения. В том же Нефтегорске возводили панельные дома, не разрешенные в сейсмичных районах. Деревянные строения хорошо выдерживают тряску. Худшая ситуация наблюдается для бетонных и особенно кирпичных зданий (рис.7).

Рис.7 Разрушение не сейсмостойкого здания

При проектировании наружных газопроводов в районах с сейсмичностью 7 баллов и более:

• надземные газопроводы прокладывают от не сейсмостойких зданий и сооружений на расстоянии не менее 1,2 их высоты;

• газопроводы по стенам не сейсмостойких зданий и сооружений не прокладывают;

• подземные вводы газопроводов в не сейсмостойкие здания выполняют на участке протяженностью не менее 1,2 высоты здания.

Требования к конструкции газопровода

При землетрясении важна не только прочность конструкции, но и способность ее перемещения без разрушения. В сейсмичных районах выполняют подвижные соединения газопроводов с оборудованием, а также в местах прохождения через конструкции зданий и сооружений. В местах врезок газопроводов и подсоединения к оборудованию устраивают компенсационные участки за счет углов поворота или компенсаторов.

Вводы газопроводов в здания осуществляются через проемы, размеры которых должны превышать диаметр трубопровода не менее чем на 30 см, при этом ось газопровода должна проходить через центр проема.

Крепление надземных газопроводов к опорам должно быть свободным с предохранением труб от возможного сброса. Для гашения колебания надземных газопроводов устанавливают компенсаторы, уменьшают пролеты между опорами или увеличивают жесткость трубы.

 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