План-конспект урока на тему "Трубопроводы"

План урока теоретического обучения

Тема: 2.4. Трубопроводы.

Дата проведения урока: 16.11.2023г.                                                              № урока: 37

Профессия (специальность), код: 15.01.05 «Сварщик (ручной и частично механизированной сварки (наплавки)».

Предмет (дисциплина): МДК 01.02. Технология производства сварных конструкций.

Тема урока: Трубопроводы: назначение, типы, применение.

Тип (вид) урока: изучение нового учебного материала.

Уровень усвоения учебной информации: второй.

Цель и задачи урока:

Образовательная:

            Дать представление о типах, назначении трубопроводов, активизировать познавательную активность в технологии производства сварных конструкций. Способствовать формированию профессиональных компетенций в области технологии изготовления трубопроводов.

Развивающая:

 Продолжить развитие умения анализировать, формировать умения работы с литературой, таблицами, схемами и т.д. Способствовать развитию наблюдательности, технологического и творческого мышления.

Воспитательная:

Воспитывать чувство гордости за свою профессию, уважение к труду, развивать аккуратность, бережное отношение к материалам и чувство ответственности за выполняемую работу,  воспитывать дисциплину и аккуратность, коллективизм, взаимовыручку, готовность к социальному общению.

Метод(ы) обучения: объяснительно-иллюстрационный, ИКТ.

Средства обучения: компьютер, плакат, презентация.

По итогам обучения обучающийся должен:

Иметь представление: о назначении, типах и видах трубопроводов.

Знать: область применения трубопроводов.

Межпредметные связи: МДК 01.01, основы материаловедения.

Мотивация: Обеспечение возникновения у студентов мотива – внутреннего побудителя деятельности, придающего ей личностный смысл и соответствующего требованиям учения и будущей профессии.

Ход урока

Организационный момент - сегодня тема нашего урока «Трубопроводы: назначение, типы, применение»

Эта тема необходима для освоения вашей профессии, поэтому я рассчитываю на вашу помощь и заинтересованность. Надеюсь, что сегодня вы узнаете много нового и полезного.

Актуализация опорных знаний – фронтальная беседа с обучающимися.

Практически каждый человек ощущал на себе последствия аварий на трубопроводах. Даже протечка трубы холодного водоснабжения в квартире влечет за собой моральное потрясение, большие материальные затраты на ремонт своей квартиры, либо ремонт квартиры проживающих на нижних этажах соседей. Порывы магистральных трубопроводов крупных диаметров, которые перекачивают в огромные объемы нефти, газа, различные нефтепродукты, приводят к многомиллионным затратам, катастрофическим последствиям для окружающей среды, и, зачастую, к многочисленным человеческим жертвам. Основная причина аварий на внутрипромысловых трубопроводах – разрывы труб. Поэтому к трубной продукции, использующейся при прокладке трубопроводов, предъявляются жесточайшие требования к технологии их сборки и сварки.

Изучение нового материала

План – конспект урока

Значение слова Трубопровод.

Трубопроводом называется инженерное трубопроводное сооружение, состоящее из большого количества соединенных между собой труб определенного диаметра. Они представляют собой целостную трубопроводную систему и рассчитаны на передачу на значительные расстояния не только жидкостей, но также газообразных, сыпучих веществ.

Зарождение трубопроводного транспорта нефти в России.

Трубопроводный транспорт России имеет более чем вековую историю. У истоков создания трубопроводного транспорта был Д.И. Менделеев, считавший, что только строительство трубопроводов обеспечит надежную основу развития нефтяной промышленности и выведет российскую нефть на мировой рынок. Большой вклад в развитие нефтепроводного транспорта внесли В.Г. Шухов, С.Г. Войслав, К.И. Лисенко, Л.С. Лейбензон, М.И. Лазарев, И.П. Илимов и многие другие русские ученые, инженеры и изобретатели.

Появление трубопроводного транспорта связано с промышленным освоением нефтяных месторождений Баку и Грозного. В 60-е годы XIX столетия Бакинский район захлестывает нефтяной бум. Постоянные пожары, загрязнение жилых кварталов копотью и сажей заставили местные власти сосредоточить переработку нефти на удалении от города в так называемом Черном городе. Доставка нефти от промыслов к заводам Черного города осуществлялась в бочках и бурдюках на арбах. С 70-х годов бурдюки были вытеснены деревянными бочками емкостью 20-25 пудов. Этот способ доставки был чрезвычайно дорогим. Еще в 1863 году Д.И. Менделеев при посещении Баку рекомендовал построить трубопровод для перекачки нефти с промыслов на завод, что, по его мнению, позволило бы существенно сократить затраты на перевозку. Тогда предложение Дмитрия Ивановича Менделеева не было принято. В 1877 году в Баку открылось отделение Строительной конторы инженера, предприимчивого организатора технического производства, Александра Вениаминовича Бари, а главным инженером конторы становится Владимир Григорьевич Шухов. Со своими многочисленными идеями по применению новых технических средств и технологий А.В. Бари и В.Г. Шухов знакомят главу компании "Братья Нобель" Людвига Нобеля, действовавшего на нефтяном рынке Баку очень активно. Вскоре контора А.В. Бари получает подряд на строительство трубопровода от Балаханских промыслов к заводу Л. Нобеля в Черном городе пропускной способностью 80 тысяч пудов нефти в сутки. После подписания контракта 25-летний В.Г. Шухов получает полную свободу действий по проектированию и строительству этого трубопровода. Ему предстояло впервые в России спроектировать полный комплекс сооружений трубопровода и воплотить проект в жизнь. Поездка В.Г. Шухова в Америку накануне прибытия в Баку, безусловно, оказала влияние на эту работу. Ведь американцы практически осуществили идею Д.И. Менделеева, считавшего, что "необходимо, и даже крайне, проложить трубы и по ним вести сырую нефть до морских судов или до заводов, расположенных на море". Несколько позже Д.И. Менделеев писал по этому поводу: "Американцы будто подслушали: и трубы завели, и заводы учредили не подле колодцев, а там, где рынки, и сбыт, и торговые пути". Шухов активно приступает к организационным работам по подготовке к прокладке трубопровода. Трубы для нефтепровода были выписаны из Америки, поскольку по качеству, низкой цене, быстроте поставок они были вне конкуренции. Строительство трубопровода сопровождалось постоянным противодействием его противников - владельцев бондарных предприятий, контор по перевозке нефти и самих возчиков. Поджог строительного склада в Балаханах, нарушение целостности труб, множество других помех при строительстве вынуждают Л. Нобеля прибегнуть к таким мерам, как охрана трассы, перекупка возчиков. Трудности не сломили В.Г. Шухова, трубопровод был построен, и 1878 год вошел в историю как год строительства первого промыслового нефтепровода в России, а сам трубопровод явился родоначальником гигантской сети магистральных трубопроводов, эксплуатирующейся в настоящее время. В 1881 году В.Г. Шухов публикует свою работу "Трубопроводы и применение их в нефтяной промышленности", которая на многие десятилетия стала основным руководством по проектированию трубопроводов. К 1883 году общая длина нефтепроводов в Бакинском районе составила 96 км с общей пропускной способностью свыше 200 тысяч пудов нефти в сутки. Трубопроводы практически вытеснили все другие виды перевозок нефти. Одновременно со строительством промысловых трубопроводов обсуждается вопрос о дальнем транспорте нефти и нефтепродуктов по трубопроводам, поскольку с увеличением нефтедобычи в Баку все чаще и чаще возникали проблемы с отправкой нефти и керосина в другие районы России. Идея трубопровода постоянно обсуждалась среди прогрессивных ученых и политиков. К концу 1914 года общая протяженность нефте- и продуктопроводов в России составляла 1278,7 км. Для сравнения: в США общая протяженность трубопроводов составляла 14,000 км, в том числе магистральных 7,000 км. Уровень развития трубопроводного транспорта был явно не в пользу России, хотя уровень технической оснащенности был примерно одинаков. События, последовавшие после 1914 года, не были созидательными. Война, революция, вновь война, но уже гражданская, не способствовали строительству трубопроводов. С 1941 года нефтяная промышленность страны перестраивалась на военный лад. Фронт и тыл надо было обеспечить горючим, для этого следовало: во-первых, всемерно увеличить добычу нефти в старых нефтяных районах; во-вторых, резко повысить добычу нефти в новых нефтяных районах и, прежде всего, между Волгой и Уралом, а также на востоке. Особое место в истории трубопроводного транспорта занимает прокладка бензопровода по дну Ладожского озера. Этот трубопровод помог ленинградцам выдержать блокаду. Проект был подготовлен в сжатые сроки, поэтому многие узлы и элементы строили по эскизам. Он был сооружен за 43 дня – с 5 мая по 16 июня 1942 года. Ежедневно трубопровод подавал 400-600 тонн топлива в Ленинград. Бензопровод проработал без аварий более двадцати месяцев и отключен после снятия блокады. После войны интенсивный рост объемов нефтедобычи в районе между Волгой и Уралом и в новых районах требовал быстрейшего развития транспортных коммуникаций. Строятся новые нефтепроводы. К 1990 году изменившаяся политическая жизнь и экономические перемены привели к остановке строительства новых магистралей. В конце 1991 года с политической карты мира исчезает СССР. Пятнадцать новых государств разделили между собой общее имущество, в том числе и нефтепроводы. Единая нефтепроводная система осталась только в России. В некоторых странах - лишь часть магистральных нефтепроводов. Другие страны осуществляют транзит российской нефти. Происходит полная реорганизация нефтяной промышленности и в России. 1992 год считается началом эпохи трубопроводного транспорта новой России.

1.1  Развитие трубопроводного транспорта нефти в России     

Система магистральных нефтепроводов на территории бывшего СССР сформировалась в особых условиях размещения пунктов добычи и переработки нефти. Известно, что с экономической точки зрения трубопроводный транспорт является наиболее выгодным по сравнению с другими видами транспортировки нефти.

В 1863 году русский ученый Дмитрий Иванович Менделеев первым предложил идею использования трубопровода при перекачке нефти и нефтепродуктов, объяснил принципы строительства трубопровода и представил убедительные аргументы в пользу данного вида транспорта. Спустя 15 лет на Апшеронском полуострове был введен в эксплуатацию первый трубопровод протяженностью всего 12 км и диаметром 75 мм для перекачки нефти от Балаханского месторождения на нефтеперерабатывающие заводы Баку. Проект трубопровода был разработан знаменитым русским инженером В.Г.Шуховым. К концу прошлого столетия общая протяженность трубопроводов из районов Баку составляла 230 км, а их ежегодный объем перекачки - 1 млн. тонн.

В начале ХХ века в России были сооружены два основных трубопровода:

Баку-Батуми (1896-1906 гг.), протяженностью 833 км и диаметром 200 мм для перекачки 900 тысяч тонн керосина в год;( на то время самый протяженный в мире)

Махачкала-Грозный (1913-1914 гг.), протяженностью 162 км и диаметром 200 мм для перекачки 700 тыс. тонн нефти в год.

До 1917 года были построены нефтепродуктопроводы общей протяженностью 1300 км, средний диаметр труб составлял 197 мм. Однако эти трубопроводы не могли составить конкуренцию мощной системе железнодорожного транспорта. Так, например, в 1913 году по трубопроводу Баку - Батуми перекачивалось только 6% всей транспортируемой нефти.

Ключевой датой в истории развития трубопроводной системы России считается 17 марта 1920 года. В этот день был подписан правительственный указ о строительстве трубопровода от нефтяного месторождения Эмба до Саратова.

После окончания Гражданской войны была проведена реконструкция трубопроводов, построены новые магистрали на Кавказе, введены в эксплуатацию нефтепроводы Сабунчи - Баку, Хадыженск - Туапсе, Махачкала - Грозный. В 1925 году был спроектирован и построен магистральный нефтепровод Баку-Батуми, протяженностью 834 км и диаметром 250 мм с 13 насосными станциями, оборудованными плунжерными насосами с дизельным приводом. Позднее был построен трубопровод Грозный - Туапсе протяженностью 649 км, диаметром 250 мм, на трассе которого разместили 7 насосных станций. В 1936 году был введен в эксплуатацию магистральный нефтепровод Гурьев-Орск, протяженностью 709 км и диаметром 300 мм для транспортировки бакинской, а позднее эмбинской нефти на Орский НПЗ.

Дальнейшие успехи в развитии трубопроводного транспорта в России были связаны с освоением месторождений Башкирии, Татарстана и Самары. В 1936 году был построен первый подземный нефтепровод Ишимбай - Уфа, протяженностью 168 км и диаметром 300 мм для перекачки нефти из первых скважин "второго Баку" на Уфимский НПЗ.

До Второй мировой войны общая протяженность системы магистральных трубопроводов СССР составляла 4100 км, 70% которых применялись для перекачки сырой нефти.

В конце 40-х годов по мере освоения нефтяных месторождений Башкирии, Татарстана, Самары, Перьми и Оренбурга, а также месторождений Северного Кавказа началось активное строительство магистральных нефтепроводов.

Начало 50-х годов считается периодом интенсивной добычи нефти в Волго-Уральском районе. Для перекачки сырой нефти были построены нефтепроводы: Туймазы - Уфа-2 и 3, Бавлы - Куйбышев-1 и 2, Туймазы - Омск, Ромашкино - Куйбышев, Шкапово - Ишимбай, Куйбышев - Саратов, Субханкулово - Азнакаево - Альметьевск, Муханово - Куйбышев, Омск - Татарск, Ишимбай - Орск и др.

Развитие новых нефтяных месторождений и рост производства явились предпосылками для создания принципиально новых методов для перекачки нефти и нефтепродуктов, а также современного оборудования. Отличительными чертами того периода можно считать дальнейшую механизацию процесса сооружения трубопроводов, применения новых систем связи.

Таким образом, до 60-х годов основное развитие получали объекты магистрального транспорта в главных районах добычи нефти - Закавказье и Урало-Поволжье.

С конца 60-х годов создается система транзитных магистральных трубопроводов, первым из которых был нефтепровод Туймазы-Омск-Новосибирск. Эти годы можно считать новой и наиболее сложной стадией развития трубопроводного транспорта.

Разработка месторождений Западной Сибири стала началом расширения сети магистральных трубопроводов. С перемещением добычи нефти в Западную Сибирь происходит все большее географическое разграничение в размещении добычи и переработки нефти. Последняя в соответствии с курсом на строительство крупных НПЗ в районах потребления сосредотачивается в европейской части страны, на юге Сибири, в Средней Азии. Результатом такого размещения стала необходимость переброски крупных потоков нефти в эти районы. Появились трубопроводы большой протяженности и больших диаметров, а строительство трубопроводов и насосных станций стало проводиться в более сжатые сроки.

В тот период было построено 40 нефтепроводов диаметрами до 1000 мм: Туймазы - Омск-2 и 3, Горький - Рязань-1, Калтасы - Языково - Ишимбай, Альметьевск - Куйбышев-1 и 2, Альметьевск - Горький-2 и 3, Тихорецк - Туапсе, Малгобек - Тихорецкая, Ярославль - Кириши, Узень - Гурьев и др.

Первыми крупными нефтепроводами, обеспечивающими транспорт нефти из Западной Сибири, становятся нефтепроводы: Усть-Балык - Омск, Александровское - Анжеро-Судженск, протяженностью свыше 1000 км каждый. В 1964 году был сдан в эксплуатацию магистральный трубопровод "Дружба", общей протяженностью 4665 км (из них 3004 км по России) и диаметром 1200 мм, по которому нефть Татарии и Поволжья стала поступать в Чехословакию, Польшу, Венгрию и Восточную Германию.

В этот же период возникает проблема капитального ремонта трубопроводов, введенных в эксплуатацию в послевоенное время. В начале 60-х годов суммарный объем ремонтных работ на трубопроводах составил всего 30 км в год, т.е. возникла необходимость отказа от примитивных методов ремонта и перехода к более прогрессивным технологиям и оборудованию. Тогда же была разработана и выпущена первая специальная техника для ремонта трубопроводов. Разработки проводились НИИ Транснефть.

Особую значимость трубопроводный транспорт приобрел в период активного освоения тюменских месторождений. С увеличением добычи нефти в Западной Сибири основным направлением транспорта становится Европейская часть России. Отличительным признаком начала 70-х годов стали высокие темпы строительства нефтепроводов. Строятся сверхдальние транзитные магистральные нефтепроводы диаметрами 1000 и 1200 мм. В этот период было проложено более 3500 км современных подземных трубопроводов диаметрами 720, 1220 мм. Их доля составила 70% от общей протяженности системы магистральных трубопроводов, а грузооборот - 85% суммарного грузооборота.

Контроль над всеми магистральными трубопроводами как находящимися в эксплуатации, так и на стадии строительства осуществляло Министерство нефтяной промышленности СССР. В 70-м году в соответствии с Постановлением Совета Министров СССР от 30 октября 1970 года # 889 в рамках Министерства было сформировано Главное управление по транспортировке и поставке нефти (Главтранснефть), занимающееся вопросами проектирования, сооружения, эксплуатации и перспективным развитием нефтепроводной системы. Это управление со временем было преобразовано в АО "Транснефть".

В 1980-1988 гг. сооружаются северные магистральные трансконтинентальные трубопроводы: Сургут - Полоцк и Холмогоры - Клин, замкнувшие сеть магистральных нефтепроводов в единую систему нефтеснабжения страны.

За 20 лет (60-8--е годы) объем перекачки по нефтепроводам увеличился вдвое, грузооборот - в 5 раз, протяженность нефтепроводов составила 65000 км, число нефтеперекачивающих станций - 585.

В 1991 году одновременно с прекращением деятельности Министерства нефтяной промышленности СССР было ликвидировано его главное хозрасчетное управление по транспорту и поставкам нефти - Главтранснефть. В целях выполнения общесистемных функций и сохранения единства управления 16 предприятий нефтепроводного транспорта основали компанию "Транснефть", а на базе Главтранснефти - исполнительную дирекцию компании. Производственное объединение магистральных нефтепроводов Западной и Северо-Западной Сибири, ранее входившие в структуру Главтранснефти, один год функционировало как самостоятельное предприятие - "Сибнефтепровод".

В условиях рыночной экономики нефтяные и газовые производственные ассоциации получили право самостоятельно подписывать договоры с потребителями. Были организованы совместные производственные предприятия с участием иностранного капитала, самостоятельно выбирающие покупателя. В силу этих обстоятельств, с 1992 года оплата услуг по транспорту нефти стала производиться на основе тарифов.

На современном этапе функционирование системы нефтепроводов происходит в принципиально новых экономических и политических условиях. В связи с разделением трубопроводов по территориальной принадлежности между государствами - бывшими республиками СССР - в настоящее время только Россия обладает единой нефтепроводной системой.

Магистральные нефтепроводы акционерной компании по транспорту нефти "Транснефть" обеспечивают транспорт 99,5% добываемой в России нефти. Система магистральных нефтепроводов является естественной монополией и находится в государственной собственности и полностью контролируется государством. Контроль осуществляется посредством установления цен (тарифов) на транспортные услуги, распределением прав доступа к экспортным нефтепроводам, согласования инвестиций в нефтепроводный транспорт, также влияющих на тарифы.

Протяженность системы магистральных нефтепроводов АК "Транснефть", соединяющей практически все районы добычи нефти в России с центрами переработки и экспортными терминалами и обеспечивающей нормальное функционирование нефтяного рынка, составляет 48500 км.

2. Классификация трубопроводов

1.     Гидравлический пневматический трубопроводный транспорт

До недавнего времени перемещение жидких, сыпучих и газообразных материалов осуществлялось, как правило, железнодорожным, водным и автомобильным транспортом. Вместе с тем увеличивавшиеся с каждым годом объёмы перевозок указанных материалов начали требовать не только дальнейшего развития и совершенствования существующих транспортных систем, но и изыскания новых и эффективных способов транспортирования грузов, отличающихся простотой и высокими экономическими показателями.

В связи с этим большое значение стали иметь исследовательские и опытно-конструкторские работы в области трубопроводного транспорта контейнеров (ТТК). При этом исследуются два вида ТТК: напорный и безнапорный. В первом случае контейнеры транспортируются по трубопроводу под действием напора воды (гидравлический трубопроводный транспорт контейнеров(ГТТК)) или сжатого воздуха (пневматический трубопроводный транспорт контейнеров(ПТТК)). При безнапорном транспорте перемещение контейнеров осуществляется с помощью различного рода движителей или тяговых механизмов.

Лабораторные и опытно-промышленные испытания нового вида транспорта показали, что практическое применение ТТК позволяет не только освоить значительные грузопотоки, но и обеспечить при этом полную сохранность перевозимого груза и комплексную механизацию и автоматизацию всего транспортного процесса. Системам ТТК присуща универсальность, что даёт возможность одинаково успешно перемещать сыпучие, жидкие и другие материалы.

2.     Технологические трубопроводы

К технологическим трубопроводам относятся трубопроводы в пределах промышленных предприятий, по которым транспортируется сырье, полуфабрикаты и готовые продукты, пар, вода, топливо, реагенты и другие вещества, обеспечивающие ведение технологического процесса и эксплуатацию оборудования, а также межзаводские трубопроводы, находящиеся на балансе предприятия.

Технологические трубопроводы классифицируют по транспортируемому веществу, материалу труб, рабочим параметрам, степени агрессивности среды, месту расположения, категориям и группам.

1) по виду транспортируемой по ним продукции:

•        газопроводы,

•        нефтепроводы,

•        водопроводы,

•        воздухопроводы,

•        продуктопроводы.

2) по виду движения по ним жидкостей:

•        напорные трубопроводы;

•        безнапорные (самотёчные) трубопроводы.

3) по виду сечения:

•        трубопроводы круглого сечения;

•        трубопроводы не круглого сечения (прямоугольные, квадратные и другого профиля).

4) по материалу, из которого они изготовлены:

•        стальные (из углеродистой, легированной и высоколегированной стали);

•        из цветных металлов и их сплавов (медные, латунные, титановые, свинцовые, алюминиевые);

•        бетонные;

•        чугунные;

•        неметаллические (полиэтиленовые, поливинилхлоридные, стеклянные) и др.

5) По условному давлению транспортируемого вещества:

•        вакуумные, работающие при давлении ниже 0,1 МПа;

•        низкого давления, работающие при давлении до 10 МПа;

•        высокого давления (более 10 МПа);

•        безнапорные, работающие без избыточного давления.

6) По температуре транспортируемого вещества:

•        холодные (температура ниже 0 ° С);

•        нормальные (от 1 до 45 ° С) ;

•        горячие (от 46 ° С и выше).

7) По месторасположению трубопроводы бывают:

•        внутрицеховые, соединяющие отдельные аппараты и машины в пределах одной технологической установки или цеха и размещаемые внутри здания или на открытой площадке;

•        межцеховые, соединяющие отдельные технологические установки, аппараты, емкости, находящиеся в разных цехах.

3.     Магистральный транспорт

Магистральными называют трубопроводы, предназначенные для дальнего транспорта жидких, газообразных и твёрдых сыпучих продуктов, от мест их добычи, получения, переработки (условная начальная точка трубопровода) к местам потребления (условная конечная точка).

Наиболее широко трубопроводы используются для перекачки природных газов, нефтей и нефтепродуктов, однако по трубопроводам перекачивают на большие расстояния и воду (магистральные водоводы), уголь в виде водных суспензий (углепроводы), расплавленную серу, инертные сыпучие материалы. На десятки километров транспортируют по трубам минеральную воду, молоко и другие продукты.

Наконец, нельзя не отметить, что своевременная и наиболее надёжная доставка горючего для снабжения быстро перемещающихся воинских частей может быть осуществлена в основном с помощью так называемых полевых нефтепродуктоводов. Этот способ доставки горючего используется в армиях и флотах многих стран.

Все перечисленные выше виды трубопроводов относятся к сухопутным трубопроводам, так как прокладываются по территории материка.

Увеличение мировой добычи нефти и газа в шельфах и акваториях океанов и морей потребовало прокладки магистральных трубопроводов под водой как с заглублением их в грунт, так и без заглубления. Такие трубопроводы называют морскими. Иногда магистральный трубопровод имеет морскую и сухопутную часть. Такой трубопровод называют сухопутно-морским.

Магистральный трубопровод — сооружение линейного типа, представляющее непрерывную трубу, вдоль которой размещаются сооружения, обеспечивающие перекачку транспортируемого продукта при заранее заданных параметрах (давлении, температуре, пропускной способности и т.п.). В отличие от других линейных сооружений, таких, как автодороги, железные дороги, магистральный трубопровод в течение всего срока эксплуатации находится в сложном напряжённом состоянии под воздействием внутреннего давления перекачиваемого продукта и работает как сосуд высокого давления.

4. Коммунально-сетевые

Их можно увидеть везде, где есть многоквартирные дома. Они предназначены для подачи воды жильцам и вывода отходов бытового характера.

Такие системы нелегко монтировать, поскольку они будут иметь множественные разветвления, изгибы, переходы, распределительные и соединительные места, в случае протечки которых нужно будет постоянно менять прокладки.

При производстве коммунально-сетевых трубопроводов применяют износостойкую сталь, устойчивую к различным повреждениям.

5. Судовые

Из названия можно понять, что их предназначение – доставлять разные вещества на судах. Применение их возможно только в том случае, если они будут подходить под все предъявляемые критерии – диаметр, назначение, протяженность, эксплуатационные характеристики.

6 Машинные

В отличие от всех других видов, эта разновидность представлена самыми маленькими размерами. Они есть в любом самоходном механизме или транспортном средстве. По таким трубам к деталям передаются смазочные вещества, подводится жидкость или топливо.

Классификация трубопроводов по давлению

Если рассматривать классификацию трубопроводов по давлению, то можно выделить три их основные разновидности:

o    низкого давления, до 12 атмосфер;

o    среднего, 12–25 атм.;

o    высокого, показатель будет превышать отметку в 25 атмосфер.

Материалы для труб.

Основное вещество, которое применяется в ходе изготовления труб — это высококлассная сталь. Марки этого вещества могут быть различными, что связано с толщиной стенок, рабочим давлением, условиями эксплуатации. В зависимости от способа изготовления выделяют трубу бесшовную и сварную (достигается при помощи сварки).

Обе этих категории производятся промышленным способом из стали разных марок: начиная от углеродистой и заканчивая высоколегированной. Широкий ассортимент трубопроводной продукции приводит к необходимости тщательного подбора крепежных элементов, соединительных конструкций.

В последнее время наблюдается тенденция к применению стальных труб большого диаметра, имеющих специальное внутреннее покрытие в виде изоляционных материалов. Один слой является металлическим, а другой — из неметаллического материала, который устойчив к воздействию коррозии. К числу таких материалов можно отнести резину, эбонит, фторопласт, полиэтилен, стеклянные эмали. Такие специальные покрытия наносятся на внутреннюю поверхность трубы в виде жидкой массы, а впоследствии подвергаются обжигу для придания прочности.

В технологических трубопроводах возрастает использование такого вещества, как пластик, который гораздо легче металла и не подвержен коррозионным явлениям. Полимеры проще в обработке и монтаже, что приводит к снижению затрат на производство и установку. Полиэтиленовые изделия сохраняют высокую эластичность и одновременно необходимый уровень жесткости.

Отдельного внимания заслуживают металлополимерные трубы. Они имеют сложную структуру и состоят из нескольких слов различного материала. Отличаются высокой термостойкостью, прочностью, пропускной способностью. На стенках не образуются минеральные отложения, а также можно не опасаться за появление коррозии. Они крайне удобны в транспортировке и монтажных работах.

Основные тенденции в применении материалов для труб в современной промышленности:

• снижение расхода дорогостоящих цветных металлов и стали;
• повышение срока службы;
• борьба с коррозионными процессами;
• обеспечение высокой теплоизоляции;
• устойчивая пропускная способность.

Изготовление трубопроводов.

К производству трубопроводов предъявляются очень высокие требования, учитывая агрессивную окружающее пространство в виде рабочих жидкостей, газа. Поэтому трубопроводы должны быть очень прочными, зачастую толстостенными и способными выдерживать высокое давление газа или жидких сред. Многие из таких трубопроводов пролегают под водой или глубоко в земле, что увеличивает риск деформации вследствие прогиба. Именно поэтому процесс изготовления трубопровода регламентируется строгими стандартами, а все изделия проходят обязательные испытания.

Трудности не заканчиваются на стадии изготовления трубопровода, а продолжаются еще и во время монтажа. Наиболее сложными и ответственными являются монтажные работы, проводимые под водой. Перемещение и обустройство газовых труб требуют соблюдения высочайших мер безопасности. Гораздо проще обстоит дело с трубопроводами, которые прокладываются по суше. Это касается и строительства, и монтажа. Здесь не требуется трубоукладочных кораблей, которые непосредственно выполняют монтаж трубопровода под водой на глубине десятков и сотен метров.

Отдельного внимания заслуживает процедура сварки труб друг с другом, после чего формируется единая газовая система. В сваренном виде они обязаны выдерживать давление и вес транспортируемых жидкостей, а еще условия внешней среды, в которой находятся.

Прокладка технологических трубопроводов может выполняться под землей, над землей, в траншеях или лотках. Способ выбирается на базе множества факторов: рельеф местности, уровень грунтовых вод, естественный уклон почвы, особенности обслуживания, диаметр трубы, протяженность. Если будут транспортироваться нефтепродукты, газ, то специалисты учитывают вязкость материала. Когда вязкость небольшая, то уклон должен составлять не менее, чем значение 0,002. Для вязкий — этот показатель составляет не менее 0,02. Это связано с условиями высвобождения доставленных трубопроводом нефтепродуктов или газа.

Маркировка

Особое внимание уделяется маркировке трубопроводов, которая помогает установить специалистам, какие именно материалы переправляются по системе. Ее наносят вблизи месторасположения соединительных элементов трубопровода. Она имеет вид дроби, где в числителе указывается информация о технологической установке, а в знаменателе — шифр самой линии.

Схема маркировки трубопровода должна быть унифицированной в соответствии с требованиями СНиПов. Это все отображается в проектной документации на строительство и прокладку трубопровода. Места с маркировкой на трубах обводятся яркой несмывающейся краской. Для дополнительной сохранности трубопровод обрабатываются бесцветным лаком.

Каждая маркировка трубопровода включает в себя информацию о серийном нумерации для технологической установки, номерах постановочных блоков, нумерации трубопроводных линий. Наноситься на трубопровод она может не только краской, но и по технологии выбивания.

Цветовая маркировка трубопровода предполагает применение определенного цвета в зависимости от транспортируемого вещества и его назначения. В случае аварии или внештатной ситуации на трубопроводе она помогает обслуживающему персоналу избежать более серьезных последствий аварии. Основные цвета обозначают следующие материалы:

• красный — пар (может быть перегретым, насыщенным, влажным и т.д.);
• зеленый — вода (техническая, питьевая, сточная и пр.);
• желтый — газы горючие и негорючие (к примеру, углекислый газ, аммиак, водород, хлор, ацетилен);
• синий — воздух в сжатом виде, в вакууме, атмосферный, кислород;
• фиолетовый — щелочи и растворы на их основе в органическом и неорганическом виде;
• оранжевый — кислоты органические и неорганические, кислотные растворы;
• коричневый — жидкости горючие и негорючие (масла, эмульсии);
• серый — разнообразные прочие материалы;
• черный — нефть и нефтепродукты.

В заключении хочу сказать:

Мы изучили историю развития и классификацию трубопроводного транспорта.

Благодаря этому мы ещё раз убедились в большом количестве преимуществ трубопроводного транспорта и, следовательно, в его безусловной перспективности. Назначение трубопроводов с каждым годом расширяется—от транспорта горючих газов и нефтей до продуктов питания. Область их применения охватывает все районы территории РФ и стран СНГ—от центральных, хорошо освоенных, до областей, где трубопроводы практически являются одним из первых объектов инженерной деятельности человека. К таким районам относятся районы Крайнего Севера, пустыни. Трубопроводы пересекают горы и реки, непроходимые болота и топи.

        В настоящее время и в обозримом будущем только они смогут обеспечить непрерывную доставку нефти и газа в центральные районы страны. Поэтому необходимо постоянное совершенствование методов проектирования, строительства и эксплуатации трубопроводов с целью повышения их надёжности и эффективности, снижения энергозатрат на перекачку, затрат материальных и трудовых ресурсов на сооружение, сокращения времени строительства, увеличение срока службы без капитального ремонта (на данный момент срок эксплуатации трубопроводного транспорта составляет приблизительно 20 лет), уменьшения или полного устранения вредного воздействия на природу, её растительный и животный мир.

Для закрепления нового материала.

1. Какие основные виды сварки применяют при трубопроводных работах?
2. В чем заключается подготовка труб под сварку?
3. В чем заключаются особенности центровки стыков труб?
4. Как выполняют газовую сварку трубных конструкций?
5. Как выполняют дуговую сварку трубных конструкций?

           Подведение итогов урока.

           Подача домашнего задания.