Вибір траси газопроводу та технологічної схеми
Вступ
Термін "корозія" походить від латинського слова "corrodere", що означає "поїдати". Найбільш відомою формою корозії є ржавіння заліза і сталі. Аналогічні процеси протікають і з іншими металами, а також з неметалічними матеріалами, наприклад пластмасами, бетоном і керамікою. Згідно з визначенням термін "корозія" означає процес. Цей процес полягає у фізико-хімічній реакції між матеріалом і навколишнім середовищем і призводить до змін у властивостях матеріалу. Результатом є "корозійний ефект", звичайно шкідливий, але іноді й корисний. Прикладами шкідливих корозійних ефектів є псування матеріалу, забруднення навколишнього середовища продуктами корозії й порушення функцій системи (наприклад, теплової електростанції), фізико-хімічними складовими частинами якої є й матеріал, і навколишнє середовище. Корозійне руйнування залишків, типу залишених у сільській місцевості порожніх консервних банок, кинутих машин являє собою приклади корозійних ефектів, які можна вважати корисними.
Корозія металів призводить до більших порушень у житті суспільства.
Надійність конструкцій перебуває під загрозою. Це стосується, наприклад, до підземних водопроводів, які можуть виходити з ладу через корозію. Іншим прикладом може бути електронне обладнання, на важливі контрольні функції якого може вплинути корозія; морські нафтові платформи, що працюють у надзвичайно важких коррозійнно-небезпечних умовах; ядерні електростанції, де корозійні ушкодження можуть призвести до дорогих аварій, у деяких випадках абсолютно неприпустимимих з погляду безпеки. Перерви виробництва, викликані корозією, здобувають усе більш серйозне значення для суспільства, оскільки використовуються усе більш складні конструкції.
Зрештою, корозія приводить до втрат енергії, головним чином тієї, яка затрачається в процесі виробництва металів з руд. Однак можуть втрачатись й метали. Як правило, метали не вдається заново одержати із прийнятним енергетичним виходом з корозійних продуктів, які розносяться водою й вітром.
Може постраждати навколишнє середовище. Наскрізна корозія підземних нафтових цистерн може бути прикладом загрози ґрунтовим водам.
Було зроблено багато спроб оцінити витрати суспільства, пов'язані з корозією. Це є витрати на захист від корозії, вартість заміни ушкоджених корозією частин, збитки від різних неполадок у результаті корозії: зупинок виробництва або аварій, що приводять до нещасних випадків або руйнувань. Оцінки приводять до висновку, що загальні річні витрати у зв'язку з корозією в розвинених країнах становлять близько 4 % валового національного продукту. Частина цих витрат неминуча, було б економічно нереально повністю виключити корозійне руйнування. Проте, безперечно можна значно скоротити втрати за рахунок кращого використання тих знань, якими ми сьогодні маємо; відповідно одній з оцінок, близько 15 % корозійних витрат віідносяться до цієї категорії.
Враховуючи соціальне значення корозії, важливо, щоб кожний інженер за час навчання був обізнаний у питаннях корозії, і щоб усі доступні відомості можна було б легко відшукати й застосувати на практиці. Однак технічний прогрес постійно породжує нові корозійні проблеми, розробляються нові матеріали, добре відомі матеріали використовуються в нових конструкціях, створюються нові корозійні середовища. Із цієї причини поточний рівень знань недостатній і потрібні подальші дослідження й досягнення в області корозії як доповнення до технічного прогресу в цілому.
Основною причиною корозії металу трубопроводів і резервуарів є термодинамічна нестійкість металів. Саме тому переважна більшість металів у земній корі перебуває у зв'язаному стані у вигляді окислів, солей і інших з'єднань. Згідно із другим законом термодинаміки, будь-яка система прагне перейти зі стану з більшою енергією в стан з меншою енергією.
Підводячи підсумки вищесказаному, можна зробити невтішний висновок, що корозія трубопроводів — процес неминучий. Однак знання людей про механізм корозії, може загальмувати його таким чином, щоб забезпечити збереження працездатності трубопроводів протягом досить тривалого часу.
Існують безліч захисних покриттів для трубопроводів, резервуарів і обладнання. Усі вони повинні задовольняти наступні основні вимоги:
Мати високі діелектричні властивості;
Бути суцільними;
Мати добру адгезію до металу трубопроводу;
Бути водонепроникними;
Мати високу механічну міцність і еластичність;
Бути термостійкими;
Конструкція покриття повинна бути порівняно простою, а технологія їх нанесення — допускати можливість механізації.
Матеріали, що входять до складу покриття, повинні бути недефіцитними, а саме покриття — недорогим і довговічним.
Вибір траси газопроводу та технологічної схеми
В даному пункті курсової роботи розглядається магістральний газопровід “Ковель-Росш” . Загальна довжина даної дільниці становить 450 км. Дана ділянка газопроводу “Союз” проходить через чотирии області України: Волинська, Львівська, Івано-Франківська, Закарпатська.
По території Волинській області довжина даної дільниці становить 110 кілометрів; по Львівській області- 195 області; по Івано-Франківській області-100 кілометрів; по Закарпатській області-45 кілометрів.
Даний участок газопроводу проходить по гірській місцевості 120 кілометрів (26,7%), а по рівнинній місцевості довжина складає 330 кілометрів (73,3%).
Початок даної ділянки починається на від м. Ковель із компресорної станції поблизу м. Ковель.
На 30 км газопровід перетинає залізничну дорогу Ковель-Чернівці , та регіональну автомобільну дорогу Ковель-Львів у Волинські області.
На 75 км траси , газопровід перетинає магістральний автомобільний шлях Київ-Варшава на півдні Волинської області.
На 130 км траси , газопровід перетинає магістральний автомобільний шлях Сокіль-Тернопіль на півночі Львівської області.
На 210 км газопровід перетинається з нафтопроводом Одеса-Броди , а неподалік 235 км перетинає залізничну магістральну дорогу Тернопіль-Хмельницький де і одночасно перетинає магістральний автомобільний шлях на західній частині Хмельницької області.
Біля 250 км газопровід перетинає залізничну дорогу та магістральний автомобільний шлях Львів-Чернівці у центрі Івно-Франківської області.
На 270 км траси газопровід перетинає магістральну залізничну дорогу Львів - Івано-Франківськ , яка розташована у східній частині Львівської області.
За 290 км траси газопровід перетинає магістральну залізничну дорогу Чоп-Львів , нафтопровід « Дружба » і магістральний автомобільний шлях Ужгород-Львів.
Закінчується дана ділянка магістрального газопроводу на Заході , у м. Росош , тобто компресорною станцією м. Ужгород , звідки газ який транспортується цим магістральним трубопроводом потрапляє у країни Європейського союзу.
Таким чином , на даній ділянці магістрального газопроводу встановлено 4 компресорних станцій.
2 Характеристика грунтів по трасі як корозійного середовища
Ґрунти являють собою капілярно-пористі, часто колоїдні системи, пори яких заповнені повітрям і вологою, причому вода з частками ґрунту може бути зв'язана фізико-механічно або у вигляді поверхневих плівок, фізико-хімічно і хімічно. Ґрунтова корозія залежить від багатьох факторів, до яких належать: хіміко-мінералогічний склад, показник рН, вологість, вміст газів, структура, електропровідність та бактеріальний склад.
Лінійна частина магістрального трубопроводу знаходиться в різних грунтових, геологічних, кліматичних умовах, перетинає природні та штучні перешкоди, що в свою чергу вимагає застосування різного протикорозійного захисту на окремих ділянках.
Від Ковеля до м. Камянка-Бузька Львівської області газопровід прокладений в чорноземах. Для цього типу грунту питомий електричний опір складає 30 Ом*мм2/м, середньорічна температура грунту+10ºС.
Від м. Камянка-Бузька до с. Отинія Івано-Франківської області трубопровід прокладений переважно в сірих лісових грунтах.У лісостеповій зоні середньорічна температура грунтів +8ºС. Питомий електричний опір лесу та лесовидних суглинків 40 Ом*мм2/м.
Частина газопроводу в районі Отинія- Богородчани проходить переважно через гірську місцевість зі скелястими гірсько-лісовими грунтами, середньорічна температура яких становить +6ºС; питомий опір грунту приймаємо 50 Ом*мм2/м.
Таким чином, для подальших розрахунків будемо користуватися наступними значеннями питомого електричного опору ґрунту на окремих ділянках газопроводу:
- ПК 0 – ПК 77: чорнозем, ρ =30 Ом*мм2/м, Tc=10 °C;
- ПК 77 – ПК 310: лісовидний ґрунт, ρ =40 Ом*мм2/м;Tc=8 °C;
- ПК 310 – ПК 450: скелястий ґрунт, ρ =50 Ом*мм2/м; Tc=6 °C.