Трубопроводный транспорт

Основные этапы развития

Трубопроводы как коммуникации, предназначенные для перемеще­ния жидкостей, известны с древнейших времен. Считается, что пер­вый нефтепровод длиной 6,5 км был построен в 1865 г. в США. В Рос­сии первый нефтепровод с трубой диаметром 100 мм и протяженно­стью 12 км соединил в 70-х годах прошлого столетия Балахнинские промыслы с нефтеперерабатывающим заводом в районе Баку. В 1897— 1909 гг. был проведен нефтепровод для перекачки керосина от Баку до Батуми (850 км) с трубами диаметром 200 мм, спроектированный и построенный под руководством выдающегося русского инженера, В. Г. Шухова. Позднее были сооружены относительно небольшие тру­бопроводы от новых нефтяных промыслов к портам и городам и среди них: Грозный—Петровск—порт (Махачкала), Доссор—Ракуша и некоторые другие.

Газопроводного транспорта Россия не имела если не считать небольшие линии местного значения для передачи газа, получаемого путем перегонки угля, древесины, нефти.

Стремительный рост добычи нефти обусловлен всем ходом научно-технического прогресса. Нефть — основа современного автомобиль­ного и авиационного транспорта. Она необходима и всем другим отраслям народного хозяйства как топливо и химическое сырье.

Резкое повышение удельного веса газа в топливном балансе стра­ны связано с исключительной эффективностью газа как топлива. Себестоимость добычи газа (по тепловому эквиваленту) почти в 13 раз ниже себестоимости добычи угля и в 3 раза ниже себестоимости добычи нефти. Производительность труда на добыче природного газа в 25 раз выше уровня, достигаемого при добыче угля, и в 3 раза выше, чем при добыче нефти. Газ — чистое и удобное топливо для потребите­ля. Он в высшей степени транспортабелен. Газ — прекрасное сырье для химической промышленности.

В послевоенный период в связи с открытием и освоением новых месторождений нефти были резко увеличены и одновременно были расширены работы по строительству новых нефтепроводов и продуктопроводов. Основные линии предназначались для снабжения нефтью с «Второго Баку» нефтеперерабатывающих заводов в Ярославле, Горьком, Рязани, Москве и др.

Развертывалось сооружение нефтепроводов и в других нефтедобы­вающих районах страны.

Выдающимся событием в истории развития трубопроводного транс­порта нашей страны следует считать сооружение в 1960—1964 гг. круп­нейшей в мире по протяженности и мощности нефтепроводной системы «Дружба» с трубами 1020 мм, осуществленной совместными усилия­ми Советского Союза, ПНР, ГДР, ЧССР, ВНР общей протяженностью 5116 км. Перекачечные станции с агрегатами производительностью 7000 м³/ч были размещены через 80—100км и питались электроэнергией от специально сооруженной линии электропередачи. В первой половине 70-х годов была введена в действие вторая очередь нефтепровода «Дружба». Позднее протяженность названной системы пре­высила 10 тыс. км нефтепроводов.

По мере освоения месторождений Сибири синхронно решалась задача транспортирования нефти из этих районов. Нужно иметь в ви­ду, что в этой части страны совершенно отсутствовали какие-либо дру­гие виды грузового транспорта, способного обеспечить перевозку добываемого топлива в указанных количествах. Поэтому были приня­ты меры к строительству нефтепроводов в тяжелейших условиях необжитости, бездорожья и сурового климата.

В кратчайший срок была создана сеть таких трубопроводов для доставки нефти в Тюмень, Омск, Анжеро-Судженск, Уфу, Альметьевск. В частности, самотлорская нефть получила выход на восток, на запад и на юг. В числе этих трубопроводов следует выделить магистрали Усть-Балык—Альметьевск протяженностью 2200км, введенный в 1973 г., и Самотлор—Куйбышев длиной 2263 км, вступивший в строй в 1976 г.

Значительно позднее началось строительство газопроводов. Пер­вые газопроводы появились в годы Великой Отечественной войны. Осенью 1944 г. было принято решение о начале строительства первого.крупного магистрального газопровода Саратов—Москва протяжен­ностью 800 км, который вступил в строй в июне 1946 г.

В последующие 10 лет были построены новые крупные газопро­воды. В 1956 г. вступил в строй новый более мощный магистральный газопровод Ставрополь—Москва протяженностью 1254 км с трубами 720 мм. В 1958 г. было принято решение, о строительстве 37 маги­стральных газопроводов для газоснабжения энергетики, промышлен­ности и городов. Уже в 1960г. общая протяженность газопроводов в. стране достигла 21 тыс. км. С 1960 г. в практике сооружения газопро­водов стали применяться впервые и мире трубы диаметром 1020 мм. Большой прирост в добыче и транспортировании газа дала Западная Сибирь.

Технические средства трубопроводного транспорта

Нефте- и продуктопроводы классифицируют как магистральные, подводящие и промысловые. В сфере газовой промышленности, различают магистральные и местные газопроводы.

Протяженность магистральных трубопроводов составляет 250 тыс. км, из них газопроводы 175 тыс. км, нефтепроводы 55 тыс. км, нефтепродуктопроводы 20 тыс. км.

Техническая база современного трубопроводного транспорта слож­на и достаточно разнообразна. Основными элементами технического оснащения трубопроводного транспорта являются:

собственно трубопровод, представляющий собой магистраль из сваренных и соответствующим образом изолированных труб с устройст­вами электрозащиты и линиями связи. По существу разновидностью линейной части являются наземные и подземные переходы через реки, озера, проливы, болота, автомагистрали, железнодорожные пути и т. п., имеющие, однако, более сложную конструкцию;

перекачивающие и компрессорные станции для транспортирования жидких или газообразных продуктов по трубопроводу в виде головных (начальных) и промежуточных станций;

резервуарные парки;

газораспределительные станции;

линейные узлы, представляющие собой устройства для соединения или разъединения параллельных или пересекающихся магистралей и перекрытия отдельных участков линии при ремонте. В комплекс технического оснащения нефтепроводов входят обо­рудование и сооружения для обезвоживания и дегазации нефти, подо­грева вязких сортов нефти (продуктов), особые емкости и многое дру­гое. Соответственно на газопроводах сооружаются компрессорные станции компримирования (сжатия) газа, установки для осушения и очистки газа, оборудование для придания газу резкого запаха (одоризация), распределительные станции и др.

В нефте- газотранспортных системах используются, как правило, стальные прямошовные сварные трубы диаметром от 520 до 1420 мм. В обычных топографических и геологических условиях покрытые ан­тикоррозийными составами трубы укладываются в траншее глубиной до 1 м от верхней образующей труб. Работы по подготовке траншеи и укладке в нее трубопровода осуществляются с помощью комплекта специальных машин. В отдельных случаях трубопроводы укладывают­ся на поверхности земли или поднимаются на эстакады, а при пересечении водных преград проводятся по дну рек, озер и морских про­ливов.

На трубопроводах большого протяжения перекачечные и компрессорные станции сооружаются в начале (головные станции) и по трассе трубопровода (промежуточные) через каждые 100—150 км. В качест­ве перекачечных агрегатов применяются поршневые или центробежные насосы с электрическим, дизельным или газотурбинным приводом. Газокомпрессоры также имеют преимущественно электрический или газотурбинный привод. Единичная мощность силовых агрегатов составляет 4—б тыс. кВт, а в отдельных случаях достигает 10 тыс. кВт и выше.

В первых магистральных, газопроводах поддерживалось рабочее давление в основном 12—25 атм. На последующих оно было повышено в 2 раза. В современных системах давление в магистралях существенно выше. Сооружаемые по трассе и в конце газопроводной магистрали распределительные станции понижают давление поступающего к ним газа и подают его в распределительную сеть потребителям.

Краткая характеристика трубопроводного транспорта, достоинства и недостатки

Основным назначением трубопроводного транспорта является транспортировка нефти и газа. По магистральным трубопроводам перемещается 100% добываемого газа, 99% нефти, более 25% продукции нефтепереработки. В общем объеме грузооборота трубопроводного транспорта доля газа составляет 55,4%, нефти – 40,3%, нефтепродуктов – 4,3%.

Ввиду того, что основные месторождения нефти и газа в России находятся в весьма отдаленных от потребителей районах Севера и Сибири, значение трубопроводного транспорта очень велико. Его доля в работе транспортной системы страны постоянно возрастает, и в 2013 г. составила по грузообороту 49,4 % (2513 млрдткм), а по объему перевозок около 13,5 %, включая нефте- и газопроводы (1095 млн тонн).

К основным технико-экономическим особенностям и пре­имуществам трубопроводного транспорта относят:

* возможность повсеместной прокладки трубопроводов;

* массовость размеров перекачки;

* самую низкую себестоимость транспортировки (если принять среднюю себестоимость перевозок на транспорте за 100%, то на трубопроводном транспорте она составит 30%, на железнодорожном — 80%, на автомобильном — 1600%);

* полную герметизацию, что дает абсолютную сохранность качества и ко­личества грузов; полную автоматизацию операций по наливу, сливу и перекачке;

* меньшие капитальные первоначальные вло­жения;

* независимость от климатических условий, а также отсут­ствие отрицательного воздействия на окружающую среду при со­ответствующей изоляции и малочисленность обслуживающего персонала;

* эффективность перевозок на любых расстояниях перекачки.

Основные недостатки:

*узкая специализация по ви­дам грузов;

*возможность утечки жидкости или газа (экологическая проблема);

*неэффективность транспортировки малых объемов;

*сложность и низкая эффективность транспортировки вязких сортов нефти.