6. Трубопроводный транспорт

Трубопроводный транспорт развился за последние 50 лет в связи с изменением топливно-энергетического баланса: доля угля,

древесины и торфа снизилась с 80 до 22%, доля нефти и газа, наоборот, увеличилась до 78 %. Особенно высокими темпами идет рост добычи и потребления природного газа. По тепловому эквива­ленту себестоимость добычи газа в 13 раз ниже угольной и в 3 раза ниже нефтяной. Производительность труда при добыче газа в 25 раз выше, чем при добыче угля, и в 3 раза выше, чем при добыче нефти.

Трубопроводный транспорт отличается от остальных видов транспорта тем, что он не соответствует полностью понятию «транспорт», так как подвижной состав и специально приспособ­ленные под него пути сообщения в этом виде транспорта совме­щены в одно понятие «трубопровод».

Техническое оснащение: трубопроводный транспорт представляет собой трубопровод из сварных, как правило, стальных труб раз­личного диаметра с антикоррозийным покрытием и насосных стан­ций, расположенных на трубопроводе через каждые 100–140 км и работающих в автоматическом режиме. При перекачке газа на трубопроводе также устанавливают через каждые 200 км компрес­сорные станции для сжатия (сжижения) газа, что повышает про­изводительность перекачки.

К устройствам трубопроводного транспорта относятся также линейные узлы для соединения и разъединения параллельных или пересекающихся магистралей и перекрытия отдельных участков, в том числе при ремонте или авариях. В комплекс технического оснащения входят также средства связи для передачи информа­ции, обеспечивающей функционирование всей системы, и со­оружения для изменения физического состояния нефти или газа, например для поддержания определенного уровня температуры, очистки газа и т.д.

Ввиду того что основные месторождения нефти и газа в Рос­сии находятся в районах Севера и Сибири, роль трубопроводного транспорта для доставки этих грузов неоценима: по трубопрово­дам транспортируется около 95 % сырой нефти, весь природный газ и более 2/3 добываемого топлива. Трубопроводный транспорт характеризуется самыми высокими темпами развития. Это отно­сится, прежде всего, к развитию газопроводной сети.

Доля трубопроводного транспорта в общем объеме перевозок постоянно растет (табл. 4).

Расширение сети трубопроводов вызвано, в том числе, необ­ходимостью снятия перевозки нефти и нефтепродуктов с желез­нодорожного, речного и автомобильного транспорта. Грузонапря­женность нефтепроводов составляет 7,3 млн. т-км/км, а железной дороги – примерно 16,0 млн. т-км/км. Естественно, необходимо расширение сети газопроводов как единственного экологически безопасного и экономически целесообразного способа транспор­тировки газа.

Таблица 4.

Главными трубопроводами России являются:

1) крупнейший нефтепровод мира «Дружба» от Самары до стран Восточной Европы длиной 5116 км для снабжения нефтью Гер­мании, Польши, Венгрии, Чехии и Словакии (3445 км нефтепро­вода находится на территории нашей страны);

2) трансконтинентальный газопровод Уренгой – Помары – Ужго­род, длиной 4450 км;

3) нефтепровод «Транссибирский» по маршруту Туймазы – Ир­кутск длиной 3700 км;

4) нефтепровод «Союз» от Оренбурга до западной границы на­шей страны протяженностью 2750 км;

5) нефтепровод Ямбург – западная граница длиной 4605 км для продажи нефти в Германию, Францию, Австрию, Швейцарию и другие страны;

6) нефтепровод Мангышлак – Поволжье – Украина, длиной 2500 км.

Строятся новые трубопроводные нитки Западная Сибирь – Центр, Ямал –Запад и др.

Проектируется трубопровод в обход Украины через Польшу в западные страны.

Основные технико-эксплуатационные особенности и достоинства трубопроводного транспорта:

– трубопровод может быть проложен на земле, под водой, на болотистых местах и участках вечной мерзлоты на специальных подпорках и т.п.;

– объемы перекачки не ограничены;

– полная сохранность качества и количества грузов благодаря герметизации труб и станций;

– отсутствие отрицательного воздействия на окружающую среду;

– автоматизация операций по сливу, наливу (начально-конеч­ные операции) и перекачке;

– самая низкая себестоимость и самая высокая производитель­ность труда, что связано не в последнюю очередь с небольшим количеством людей, необходимых для выполнения перекачки;

– незначительная зависимость от климатических условий, что делает процесс перекачки непрерывным;

– меньшие, чем в другие виды транспорта, капиталовложения;

– более короткий путь по сравнению с водными видами транс­порта;

– эффективность работы на любых расстояниях перевозки и др.

Рис. 6. Классификация трубопроводного транспорта

Относительные недостатки трубопроводного транспорта:

– неуниверсальность, так как перевозятся грузы ограниченной номенклатуры, преимущественно жидкие и газообразные;

– возможность утечки жидкости или газа (экологическая проб­лема).

Технология работы трубопроводного транспорта характеризует­ся непрерывностью перекачки грузов. Для повышения производи­тельности трубопровода, а иногда и просто для осуществления перекачки (например, особо вязких сортов той же нефти), возни­кает технологическая необходимость изменения физико-химиче­ских свойств грузов, так как температурный режим, или вязкость, либо другие особенности при их добыче могут отрицательно вли­ять на производительность подвижного состава. Поэтому в отдель­ных случаях необходимо осуществлять подогрев или понижение температуры, обезвоживание, смешение, дегазацию (разложение отравляющих веществ, выделяемых химическими соединениями, до нетоксичных продуктов) и другие действия. Например, сорт парафинистой нефти подогревается до 50 °С, различные газы тре­буют разной температуры для сжижения (бутан сжижается при -48 °С, пропан – при -45 °С, а аммиак – при -33 °С).

Проблемы и тенденции развития трубопроводного транспорта:

– повышение пропускной способности трубопроводов за счет уве­личения давления и диаметра труб или строительства вторых линий;

– увеличение мощности насосных станций;

– создание прочных, дешевых и тонкостенных труб;

– защита трубы от внутренней и внешней коррозии⁸, что связа­но с особенностями металла, агрессивностью среды, и в том чис­ле с блуждающими токами, характерными для городов;

– поиск материалов, снижающих или исключающих коррозию;

– защита груза от турбулентности, уменьшающей скорость дви­жения, а следовательно, и производительность;

– укладка труб в местах залегания нефти и газа, особенно в усло­виях вечной мерзлоты;

– замена металла для строительства труб;

– изменение способа спайки и сварки швов для повышения без­опасности;

– быстрый поиск неисправностей в трубопроводе;

– расширение номенклатуры перевозимых жидких не нефтяных и твердых грузов и др.

Классификация трубопроводного транспорта представлена на рис. 6.