РАЗДЕЛ 9 ТРУБОПРОВОДНЫЙ ТРАНСПОРТ

9.3. КЛАССИФИКАЦИЯ И НАЗНАЧЕНИЕ ТРУБОПРОВОДНОГО ТРАНСПОРТА

В наше время нефте - и продуктопроводы классифицируют, как магистральные, подводящие и промышленные. В газовой промышленности различают магистральные и местные газопроводы.

Трубопроводы, предназначенные для перемещения жидкостей, знакомые нам из древних времен. Это были водопроводы, которые в наше время имеют огромное распространение. Но они не считаются транспортными коммуникациями. В современной транспортной терминологии под трубопроводным транспортом понимают трубопроводы в комплекте с другими средствами, которые предназначены для перекачки нефти, нефтепродуктов и газа.

Трубопроводный транспорт имеет самую низкую себестоимость транспортировки грузов.

Техническая база современного трубопроводного транспорта включает:

• трубопровод - это линейная магистраль из сваренных и изолированных труб с средствами электрической защиты. Разновидностью линейной части являются наземные и подземные переходы через реки, озера, протоки, болота, автомагистрали, железной дороги, имея, однако более сложную конструкцию;

• перекачивающие и компрессорные станции для транспортировки жидкостей и газообразных продуктов по трубопроводу, в качестве основных (начальных), и промежуточных станциях;

• линейные узлы, оборудование для соединения или разъединения параллельных или пересекающих магистралей и перекрытия отдельных участков линий при ремонте;

• линии электроснабжения, если силовые агрегаты (насосы, компрессоры) имеют электрический привод;

• линии связи для передачи необходимой информации, которая обеспечивает нормальное функционирования системы.

В систему технического оборудования нефтепроводов входят сооружения и оборудование для зневожування и дегазации нефти, особые емкости. Также решается задача промежуточного подогрева нефтепродуктов для уменьшения их вязкости. К такого типа «горячих» нефтепроводов относят уникальный нефтепровод Мангиншлак-Поволжье-Украина, протяженностью 2500 км. Здесь парафіністи нефти подогреваются до температуры +50°С. Соответственно на газопроводах сооружаются компрессорные учреждения сжатия газа, учреждения для очистки газа, оборудования для придания разного запаха, распределительные станции и прочее. Значительный эффект для повышения пропускной способности газопроводов дает охлаждения до 70° ...75°С.

Управление работой этих станций - дистанционное и осуществляется с главной насосной станции. В нефте - и газотранспортных системах используются стальные сварные трубы диаметром от 520 до 1020 мм.

Для низконапорных труб следует применять пластмассовые трубы, которые, как минимум, в 6-8 раз легче стальных и не подлежат коррозии.

Большая проблема - сохранность труб от внешней и внутренней коррозии. Для внешней защиты сейчас применяется покрытие горячим битумом и обматывание бумагой. Такой метод ненадежен, требует дополнительного оборудования для разогрев битума, нанесение его на трубы и обматывание бумагой. Полимерные пленки существенно уменьшают трудности при изоляции труб, их наносят непосредственно на трубопрокатных заводах. Готовые, еще горячие трубы, покрывают несколькими слоями полиэтиленовой пленки и эпоксидной смолой, в результате чего образуется прочный защитный слой толщиной 3...4 мм. Трубы укладывают в траншеи глубиной до 1 м от верхнего образующей трубы. Работы по подготовке траншеи и укладки в нее трубопровода выполняются с помощью комплекса специальных машин. В отдельных случаях трубопроводы укладывают на поверхность земли или поднимают на эстакады, а при пересечении водных преград проводят по дну реки, озера или протоков.

Рядом с трубопроводами, которые применяются для транспортировки жидких углеводородов и природного газа, являются сооружения трубопроводов для перекачки ряда других грузов. В числе этих грузов можно назвать: этилен, жидкий аммиак, растворы соли. В начале 80-х годов был построен большой трубопровод Тольятти-Одесса для транспортировки аммиака.

На трубопроводах большой длины промежуточные перекачивающие и компрессорные станции строят через 100-150 км. В качестве перекачивающих агрегатов применяют поршневые или центробежные насосы с электрическим, дизельным или газотурбинным поводом. Газокомпресори также имеют преимущественно елекричний или газотурбинный повод. Единичная мощность силовых агрегатов составляет 4-6 тыс. кВт, в отдельных случаях достигает 10 тыс. кВт и более.

Перед газопроводным транспортом становится проблема поставок газа на большие расстоянии, под большим давлением 100-120 атм (10-12 МПа). Отмечено, что в первых магистральных газопроводов поддерживалось рабочее давление 12-25 атм. Решением этой проблемы является увеличение рабочего давления в трубах при том же диаметре газопровода (1420 мм).

Построенные по трассе и в конце газопроводной магистрали разподільні станции, снижают давление газа и подают его в разподільну сеть потребителям.

Высокие экономические и технические показатели эксплуатации трубопроводного транспорта обусловили разработку трубопроводных систем для транспортировки штучных грузов в воде или другой жидкости.

Общая протяженность таких трубопроводов в мире достигает около 500 км. В основном они используются для транспортировки угля и рудных концентратов в водной среде.

Главным принципом работы установки является перекачки водновугільної пульпы с концентрацией угля до 50%. В Украине такого рода трубопровод используется в Кривом Роге, его длина 3 км и он предназначен для транспортировка железно-рудного концентрата. При использовании трубопроводного гидротранспорта для перемещения рудных концентратов, в отличие от угля, не возникает необходимость в создании дополнительных систем для подготовки пульпы.

Целесообразность сооружения каждой линии трубопровода для перемещения твердых веществ должно рассматриваться в зависимости от наличия железных дорог в данном районе, степени их перегруженности, обеспеченности водой и от других конкретных условий. Также следует иметь в виду, что практически полная автоматизация всех технологических процессов на трубопроводном гідротранспорті обеспечивает снижение трудовых затрат по сравнению с перевозками по железной дороге.

Одной из важнейших задач является обеспечение безаварийности функционирования жидкостных и газовых трубопроводных систем. Незаметное влияние сырья грозит значительными катастрофами, нарушениями экологического состояния местности. Для выявление необходим строгий контроль за исправностью труб и подходящее для этого оборудования. Учитывая значительную протяженность трубопроводов, возникает проблема наиболее скоростного поиска неисправностей и более более частой их инспекции. В этом отношении определенный интерес представляет метод дистанционного обнаружения испорченных газопроводов с помощью лазерного анализатора, который устанавливается в самолете, на котором облетают необходимые трассы трубопроводов. Сейчас много магистральных трубопроводов оборудованы телемеханічними устройствами и атоматами, которые позволяют включать вахту людей на промежуточных перекачивающих и компрессорных станциях. Такие системы не только обеспечивают оптимальное функционирования трубопроводов по всем заданным параметрам, но и ведут записи и обмен выполненной работы, одновременно анализируют производственную и экономическую деятельность.

В последние годы получил распространение трубопроводный контейнерный пневмотранспорт, который, как и трубопроводный гідротранспорт, имеет существенные преимущества по сравнению с другими транспортными средствами - высокую скорость доставки, непрерывность технологического процесса, полную автоматизацию труда и высокую ее производительность, исключение потерь груза, независимость от погодных и климатических условий.

Контейнерный пнемотранспорт используется в основном для обеспечения промышленных сочетаний. Системы трубопроводного контейнерного пневмотранспорта - это трубопроводы, в которых с потоком воздуха, создаваемого специальными станциями, передвигаются контейнеры на колесах со скоростью 50-60 км/ч. Кроме того, системы имеют станции погрузки и разгрузки, автоматическое управление и другие средства и устройства. Они могут перевозить значительные объемы сыпучих грузов от 1 до 5 млн. т в год на расстоянии 10-15 км. Системы, как правило, двухтрубные: по одному трубопроводу движутся груженые контейнеры, во втором противоположном направлении - пустые или с другим грузом.

Эффективность трубопроводного транспорта возрастает с увеличением диаметра труб. В нефтетранспортных и газотранспортных системах используются, как правило, прямошовные стальные трубы различного диаметра: в первой половине XX века преимущественно 520-1020 мм, в 70-е годы 1220 мм, в 80-е 1420 мм, применяют также трубы диаметром 1620 мм и 2000 мм, изучается возможность прокладки гигантских труб диаметром 2500 мм и более, но применение таких труб затрудняет совершенствование средств механизации работ.