4.6 Трубопроводный транспорт

Трубопроводный транспорт является важнейшей составной частью топливно-энергетического комплекса России. Этот магистральный вид транспорта не является универсальным, как, например, железнодорожный или автомобильный, так как специализируется на перемещении узкого набора грузов.

В зависимости от рода транспортируемого груза трубопроводы делятся на: газопроводы, нефтепроводы, нефтепродуктопроводы и др.

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. Другими словами, здесь нет подвижного состава, пути и т.п.

«Подвижной состав» - это сам трубопровод, в котором груз перемещается под давлением.

Магистральный трубопровод – это трубопровод, по которому груз доставляется от места добычи до регионов потребления.

Магистральные трубопроводы классифицируют по диаметру труб и сложности укладки на трассе.

В настоящее время преобладают трубопроводы из стальных труб диаметром 1020, 1220, 1420 мм.

Ввиду того, что основные месторождения нефти и газа 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.

Трубопроводный транспорт характеризуется самыми высокими темпами развития. Это относится, прежде всего, к развитию сетей газопроводов как единственному экологически безопасному и экономически целесообразному способу транспортировки газа.

Расширение сети трубопроводов вызвано, в том числе, необходимостью снятия нагрузки по перевозке нефти и нефтепродуктов с железнодорожного, речного и автомобильного транспорта.

Крупнейшими трубопроводами России являются:

• нефтепровод «Дружба» протяжённостью около 6 тыс. км, который является крупнейшей системой трубопроводов в мире. Он снабжает нефтью страны восточной Европы (Германию, Польшу, Чехию, Словакию, Венгрию);

• трансконтинентальный газопровод Уренгой-Помары – Ужгород длиной 4450 км.

Общая протяжённость магистральных трубопроводов России составляет более 221 тыс. км, в том числе 155 тыс. км газопроводных магистралей, 46,7 тыс. км нефтепроводных, 19,3 тыс. км нефтепродуктопроводных.

Газ, нефть, нефтепродукты – главные грузы трубопроводного транспорта, хотя его применяют также для доставки твердого сырья и материалов в потоке воды (пульпы), жидкого и газообразного кислорода, соли и мела (в растворе) и даже жидких продовольственных продуктов (минеральной воды, молока и др.).

К основным технико-эксплуатоционным особенностям и достоинствам трубопроводного транспорта относится следующее:

• возможность повсеместной укладки трубопровода (на земле, под водой, на болотистых местах, участках вечной мерзлоты);

• низкая себестоимость транспортировки;

• высокая производительность труда;

• сохранность качества, благодаря полной герметизации труб;

• меньшая, чем на других видах транспорта, материало- и капиталоёмкость;

• полная автоматизация операций по наливу, перекачке, транспортировке и сливу;

• малочисленность обслуживающего персонала;

• непрерывность процесса перекачки;

• отсутствие отрицательного воздействия на окружающую среду;

• эффективность работы на любых расстояниях транспортировки и др.

Относительные недостатки трубопроводного транспорта:

• узкая специализация перевозимых грузов (преимущественно жидкие и газообразные).

• для рационального использования требуется мощный устойчивый поток перекачиваемого груза;

• возможности утечки жидкости или газа (экологическая проблема).

Технологический процесс работы трубопроводного транспорта характеризуется непрерывностью перекачки грузов.

С целью повышения производительности трубопровода, а нередко и просто для осуществления перекачки (например, особо вязких сортов нефти) возникает необходимость изменения физико-химических свойств жидких грузов. Так, в отдельных случаях необходимо осуществить подогрев или понижение температуры, обезвоживание, смешение, дегазацию и другие технологические действия с грузом.

Например, различные газы требуют разной для сжижения температуры (бутан – минус 40⁰ С; пропан – минус 45⁰ С; аммиак – минус 33⁰ С), а парафинистая нефть требует подогрева до 50⁰ С.

В состав сооружений трубопроводного транспорта входят перекачивающие станции на трубопроводах (через каждые 100-150 км), резервуарные парки (ёмкости), компрессорные, распределительные станции и другое оборудование, обеспечивающее технологический процесс транспортировки.

К основным показателям работы трубопроводного транспорта относят: объём перевозок; грузооборот; пропускную способность трубопроводов.

Пропускная способность трубопровода – это количество газа, нефти, нефтепродуктов, твёрдых веществ в тоннах или кубических метрах, перемещаемых за определённый период времени.

Проблемы и тенденции развития трубопроводного транспорта следующие:

• необходимость повышения пропускной способности трубопроводов за счёт увеличения давления и диаметра труб, строительства вторых линий;

• увеличение мощности насосных станций, защита труб от внутренней и внешней коррозии;

• поиск материалов, снижающих или исключающих коррозию. Характерный пример: коррозионный металл в России ежегодно «съедает» до 15 млн.т стали;

• создание прочных, дешёвых и тонкостенных труб;

• защита труб от турбулентности, уменьшающей скорость движения, а следовательно, и производительность трубопроводов;

• изменение способа спайки и сварки швов для повышения безопасности;

• быстрый поиск неисправностей в трубопроводе;

• расширение номенклатуры перевозимых жидких нефтяных и твердых грузов и др.

Остаётся сложной проблема сокращения (уменьшения) количества персонала, работающего, как правило, вахтовым методом на промежуточных компрессорных станциях. Для этого ведутся исследования по широкому внедрению средств автоматизации по управлению трубопроводами. Острой проблемой является «возраст» трубопроводов. 70% отечественных нефтепроводов имеют срок эксплуатации более 20 лет, тысячи километров трубопроводов имеют коррозионный износ до половины толщины их стенок.

Эта обстоятельство требует ремонта, замены, модернизации трубопроводных транспортных систем и строительства новых.

Перспективы развития магистральных нефтепроводов страны строятся на основе анализа прогнозных балансов добычи и потребления нефти, тенденций потребности в нефти на мировых рынках, фактического состояния системы магистральных нефтепроводов, также обеспечения экономической безопасности России.

В рамках развития газотранспортной системы страны для обеспечения поставок газа потребителям осуществляется и разрабатывается ряд проектов по строительству магистральных газопроводов. Предусматривается существенное развитие газотранспортных систем в Восточной Сибири и на Дальне Востоке, для чего потребуется построить более 7 тыс. км магистральных трубопроводов.