4.5. Система газопроводов

Газ нельзя долго накапливать, поэтому развитие сети газопроводов имеет очень большое значение. Общая длина газопроводов СССР составляла к 1990 г. 180 тыс. км. В Советском Союзе была создана Единая система газоснабжения с общими центрами управления, что позволяет менять направление подачи газа, ликвидировать колебания в его поступлении. Ее характерной чертой является радиальная направленность веток газопроводов от месторождений Западной Сибири, Украины, Северного Кавказа, Поволжья, Средней Азии, Коми в центральные районы и на Урал, таким образом, природный газ в СССР подавался в крупные промышленные и вместе с тем дефицитные по топливу районы страны.

Позже отдельные ветки объединялись и кольцевались, что и привело к созданию Единой системы. В России после распада СССР осталась лишь часть Единой системы:

· Центральная система (Ставрополь - Москва, Краснодар - Серпухов - Санкт-Петербург, Ростов-на-Дону - Донецк, Ростов-на-Дону - Луганск);

· Западная система (Коми - Белоруссия и страны Балтии);

· Поволжская система (Саратов - Москва, Саратов - Ярославль - Череповец, Оренбург - Самара, Минибаево - Казань - Нижний Новгород);

· Кавказская система (Ставрополь - Грозный, Майкоп - Невинномысск, Владикавказ -Тбилиси);

· Уральская система (Газли - Челябинск - Екатеринбург);

· система Средняя Азия - Центр (много веток);

· система Западная Сибирь - Центр (много веток, в том числе экспортных с Уренгоя и Ямала; «Сияние Севера»).

Кроме того, действует несколько локальных веток: Мессояха - Норильск, Усть-Вилюйское -Якутск и др. Средние эксплуатационные значения к.п.д. компрессорных станций на уровне 20% обуславливают большие затраты на их эксплуатацию. Основную долю издержек по объединению составляют амортизационные отчисления (75%). Следующие по значимости издержки - затраты на топливно-энергетические и материально-технические ресурсы, включая потери газа - до 14% по объединению и до 42% по отдельной компрессорной станции. Трубопроводы Западной Сибири имеют более высокую категорию аварийности. В первую очередь это объясняется большими объемами перекачки газа (табл. 4.3), которые за 1990-1995

гг. практически не изменились, а по величине являются аналогичными трубопроводным системам Северной Америки и Западной Европы.

Таблица 4.3

Газопроводы Тюменской области

По сравнению с зарубежными трубопроводами трубопроводы Тюменской области имеют значительно больший диаметр (почти в 1,5 раза), что в значительной степени усложняет ремонтно-восстановительные работы и увеличивает наносимый ущерб, кроме того, они проходят через необжитые районы.

Магистральным газопроводом называется газопровод, предназначенный для транспортировки газа из района добычи или производства в район его потребления, или трубопровод, соединяющий отдельные газовые месторождения. Ответвлением от магистрального газопровода называется трубопровод, присоединенный непосредственно к магистральному газопроводу и предназначенный для отвода части транспортируемого газа к отдельным населенным пунктам и промышленным предприятиям. Магистральный газопровод подает газ к газораспределительным станциям и контрольно-распределительным пунктам, где его очищают от механических примесей, конденсата и влаги, замеряют проходящий объем, снижают давление и одорируют (если это не было выполнено на головных сооружениях газопровода) перед подачей к потребителю.

В состав магистральных трубопроводов входят:

-линейные сооружения, представляющие собой собственно трубопровод, систему противокоррозионной защиты, линии связи и т.п.;

-перекачивающие и тепловые станции;

-конечные пункты продуктопроводов и газораспределительные станции (ГРС), из которых принимают поступающие по трубопроводу продукт и распределяют его между потребителями, подают на завод для переработки или отправляют далее другими видами транспорта.

В некоторых случаях в состав магистрального трубопровода входят и подводящие трубопроводы, по которым конденсат или газ от промыслов подается к головным сооружениям трубопровода.

Основные элементы магистрального трубопровода - сваренные в непрерывную нитку трубы, представляющие собой собственно трубопровод. Как правило, магистральные трубопроводы заглубляют в грунт обычно на глубину 0,8 м до верхней образующей трубы, если большая или меньшая глубина заложения не диктуются особыми геологическими условиями или необходимостью поддержанию температуры перекачиваемого продукта на определенном уровне. Для магистральных трубопроводов применяют цельнотянутые или сварные трубы

диаметром 300÷1420 мм. Толщина стенок труб определяется проектным давлением в трубопроводе, которое достигает 10 МПа. Трубопровод, прокладываемый по районам с вечномерзлыми грунтами или через болота, можно укладывать на опоры или в искусственные насыпи.

На пересечении крупных рек газопроводы (а в некоторых случаях и конденсатопроводы) утяжеляют закрепленными на трубах грузами или сплошными бетонными покрытиями и заглубляют ниже дна реки. Кроме основной укладывают резервную нитку перехода того же диаметра. На пересечении железных и крупных шоссейных дорог трубопровод проходит в патроне из труб, диаметр которых на 100÷200 мм больше диаметра трубопровода. Для удовлетворения потребностей в нефтепродуктах и газе населенных пунктов, находящихся вблизи трасс нефтепродуктопроводов и газопроводов, от них прокладывают отводы или ответвления из труб сравнительно малого диаметра, по которым часть нефтепродуктов (периодически и газа) непрерывно отводится в эти населенные пункты. С интервалом 10÷30 км в зависимости от рельефа трассы на трубопроводе устанавливают линейные экраны или задвижки для перекрытия участков в случае аварии или ремонта. С обеих сторон линейного крана на газопроводе имеются свечи для выпуска газа в атмосферу при авариях.

Вдоль трассы проходит линия связи (телефонная, радиорелейная), которая в основном имеет диспетчерское назначение. Ее можно использовать для передачи сигнала телеизмерения и телеуправления. Располагаемые вдоль трассы станции катодной и дренажной защиты, а также протекторы защищают трубопровод от наружной коррозии, являясь дополнением противокоррозионному изоляционному покрытию трубопровода. На расстоянии 10÷20 км друг от друга вдоль трассы размещены усадьбы линейных обходчиков, в обязанность которых входит наблюдение за исправностью своего участка трубопровода и устройствами электрической защиты трубопровода от коррозии.

Перекачивающие станции располагаются на конденсатопроводах с интервалом 50÷150 км и на газопроводах с интервалом 100÷200 км. Перекачивающие (насосные) станции нефтепродуктопроводов оборудованы центробежными насосами с электроприводом. Подача применяемых в настоящее время магистральных насосов достигает 12500 м³/час. В начале конденсатопровода находится головная насосная станция (НС). Кроме основных объектов, на каждой насосной станции имеется комплект вспомогательных сооружений: трансформаторная подстанция, снижающая напряжение подаваемого на линию электропередач (ЛЭП) тока со 110 или с 35 до 6 кВт, котельная, а также система водоснабжения, канализации, охлаждения и т.п.

Компрессорные станции (КС) газопроводов оборудуют поршневыми или центробежными компрессорами с приводом от поршневых двигателей внутреннего сгорания, газовых турбин и электродвигателей. Мощность одного агрегата в настоящее время достигает 25 МВт. Обычно центробежные нагнетатели работают группами по два или по три последовательно, и несколько групп могут быть включены на параллельную работу. Подача одного агрегата может достигать 50млн.м³/сут., а давление на выходе станции - 10 МПа. При высоком пластовом давлении газа в первый период эксплуатации месторождения газопровод может работать без головной КС. На всех КС газ очищается в пылеуловителях от механических примесей. Кроме того, на головной станции возможны осушка газа, очистка от сероводорода и углекислого газа и одоризация природного газа. КС, также как и насосные, имеют вспомогательные сооружения: котельные, системы охлаждения, электроснабжения и др.

Магистральный газопровод подает газ к газораспределительным станциям и контрольно-распределительным пунктам, где его очищают от механических примесей, конденсата и влаги, замеряют проходящий объем, снижают давление и одорируют (если это не было выполнено на

головных сооружениях газопровода) перед подачей к потребителю. Вблизи конечного участка магистрального газопровода у потребителя создаются подземные хранилища газа, предназначенные для регулирования сезонных и суточных неравномерностей газопотребления.