6.2 Техническая база трубопроводного транспорта

Техническая база включает:

• собственно трубопровод, представляющий собой линейную магистраль из сваренных и соответствующим образом изолированных труб с устройствами электрозащиты (рисунок 6.1). Разновидностью линейной части являются наземные и подземные переходы через реки, озера, проливы, болота, автомагистрали, железнодорожные пути и т. д. Для строительства трубопроводов промышленность освоила выпуск труб диаметром 520, 720, 820, 1020, 1220 и 1420 мм;

Р

исунок 6.1 – Строительство линейной магистрали наземного трубопровода

• перекачечные и компрессорные станции (рисунок 6.2) для транспортирования жидких и газообразных продуктов по трубопроводу в качестве головных (начальных) и промежуточных станций;

Рисунок 6.2 – В зала поршневых газомоторных компрессоров Щекинской компрессорной станции газопровода Ставро­поль – Москва установлено 10 газомоторных газоперекачивающих агрегатов типа 10ГК. Мощность каждого агрегата 736 кВт. Общая производительность станции – 70 млн куб. м перекачиваемого газа в сутки

• линейные узлы, представляющие собой устройства для соединения или разъединения параллельных или пересекающихся магистралей и перекрытия отдельных участков линий при ремонте;

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

• линии связи для передачи необходимой информации, обеспечивающей нормальное функционирование системы.

В комплекс технического оснащения нефтепроводов входят сооружения и оборудование для обезвоживания и дегазации нефти, подогрева вязких сортов нефтепродуктов, особые емкости и др.

6.3 Особенности сооружения и эксплуатации трубопроводов

На трубопроводах большого протяжения через 80–150 км сооружаются промежуточные перекачечные и компрессорные станции. Например, на нефтепроводе "Дружба" перекачечные станции мощностью 7000 м³/ч были размещены через 80–100 км и питались электроэнергией специально сооруженной линии электропередачи. В качестве перекачечных агрегатов применяются поршневые или центробежные насосы.

В первых магистральных газопроводах поддерживалось рабочее давление 12–25 атм. (1,2–2,5 МПа). В последующем оно было повышено в несколько раз. Сейчас трубопроводы работают под давлением примерно 50–60 атмосфер. Скорость движения нефти в трубопроводе обычно достигает 1–1,5 м/с.

Под влиянием сопротивления движению давление в трубах сравнительно быстро падает. Потери напора в трубопроводе Hмогут быть определены по формуле

, (6.1)

где k– коэффициент трения; L– длина трубопровода, м; v– скорость движения груза в трубопроводе, м/с; g– ускорение силы тяжести, м/с²; d– диаметр трубопровода, м.

Сооружаемые на трассе и в конце газопроводной магистрали распределительные станции понижают давление поступающего к ним газа и подают его в распределительную сеть потребителям.

Трубопроводы в повышенных местах трассы имеют специальные устройства – вантузы для периодического выпуска скапливающегося здесь воздуха.

В пониженных местах профиля трассы устраиваются спускные осадочные колодцы для очистки трубопровода от песка и грязи.

Эксплуатация трубопроводов непрерывна, надежна и не зависит от времени года и климатических условий. Высокая герметичность трубопроводных каналов обеспечивает сокращение потерь нефти в 1,5 и 2,5 раза по сравнению с транспортировкой ее соответственно железнодорожным и водным транспортом.

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.

Удельный расход топлива на перекачку в 7 – 12 раз меньше, чем на перевозку железнодорожным транспортом.

Основной недостаток – узкая специализация по ви­дам грузов.

Из-за отсутствия операций погрузки и выгрузки дальность перекачки не оказывает заметного влияния на себестоимость транспортировки.

Главный фактор экономичности трубопроводов – массовость транспортируемых грузов, возможность концентрации грузопото­ков. Современные газопроводы только по одной линии могут транс­портировать в год 30 –40 млрд м³газа, а нефтепроводы – более 100 млн т нефти.

Кроме нефтепродуктов, природного газа, по трубам транспортируют продукцию химической, нефтехи­мической, соляной, угольной, строительных материалов и других отраслей промышленности. Трубопроводный транспорт играет все более существенную роль в размещении производительных сил стра­ны, способствует индустриальному развитию экономических рай­онов, решению социальных задач.

В 1977 г. был построен рассолопровод Стерлитамак – Уфа длиной 150 км, обеспечивающий ежегодную транспортировку 600 тыс. м³ раствора поваренной соли от Баскунчакского месторождения.

Существуют два способа перекачки по одному и тому же трубопроводу разных жидкостей (нефти, керосина, бензина, мазута). Их можно разделить резиновыми или пластмассовыми шарами (последовательная перекачка) или транспортировать по разным пластмассовым шлангам, размещенным в трубопроводе.

Сегодня нефть и газ покрывают основную часть топливных потребностей народного хозяйства страны, при этом 85 % газа идёт на производство электроэнергии и энергетические нужды промышленности. Все это стало возможным потому, что параллельно с добычей прогрессивных видов топлива развивался их транспорт, особенно трубопроводный.