КЛАСИФІКАЦІЯ ТА ПРИЗНАЧЕННЯ ТРУБОПРОВІДНОГО ТРАНСПОРТУ

Загальний курс транспорту

РОЗДІЛ 9 ТРУБОПРОВІДНИЙ ТРАНСПОРТ

9.3. КЛАСИФІКАЦІЯ ТА ПРИЗНАЧЕННЯ ТРУБОПРОВІДНОГО ТРАНСПОРТУ

В наш час нафто – та продуктопроводи класифікують, як магістральні, підводящі та промислові. У газовій промисловості розрізняють магістральні та місцеві газопроводи.

Трубопроводи, призначені для переміщення рідин, знайомі нам з стародавніх часів. Це були водопроводи, котрі в наш час мають величезне поширення. Але вони не вважаються транспортними комунікаціями. В сучасній транспортній термінології під

трубопровідним транспортом розуміють трубопроводи в комплекті з іншими засобами, котрі призначені для перекачки нафти, нафтопродуктів та газу.

Трубопровідний транспорт має найнижчу собівартість транспортування вантажів.

Технічна база сучасного трубопровідного транспорту включає:

– трубопровід – це лінійна магістраль із зварених та ізольованих труб з засобами електричного захисту. Різновидом лінійної частини є наземні та підземні переходи через ріки, озера, протоки, болота, автомагістралі, залізниці, маючи, проте більш складну конструкцію;

– перекачувальні та компресорні

станції для транспортування рідин і газоподібних продуктів по трубопроводу, в якості головних (початкових), та проміжних станціях;

– лінійні вузли, устаткування для з’єднання або роз’єднання паралельних або перетинаючих магістралей та перекриття окремих ділянок ліній при ремонті;

– лінії електрозабезпечення, якщо силові агрегати (насоси, компресори) мають електричний привід;

– лінії зв’язку для передачі необхідної інформації, яка забезпечує нормальне функціонування системи.

В систему технічного обладнання нафтопроводів входять споруди та устаткування для зневожування та дегазації нафти, особливі ємкості. Також вирішується задача проміжного підігріву нафтопродуктів для зменшення їх в’язкості. До такого типу “гарячих” нафтопроводів відносять унікальний нафтопровід Мангиншлак-Поволжя-Україна, довжиною 2500 км. Тут парафіністи нафти підігріваються до температури +50°С. Відповідно на газопроводах споруджуються компресорні установи стиску газу, установи для очищення газу, обладнання для придання різного запаху, розподільні станції та інше. Значний ефект для підвищення пропускної здатності газопроводів дає охолодження до 70° …75°С.

Управління роботою цих станцій – дистанційне і здійснюється з головної насосної станції. В нафто – та газотранспортних системах використовуються стальні зварні труби діаметром від 520 до 1020 мм.

Для низьконапірних труб слід застосувати пластмасові труби, котрі, як мінімум, у 6-8 разів легші стальних та не підлягають корозії.

Велика проблема – збереження труб від зовнішньої та внутрішньої корозії. Для зовнішнього захисту зараз застосовується покриття гарячим бітумом та обмотування папером. Такий метод ненадійний, вимагає додаткового обладнання для розігрівання бітуму, нанесення його на труби та обмотування папером. Полімерні плівки суттєво зменшують труднощі при ізоляції труб, їх наносять безпосередньо на трубопрокатних заводах. Готові, ще гарячі труби, покривають кількома шарами поліетиленової плівки та епоксидною смолою, внаслідок чого утворюється міцний захисний шар товщиною 3…4 мм. Труби укладають у траншеї глибиною до 1 м від верхньої утворюючої труби. Роботи по підготовці траншеї та укладання у неї трубопровода виконуються за допомогою комплексу спеціальних машин. В окремих випадках трубопроводи укладають на поверхню землі чи піднімають на естакади, а при перетині водних перешкод проводять по дну річки, озера чи протоків.

Поруч з трубопроводами, які застосовуються для транспортування рідких вуглеводнів та природного газу, є споруди трубопроводів для перекачки ряду інших вантажів. В числі цих вантажів можна назвати: етилен, рідкий аміак, розчини солі. На початку 80-х років був збудований великий трубопровід Тольятті-Одеса для транспортування аміаку.

На трубопроводах великої довжини проміжні перекачувальні та компресорні станції будують через 100-150 км. У якості перекачувальних агрегатів застосовують поршневі або відцентровані насоси з електричним, дизельним або газотурбінним приводом. Газокомпресори також мають переважно елекричний або газотурбінний привід. Одинична потужність силових агрегатів складає 4-6 тис. кВт, у окремих випадках досягає 10 тис. кВт та більше.

Перед газопровідним транспортом стає проблема постачання газу на великі відстані, під великим тиском 100-120 атм (10-12 МПа). Зазначено, що у перших магістральних газопроводів підтримувався робочий тиск 12-25 атм. Рішенням цієї проблеми є збільшення робочого тиску в трубах при тому ж діаметрі газопроводу (1420 мм).

Збудовані по трасі та вкінці газопровідної магістралі разподільні станції, знижують тиск газу та подають його у разподільну мережу споживачам.

Високі економічні та технічні показники експлуатації трубопровідного транспорту зумовили розробку трубопровідних систем для транспортування штучних вантажів у воді або іншій рідині.

Загальна довжина таких трубопроводів у світі досягає близько 500 км. В основному вони використовуються для транспортування вугілля і рудних концентратів у водному середовищі.

Головним принципом роботи установки є перекачування водновугільної пульпи з концентрацією вугілля до 50%. В Україні трубопровід такого роду використовується в Кривому Розі, його довжина 3 км і він призначений для транспортування залізно-рудного концентрату. При використанні трубопровідного гідротранспорту для переміщення рудних концентратів, на відміну від вугілля, не виникає потреби у створенні додаткових систем для підготовки пульпи.

Доцільність спорудження кожної лінії трубопроводу для переміщення твердих речовин повинно розглядатися залежно від наявності залізниць у даному районі, ступені їх перевантаженості, забезпеченості водою та від інших конкретних умов. Також слід мати на увазі, що практично повна автоматизація всіх технологічних процесів на трубопровідному гідротранспорті забезпечує зниження трудових витрат порівняно з перевезеннями залізницею.

Однією з найважливіших задач є забезпечення безаварійності функціонування рідинних та газових трубопровідних систем. Непомітний вплив сировини загрожує значними катастрофами, порушеннями екологічного становища місцевості. Для виявлення необхідний суровий контроль за справністю труб та відповідне для цього обладнання. Враховуючи значну протяжність трубопроводів, виникає проблема найбільш швидкісного пошуку несправностей та більш частішої їх інспекції. У цьому відношенні певний інтерес зумовлює метод дистанційного виявлення зіпсованих газопроводів за допомогою лазерного аналізатора, який встановлюється в літаку, на якому облітають необхідні траси трубопроводів. Зараз багато магістральних трубопроводів обладнані телемеханічними пристроями та атоматами, які дозволяють включати вахту людей на проміжних перекачувальних та компресорних станціях. Такі системи не тільки забезпечують оптимальне функціонування трубопроводів по усіх заданих параметрах, але і ведуть записи та обмін виконаної роботи, одночасно аналізують виробничу та економічну діяльність.

В останні роки набув поширення трубопровідний контейнерний пневмотранспорт, який, як і трубопровідний гідротранспорт, має суттєві переваги порівняно з іншими транспортними засобами – високу швидкість доставки, безперервність технологічного процесу, повну автоматизацію праці і високу її продуктивність, виключення втрат вантажу, незалежність від погодних та кліматичних умов.

Контейнерний пнемотранспорт використовується в основному для забезпечення промислових сполучень. Системи трубопровідного контейнерного пневмотранспорту – це трубопроводи, в яких з потоком повітря, створюваного спеціальними станціями, пересуваються контейнери на колесах з швидкістю 50-60 км/год. Крім того, системи мають станції навантаження і розвантаження, автоматичне управління та інші засоби і пристрої. Вони можуть перевозити значні обсяги сипучих вантажів від 1 до 5 млн. т за рік на відстані 10-15 км. Системи, як правило, двотрубні: по одному трубопроводу рухаються навантажені контейнери, по другому протилежному напрямку – порожні або з іншим вантажем.

Ефективність трубопровідного транспорту зростає зі збільшенням діаметру труб. В нафтотранспортних та газотранспортних системах використовуються, як правило, прямошовні сталеві труби різного діаметра: в першій половині XX століття переважно 520-1020 мм, в 70-ті роки 1220 мм, в 80-ті 1420 мм, застосовують також труби діаметром 1620 мм та 2000 мм, вивчається можливість прокладення гігантських труб діаметром 2500 мм і більше, але застосування таких труб ускладнює удосконалення засобів механізації робіт.