Инфраструктура трубопроводного транспорта

Инфраструктура трубопроводного транспорта включает средства и оборудование, предназначенные для транспортировки газообразных, жидких и твердых грузов.

Трубопровод — система труб от места отправления до места назначения груза. Современные трубы для трубопроводов изготавливаются многослойными из легированной стали повышенной прочности с различными антикоррозионными покрытиями и имеют диаметр более 1 м. Трубопроводы могут иметь протяженность несколько тысяч км. В некоторых случаях трубопровод может быть оснащен теплоизоляцией, защитными кожухами и т. п. Пропускная способность трубопровода зависит от его диаметра и рабочего давления. Например, трубопровод диаметром 530 мм обеспечивает транспортировку нефти до 9 млн т/год, а 1220 мм — до 70 млн т/год. По пределу прочности труб давление обычно ограничивается на уровне 10 МПа. При увеличении диаметра трубы удельные капитальные вложения снижаются. Например, использование труб диаметром 1420 мм дает уменьшение капиталовложений на 20%, а по эксплуатационным расходам — на 30% от уровня затрат при диаметре 1020 мм. Трубы диаметром 1420 мм при давлении 10 МПа позволяют повысить производительность трубопровода на 40%, а при давлении 12 МПа — в два раза. В то же время существенное увеличение диаметра трубы вызывает удорожание ее производства, доставки и установки.

Трубопроводы в зависимости от природно-климатических условий региона укладываются непосредственно на землю, на специальные эстакады или закладываются в землю (наиболее распространенный способ для городских трубопроводов). При пересечении водных преград трубопровод проводят по дну. В связи с этим возникают проблемы, особенно в зонах вечной мерзлоты, пустынно-степных и др., так как при перекачке грузов трубопровод нагревается и изменяет тепловой режим почвы. Мерзлота подтаивает, что приводит к отрыву трубопроводов. В зоне прохождения трубопровода устанавливается охранная зона для предотвращения его случайного повреждения.

Узлы запорной арматуры устанавливаются через каждые 15−20 км. Запорная арматура на трассе трубопроводов должна иметь привод и приборы системы управления, обеспечивающие возможность местного и дистанционного управления. Для быстрой доставки персонала на узле должна быть обустроена вертолетная площадка.

Перекачивающие станции обеспечивают движение груза по трубам в нужном направлении. Перекачивающие станции разделяются на головные и промежуточные.

Головная перекачивающая станция магистрального трубопровода предназначается для приема груза с установок подготовки и перекачки его из емкости в магистральный трубопровод. В состав технологических сооружений головной перекачивающей станции входят: резервуарный парк, подпорная насосная, узел учета, магистральная насосная, узел регулирования давления, фильтры-грязеуловители, узлы с предохранительными устройствами, а также технологические трубопроводы.

Промежуточная перекачивающая станция необходима для повышения давления в магистральном трубопроводе при перекачке груза. В состав технологических сооружений промежуточной станции входят: магистральная насосная, фильтры-грязеуловители, узел регулирования давления, система сглаживания волн давления, а также технологические трубопроводы. Для быстрой доставки персонала на перекачивающей станции должна быть обустроена вертолетная площадка.

Наливные станции предназначаются для приема груза из магистрального трубопровода в емкость и налива ее в железнодорожные или автомобильные цистерны или танкеры. В состав технологических сооружений наливной станции входят: резервуарный парк, наливная насосная, наливные устройства смежного транспорта, трубопроводы, фильтры-грязеуловители, узлы с предохранительными устройствами и узлы учета.

Технологические станции поддержания состояния груза используются для обеспечения стабильности специфических свойств перекачиваемого груза. Например, при транспортировке сжиженного газа используются холодильные станции, а тяжелых фракций нефти — станции подогрева.

Резервные хранилища применяются для накопления перекачиваемого груза в случае колебаний его потребления на конечном пункте или перераспределения направлений транспортировки. Как правило, они располагаются на перекачивающих станциях.

Система управления включает средства дистанционного мониторинга, учета количества транспортируемого груза, управления работой перекачивающих и технологических станций, регулировки объема перекачиваемого груза или полного закрытия трубопровода. Для технического обслуживания, а также аварийно-восстановительного ремонта сооружений линейной части трубопроводов, контроля за соблюдением правил их охраны и производства работ в охранной зоне предусматриваются аварийно-восстановительные пункты, располагаемые при перекачивающих станциях трубопроводов. Для размещения аварийно-восстановительных бригад должны быть оборудованы пункты обогрева (жилой дом с надворными постройками), располагаемые на трассе с интервалом 30−40 км вблизи задвижек. Постоянное проживание обслуживающего персонала в пунктах обогрева не предусматривается. На сложных участках трассы для контроля состояния трубопровода необходимы усадьбы линейных ремонтеров (жилой дом с надворными постройками), которые располагаются в районе установки линейных задвижек, как правило, вблизи населенных пунктов.

Один аварийно-восстановительный пункт обслуживает в обычных условиях и пустынях участок трассы нефтепровода протяженностью 200- 250 км, а в районах с участками трассы, проходящими по болотам или рисовым полям, — 80−100 км.

Система безопасности обеспечивает предупреждение или автоматическую реакцию на ненормативное состояние трубопровода.

Устройства приема и пуска (пропуска) скребков используются на нефтепроводах для их очистки или разделения партий груза с разными свойствами или пропуска по трубе диагностического оборудования. Они располагаются с интервалом 300 км и совмещаются с перекачивающими станциями.

В зависимости от транспортируемого груза различают нефтепровод, газопровод, водопровод, продуктопровод (при транспортировке готового к потреблению продукта — топливо, химические растворы) и т. п. В случае транспортировки твердого груза его перевозят в несущей среде (уголь, руда в воде — гидравлический транспорт) или в контейнерах, которые движутся за счет перепада давления в трубе — такой транспорт называется пневматическим (в последнее время появились разработки по перевозке таким транспортом пассажиров).

Еще в древние времена люди стремились использовать трубы для транспортировки воды, в основном это были деревянные трубы, лишь в конце XIX в. транспортировать воду и газ стали по бамбуковым трубам в Китае и чугунным — в Европе. На сегодняшний день инфраструктура трубопроводного транспорта представляет собой высокотехнологичные системы, включающие самые последние достижения промышленности, телематики и специального программного обеспечения.

В зависимости от назначения трубопроводы могут быть магистральными, промышленными и технологическими.

Согласно проекту Федерального закона «О магистральном трубопроводном транспорте», утвержденному постановлением ГД ФС Российской Федерации от 21 сентября 1999 г. № 4322-II ГД, основными принципами государственной политики в области магистрального трубопроводного транспорта являются следующие:

• — участие государства в создании и развитии систем магистрального трубопроводного транспорта (магистральных трубопроводов);
• — определение основ ценовой политики в сфере услуг по транспортировке продукции с помощью магистрального трубопроводного транспорта;
• — формирование и осуществление налоговой политики в сфере магистрального трубопроводного транспорта;
• — осуществление государственной поддержки, направленной на достижение эффективного и безопасного функционирования и развития систем магистрального трубопроводного транспорта (магистральных трубопроводов) в целях развития экономики, улучшения социально-экономических условий жизни населения, обеспечения энергетической безопасности России;
• — установление правил доступа к услугам систем магистрального трубопроводного транспорта (магистральных трубопроводов) для организаций, осуществляющих деятельность на территории Российской Федерации по добыче, производству и поставкам соответствующей продукции;
• — государственное регулирование норм и правил, направленных на обеспечение промышленной и экологической безопасности функционирования объектов систем магистрального трубопроводного транспорта (магистральных трубопроводов), организация государственного контроля за их реализацией;
• — установление порядка по возмещению ущерба, причиненного деятельностью систем магистрального трубопроводного транспорта (магистральных трубопроводов) юридическим или физическим лицам, окружающей природной среде.

К полномочиям федеральных органов государственной власти в области магистрального трубопроводного транспорта относятся:

• — разработка и реализация государственной политики;
• — разработка и принятие федеральных законов, других нормативных правовых актов, направленных на реализацию государственной политики;
• — осуществление государственного надзора и контроля за безопасностью объектов;
• — стандартизация, метрологическое обеспечение, сертификация.

В населенных территориях трубопроводы различного назначения представляют собой насыщенную сеть, обеспечивая значительные объемы поставок различных веществ. Однако большая концентрация трубопроводов усиливает риск аварий и их последствий для окружающей среды и населения.

Повышение экологической опасности трубопроводного транспорта вызвано ростом мощности трубопроводных систем, усложнением температурного режима перекачки, сооружением трубопроводов в районах, где природная среда особенно легкоранима (арктическая зона, горы и т. д.), перекачкой химических продуктов. Однако, несмотря на все это, трубопроводный транспорт остается одним из наиболее чистых в экологическом отношении видов транспорта. Для повышения экологической безопасности трубопроводного транспорта совершенствуется технология транспорта, применяются новые конструктивные решения, повышается надежность эксплуатации за счет автоматизации основных процессов.