Файл: Демидов, В. Е. Магистрали пяти измерений.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 21.10.2024

Просмотров: 106

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

пришлось использовать специально сконструированную экска­ ваторную машину. Было невозможно производить операции з обычной последовательности, когда вначале роют траншею, затем укладывают и сваривают трубы, а потом засыпают их землей. К тому времени, когда трубопровод был сварен и уло­ жен, траншея была бы полностью уничтожена, превратив­ шись в результате оттаивания в топкое болото. Эту трудность преодолели, викопав траншею после того, как трубопровод был сварен. Но когда его засыпали землей, мерзлота, прони­ кая в насыпь снизу, вытеснила трубопровод из земли. Тогда через каждые 12 метров трубопровод утяжелили 130-кило­ граммовыми бетонными блоками и снова уложили. Дальше на север, где вечная мерзлота лежит еще ближе к поверх­ ности, трудностей, вероятно, будет еще больше».

О темпах развития той или иной отрасли промышленности окончательное решение выносит экономика. В последние деся­ тилетия она всецело на стороне трубопроводного транспорта, который оказывается дешевле даже такого дешевого, как водный. {

Почему это так? Причина в непрерывности процесса. Нефть льется по трубе сплошной рекой, без разрывов, тогда как ре­ ка той же нефти, текущая по железной дороге в цистернах, уже разорвана на отдельные кусочки — поезда, так что поток даже при самом скрупулезном выполнении графика получает­ ся все равно прерывистым. Кроме того, каждую цистерну нужно наполнить на станции погрузки, а на конечной — опо­ рожнить. Это требует устройства специальных участков, со­ держания обслуживающего персонала, наконец, и сама рабо­ та получается вредная и небезопасная. Совсем иное дело — «загрузка» нефтью трубопровода: нажатие кнопки, автомати­ ческая задвижка открылась — транспортировка началась. Простота управления, надзора и строительства — вот глав­ ные козыри трубопровода, которые дают ему возможность всегда выигрывать в соревновании с другими видами тран­ спорта.

Французские экономисты иллюстрируют это таким эффект­ ным примером. В 1965 году из Гавра в Париж нужно было перебросить 2 миллиона тонн бензина. Для перевозки по же-

.лезяой дороге

потребовалось

бы 8000 цистерн

стоимостью

400 миллионов

франков. Для

транспортировки

по -реке —

40 караванов судов, которые обошлись бы в 150 миллионов. Строительство цистерн и судов в таком огромном количе­ стве— было задачей практически невыполнимой. Между тем

.сооружение нефтепровода такой производительности потребо­ вало всего 50 миллионов франков.

К этому надо прибавить и то, что на всем пути содержи­ мое трубопровода герметически закупорено, поэтому резко падают потери на испарение: они в полтора раза ниже, чем во

'


время перевозки по железной

дороге,

и в два С ПОЛОВИНОЙ'

раза меньше, чем при транспортировке водным путем.

Но добыча нефти

и газа идет

со все большим

размахом,

и от строителей трубопроводов

требуют, чтобы каждая новая-

магистраль отличалась еще более

высокими

экономическими-

показателями, была

еще дешевле

в строительстве и имела

максимально возможную пропускную

способность.

2500 и авиация

 

 

 

 

 

 

Добиться дешевизны проще

всего,

поднимая

давление в

трубах. Тогда перекачивающие

станции,

расположатся да­

леко друг от друга,

их станет

меньше,

что

соответственно

сэкономит деньги. Однако возможности этого способа исчер­ пываются весьма быстро. Даже самые лучшие трубы не по­ зволяют увеличить давление свыше 100—110 атмосфер. Без­ условно, цифра эта — не абсолют, и по мере успехов метал­ лургии и сварочного дела она будет возрастать, хотя вряд ли рост этот будет велик: в среднем около 4 атмосфер в год, что явно не соответствует темпам современности.

Поэтому для магистралей большой производительности са­

мый верный

путь снижения

стоимости — это переходить №

очень большим трубам. Одна

труба в

2500

миллиметров по-

пропускной

способности заменяет пять

(!)

1220-миллиметро­

вых ниток: ведь площадь сечения возрастает пропорциональ­ но квадрату диаметра. Вместе с тем расход металла увеличи­ вается лишь в прямой пропорции, и на каждую тысячу -кило­ метров трассы в этом случае экономится полмиллиона тонн, стали — цифра поистине грандиозная.

Во всем мире диаметр труб постоянно возрастает. Пока они изготовлялись сплошными, из болванки раскаленного ме­ талла, диаметр не превышал 800 миллиметров: прокатных станов для более крупных труб просто не было. В 50-е годы началось производство сварных труб, и этот показатель бы­ стро пополз вверх: 1020, 1220, 1440, а в последнее время — 2000 и, наконец, 2500 миллиметров.

Наша страна первой в мире готовится к строительству трубопроводов столь грандиозного диаметра (2500 миллимет­ ров— высота потолка комнаты!). Это требует новой методики расчета и проектирования, новых строительных машин, новой техники сварки, новой организации работ, в первую оче­ редь— ещё более широкого привлечения тяжелых транспорт­ ных самолетов и вертолетов. По сути, без авиации строитель­ ство магистральных трубопроводов уже не мыслится.

Нигде в імире авиация не используется на строительства трубопроводов с таким размахом, как в СССР. Ан-12, подни­ мающий 12 тонн, и Ан-22, берущий на борт 80 тонн, гигант­ ские вертолеты МИ-10 — вот та техника, которая позволила


аз кратчайшие сроки дать выход нефти Сургута и Нефтеюган­ ска к перерабатывающим заводам. Можио смело сказать, что без авиации эти магистральные лилии вряд ли были бы про­ ложены. Самолеты доставляли прямо па трассу бульдозеры и трубоукладчики, экскаваторы и сварочное оборудование, гру­ зовики и трубы, продовольствие, дома и, конечно же, строите­ лей. Это несравненно быстрее и в итоге дешевле, чем пользо­ ваться водным транспортом, а потом тащить оборудование тракторами через тайгу и болота.

Чтобы не возить воздух

Но вместе с увеличением диаметра незаметно росла одна серьезная проблема. Как возить эти громадины-трубы? Вдвое более крупная труба занимает места вчетверо больше, а вес ее увеличился только вдвое. Получается, что транспорт рабо­ тает с недогрузкой, возит на строительство не столько металл, сколько воздух. А при увеличении диаметра несоответствие возрастет еще больше. Над этой проблемой размышляют изобретатели разных стран.

Француз Даниэль Сюрэ предлагает сворачивать крупные трубы в рулон. Для этого трубу нужно слеша сплющить, пока она не примет в сечении вид восьмерки, и в таком состоянии сворачивать. Рулон привозят на строительство, разворачи­ вают, укладывают в траншею, а потом придают трубе преж­ нюю форму, распирая водой. Автор утверждает, что его опы­ ты прошли вполне успешно, сварные швы оставались целыми. Так или иначе, но он убедил чиновников патентного ведом­ ства, настроенных обычно весьма скептически, и получил патент.

А вот совершенно радикальное решение: ликвидировать трубные заводы и изготовлять трубы там, где их укладывают, •непосредственно на трассе. Стационарные агрегаты, свора­ чивающие трубу из стального листа, давно известны—остается сделать их мобильными, и тогда нить трубопровода окажется сделанной не из отдельных кусков труб, а из непрерывной ленты, поскольку сваривать концы рулонов, превращая их в лист практически любой длины, задача давно освоенная. До­ ставлять к местам строительства тогда придется одни рулоны листового металла, что гораздо выгоднее.

Можно спросить: а как будет передвигаться этот весящий несколько десятков, если не сотен тонн агрегат? Ведь ездить придется не по асфальту, а по самому что ни на есть бездо­ рожью. Болота, лесные просеки, ручьи, речонки и реки, может быть, даже крутые склоны. Тут не спасут ни колеса, ни гусе­ ницы...

У изобретателей ответ готов и здесь: воздушная подушка, вот что выручит конструктора трубного стана. Существующие


автомобили на воздушной подушке уже достигли грузоподъ­ емности 20—30 тонн. Их используют для перевозки бурового оборудования на Аляске, где не так давно открыты огромные залежи нефти и газа. Для транспортировки бурильных вышек английская фирма «Бритиш ховеркрафт корпорейшн» создает «подушечную» платформу грузоподъемностью 600 тонн. Она будет парить над землей, поддерживаемая несколькими вен­ тиляторами общей мощностью 8 тысяч лошадиных сил, а дви­ гаться— опираясь на гусеницы. Что, если использовать такую платформу и дли трубосварочного агрегата?

За рубежом уже несколько лет идут испытания подобного экспериментального агрегата. У него пока что нет воздушной подушки, а просто гусеницы, да и диаметр труб, которые он делает, всего около 300 миллиметров. Но в конце концоз важен опыт. А результаты испытаний обнадеживают: с по­ мощью новой машины уже построены три магистральных тру­ бопровода — в 23, 135 и 160 километров. Одного рулона лен­ ты хватает на 300 метров трубы, за день агрегат изготовляет до десятка таких кусков. Правда, сваривать их потом прихо­ дится все-таки вручную или другим автоматическим приспо­ соблением: соединять рулоны в непрерывный лист изобрета­ тели почему-то не стали.

Всемогущие пластики

Коль скоро речь зашла о непрерывном изготовлении труб, лучшего материала, чем пластмассы, не найти. Уже имеются промышленные передвижные установки, выпускающие трубы диаметром 125-—140 миллиметров и любой мыслимой длины. До недавнего времени отношение строителей к пластмассе было настороженным. Считалось, что она слишком непрочна, чтобы создавать из нее линии магистральных трубопроводов. Но сегодня известны пластики, из которых изготовляют тру­ бы, выдерживающие давление до 280 атмосфер, правда, их диаметр всего 50—70 миллиметров, но, как говорится, лиха беда начало.

Впрочем, и менее прочные пластмассы пришлись строите­ лям трубопроводов по вкусу. В США, например, уложено уже более 130 тысяч километров пластиковых труб, и длина трасс ежегодно увеличивается на 2500 километров.

У стальной трубы жестокие враги: ржавчина и блуждаю­

щие токи. Особенно опасны

они в засоленных почвах. Блуж­

дающие токи — порождение

цивилизации, точнее — электри­

фицированных железных дорог и трамвая. Одним из прово­ дов там служат рельсы, и если рядом проходит плохо изоли­ рованная труба, ток охотно расстается с ними и выбирает


•себе новый, более удобный путь. Однако рано или поздно току приходится распрощаться с трубой, по которой ему было

так легко идти,

и снова вернуться в

рельс.

Но

вместо того,

чтобы сказать

«спасибо», ток отплачивает

ей жестокой не­

благодарностью: вырывает из ее тела целые

куски металла.

Ток в один ампер

способен

«съесть»

за

год

9

килограммов

железа—проделать

дырку

величиной

с кулак,

а ведь есть

места, где блуждающие токи могут достигать 40 ампер. Един­ ственное спасение от этой напасти — тщательная изоляция и дорогостоящие станции катодной защиты. В США, например, на эти цели ежегодно расходуют около 40 миллионов-долла­ ров. И все-таки полностью защитить металл от разрушения не удается. Периодически трубопровод приходится раскапы­ вать и полностью заменять изоляцию, ремонтируя заодно те

места, где она

оказалась неспособна выполнить свою роль.

Пластиковые

же трубы покоятся в земле по 15—20 лет при

расходах на защиту, равных нулю.

Пластмассовые трубы не ржавеют и изнутри. Насколько это важно, можно судить хотя бы по тому, что 80 процентов грязи, накапливающейся в отстойниках обычных трубопрово­ дов,— это ржавчина, сорвавшаяся с внутренней поверхности труб. Она способна проникать сквозь самые тонкие фильт­ ры, поэтому полностью очистить от нее нефть практически не­ возможно. Пластик избавляет и от этих неприятностей.

Наконец, у новых труб гораздо более гладкие стенки, ^ п о ­

тери

на трение о них существенно меньше.

Пропускная способ­

ность трубопровода

увеличивается

как

минимум в полтора

раза. Все

чаще поэтому

стараются

облицевать

пластиком и

обычные,

стальные

трубы. Этот альянс приносит

немало вы­

год. В нефтепроводах,

например, перестает

 

откладываться

парафин,

который

раньше

приходилось

регулярно счищать,

пропуская

через трубу

особые скребки. Если

 

же по трубе

идет

газ, пластмасса предохранит

металл

от

разрушитель­

ного

действия сероводорода,

разъедающего

сталь буквально

в несколько месяцев.

Но как нанести защитную оболочку на внутренние стенки уже действующего трубопровода? Для этого останавливают перекачку нефти или газа, и в трубу запускают агрегат, со­ стоящий из двух секций, напоминающих бочонки. Диаметр «бочонков» равен диаметру трубы, а резиновые манжеты на них обеспечивают плотный, без зазоров контакт с внутренни­ ми стенками. Сначала запускают первую секцию, потом за­ ливают такое количество эпоксидной смолы, чтобы ее хвати­ ло на покрытие данного участка трубопровода, потом запу­ скают вторую секцию. Как только агрегат полностью вошел в трубу, перекачку возобновляют, и он движется под давле­ нием потока. Первая секция зачищает щетками металл тру­ бы, чтобы эпоксидная смола прочно сцепилась с ним, а вто-

89