ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 21.10.2024
Просмотров: 108
Скачиваний: 0
рая выравнивает слой изоляции, не давая образовываться подтекам. Сразу после того как пластмасса нанесена, трубо провод начинает работать при пониженном давлении, а через двое суток — при нормальном рабочем.
Чтобы отремонтировать прохудившуюся трубу, особеннокогда вытащить ее «а поверхность и заварить поврежденное место очень трудно,—скажем, если магистраль проходит по дну реки или в болоте, — пускаются на хитрость: проталкива
ют в трубу пластмассовую |
«рубашку», а потом приклеивают |
ее по концам эпоксидной |
смолой. Такая операция занимает |
намного меньше времени, а стоит раз в восемь дешевле, чем
подъем, ремонт и укладка по обычной |
технологии. Но и это |
||||
еще не все. Нефть в обычной |
трубе течет не гладким |
(лами |
|||
нарным) потоком, |
а вся в сплошных |
завихрениях — турбу |
|||
лентностях. Они стремятся |
остановить |
течение потока, |
сни |
||
жают его скорость. |
Приходится поднимать давление в |
тру |
|||
бах, проталкивая |
непокорную жидкость наперекор |
вихрям. |
На борьбу с турбулентностями уходит немалая часть мощно сти перекачивающих станций. Если бы поток удалось сделатьламинарным по всей магистрали, напор можно было бы уменьшить в несколько раз, соответственно снизив мощность
насосов. Насколько это важно, можно видеть |
хотя бы из то |
|
го, что перекачивающие станции |
нефтепровода длиной 3000 к и |
|
лометров (диаметр труб 2500 миллиметров) |
имеют суммар |
|
ную мощность пять миллионов |
киловатт — мощность двух |
Куйбышевских ГЭС.
Но какое отношение имеет пластмасса к турбулентности?'
А вот какое. Даже в быстрой |
речке, где много водоворотов,, |
||
течение становится гладким и спокойным |
там, где длинные- |
||
нити водорослей смиряют буйство потока. |
Что, если такие- |
||
«водоросли» запустить |
в реку, |
текущую в трубе? — по-види |
|
мому, они справятся с |
вихрями и здесь. Нужно только, чтобы'' |
эта добавка не отразилась на качестве нефти, чтобы потом,, после перекачки, ее можно было легко извлечь и воспользо
ваться ею еще раз. И, конечно, эти «водяные |
растения» д о л |
|||
жны быть дешевы. |
|
|
|
|
Во многих странах |
ученые ищут подобные |
искусственные- |
||
«водоросли». В 'СССР |
уже |
несколько лет ведутся успешные- |
||
опыты с «полимером |
ПА» и «иолиизобутиленом |
П-200». Мо |
||
лекулы этих синтетических |
материалов похожи |
на тонкие,, |
||
длинные, очень гладкие нити. Когда ПА и П-200 |
подмешива |
ют к нефти (в количестве ничтожном: 0,05—0,001 процента по"
весу), они отлично |
исполняют |
роль водорослей: напор |
ж и д |
|||
кости на выходном |
конце трубопровода |
увеличивается |
сра |
|||
зу почти на четверть. А оставив |
давление |
прежним, вы мо |
||||
жете ликвидировать каждую |
четвертую |
насосную станцию. |
||||
Одно это уже полностью окупит |
расходы |
на приобретение- |
||||
«искуеств еннЫ X водор о слей». |
|
|
|
|
|
90
Ледяной поток энергии
Ну, хорошо, увеличивать производительность нефтепро водов можно множеством разных способов. А как быть с га зом? Таїм ведь «водоросли» в трубу не запустишь: все-таки- газ, не жидкость... А почему, собственно, не жидкость? Ведьлюбой газ превращается в подобие воды, и при современной технике сделать это совсем несложно. Во много раз умень шится объем, -и для перекачки того же количества таза мож но будет применить трубы меньшего диаметра или, оставив ихтеми же, резко поднять пропускную способность магистрали. Заманчиво, не правда ли? За чем же дело стало?
Если речь идет о таких газах, которые сжижаются легко, то тут проблем никаких нет. Аммиак, скажем, превращается в жидкость при —33° С, а если давление поднять до трех атмосфер, то и при —Л,1°С. Его и стараются передавать по «газожидкостным» трубопроводам. В США таких м-агиотра- лей более б тысяч километров, по нескольку сотен километ ров во Франции, Италии и других странах.
Но вот с жидким природным газом дело сложнее. Глав
ная трудность — огромные |
масштабы перекачки. |
Производи |
||
тельность |
газопроводов |
измеряется десятками |
и |
сотнями |
миллионов |
кубометров в |
сутки. Станция сжижения |
такой- |
производительности — это целый завод.
Кроме того, природный газ сжижается при температуре —160° С. Доставить его в жидком виде удается только в том случае, если мы по пути не растеряем этот холод, не дадимтеплу проникнуть сквозь станки трубопровода. Как этого до биться?
В принципе возможно заключить трубопровод в другую трубу, большего диаметра, и выкачать изпромежутка воздух. Вакуум— самый лучший теплоизолятор, так что сохранность нашей холодной жидкости гарантируется. Ведь именно так устроены сосуды, в которых перевозят и хранят жидкие га зы. К сожалению, идея эта хороша лишь в лабораторной практике. Тысячекилометровое сооружение, каким являетсятрубопровод, требует индустриального подхода, а он сущест венно отличается от лабораторного. Поддерживать вакуум в таком гигантском «сосуде» чересчур дорого. А ведь еще нуж*- но эту длиннющую трубу с двойными стенками соорудить — об этом только подумаешь, и уже видишь столько препятст вий, что понимаешь: дело это вряд ли осуществимое.
Более реален другой путь: закутать трубу в толстую шубу из пенистой пластмассы или пеностекла. Эти материалы, ко нечно, не такие хорошие теплоизоляторы, как вакуум, но тол щиной «шубы» вполне можно опасти дело. Обычно хватает 15 сантиметров. Кстати, такое укутывание уже делают у нас
в районах вечной мерзлоты, чтобы теплая нефть, текущая по
трубам, <не отогревала |
вечномерзлый слой |
почвы. Так |
что |
|
это дело нетрудное. |
|
|
|
|
И все-таки, |
как ни старайся, полностью |
прекратить |
по |
|
ступление тепла |
(или |
утечку холода — как |
угодно) нет |
ни |
какой возможности: даже вакуум не спасет. Жидкость малопомалу будет превращаться в газ. По трубе пойдет их смесь. Так что периодически газ придется отделять, превращать в жидкость и снова закачивать в трубу. Оборудование этих промежуточных станций перекачки и сжижения куда слож нее, чем обычных «перекачек», и это могло бы вконец испор тить дело, если бы не то' обстоятельство, что располагать станции можно втрое реже. К тому же, 'Мощность, в которой они нуждаются, впятеро меньше. Словом, не они будут тем слабым местом проекта, из-за которого обычно критикуют весь проект: ведь денег потребуется столько же.
Оппоненты ткнут пальцем в трубы. «Из какого материала вы собираетесь их делать? — ласково спросят они. — Обыч ная сталь ведь не годится для такой температуры. Она ста
нет хрупкой, |
как стекло!»—«Возьмем |
другой |
металл, |
ска |
||||||
жем, алюминий |
пли сплавы |
с большим |
содержанием |
нике |
||||||
л я , — они не боятся |
глубокого |
холода», — последует |
ответ. |
|||||||
«Но ведь это значит, что цена |
труб |
возрастет |
как минимум |
|||||||
вдвое! Нет, |
это |
нереально!..» — махнут |
рукой |
скептики, уве |
||||||
ренные в своей непогрешимости. |
|
|
|
|
|
|
||||
Действительно, |
вначале |
кажется, |
что возразить |
нечего. |
||||||
На трубы уходит |
|
половина |
средств, |
расходуемых «а |
строи |
тельство. Увеличить затраты еще на 50 процентов—вряд ли кто пойдет на это, в особенности учитывая, что дело слишком уж новое... Однако кто сказал, что трубы будут того же самого диаметра? Ведь перекачиваться-то станет уже не газ, а жид кость! Атубы малого диаметра соответственно дешевле.
Расчеты, выполненные во Всесоюзном научно-исследова тельском институте газа под руководством профессора С. Гуд кова, показывают, что на расстояние в три тысячи километ ров, то есть с месторождений Тюмени в Центр страны, пере давать газ в жидком виде выгодно даже при существующих ценах на алюминиевые и никелевые трубы. А ведь опрос рож дает предложение. Строительство трубопроводов из таких труб заставит выпускать их совсем не в тех масштабах, как сегодня. Массовое же производство обладает тем приятным свойством, что оно позволяет снижать цены на продукцию. Это сделает «жидкогазовые» магистрали выгодными и на мень ших — порядка 2 тысяч километров — расстояниях.
Кроме того, жидкий газ принесет выгоды не только тран спортного характера. На сжижение газа будет затрачено не мало энергии, но, поскольку ее потери по дороге не столь уж
велики, вместе с жидким газом в конечном пункте трубопро вода потребитель получит и холод, который он может исполь
зовать в промышленных |
целях. Ведь |
жизнь |
современного |
||
города немыслима без холодильной техники. |
Холода нужно |
||||
все больше |
и больше: |
расширяется |
выпуск |
замороженных |
|
продуктов, |
в здания встраиваются |
громадные |
кондиционе |
||
ры, в холоде нуждаются |
практически |
все отрасли промыш |
ленности. Трубопровод с жидким газом снижает остроту де фицитности холода. .Криогенный трубопровод, кроме того, на всем протяжении станет заправочным пунктом, базой снаб жения сжиженным газом.
И еще. Новые материалы труб потребуют новых методов сварки. Электрическая дуга, верой и правдой работающая на строительстве стальных трубопроводов, вряд ли окажется столь же эффективна в обращении с алюминием и никелевы ми сплавами. Пожалуй, именно здесь как нельзя кстати бу дут оригинальные машины, имеющиеся сейчас лишь в виде опытных образцов. Речь идет о сварке электронным лучом. Ра зогнанные мощным электрическим полем, электроны проника ют в металл и отдают ему свою кинетическую энергию. Моле кулы металла приходят в столь 'сильное движение, что (прони
кают из |
одного куска в другой, так что две |
детали |
превраща |
|||
ются |
в |
единое целое. |
Шов неотличим |
от |
основного ме |
|
талла, |
|
ибо никаких |
примесей в соединении |
не |
вносится. |
Соответственно высокой оказывается и его прочность. Мало мощные сварочные установки применяются сейчас главным образом в точном приборостроении да в производстве микро миниатюрных электронных схем. Для сварки труб нужен луч мощностью в несколько киловатт, а разгонять электроны приходится напряжением в сотни тысяч вольт. Технические
трудности при |
создании такой установки (не забывайте, |
ведь |
||||||||
это не лабораторное |
устройство, а .машина, |
работающая в |
||||||||
полевых |
условиях!) |
исключительно |
велики. |
Но |
так или |
|||||
иначе, |
а |
их удалось |
преодолеть: фирма «Гамильтон-стан |
|||||||
дарт» |
(США) |
объявила, что она |
начинает |
производство |
||||||
электронных трубосварочных |
аппаратов. |
|
|
|
||||||
Не исключено, что эти новые трубопроводы |
будут |
не сва |
||||||||
ривать, |
а 'склеивать: |
современные клеи на основе синтетиче |
||||||||
ских |
материалов соединяют |
металл |
не хуже |
сварного |
шва. |
|||||
При |
этом резко возрастает |
производительность труда |
и на |
много снижается стоимость сооружения трубопровода.
А теперь поговорим не о том, как сделать жидким газ, а о том, как сделать жидкой... жидкость.
Вода вместо огня
Нефть бывает разная, и не всякую легко перекачивать по трубопроводу: если она чересчур вязкая, насосные станции