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

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 21.10.2024

Просмотров: 109

Скачиваний: 0

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

придется располагать близко одна к другой, транспортиров­ ка обойдется дорого. Чтобы сохранить на приемлемом уров­ не экономичность, приходится нефть нагревать и перед тем,

•как она поступает в трубопровод,

и

по дороге. Греют по-

разному: электричеством, ігорячей

водой,

паром — в

зависи­

мости от того, какой способ выгоднее.

Из

«горячих»

нефте­

проводов в нашей

стране самый

крупный — с полуострова

Мангышлак на Каспийском море, через Поволжье на

Украи­

ну. Его длина — 2500 километров,

и на всем этом пути течет

нефть, нагретая до

+50° С. Подобные

нефтепроводы,

только

меньшей производительности, построены и в других странах. Но инженеров и изобретателей не оставляет мысль, что здесь «что-то не так». Ведь тепло этой нагретой нефти в отличие от холода сжиженного газа использовать на конце трубопрово­ да не удастся.

Что же делать? Оказывается, помочь может обыкновен­ ная вода. Это не значит, что мы будем греть воду, нет. Более

того, не надо

греть

и нефть. После того как

воду и

нефть

смешивают

при обычной

температуре,

образуется

эмуль­

сия— крупные шары нефти, окутанные

со всех сторон водой.

Такую смесь перекачивать не труднее,

чем обычную

воду.

Казалось бы, способ годится только

для

трубопроводов,

проходящих

в

районах,

где не бывает

морозов. Но, во-пер­

вых, текущая

по трубам

вода не замерзает,

а во-вторых,

трубы можно утеплить той же пенистой

пластмассой. Впро­

чем, даже земля, в

которую зарыты грубы, служит неплохой

защитой от холодов.

 

 

 

 

Текучая

твердь

 

 

 

 

Возможности трубопровода не ограничиваются транспор­

тировкой жидкости

или газа. При желании по нему можно пе­

ребрасывать и твердые материалы, которые, если к ним уме­ ло подойти, тоже проявляют «текучие» свойства.

Взять, например, уголь. Его везут на электростанции по железной дороге. Расходы іна транспортировку в результате оказываются весьма значительны: 30 процентов себестои­ мости энергии. В СССР .выработка электроэнергии измеряется многими сотнями миллиардов киловатт-часов и почти 9 /ю ее — это продукция тепловых станций. Легко представить себе, в какие астрономические суммы выливаются затраты на пере­ возку.

Электричество станет

намного

дешевле, если

уголь

пере­

давать по трубопроводу

в виде

пульпы — смеси

мелких ку-

. сочков с водой. Правда,

для того чтобы уголь потом

сжечь,

придется или его высушить, или оборудовать станцию топка­ ми, пригодными для сжигания мокрой угольной мелочи. Однако и то, и другое вполне в возможностях современ-


йой техники. Так, в газете «Файнеишл тайме» сообщалось об ультразвуковой угольной сушилке, которая за полминуты снижает его влажность иа 30 процентов, а в журнале «Глюкауф» — об угольных 'циклонных топках, в которых горит пульпа, состоящая на 3 / 4 из угля, а на ! Д из воды.

Все эти обстоятельства заставляют энергетиков всего ми­ ра внимательно изучать возможности углепроводов и стро­ ить опытные линии передачи, дабы накопить опыт и выявить •наиболее экономичные и рациональные решения.

В нашей стране первый углепровод был построен во Львов- ско-Волыноком бассейне. Он питает топливом Добротворокую ГРЭС, находящуюся в 60 километрах от шахты. По од­ ной трубе диаметром 25 сантиметров идет угольная пульпа, по другой вода возвращается в шахту. Себестоимость тран­ спортировки оказалась вчетверо ниже, чем по железной до­ роге, и вся система окупилась за каких-то три года.

Американские инженеры также считают, что во многих случаях выгоднее проложить углепровод (иногда длиной до 800 километров) и построить электростанцию близ места потребления энергии, чем сооружать ее рядом с шахтой и пе­ редавать энергию по проводам. Это кажется просто неверо­ ятным, ведь мы привыкли, что высоковольтная линия — наи­ более удобный способ транспортировки энергии, но неумоли­ мые выкладки заставляют поверить...

Кстати, такие углепроводы делают очень выгодной экс­ плуатацию шахт, в которых все процессы добычи угля и подъема его на-гора осуществляются с помощью воды. Обыч­ но его отправляют потребителям, превратив в плотно спрессо­ ванные брикеты. В случае передачи по трубам надобность в брикетиров ании отп ада ет.

• Не нужно, однако, думать, что трубопроводы для твердых материалов — достижение инженерной мысли лишь послед­ него времени. Первый патент был взят англичанином У. Эндрьюсом в 1889 году, хотя тогда до практических шагов'дело не дошло. Лишь в 1914 году его соотечественник инженерэлектрик Г. Бэлл из Хаммерсмита построил углепровод в 600 метров для подачи топлива из барж на электростанцию. Он предложил и более серьезный проект: протянуть маги­ страль длиной более 200 километров от шахт Мидленда в Лондон. Городские власти к идее отнеслись прохладно и в ассигнованиях отказали. Так был похоронен смелый проект, намного опередивший свое время.

Впрочем, и в последующие годы к перекачке по трубам твердых веществ особого интереса не проявлялось. За пять­ десят с небольшим лет, прошедших с тех пор, в мире соору­ жено немногим более шести десятков трубопроводов такого •типа, что, правда, в некоторой мере компенсируется разно­ образием перекачиваемых продуктов: руда, сахарный трост-


ник, целлюлоза, известняк, уже упоминавшийся уголь, отхо­ ды золотых рудников — «хвосты», древесная щепа, шлак плавильных печей и многое другое.

Причина столь медленного развития этой отрасли техники лежит прежде всего в тех конструктивных трудностях, кото­ рые встают перед проектировщиками. Руда, уголь и другие твердые материалы действуют на металл труб и лопаток на­ сосов как абразив и разрушают их. Оправиться с этими про­ блемами удалось лишь в самые последние годы. На стенки труб стали наносить стойкую к истиранию эпоксидную смолу, а на лопатки насосов — слой мет алл©керамического сплава. Последняя операция производится с помощью нагретой до не­ скольких десятков тысяч градусов струи плазмы. Обычные ло­ патки выходят из строя через месяц, наплавленные стоят по полгода, а то и по году. Все это свидетельствует о том, что в дальнейшем «твердотельные» трубопроводы станут'.применять­ ся значительно шире.

Длина этих магистралей не превышает пока 450 километ­ ров, производительность — 5 миллионов тонн в год. Но име­ ются уже проекты и 'более значительных сооружений, напри­ мер, для перекачки серы из провинции Альберты (Канада) в район Великих озер (США) длиной более двух с половиной тысяч километров или для подачи угля из Западной Вирджи­ нии в Филадельфию (США) производительностью до 10 мил­ лионов тонн в год.

Весьма интересны и проекты «капсульных» трубопрово­ дов, предназначенных для транспортировки крупных контей­ неров одинакового удельного веса с перекачиваемой жид­ костью. Добиться нужного удельного веса несложно: доста­ точно лишь соблюсти должную пропорцию между заполненным и пустым пространством внутри контейнера. Внутрь можно поместить практически все, что угодно,— или

изготовить контейнер целиком из

материала,

подлежащего

•переброске. В Канаде и в СССР уже довольно

давно ведут

опытные работы

этого

рода. По

трубопроводу

диаметром

500 миллиметров

в потоке нефти

передавались капсулы

з

виде шаров и цилиндров.

В каждой из них

помещалось

до

230 килограммов груза. Капсулы преодолевали

175 километ­

ров за 56 часов — скорость, конечно, далеко

не

космическая,

но с одним весьма существенным

преимуществом: более де­

шевых перевозок не бывает.

 

 

 

 

А вот заметка из газеты «Известия»:

«Разработан принципиально новый способ доставки угля на обогатительные ф а'брик и — трубопровод большого диамет­ ра. В нем под давлением воздуха контейнеры с углем будут поступать на пункт разгрузки. Сейчас на большинстве обога­ тительных фабрик уголь поступает от шахт по воздушноканатным дорогам. Такая дорога стоит недешево. И во время


больших .снегопадов работает с 'перебоями. Испытания маке­

та трубопровода

подтвердили

его высокую эффективность.

В начале нового

(1972. — В. Д.)

года на Торезской централь­

ной обогатительной фабрике будет построен опытно-промыш­ ленный образец».

«...В недалеком будущем по трубопроводам начнут тран­ спортировать, наряду с нефтью, нефтепродуктами и газом основную массу руды, угля, химикалий и других сыпучих ма­ териалов»,— читаем мы в сборнике «Итоги науїси и техники».

Основную

массу! — удивительный завтрашний день откры­

вается в

этих словах.

Г л а ва четвертая

 

 

Учреждение

водяных

коммуника­

ций почиталось всегда

одним из на­

дежнейших

средств к

водворению

благоденствия

в государстве и к об­

разованию

 

народных

нравов.

Оно

сближает

отдаленные

провинции,

ро­

дит промышленность

и

трудолюбие...

 

 

Фультонова система

внутрен­

 

них

коммуникаций, переведен­

 

ная

Експедитором

Департамен­

 

та

водяных

коммуникаций

Ти­

 

тулярным Советником

Петряно-

 

БЫМ. Санкт-Петербург,

1805 г.

На корабль

погрузили

шестьдесят

тысяч медимнов

хлеба,

десять тысяч

глиняных

 

сосудов

с сицилийскими

со­

леньями,

две

тысячи талантов шерсти

и две тысячи талантов

прочих

гру­

зов,

не

считая

продовольствия

для

плывших

 

на нем людей.

Однако

Гие-

рон

услышал,

что такой корабль...

не

сможет

войти ни в одну

гавань...

 

Афиней из Навкратиса, 200 г. до

н.

э.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ПАРЯЩИЕ

КОРАБЛИ

 

 

 

 

 

На долю

морского флота

приходится 4/s

веса

всех

меж­

дународных

грузов—более

двух с

четвертью

триллионов

тонн в 1970

году. А к 2000 .году

объем морских

перевозок

на нашей планете

возрастет

впятеро. Это

значит, в частно­

сти,

что старыми,

традиционными

методами

справиться с

этой

уймой

грузов

не удастся.

Невозможно

отыскать

и ка­

кое-то универсальное средство решения этой задачи. Выход, видимо, только в комплексном подходе: концентрация, авто­ матизация, специализация, скорость.

Эти же задачи стоят и перед транспортом нашей страны. Директивами XXIV съезда КПСС уже в девятом пятилетии

намечено: «Увеличить грузооборот морского транспорта в

1,4 раза. Пополнить транспортный флот высокоэкояомичными, универсальными и специализированными судами с комп­ лексной автоматизацией управления судовыми механизмами и системами, .в том числе судами для перевозки большегрузных контейнеров, оборудования и скоропортящихся грузов. Расши­ рить перевозки грузов судами смешанного плавания море — река — море.

Развивать пропускную способность морских портов, соз­ дать в них специализированные высокомеханизированные перегрузочные комплексы для погрузки и выгрузки контей-


неров, навалочных и лесных грузов...» Какими же средствами будут решаться у нас и за рубе­

жом задачи развития морских перевозок?

Эра гигантов

До середины 50-х годов судно в двадцать, а тем более в тридцать тысяч тонн считалось громадиной. И вдруг словно

плотину прорвало: кривая тоннажа

резко

рванулась вверх.

Пятьдесят, восемьдесят,

сто тысяч

тонн — цифры поражали

воображение, о проекте

танкера в четверть

миллиона тонн

писали как о событии века. Но кораблестроители доказали, что их трезвые технические расчеты превосходят — в который уже раз! — самые смелые взлеты фантастов: готов проект суд­ на на полмиллиона тонн и ведется эскизное проектирование

«миллионера» — колосса длиной

в полкилометра и с трюма­

ми, в которых может свободно спрятаться

двадцатитрехэтаж­

ный дом.

 

 

Самое же замечательное, что

все эти

гиганты — вовсе не

единичное явление, не отдельные «всплески». В 1969 году по

морям плавало

120

танкеров

грузоподъемностью

свыше

100 тысяч тонн,

а в

1973 году

их будет уже 378.

Именно

сверхкрупные корабли преобладают в портфелях заказов ко­ раблестроительных фирм.

Сухогрузные суда увеличивались не так стремительно, да и сейчас они не мечтают о цифрах, приближающихся к полу­ миллиону, но прогресс все-таки и здесь весьма внушителен:

к1973 году стотысячетонный рубеж перешагнет 90 кораблей. Почему именно танкеры возглавили этот взлет грузоподъ­

емности? Прежде всего потому, что промышленно развитым странам с начала 60-х годов потребовались небывалые коли­ чества нефти. Все новые и новые полчища автомобилей нуждались в бензине, дизельном топливе, смазочных маслах. Нефть стала важнейшим сырьем химической индустрии. На­ конец, в топках электростанций все в больших масштабах стали сжигать не уголь, а мазут, который получают опять-, таки из нефти. Малотоннажные суда уже не справлялись с возросшим объемом перевозок. Техника же кораблестроения достигла такого уровня, при котором постройка «сверхтанке­ ров» оказалась делом вполне, осуществимым. Так что не при­ хоть, не желание поразить мир, а экономическая необходи­ мость была причиной рождения океанских гигантов.

Теоретические изыскания свидетельствовали, что эксплуа­ тация таких судов будет крайне выгодна.

Конечно, корабль в полмиллиона тонн куда дороже «пятидесятитысячника». Но если считать, во сколько обходится тонна водоизмещения, окажется, что у крупного судна она втрое дешевле. Иное соотношение тоннажей даст иную циф-