Galvenie naftas vadi: klasifikācija un sastāvs

Galvenie naftas cauruļvadi un naftas produktu cauruļvadi ir paredzēti jēlnaftas un tās rafinēto produktu pārvadāšanai lielos attālumos no ieguves vietas (naftas pārstrādes rūpnīcas) līdz galapatērētājam. Šī metode ir daudz rentablāka nekā citas piegādes metodes.

Apraksts

Galvenie naftas cauruļvadi tiek plaši izmantoti pasaulē. Viņi tiek aicināti apvienoties vienā tehnoloģiskā ķēdē derīgo izrakteņu atradnēm (kuras bieži atrodas mazapdzīvotos nepieejamās vietās) vai to glabāšanas vietās ar pārstrādes (eļļu patērējošiem) uzņēmumiem, kas parasti atrodas lielu rūpniecības centru tuvumā.

To izskats ir saistīts ar ekonomisko iespējamību. Ja vēlaties pārvietot lielus "melnā zelta" apjomus, tad labāka ceļa nav. Jēlnaftu var piegādāt pa ūdeni, pa dzelzceļu un daudz retāk ar autotransportu. Bet katrai no metodēm nepieciešama iesmidzināšana tvertnē, pārkraušana (ja nepieciešams) un produkta izkraušana, kas rada papildu izmaksas. Vēl vairāk līdzekļu tiek tērēti transporta līdzekļu un degvielas iegādei, uzturēšanai. Savukārt maģistrālo cauruļvadu sistēma ļauj izvairīties no daudzām izmaksām. Eļļas sūknēšana caur caurulēm zem spiediena prasa daudz mazāk enerģijas, un ekspluatācijas izmaksas ir nesalīdzināmi zemākas.

Naftas cauruļvadu pārvaldību veic sertificētas organizācijas, kurām ir atbilstošas ​​licences un nepieciešamā kompetence. Viņu uzdevumos ietilpst drošības uzraudzība, tehnisko un tehnoloģisko parametru kontrole, apkopes un remonta darbi.

Statistika

Cauruļvadi ved cauri 120 valstu teritorijām. Viņu kopējais garums pārsniedz 2 000 000 km. No tiem aptuveni 60% ir Amerikas Savienotās Valstis, 10% - Krievijas maģistrālie cauruļvadi, 5% - Kanāda. Tādējādi šīs valstis veido 3/4 no planētas cauruļvadu sistēmām. Tikai pēdējo trīs gadu laikā tiek izteikti plāni jaunu transporta līniju ierīkošanai ar kopējo garumu 190 000 km, no kurām 50 000 jau tiek būvētas.

Starp citu, viena no garākajām naftas artērijām ir Družbas cauruļvads, kas būvēts Padomju Savienībā. Tā garums pārsniedz 5000 km. Galvenā filiāle sniedzas no Tatarstānas un Samaras reģiona noguldījumiem līdz patērētājiem Centrāleiropā.

Vēsturiskais fons

Nav precīzi zināms, kam pieder ideja par naftas vada būvniecību. Daži vēsturnieki sauc firmu Branobel, citi - slaveno krievu būvinženieri Vladimiru Šukovu. Ir pierādīts, ka 1860. gados ogļūdeņraži tika sūknēti caur 10 kilometru 51 milimetru cauruļvadu Pensilvānijas štatā (ASV).

Naftas maģistrālo cauruļvadu būvniecība mūsu valstī sākās no ogļūdeņražu atradņu masveida attīstības brīža 60. gados. Ņemot vērā naftas ieguves reģionu attālumu, sarežģītos klimatiskos apstākļus un salīdzinoši slikti attīstīto transporta tīklu, valdība pieņēma kompetentu lēmumu piegādāt jēlnaftu caur liela diametra caurulēm, kas savienotas vienā tīklā. Par laimi, to ražošanai bija pietiekami daudz metāla.

Piemēram, izmantojot alternatīvas metodes, ir grūti nogādāt ogļūdeņražus no Rietumsibīrijas. Vienīgā uzticamā transporta artērija ir Ob upe ar Irtišas pieteku, bet ziemā tās sasalst, ledus sasalšana ilgst līdz sešiem mēnešiem. Tuvākais dzelzceļš Sibīrijas zarnu attīstības sākumā bija 700 kilometru attālumā, un vispār nebija bruģētu ceļu.

Vienīgais saprātīgais risinājums bija cauruļvada būvniecība.Pirmais no tiem tika nodots ekspluatācijā 1966. gada Jaunā gada priekšvakarā. 400 kilometru atzars savienoja Šima naftas ieguves reģionu ar Tjumeņu - lielu rūpniecības un transporta centru. Attīstoties jauniem laukiem, naftas cauruļvadu izplatīšanas ģeogrāfija pieauga: pavedieni no Komi, Kaukāza, Volgas reģiona, Kazahstānas un Azerbaidžānas stiepās uz ķīmiskām rūpnīcām un izplatīšanas stacijām.

Starp citu, “pirmdzimtais” ir 144 kilometru garš cauruļvads, kas savieno Ožeka-Suatas lauku ar Grozniju. Eļļu iesūknēja caur caurulēm, kuru diametrs bija tikai 325 mm, un tā, lai tā nekustētos, tika uzkarsēta.

Āfrikas cauruļvadi

Galvenie "melnā kontinenta" naftas cauruļvadi ir:

• Čada - Kamerūna (Austrumāfrika): 1070 km.
• Ecele - Sehira (Alžīrija, Tunisija): 790 km.
• Dienvidsudāna - Etiopija (Āfrikas ziemeļaustrumu daļa): tiek gatavots.
• TransNET (Dienvidāfrika): 3000 km.
• Suecas Vidusjūra (Ēģipte): 320 km.
• Tāzama (Austrumāfrika): 1710 km.

Eiropa

Eiropas kontinentā ir desmitiem starpvalstu cauruļvadu un neskaitāmas filiāles. Mēs uzskaitām lielākos no tiem:

• Transalpine (Centrāleiropa): 750 km.
• Dienvideiropā: 1 850 km.
• AMBO (Balkāni): 912 km.
• Viseiropas (Balkāni): Paredzams, ka tiek būvēti 1850 km.
• Odesa - Brodija (Ukraina): 674 km.
• Baltijas cauruļvadu sistēma (Krievija, Baltijas valstis): 1,885 km (2718 km pēc izbūves).
• Brent sistēma (Ziemeļjūra, Lielbritānija): 147 km.

Āzija

Bagātākās “melnā zelta” rezerves ir koncentrētas Āzijā. Svarīgākie kontinenta maģistrālie cauruļvadi ir:

• Baku - Keihana (Rietumāzija): 1,768 km.
• Baku - Supsa (Rietumāzija): 833 km.
• Baku - Novorossiysk (Transcaucasia): 1330 km.
• Kazahstāna - Ķīna: 2228 km.
• Vostočnija (Krievija, Ķīna): 4740 km.
• Ķīna - Mjanma: 771 km.
• Kirkuk - Ceyhan (Irāka, Turcija): 970 km.
• Samsuna - Keihana (Turcija): 550 km.
• Mathura - Koyali (Indija): 1000 km.
• Mumbaja - Manmadā (Indija): 1500 km.
• Dienvidi-ziemeļi (Koreja): 900 km.
• Trans-Arābijas (Arābijas pussala): 1200 km, viens no pirmajiem naftas cauruļvadiem pasaulē (1947. gadā), ir slēgts.
• Kaspijas jūra (Kazahstāna, Aizkaukāzija): 700 km, tiek būvēts.
• Baltā eļļa (Pakistāna): 700 km.
• Habshan - Fujairah (Apvienotie Arābu Emirāti): 360 km.

Amerika

Arī Amerikas reģions ir bagāts ar ogļūdeņražu atradnēm. Viņu vislielākā koncentrācija novērota Venecuēlā, Kolumbijā, Meksikā, Teksasā (ASV), Kanādā, Ekvadorā. Starp citu, Amerikas Savienotajās Valstīs ir visattīstītākais cauruļvadu tīkls pasaulē. Un daži no garākajiem zariem ir izvietoti caur savvaļas zemēm Kanādā un Aļaskā.

• Enbridža (Kanāda, Amerikas Savienotās Valstis): 5 360 km.
• Redwater - Port Credit (Kanāda): 4840 km.
• Keystone sistēma (Kanāda, ASV): 3,460 km, tiek būvēts.
• Portlenda - Monreāla (ASV, Kanāda): 360 km.
• Kindera Morgana kalns (Kanāda): 1150 km.
• Koloniālais (ASV): 8 850 km, uz galvenā naftas vada, kas savieno Meksikas līci Teksasā un Ņujorku, tika reģistrēti septiņi smagi negadījumi.
• Big Inch un Little Big Inch (ASV): 2000 km un 2 370 km, viens no pirmajiem cauruļvadiem (1942, 1943).
• Calnev (ASV): 890 km.
• Dakota Access (ASV): 1880 km.
• Divkāršais H (ASV): 744 km.
• Pony Express (ASV): 1220 km.
• Jūras ceļu jēlnaftas sistēma (ASV): 1100 km.
• Trans-Alaskan (ASV): 1288 km.
• Jaunā Meksika - Kušinga (ASV): 832 km.
• UNEV (ASV): 642 km.
• Sand Hills (ASV): 1120 km.
• Madero - Kaderate (Meksika): 1200 km.
• Kano Limona - Kavenas (Kolumbija): 780 km.
• Saljako - Bahia Blanca (Argentīna): 630 km.
• Riodežaneiro - Belo Horizonte (Brazīlija): 370 km.

Krievija

Pirmie naftas cauruļvadi mūsu valstī parādījās pagājušā gadsimta piecdesmitajos gados, bet to attīstības kulminācija bija 1960. – 1970. Šajā laika posmā sākas intensīva ogļūdeņražu atradņu izpēte un to ieguve.

• Družba (Austrumeiropa): 3900 km Krievijā, 8 900 km ar visām atzariem.
• Tuymazy - Irkutska: 3662 km.
• Uzena - Samara (Kazahstāna, Krievija): 1 750 km.
• Nizhnevartovsk - Samara: 2 150 km.
• Kolmogory - Klin: 2430 km.
• Kaspijas cauruļvadu konsorcijs (Kazahstāna - Krievija): 1500 km.
• Ustbalika - Omska: 964 km.
• Groznija - Tuapse: 618 km.
• Surguta - Polocka (Krievija, Baltkrievija): 3 250 km.

Lai arī lielākā daļa cauruļvadu tika būvēti zem PSRS, Krievijas naftas inženieri nesēž dīkstāvē. Mūsdienās tiek īstenoti vairāki nozīmīgi transporta projekti, lai piegādātu jēlnaftu Ķīnai (Vostochny projekts) un Ziemeļeiropai (Baltijas cauruļvadu sistēma).BPS-2 projekts ievērojami palielinās ogļūdeņražu piegādi uz ziemeļiem un samazinās Družbas cauruļvada slodzi. Tiek īstenoti arī nolīgumi ar Āzijas partneriem, jo ​​īpaši ar Azerbaidžānu un Kazahstānu.

Ir vērienīgi plāni Ziemeļu Ledus okeāna atradņu attīstīšanai. Naftas tankkuģu Varandey terminālis jau darbojas Nenecu autonomajā apgabalā. Tālā nākotnē plānots izveidot robotu naftas ieguves kompleksus, arī zemūdens. Vismaz šādus sapņu plānus pauda militāri rūpnieciskā kompleksa valdes priekšsēdētājs un progresīvo pētījumu fonds D. O. Rogozins.

Vissvarīgākā vieta Transņeftj naftas cauruļvadu sistēmā. Uzņēmums ir galvenais cauruļvadu operators Krievijā. Tas ir atbildīgs par vairāk nekā 50 000 km naftas un produktu cauruļvadiem, kas ir sava veida pasaules rekords.

Uzbūve un darbība

Galvenie naftas cauruļvadi ir izgatavoti no tērauda vai plastmasas caurulēm ar iekšējo diametru no 100 līdz 1220 mm (4 līdz 48 collas). Nesen sāka izmantot caurules ar palielinātu caurlaidspēju ar 1420 mm diametru.

Konstrukcija sastāv no šādiem soļiem:

1. Tirgus izredžu definīcija.
2. Maršruta izvēle.
3. Cauruļvada projektēšana (jauna ieklāšana vai veca modernizācija).
4. Atbildīgo iestāžu apstiprinājuma iegūšana.
5. Ceļa pārbaude un tīrīšana.
6. Maršruta sagatavošana: tranšeju rakšana, tuneļu būve, krustojumi utt.
7. Cauruļu ieklāšana.
8. Vārstu, vārstu, filiāļu un cita aprīkojuma uzstādīšana.
9. Cauruļu izolācija, tranšeju aizbēršana, aizsargkonstrukciju izvietojums.
10. Hidrostatiskā pārbaude.
11. Nodošana ekspluatācijā.

Jēlnafta satur ievērojamu daudzumu parafīna vaska. Aukstā klimatā šī viela uzkrājas cauruļvada iekšpusē. Lai tos pārbaudītu un notīrītu, tiek izmantoti mehānismi, kurus sauc par “cūkām”. Faktiski tās ir “viedās” sukas, kas papildus aprīkotas ar ultraskaņas un citiem sensoriem. Tas ir, ierīce vienlaikus notīra pielipušo vasku un uzrauga iespējamos defektus: noplūdes, koroziju, iespiedumus, sienu retināšanu, plaisas utt. Pēc anomāliju atrašanas attiecīgie dienesti sāk maģistrālā naftas vada remontu.

Lielākā daļa cauruļvadu parasti tiek aprakti 1 līdz 2 m dziļumā. Lai aizsargātu sistēmu no šoka, nobrāzumiem un korozijas, tiek izmantotas dažādas metodes. Tajos var ietilpt aizsargkonstrukcijas un kompensācijas mehānismi, kas izgatavoti no koka, metāla, klintīm, augsta blīvuma polietilēna, mīkstā iepakojuma un smiltīm. Lai arī caurules var novietot zem ūdens, šis process ir ekonomiski un tehniski grūts, tāpēc lielāko daļu naftas ar tankkuģiem pārvadā pa jūru.

Starp citu, Krievija ir vienīgā valsts pasaulē, kurā tiek izveidots Cauruļvadu karaspēks. Tie tika izveidoti pēc Lielā Tēvijas kara rezultātiem, kad kļuva skaidrs, cik svarīgi ir nodrošināt lielus militārus formējumus ar degvielu un smērvielām. Cauruļvadu karaspēks ir apmācīts izvietot naftas maģistrālos cauruļvadus jebkuros apstākļos.

1941. gadā īpašai vienībai izdevās novietot 21 kilometru garu cauruļvadu zem Ladoga ezera dibena pastāvīgā ugunī un dublēt 8 kilometru garu cauruļvadu gar krastu. Tādējādi aplenktais Ļeņingrada spēja iegūt desmitiem tūkstošu tonnu naftas produktu. Staļina vārdā 1952. gada 14. janvārī Inženieru karaspēka sastāvā tika izveidots Cauruļvadu karaspēks.

Pārvaldība

Cauruļvadu stāvokli uzrauga datu vākšanas ierīces. Tajos ietilpst plūsma, spiediens, temperatūra, sakaru sistēmas un citi nepieciešamo datu mērīšanas elementi. Šīs ierīces ir uzstādītas visā filiāles maršrutā un galvenajās vietās, piemēram, iesmidzināšanas vai piegādes stacijās, sūkņu stacijās, slēgvārstos.

Pēc tam ar šo lauka rīku izmērīto informāciju savāc objekta sakaru ierīcēs (USO), kas reāllaikā pārraida sensoru datus uz vadības punktiem. Šajā nolūkā tiek izmantoti satelīta kanāli, mikroviļņu līnijas vai mobilie tālruņi.

Cauruļvadi tiek attālināti vadīti no galvenās vadības telpas. Šajā centrā visa informācija no kontrolpunktiem nonāk centrālajā datu bāzē. Informācija tiek saņemta no vairākiem ODR visā ķēdē.

Klasifikācija

Speciālisti izšķir vairākus naftas vadu veidus:

• stumbrs;
• tehnoloģiskā;
• makšķerēšana.

Savukārt maģistrālos cauruļvadus iedala 4 klasēs, ko nosaka pēc izmantoto cauruļu diametra:

1. 1 000–1 420 mm;
2. 500-1 000 mm;
3. 300-500 mm;
4. mazāks par 300 mm.

Tehnoloģiskā struktūra

Ogļūdeņražu un to produktu pārvadāšanas sistēma ir sarežģīts komplekss. Galveno naftas vadu objekti ir:

• Makšķerēšanas torņi (stacijas).
• Eļļas savākšanas stacija.
• Ieplūdes cauruļvadi.
• Galvas struktūras: sūkņu stacijas, elektrostacijas, tvertnes un citas.
• Elektroķīmiskās aizsardzības pretkorozijas iekārtas.
• Skrēpera palaišanas vienība (“cūkas”).
• Lineāras akas.
• Izejvielu sildīšanas priekšmeti.
• Tehnoloģisko sakaru līnijas.
• Ugunsdrošas, aizsargājošas, preterozijas ierīces.
• Akvedukti, šķērsojumi zem / virs transporta ceļiem, upes, jūras šaurumi, gravas un citi šķēršļi.
• Avārijas cisternas.
• Iekārtu apkalpošana.
• Telemetrija un telemehānika.
• Galīgie izplatīšanas punkti.

Perspektīvas

Eksperti uzskata, ka globālās maģistrālo cauruļvadu sistēmas turpmākā attīstība notiks atbilstoši šādiem scenārijiem. Ziemeļamerikā jaunu paplašinātu filiāļu izveidošana nav plānota. Pirmkārt, tas ir saistīts ar zemes atsavināšanas problēmu un vides drošības jautājumiem. Turklāt tiek izpētītas un attīstītas galvenās eļļas saturošās zonas. Ir iespējamas izmaiņas galveno naftas vadu pārvaldībā, uzlabojot uzticamību un automatizējot procesus.

Turpretī sagaidāms, ka Eiropa uzplauks, nododot jaunas filiāles izejvielu un naftas produktu sūknēšanai. Tas ir saistīts ar vēlmi dažādot piegādes un samazināt atkarību no monopolistiem. Krievija netiks atstāta malā. Spārnos joprojām gaida ziemeļu jūru, Austrumsibīrijas un Tālo Austrumu noguldījumi.

Strauja attīstība gaidāma Āzijas un Klusā okeāna reģionā. Jau šodien šeit tiek darbināti 75 000 km cauruļu, plāno palielināt šo skaitli par 13 000 km. Starp citu, apmēram 10% naftas cauruļvadu ir ieguldīti jūras gultnē. Ķīna īsteno vairākus lielus projektus ogļūdeņražu pārvadāšanai no Rietumkazahstānas un Sibīrijas.

Indijai ir arī vairāku kilometru cauruļvadu tīkls, kas no rietumiem uz austrumiem aptver valsts attīstītākos ziemeļu reģionus. Transporta tīkla attīstība dienvidu štatos tiek uzskatīta par daudzsološu. Persijas līča valstīm ir ambiciozi plāni lētas naftas un gāzes piegādei uz Eiropu. Pagaidām galvenie pārvadātāji šeit ir tankkuģi.