![]() Главная страница Случайная страница КАТЕГОРИИ: АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника |
Трубопроводного транспорта
Перспективные технологические возможности трубопроводного транспорта в основном определены. К ним можно отнести: традиционные способы транспортировки жидких или газообразных продуктов; транспортировку твердых продуктов в смеси с водой или другой жидкостью (гидротранспорт), а также в смеси с газом (пневмотранспорт); капсульные или контейнерные способы транспортирования сыпучих порошкообразных или гранулированных продуктов, не допускающих контакта с жидкостями. Эти технологические возможности в настоящее время экспериментально проверяются с тем, чтобы в ближайшие годы трубопроводный транспорт шире использовался для доставки многих новых грузов. Наряду с трубопроводами для транспортирования жидких углеводородов и природного газа расширяется сооружение трубопроводов для перекачки ряда других грузов. В их числе этилен, жидкий аммиак, раствор поваренной соли. Небольшие по протяженности трубопроводы используются для транспортировки в виде пульпы твердых веществ: угля, руды, нерудных материалов. Однако создание таких трубопроводов ещё представляет серьезную проблему. Транспортирование массовых сыпучих и пылящих грузов, включая зерно, цемент, известь и другие, осуществляется часто в потоке воздуха. Эти пневмопроводы имеют небольшое протяжение и используются для загрузки и разгрузки вагонов, судов, автомобилей в пунктах производства и потребления названных продуктов. Дальнейшее наращивание сети трубопровода остается серьезной научно-технической проблемой. На будущее основной базой для добычи газа (наряду с Уренгоем и Медвежьим) станет Ямбург, откуда протянется 6 трубопроводов большого диаметра. Остается проблемой пересечение трубопроводами крупных водных преград, хотя опыт здесь богатый. В настоящее время свыше 98 % нефти и 100 % газа транспортируется по трубопроводам, но более половины нефтепродуктов – железнодорожным и частично водным транспортом с себестоимостью в 3–5 раз выше, чем по трубопроводам. Одна из проблем заключается в повышении пропускной способности трубопроводов. Для этого необходимо применять трубы большого диаметра (1420 и 1620 мм) и повышать давление в трубопроводах. Зависимость провозной способности нефтепровода от диаметра трубы может быть проиллюстрирована следующими цифрами: при диаметре 720 мм – 15 млн т в год; 1020 мм – 45 млн т; 1420 мм – 75 млн т. Ранее построенные трубопроводы работают под давлением на входе 50–56 атм (5–5, 5 МПа). Новые магистрали рассчитаны на 75 атм (7, 5 МПа). Удельные капитальные вложения снижаются при увеличении диаметра. Например, использование труб диаметром 1420 мм дает уменьшение капиталовложений на 20 %, а по эксплуатационным расходам – на 30 % от уровня затрат при диаметре 1020 мм. На 1 км газопровода диаметром 1420 мм идет примерно 700 т труб. Перед металлургами стоит задача создания особо прочных и тонкостенных труб. С целью повышения пропускной способности газопроводов разрабатывается метод перекачки охлажденного до минус 70–75о С газа, а также сжиженного газа по теплоизолированным трубам. Непростую задачу представляет расширение сети продуктопроводов с обеспечением первоначального и промежуточного подогрева вязких продуктов. Уже имеется " горячий" нефтепровод Мангышлак – Украина протяженностью 2500 км, по которому транспортируется нефть с температурой плюс 50о С. Пока остается не до конца решенной проблема предохранения труб от внешней и внутренней коррозии из-за химической активности транспортируемого груза. Изоляция внутренних поверхностей повышает пропускную способность на 5–8%, но удорожает общую стоимость труб. В крупных городах проблема коррозии усугубляется блуждающими токами. В России ежегодно из-за коррозии теряется до 15 млн т стали. Трубы от коррозии защищаются различными методами, в частности, битумно-бумажным покрытием, полимерными пленками с защитными обертками, эпоксидными и лакокрасочными пленками, пенополиуретаном и др. Самым надежным является эмалирование, но в связи с его дороговизной применяется довольно ограниченно, в основном в городах. За рубежом применяют полиэтиленовые покрытия на предварительно нанесенный клеевой состав из бутилкаучука или покрытия на основе эпоксидных смол, обладающих высокой прочностью и стойкостью к повышению температуры, а также многослойные покрытия из полиэтиленовых и поливинилхлоридных лент на бутилкаучуковой грунтовке. Для внутренней изоляции применяют лакокрасочные покрытия на основе эпоксидных полиуретановых смол и цементно-песчаные покрытия. Одной из важнейших задач является обеспечение безаварийности функционирования жидкостных и газовых трубопроводных систем. Требует дальнейших разработок телемеханизация и автоматизация управления работой трубопроводов. В странах СНГ разрабатываются и осуществляются проекты трубопроводов, по которым грузы перемещаются в виде гидро- и пневмосмесей, капсул, в специальных контейнерах. В Кузбассе, например, от шахт Юбилейная и Инская к Беловской ГРЭС проложены углепроводы. Миллионы тонн топлива доставляются по ним гораздо быстрее и с меньшими затратами, чем другими видами транспорта. Чтобы снизить потребление энергии, уменьшить износ труб, увеличить расстояние доставки грузов, используется специально подготовленная мелкодисперсная пульпа. И хотя скорость движения пульпы невелика, зато такой способ более экономичен, оборудование изнашивается значительно меньше. Трубопроводный транспорт эффективен, естественно, не только для перевозки угля. Разработаны проекты трубопроводов для доставки железорудного концентрата с Лебединского горно-обогатительного комбината на фабрику окомкования Оскольского электрометаллургического комбината, руды с горнорудных предприятий Кривбасса на металлургические заводы Приднепровья и Донецкой области, с Соколовско-Сарбайского горно-обогатительного комбината на Магнитогорский металлургический комбинат и др. По трубопроводам можно перемещать не только гидропульпу, но и контейнеры по принципу пневмопочты. Гидро- и пневмотрубопроводы для транспортировки твердых материалов особенно перспективны при создании единых технологических комплексов добычи, доставки и использования сырья. Перспективным направлением развития трубопроводов является использование контейнеров-капсул, которые можно перемещать не только по трубам, но и наземным и водным транспортом. Трубопроводный транспорт используется для перемещения твердых сыпучих грузов, например, угля, щебня, других строительных материалов, бытовых отходов в крупных городах и др. Трубоконтейнерный транспорт начал использоваться для транспортировки сыпучих грузов, бытовых и промышленных отходов, сельскохозяйственных и других грузов. Использование этого вида транспорта позволяет разгрузить железные дороги от перевозок грузов на короткие расстояния, исключить автомобильные перевозки на вывозе этих грузов. В Грузии работает пневматическая линия на трубопроводе диаметром 1000 мм, протяженностью 2, 2 км для транспортировки щебня, гравия, песка. Пропускная способность трубопровода составляет 640 тыс. т в год. Там же создается самая крупная в мировой практике двухтрубная пневмоконтейнерная система протяженностью 42 км. Первая очередь (17, 5 км) уже введена в действие. Она обеспечила подачу щебня из карьера на завод железобетонных изделий. Система работает в автоматическом режиме, в ее состав входит два пневмовоза, восемь сцепленных друг с другом контейнеров-вагонеток. Общая масса поезда 25 т, его скорость до 30 км/ч. Пропускная способность этой системы в 20 раз выше, чем при использовании автомобильного транспорта, а годовая экономия дизельного топлива составляет около 13, 5 тыс. т. Трубопроводный транспорт повышает надежность, маневренность снабжения топливно-энергетическими ресурсами, исключает потери продуктов в процессе их доставки от производителя к потребителю, дает возможность снизить транспортные издержки, повысить производительность труда работников транспорта. Преимущества трубопроводного транспорта предопределяют основные направления его развития на перспективу: транспортировка топливно-энергетического сырья; перемещение новых нетрадиционных для трубопроводов грузов, в том числе твердых продуктов, перекачка жидких химических продуктов и сырья. По первому из указанных направлений основной специализацией магистральных трубопроводов будет транспортировка жидкого и газообразного углеводородного сырья. Возможно, что уже в скором времени трубопроводы будут брать свое начало не от природных месторождений нефти и газа, а от специальных предприятий по переработке углей или битумов. Одновременно с этим более широкое применение получит транспортировка угля по трубопроводам, в том числе так называемым контейнерным способом. Проводятся экспериментальные работы по доставке трубопроводным транспортом на переработку некоторых видов сельскохозяйственной продукции – помидоров, ягод, фруктов. Перемещение их по трубам резко уменьшает потери ценных веществ, автоматизирует погрузку-выгрузку, ускоряет и удешевляет доставку. Существуют проекты централизованной системы разветвленных трубопроводов для доставки жидких удобрений от завода к сельскохозяйственным потребителям ряда экономических районов. На примере Рязанской области были сделаны расчеты по экономическому обоснованию доставки таким способом удобрений Новомосковского химкомбината. Расчеты показали, что, несмотря на значительную сеть железнодорожных и автомобильных дорог в Рязанской области, доставка аммиака по трубопроводам дешевле, чем при использовании железнодорожного и автомобильного транспорта. Во многих районах стоимость перевозки зерна к хлебоприемным пунктам достигает 30 % закупочной стоимости. Для этих целей тоже может быть использован трубопроводный транспорт, который в ряде случаев дает заметное снижение транспортных расходов. Применение в сельском хозяйстве универсальной трубопроводной сети, по которой можно было бы перемещать и удобрения, и сельхозпродукты (а это с технологической точки зрения возможно), значительно улучшит обеспечение транспортных потребностей агропромышленного комплекса страны. Продолжаются исследования по применению труб большого диаметра для скоростной доставки людей. Уровень максимальной скорости пассажирских капсул или составов в трубопроводе, который можно достичь уже в современных условиях, – 600 – 1000 км/ч, а в проектах перспективных систем – до 3000 км/ч. Сопротивление движению, как главная причина повышенного расхода топлива, загрязнения воздуха, высокого уровня шума в наземных системах, при трубопроводном транспорте может быть во много раз снижено путем вакуумирования и применения бесконтактных магнитных подвесок. Заглубление трубопроводов на 15 – 20 м позволит решить проблему шума, отвода земли для их строительства. Эти преимущества достаточно весомы, чтобы использование трубопроводного транспорта для перевозок пассажиров стало реальностью в обозримом будущем. Не исключено, что этот вид транспорта со временем сможет успешно конкурировать с авиацией. 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 меняется тепловой режим почвы. Мерзлота подтаивает, что приводит к обрыву трубопроводов. В зонах с низкими температурами обычные марки стали становятся хрупкими. Для районов, характеризующихся лавинообразованием, изготавливаются многослойные трубы, что позволяет поднимать рабочее давление. Лазерная спайка и сварка повышают качество швов. Интенсивное развитие трубопроводного транспорта потребовало коренной перестройки как техники, так и технологии строительства трубопроводов. Значительному ускорению строительства объектов нефтегазовой промышленности и прокладки трубопроводов способствовало внедрение в практику комплектно-блочного метода. Суть его заключается в сборке технологических блоков, блочно-комплектных устройств, укрупненных монтажных узлов, комплектных зданий, которые доставляются на место работ в готовом виде со всеми коммуникациями. Предусматривается расширить масштабы использования блоков и блочно-комплектных устройств в нефтегазовом строительстве в 2, 7 раза по сравнению с предыдущим пятилетием. Иначе говоря, необходим переход от сборки отдельных частей-блоков к доставке на площадки полностью законченных сооружений в виде крупногабаритных объемных блоков и суперблоков массой от 300 до 1000 т, например, насосных станций и т. п. Это особенно важно при строительстве за Полярным кругом, в условиях мерзлоты, низких температур и сильных ветров. Однако применение этого прогрессивного метода строительства требует новых транспортных средств для поставки тяжелых блоков к месту монтажа – специальных тягачей на колесном и гусеничном ходу, на воздушной подушке. Изучаются возможности создания и использования летательных аппаратов большой грузоподъемности – специальных вертолетов, дирижаблей и др.
ГОРОДСКОЙ ТРАНСПОРТ
|