Проблемы и перспективы развития трубопроводного транспорта

Главной проблемой в развитии трубопроводного транспорта следу­ет считать дальнейшее расширение сети трубопроводов с целью увели­чения объемов перекачки и возможности переключения грузопотоков с других видов транспорта.

Одной из основных технических проблем является проблема повы­шения провозной способности трубопроводов. Зависимость провозной способности нефтепровода от диаметра трубы может быть проиллюст­рирована следующими цифрами: при диаметре трубопровода 720 мм его провозная способность равна 15 млн т в год; при диаметре трубо­провода 1020 мм - 45 млн т; при диаметре трубопровода 1420 мм -75 млн т. В нашей стране основная сеть трубопроводов имеет диаметр до 1020 мм.

Удельные капитальные вложения снижаются от увеличения диамет­ра трубопровода. Например, использование труб диаметром 1420 мм дает уменьшение капиталовложений на 20%, а эксплуатационных рас­ходов - на 30% от уровня аналогичных затрат при строительстве и эксп­луатации трубопровода диаметром 1020 мм.

Повысить провозную способность трубопровода можно увеличив давление в трубах, но для этого требуются более прочные многослой­ные трубы, что удорожает стоимость трубопровода. Увеличение про­возной способности трубопровода может достигаться также проклад­кой вторых линий.

Известно, что производительность транспортировки газа в сжижен­ном состоянии повышается в 3-4 раза, но из-за повышенной химиче­ской активности газа в сжиженном состоянии требуются легированные стали для изготовления труб, что значительно увеличивает капиталь­ные затраты на строительство трубопровода.

Природный газ, добываемый из скважин, имеет температуру около 40°С, и его необходимо охлаждать до температуры фунта. Разрабаты­вается метод охлаждения газа до температуры минус 70-75°С с одно­временной теплоизоляцией труб, что значительно может повысить про­пускную способность газопроводов.

Производительность трубопровода может быть увеличена при лик­видации турбулентности перекачиваемой жидкости, снижающей скорость транспортировки. Для этого применяют искусственные «водо­росли», успокаивающие поток жидкого груза.

Острой является проблема внутренней и внешней коррозии труб. Изоляция внутренних поверхностей труб от химической активности транспортируемого груза выполняется в виде лакокрасочных покрытий на основе эпоксидных смол, что не только защищает трубы от коррозии, но и повышает пропускную способность трубопровода на 5-8%.

Трубы от внешней коррозии защищают различными методами, в частности битумно-бумажным покрытием, полимерными пленками с защитными обертками, эпоксидными и лакокрасочными пленками, пенополиуретаном и др. Самым надежным покрытием является эма­лирование, но в связи с его дороговизной оно применяется довольно ограниченно, в основном в городах. За рубежом используют полиэтиле­новые покрытия на предварительно нанесенный клеевой состав из бутилкаучука или покрытия на основе эпоксидных смол, а также много­слойные покрытия из полиэтиленовых и поливинилхлоридных лент на бутил каучуковой основе.

Трубопроводы в зависимости от природно-климатических условий региона укладывают непосредственно на землю, на специальные эста­кады или закладывают 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. При перекачке грузов трубопровод на­девается, меняется тепловой режим почвы, мерзлота подтаивает, а это приводит к разрыву трубопроводов.

Для уменьшения металлоемкости трубопроводов и повышения их коррозионной стойкости применяются пластмассовые трубы. Опыт США, Канады, Германии и других стран показал рентабельность этого материала. Одна тонна пластмассовых труб заменяет 7, 5 т стальных и 12 т чугунных труб. Некоторые пластики при диаметре до 70 мм выдер­живают давление до 25 МПа, что позволяет увеличивать пропускную способность трубопровода в 1, 5 раза.

Для улучшения экологической обстановки в районе пролегания тру­бопроводов необходимо наладить наиболее быстрый поиск неисправ­ностей. С этой целью разработан метод дистанционного обнаружения повреждений лазерным анализатором, установленным на самолете.

Остается сложной проблема уменьшения численности персонала, работающего, как правило, вахтовым методом на промежуточных компрессорных станциях. Для этого продолжаются исследования по широкому внедрению средств автоматизации управления работой тру­бопроводов. Такие системы позволяют обеспечить оптимальное функ­ционирование трубопровода по заданным параметрам, а также вести учет и анализ производственной и экономической деятельности.