Масштабы трубопроводной системы
В период существования Советского Союза была построена беспрецедентная по своим масштабам сеть трубопроводов, предназначенная для перекачки нефти и газа как внутри страны, так и на экспорт в государства Западной Европы. Эта инфраструктура впечатляла своими размерами: общая длина нефтепроводов превышала 50 тысяч километров, а газопроводов — приближалась к 146 тысячам километров. Отдельные магистрали, такие как "Уренгой-Западная Европа" или "Ямал-Запад", обеспечивали транспортировку топлива на дистанции до 5 тысяч километров.
В современной России региональные и магистральные нефтепроводы консолидированы в рамках компании "Транснефть". В её активе находится знаменитый экспортный нефтепровод "Дружба" протяженностью более 5,4 тыс. км — для сравнения, совокупная длина всех аналогичных трубопроводов в Западной Европе составляет лишь около 2,5 тыс. км. Газотранспортная система контролируется "Газпромом" и играет ключевую роль в поставках природного газа как в страны СНГ, так и в Европу.
Помимо сырой нефти и газа, по трубопроводам перемещаются и готовые нефтепродукты. Система "Транснефтепродукта" протяженностью около 20 тыс. км связана с 13 крупнейшими нефтеперерабатывающими заводами России. Ещё в 1999 году по этим магистралям было перекачано порядка 22 миллионов тонн продукции.
Таким образом, на территории бывшего СССР и России была создана уникальная, крупнейшая в мире система магистральных трубопроводов для транспортировки углеводородов. Это грандиозное инженерное сооружение XX века к середине 1990-х годов имело общую длину магистралей в 215 тыс. км (включая 160 тыс. км газопроводов), что почти вдвое превышало аналогичную американскую систему (94 тыс. км). Если же учесть ещё и промысловые трубопроводы, то их совокупная протяженность достигала 300 тыс. км.
Преимущества и структура трубопроводного транспорта
Трубопроводный транспорт нефти и газа признан наиболее экономичным и экологически безопасным способом их доставки. В СССР по трубопроводам перекачивалось около 85% всей добываемой нефти. Диаметр основных магистралей может достигать 1,2–1,4 метра.
Современный магистральный трубопровод — это сложный технологический комплекс, включающий не только саму сеть труб (чаще всего подземную), но и множество вспомогательных объектов:
- Насосные станции (для нефти) и компрессорные станции (для газа), расположенные через каждые 80–250 км для поддержания давления.
- Резервуарные парки для хранения нефти.
- Установки для подогрева высоковязких нефтей.
- Системы диспетчерской связи, защиты от коррозии, противопожарные и аварийные службы.
Давление, создаваемое насосными станциями для нефти, обычно составляет 5–8 МПа, а на газовых компрессорных станциях — 8–12 МПа (и может достигать 25 МПа), постепенно снижаясь по мере движения продукта из-за гидравлического сопротивления.
Оборудование и материалы
Для строительства магистралей используются трубы российского и зарубежного (Германия, Италия, Япония) производства диаметром от 530 до 1420 мм, с толщиной стенки до 48 мм и длиной до 18 метров. Неотъемлемой частью системы является трубопроводная арматура: шаровые и пробковые краны, задвижки, вентили, обратные клапаны. Например, шаровой кран для газопровода диаметром 1400 мм может иметь высоту 5,5 метров, а задвижка для нефтепровода диаметром 1200 мм — высоту 6,1 метра.
Компрессорные станции на газопроводах оснащаются мощными центробежными агрегатами с газотурбинным или электрическим приводом. Их производительность может достигать 4–20 млрд м³ газа в год, а мощность — 10–25 МВт. На собственные технологические нужды (работа станций, закачка в хранилища) расходуется около 7–9% транспортируемого газа.
Морские трубопроводы: вызов глубине
Трубопроводы прокладывают не только по суше, но и по морскому дну, где труба повторяет его рельеф под собственной тяжестью. Длина таких морских участков обычно не превышает 200–400 км, как, например, в газопроводах из Алжира в Италию и Испанию.
Россия также реализовала амбициозные подводные проекты. Газопровод «Голубой поток» через Черное море в Турцию включает морской участок длиной 385 км, проложенный на рекордной для того времени глубине до 2150 метров. Строительство было завершено в 2002 году.
В мире эксплуатируются десятки подводных магистралей, особенно в акватории Северного моря. Мировым рекордсменом по длине является газопровод «Лангелед» (1200 км), соединивший Норвегию и Великобританию в 2007 году.
Мегапроект «Северный поток»
В 2006 году стартовал международный проект «Северный поток» («Nord Stream») — магистральный газопровод из России в Западную Европу по дну Балтийского моря. Его подводная часть длиной более 1200 км состоит из двух ниток труб диаметром 1220 мм. Для повышения надежности вдоль трассы был проложен оптоволоконный кабель для мониторинга. Первая нитка газопровода была введена в эксплуатацию в 2011 году.
Технологии морской укладки
Строительство подводных магистралей — задача для уникальных судов-трубоукладчиков. Маршрут тщательно моделируется в 3D-формате с учетом рельефа дна. Трубы, покрытые антикоррозийной изоляцией и бетонной «рубашкой», свариваются на борту судна в длинные плети. Трубоукладчик, постоянно двигаясь, непрерывно наращивает и опускает на дно единую бесшовную нитку трубопровода, срок службы которого рассчитан на 100 лет и более.
Флагманами этой отрасли являются суда-гиганты, такие как «Solitaire» (длина 300 м), который использовался для укладки «Северного потока», или строящийся «Pieter Schelte» (длина 382 м), призванный стать самым большим судном в своем классе. Средняя скорость укладки морского газопровода может превышать 10 км в сутки.
Транспортировка сжиженных газов
По трубопроводам перекачивают не только природный газ, но и сжиженные углеводородные газы (пропан, этилен, аммиак и др.). Протяженность таких специализированных линий обычно невелика (50–100 км между станциями), хотя общая длина маршрута может быть значительной. Например, этанопровод от Оренбурга до Казани имеет длину около 950 км.