Углеводородные артерии нашей страны

div>

Особенности трубопроводного транспорта 

«По назначению трубопроводный транспорт можно разделить на три вида: промысловый — системы сбора и транспортировки скважинной продукции на месторождении; магистральный — трубопроводы, предназначенные для бесперебойной транспортировки на значительные расстояния углеводородного сырья; технологический — для транспортирования в пределах промышленного предприятия или группы этих предприятий», — рассказывает кандидат технических наук, заведующий кафедрой эксплуатации газонефтепроводов Института нефти и газа СФУ Александр Сокольников.

Работает вся система доставки углеводородов по нехитрому принципу: нефть и газ перемещаются по сварным трубам работающими в автоматическом режиме насосными станциями, расположенными через каждые 100-140 км. Сюда же входят линейные узлы для стыковки магистралей и перекрытия отдельных участков, оборудование для передачи информации и сооружения для изменения физического состояния нефти или газа.

Между тем техническое оснащение трубопроводного транспорта постоянно модернизируют. Каждый год в отрасли появляются новые достижения и технические разработки. Среди всего многообразия можно выделить высокоточные внутритрубные диагностические комплексы; энергоэффективные насосные агрегаты с повышенным КПД; системы обнаружения утечек; системы измерения количества и качества нефти с улучшенными метрологическими характеристиками (СИКН). Активно применяют технологии повышения производительности перекачки путём снижения гидравлического сопротивления в нефтепроводе за счёт применения противотурбулентных присадок или внутренних эпоксидных покрытий.

Особого внимания заслуживают современные системы мониторинга технического состояния трубопроводов, к которым относятся системы мониторинга профиля трубопровода, контроля температуры транспортируемого продукта и системы, позволяющие обнаруживать утечки и незаконные врезки. Распределённые или квазираспределённые волоконно-оптические датчики анализируют отклонения, осуществляют местную диагностику состояния трубопровода в указанных участках, измеряют в непрерывном режиме магнитное, электрическое, тепловое и акустическое поля.

«Трубопроводная система России является крупнейшей в мире, как по протяжённости, так и по объёмам перекачки: трубопроводы диаметром более 1000 мм занимают ведущее место, средняя дальность перекачки нефти и газа превышает 1000 км, длина отдельных трубопроводов достигает 4000…5000 км. По виду транспортируемого продукта оборудование делят на нефтепроводы, нефтепродуктопроводы и газопроводы. Протяжённость магистральных нефтепродуктопроводов в РФ свыше 70 тыс. км, магистральных газопроводов — свыше 170 тыс. км», — продолжает Александр Сокольников.

Создание широкой сети трубопроводов позволило более эффективно перемещать природный газ, нефть и нефтепродукты на большие расстояния без промежуточных процессов их перегрузки, что обеспечивает непрерывность его функционирования.

Важное достоинство трубопроводного транспорта — функционирование практически в любых условиях. Ни моря, ни условия вечной мерзлоты не являются препятствием. Также преимуществами являются низкая себестоимость транспортировки, сохранность качества перекачиваемого продукта благодаря полной герметизации труб и автоматизация большинства операций.

Несмотря на очевидные плюсы и экономическую важность развития нефтегазового трубопроводного транспорта, у него есть и недостатки. В первую очередь это негативное влияние на экологию. Большинство крупных месторождений нефти и газа России расположено на территориях с уникальными экосистемами. Аварии, утечки, незаконная врезка могут привести к необратимым последствиям для всех видов живых организмов, живущих на данных территориях.

«К недостаткам относятся большие первоначальные затраты на сооружение магистрального трубопровода, что делает целесообразным применение трубопроводов только при больших стабильных грузопотоках.

Есть у трубопроводного транспорта и определённые ограничения на количество сортов (типов, марок) энергоносителей, транспортируемых по одному трубопроводу. Значение имеет и «жёсткость» трассы трубопровода, вследствие чего для организации снабжения энергоносителями новых потребителей нужны дополнительные капиталовложения. Также из-за протяженности линейных объектов трубопроводных систем гораздо сложнее  эксплуатировать данные объекты.

Главной проблемой является износ основных фондов. Большую часть магистральных трубопроводов прокладывали в советские годы, поэтому компании тратят значительные средства на ремонт и реконструкцию. Нефтегазовая отрасль нашей страны очень зависит от зарубежных технологий. Трубопроводный транспорт здесь не исключение, что делает развитие собственных технологий приоритетной задачей», — отмечает Александр Сокольников.

Недостаточное развитие сети трубопроводов в Восточной Сибири сдерживает развитие нефтегазовой отрасли, а отсутствие газопроводов на территории Красноярского края лишает добывающие компании возможности эффективно использовать попутный газ и разрабатывать газовые месторождения края, а также затрудняет вопрос газификации. Основные места добычи углеводородного сырья сосредоточены в северных и арктических территориях нашей страны, в связи с чем стоимость сооружения трубопроводов значительно увеличивается, а отсутствие дополнительной инфраструктуры, вечномёрзлые грунты и другие факторы значительно усложняют процесс строительства и эксплуатацию объектов трубопроводного транспорта.

«Ну и конечно, необходимо учитывать все правовые нормы. Согласно Федеральному закону № 116-ФЗ «О промышленной безопасности опасных производственных объектов», трубопроводный транспорт относится к опасным производственным объектам, поэтому на него распространяются требования Федерального закона №184-ФЗ «О техническом регулировании», в котором определён «Технический регламент о безопасности зданий и сооружений». Трубопроводный транспорт должен удовлетворять этим требованиям. Для их соблюдения разработали своды правил СП (ранее СНиП). Перечень национальных стандартов и сводов правил (частей таких стандартов и сводов правил), в результате применения которых на обязательной и добровольной основе обеспечивается соблюдение требований Федерального закона, утверждает Правительство РФ.

Также в компаниях, проектирующих, сооружающих и эксплуатирующих трубопроводы углеводородного сырья, на основе вышеперечисленных документов разрабатываются внутренние локальные нормативные документы», — говорит г-н Сокольников.

Сегодня перспективы у трубопроводного транспорта в России, да и в мире в целом, очень радужные. Это не просто трубы, а целая система высокотехнологичного оборудования. Учёные разрабатывают специализированные насосы, новые способы в изготовлении труб, их защиты от коррозии и уменьшения трения нефти о внутренние стенки. В частности, внутреннюю поверхность труб стали покрывать пластиком, который нефть плохо смачивает. Инженеры постоянно разрабатывают всевозможные ремонтные конструкции и аварийное технологическое оборудование. Благодаря этому срок службы трубопроводов большого диаметра растёт: если полвека назад считалось, что они могут эксплуатироваться около 30 лет, то современные системы доставки углеводородов могут безаварийно отработать в два раза дольше.

«Одной из перспективных стратегий развития страны является область цифрового моделирования и создания цифровых двойников процессов и производств нефтегазовой отрасли. Это позволит подбирать более энергоэффективные режимы работы оборудования и сделать транспортировку более эффективной, безопасной и надёжной.

Основным конструкционным материалом, применяемым в нефтегазовой отрасли, является сталь. Коррозионные процессы, протекающие на объектах трубопроводного транспорта в совокупности с высоким давлением, при котором работают трубопроводы, являются основной причиной выхода и строя оборудования и линейной части трубопроводов. Применение альтернативных материалов, например, полимерно-армированных труб на промысловых трубопроводах, позволит исключить коррозионные процессы, снизить металлоёмкость объектов, облегчить эксплуатацию, а соответственно, и расходы добывающих компаний. Некоторые компании используют полимерно-армированные трубопроводы, но в качестве временных сооружений ввиду невозможности «узаконивания» таких объектов в Ростехнадзоре, из-за отсутствия нормативной базы, позволяющей их активное использование. Поэтому совершенствование нормативной базы является актуальной задачей», — объясняет Александр Сокольников.

«Современный нефтегазовый трубопроводный транспорт представляет собой капитальные инженерные сооружения, рассчитанные на длительный срок эксплуатации и предназначенные для бесперебойной транспортировки природных и искусственных газов (в газообразном или сжиженном состоянии), нефти и нефтепродуктов от мест их добычи или переработки к местам потребления, с высоким уровнем автоматизации технологических процессов. При должном внимании к вопросам надёжности и безопасности он является наиболее экологическим видом транспорта. А учитывая объём транспортировки и то, что в основном добыча углеводородного сырья ведётся в отдалённых территориях нашей страны, это практически безальтернативный вид транспорта».

 

В 1906 году в России был запущен первый магистральный нефтепровод Баку — Батуми длиной 833 км. Он был построен из труб внутренним диаметром 200 мм и имел 13 насосных станций для поддержания скорости перекачки нефти. Этот нефтепровод стал образцом для сооружения подобных систем на долгие годы.