Трубопровод

Перейти к навигацииПерейти к поиску
Трубопровод гидроаккумулирующей электростанции в Германии

Трубопрово́д — инженерно-техническое сооружение, предназначенное для транспортировки газообразных и жидких веществ, пылевидных и разжиженных масс[1], а также твёрдого топлива и иных твёрдых веществ в виде раствора под воздействием разницы давлений в поперечных сечениях трубы. В России трубопроводный транспорт считается частью транспортной инфраструктуры.

По данным 2014 года, общее количество трубопроводов в 120 странах мира составляет чуть менее 3 500 000 км. На США приходится 65%, на Россию - 8%, на Канаду - 3%, таким образом, 76% всех трубопроводов приходится на эти три страны[2].

История

Нефтяник из Пенсильвании, Дж. Л. Хатчинсон, первым построил реальный трубопровод в 1862 году, который работал по принципу сифона. В следующем году удалось построить нефтепровод в 3 км, использующий систему насосов. Однако из-за протечек в местах стыка труб многие сомневались в эффективности данной затеи[3].

В 1863 году Дмитрий Менделеев предложил доставлять нефть с бакинских нефтяных приисков до морского порта не в бочках, а по трубам. Предложение не было принято.

В 1877 году Александр Бари и его помощник Владимир Шухов вновь выдвигают идею трубопроводного транспорта, опираясь и на американский опыт и на предложение Менделеева, и в 1878 году Шухов построил первый в России нефтепровод от Баку до нефтеперерабатывающих заводов[4].

По инициативе Менделеева в 1896—1906 годах по проекту Шухова был построен первый магистральный трубопровод диаметром 200 мм, длиной 833 км для перекачки керосина из Баку в Батум, который стал самым крупным трубопроводом в мире. В 1910—1913 годах построен нефтепровод «Грозный — Махачкала» диаметром 200 мм, длиной 162 км. После 1925 года построены нефтепроводы диаметром 250 мм: «Баку — Батум» длиной 834 км, «Грозный — Туапсе» длиной 618 км. Батум после 1936 года был переименован в Батуми.

В 1931 году построен продуктопровод диаметром 300 мм «Армавир — Никитовка» длиной 445 км, а к 1941 году — «Махачкала — Грозный», «Гурьев — Орск», «Малгобек — Грозный» и др.[4]

В 1937 году в Особой Краснознамённой Дальневосточной армии были проведены учения, на которых была осуществлена опытная прокладка трубопровода через реку Суйфун.

В 1938—1943 годах во время Великой Отечественной войны несколько трубопроводов было построено в западной части Украины, где надземные балочные системы переходов получили широкое распространение[4]. Были построены продуктопровод «Астрахань — Саратов», бензинопровод через Ладожское озеро и др.

В 2004 году контрабандисты из Эстонии и России сумели ввести в нелегальную эксплуатацию «водкопровод».

Классификация трубопроводов

Укладка связанного трубопровода для транспортировки нефтепродуктов
В зависимости от вида прокладки и/или перехода (типа опирания)[5]
В зависимости от транспортируемой среды
Трубопровод на акведуке для рассола в Австрии. Акведук построен в конце XVIII века
  • Аммиакопровод — предназначается для транспортировки аммиака. В России и на Украине функционирует экспортный магистральный аммиакопровод Тольятти — Одесса.
  • Водопровод — предназначен для обеспечения водой населения, промышленных предприятий, транспорта[12]. В зависимости от видов потребления бытовых и промышленных нужд трубопроводы водоснабжения различают по органолептическим свойствам и пригодности для питья: хозяйственно-питьевые, производственные, противопожарные, поливные[12].
  • Газопровод — предназначен для транспортировки попутного нефтяного и природного газа[12]. Газопроводы предназначаются для передачи на дальние расстояния больших объёмов газа.
  • Нефтепровод — предназначен для транспортировки сырой нефти. Нефть при этом подвергается подогреву, препятствующему затвердеванию входящих в её состав парафинов[].
  • Углепровод — Углепровод Белово — Новосибирск
  • Паропровод — технологический трубопровод, предназначенный для передачи пара под давлением, используемого для отопления или работы сторонних механизмов[].
  • Нефтепродуктопровод — предназначен для транспортировки нефтепродуктов, в том числе бензина и керосина, полученных в результате крекинга. Осуществляется до предприятий, предназначенных для производства нефтепродуктов более высокой переработки. Подобные трубопроводы, чаще всего, применяются в пределах одного предприятия. Для транспортировки нефтепродуктов на большое расстояние, используются специальные автомобильные либо железнодорожные цистерны.
  • Мазутопровод — трубопровод, осуществляющий транспортировку тяжёлых нефтепродуктов, отходов крекинга. Такие продукты могут использоваться в качестве топочного мазута, а также для переработки в дизельное топливо или даже для дальнейшего отделения лёгких углеводородов[].
  • Продуктопровод — в общем смысле, трубопровод, предназначенный для транспортировки искусственно синтезированных веществ (в том числе, перечисленных выше), чаще всего — продуктов нефтехимического синтеза. В частном случае может означать систему, предназначенную для доставки по трубам любых пригодных для этого объектов[].
  • Массопровод — предназначен для транспортировки гидроторфа на торфоразработках, различных сыпучих материалов на складах и промышленных предприятиях, золоудалители теплоэлектростанций и т. п.[5]
  • Теплопровод — предназначен для передачи теплоносителя (вода, водяной пар) от источника тепловой энергии в жилые дома, общественные здания и промышленные предприятия[12]. По расположению относительно зданий и сооружений разделяются на наружные и внутренние[12]. В зависимости от длины, диаметра и количества передаваемой энергии подразделяются на: магистральные (от источника энергии до микрорайона или предприятия), распределительные (от магистральных до трубопроводов, идущих к отдельным зданиям), ответвления (от распределительных трубопроводов до узлов присоединения местных потребителей тепла)[12].
В зависимости от назначения
  • Магистральные трубопроводы — трубопроводы и отводы от них диаметром до 1420 мм (включительно); единый производственно-технологический комплекс, включающий в себя здания, сооружения, его линейную часть, в том числе объекты, используемые для обеспечения транспортировки, хранения и (или) перевалки на автомобильный, железнодорожный и водный виды транспорта жидких или газообразных углеводородов, измерения жидких (нефть, нефтепродукты, сжиженные углеводородные газы, газовый конденсат, широкая фракция лёгких углеводородов, их смеси) или газообразных (газ) углеводородов, соответствующих требованиям законодательства[13].
  • Трубопроводы специального назначения — дюкеры и тоннели для прокладки внутри них (при пересечении различных преград) трубопроводов, теплосетей, электрокабелей и т. д.; сюда же относятся различные самонесущие и ограждающие функции и другие специальные трубопроводы[5].
Прочие
  • Пневматическая почта — использование воздуха под давлением для перемещения по трубам физических объектов — чаще всего, стандартизированных капсул с объектами небольшой массы и объёма. Используется в рамках одного или близко расположенных зданий.
  • Канализация — предназначена для отведения загрязнённых промышленных и бытовых стоков через систему трубопроводов с очисткой и обезвреживанием перед утилизацией или сбросом в водоём[12]. По назначению канализационные системы разделяют: бытовые, производственные, водостоки; по расположению: внутренняя и наружная; по типу: напорные (сброс под давлением) и безнапорные (сброс самотёком)[12].
  • Водовыпуск

Части трубопроводов

В состав трубопроводов входят: компрессорная станция, газораспределительная станция, краны, трубопроводная арматура, опоры, опорные сёдла, рёбра жёсткости, шпангоуты, бандажи, фланцы, отводы, заглушки, клапаны, дисковые затворы[14].

Контроль состояния и защита трубопроводов

Мониторинг состояния трубопроводов проводится ультразвуковым и инфразвуковым методами, которые позволяют отслеживать коррозию, повреждения, дефекты и деформации труб. Согласно правилам Ростехнадзора трубопроводы должны защищаться от разрушения из-за превышения давления предохранительными клапанами.

В зависимости от типа трубопровода и вида прокладки могут использоваться защитные покрытия[15]:

При открытой прокладке трубопроводов в качестве антикоррозионных изоляционных материалов применяются[15]:

Вид теплоизоляционного покрытия определяется температурой транспортируемой среды, условиями и видом прокладки труб[15].

Для предотвращения быстрого изнашивания труб от механических и других воздействий на переходах через препятствия (реки, озёра, автомобильные дороги, железнодорожные пути и т. д.) их прокладывают в защитных кожухах, то есть прокладка трубы производится внутри другой трубы большего диаметра, не менее чем на 200 мм. В технической литературе кожух также называют «чехлом», «футляром» или «патроном».

Для транспортировки агрессивных сред трубопроводы защищают от коррозии изнутри, покрывая их стойкими материалами: резиной (гуммирование), пластмассами, минеральными эмалями, цементным раствором[15].

Трубопроводы, прокладываемые в траншеях, на дне водоёмов, болот и т. д. защищают специальной антикоррозионной изоляцией в зависимости от коррозионных свойств грунтов и грунтовых вод[15].

Примечания

  1. ↑ «Металлические конструкции». В 3-х томах. Том 3. «Специальные конструкции и сооружения»: Учеб. для строит. вузов. Под ред. д. т. н. профессора В. В. Горева. 2-е изд., испр. М.: «Высшая школа», 2002. — 544 с.: ил. ISBN 5-06-003787-8 (т. 3); ISBN 5-06-003697-9. Глава 5 «Трубопроводы». § 5.1 «Общие сведения и классификация трубопроводов». Стр. 72-73.
  2. ↑ "The World Factbook — Central Intelligence Agency". www.cia.gov. Дата обращения: 10 марта 2023. Архивировано из оригинала 21 августа 2016 года.
  3. ↑ Как появился нефтепровод. Дата обращения: 14 февраля 2023. Архивировано 14 февраля 2023 года.
  4. ↑ 1 2 3 И. П. Петров, В. В. Спиридонов. «Надземная прокладка трубопроводов». «Недра». М.: 1965. Тираж 2 475 экз. С. 447. Глава 5. Системы, применяемые при надземной прокладке трубопроводов. § 1 Обзор построенных балочных систем надземных трубопроводов. Стр. 97-117.
  5. ↑ 1 2 3 Е. Н. Лессинг, А. Ф. Лилеев, А. Г. Соколов. «Листовые металлические конструкции». Изд-во: Стройиздат, М.: 1970. Тираж: 8 500 экз. — 488 с. Глава 9. Трубопроводы большого диаметра. § Общие положения. Стр. 224—225.
  6. ↑ Под редакцией Е. А. Козловского. Надземный трубопровод // Горная энциклопедия. — М.: Советская энциклопедия. — 1984—1991.. Горная энциклопедия. — М.: Советская энциклопедия. Под редакцией Е. А. Козловского. 1984—1991.
  7. ↑ Под редакцией Е. А. Козловского. Арочные трубопроводы // Горная энциклопедия. — М.: Советская энциклопедия. — 1984—1991.. Горная энциклопедия. — М.: Советская энциклопедия. Под редакцией Е. А. Козловского. 1984—1991.
  8. ↑ Под редакцией Е. А. Козловского. Висячие трубопроводы // Горная энциклопедия. — М.: Советская энциклопедия. — 1984—1991.. Горная энциклопедия. — М.: Советская энциклопедия. Под редакцией Е. А. Козловского. 1984—1991.
  9. ↑ Под редакцией Е. А. Козловского. Подземный трубопровод // Горная энциклопедия. — М.: Советская энциклопедия. — 1984—1991.. Горная энциклопедия. — М.: «Советская энциклопедия». Под ред. Е. А. Козловского. 1984—1991.
  10. ↑ Под редакцией Е. А. Козловского. Подводный трубопровод // Горная энциклопедия. — М.: Советская энциклопедия. — 1984—1991.. Горная энциклопедия. — М.: Советская энциклопедия. Под редакцией Е. А. Козловского. 1984—1991.
  11. ↑ Новости Архивная копия от 22 декабря 2014 на Wayback Machine на сайте www.composit.net.
  12. ↑ 1 2 3 4 5 6 7 8 «Монтаж трубопроводов. Справочник рабочего.». Глава 1 Общие сведения о трубопроводах. § 1 Назначение и классификация. — с. 5-10. А. А. Персион, К. А. Гарус. — К.: Будівельник, 1987. — 208 с. Тираж 10 000 экз.
  13. ↑ СП 36.13330.2012 «Магистральные трубопроводы». Пункт 3 «Термины и определения».
  14. ↑ Казакевич М. И., Любин А. Е. «Проектирование металлических конструкций надземных промышленных трубопроводов». — 2-е изд., перераб. и доп. — К.: Будивэльнык, 1889. — 160 с.: ил. — (Б-ка проектировщика). ISBN 5-7705-0188-X. Тираж 4 000 экз. Раздел первый. Глава I. Общие сведения. Унификация. Стр. 5-9.
  15. ↑ 1 2 3 4 5 «Технология строительного производства». Раздел XII. Прокладка инженерных сетей. Глава 1. Общие сведения. § 2. «Виды прокладки труб», стр. 383—384. Под редакцией профессоров О. О. Литвинова и Ю. И. Белякова. Киев, Головное издательство издательского объединения «Вища школа». Тираж 20 000, 1985—479 с.