خطوط أنابيب النفط الرئيسية: التصنيف والتكوين

خطوط أنابيب النفط الرئيسية وخطوط أنابيب المنتجات النفطية مصممة لنقل النفط الخام ومنتجاته المكررة على مسافات طويلة من مكان الإنتاج (مصفاة النفط) إلى المستهلك النهائي. هذه الطريقة أكثر فعالية من حيث التكلفة من طرق التسليم الأخرى.

وصف

خطوط أنابيب النفط الرئيسية تستخدم على نطاق واسع في العالم. يُطلب منهم التوحد في رواسب معدنية سلسلة تكنولوجية واحدة (غالباً ما توجد في مناطق يصعب الوصول إليها ذات كثافة سكانية منخفضة) أو في مناطق التخزين الخاصة بها مع مؤسسات معالجة (مستهلكة للنفط) ، وعادة ما تكون موجودة بالقرب من المراكز الصناعية الكبيرة.

مظهرهم يرجع إلى الجدوى الاقتصادية. إذا كنت ترغب في نقل كميات كبيرة من "الذهب الأسود" ، فلا توجد طريقة أفضل. يمكن تسليم النفط الخام عن طريق المياه والسكك الحديدية ، وغالبًا ما يتم ذلك عن طريق البر. لكن كل طريقة تتطلب ضخ في الخزان ، والشحن (إذا لزم الأمر) وتفريغ المنتج ، مما يستلزم تكاليف إضافية. يتم إنفاق المزيد من الأموال على شراء وصيانة المركبات والوقود. بدوره ، يتجنب نظام خطوط الأنابيب الجذعية العديد من التكاليف. يتطلب ضخ النفط عبر أنابيب تحت الضغط طاقة أقل بكثير ، وتكاليف التشغيل أقل بشكل لا يضاهى.

تتم إدارة خطوط أنابيب النفط من قبل المنظمات المعتمدة التي لديها التراخيص المناسبة والكفاءات اللازمة. تشمل مهامهم الإشراف على السلامة ، والتحكم في المعايير الفنية والتكنولوجية ، وأعمال الصيانة والإصلاح.

إحصائيات

تمر خطوط الأنابيب عبر أراضي 120 دولة. طولها الإجمالي يتجاوز 2،000،000 كم. من هذه ، تمثل الولايات المتحدة حوالي 60 ٪ ، وخطوط أنابيب الجذع الروسي تمثل 10 ٪ ، وكندا 5 ٪. وبالتالي ، فإن هذه البلدان تمثل 3/4 من أنظمة خطوط أنابيب الكوكب. على مدار الأعوام الثلاثة الماضية وحدها ، تم الإعلان عن خطط لوضع خطوط نقل جديدة بطول إجمالي يصل إلى 190،000 كم ، 50 ألف منها قيد الإنشاء بالفعل.

بالمناسبة ، يعد خط أنابيب دروزبا ، الذي تم بناؤه في الاتحاد السوفيتي ، أحد أطول الشرايين النفطية. طوله أكثر من 5000 كم. يمتد الفرع الرئيسي من ودائع تتارستان ومنطقة سمارة إلى المستهلكين في أوروبا الوسطى.

الخلفية التاريخية

من غير المعروف بالضبط من يملك فكرة بناء خط أنابيب للنفط. بعض المؤرخين يسمون شركة برانوبيل ، والبعض الآخر المهندس المدني الروسي الشهير فلاديمير شوخوف. لقد ثبت أنه في الستينيات من القرن التاسع عشر ، تم ضخ الهيدروكربونات عبر خط أنابيب بطول 10 كيلومترات بطول 51 ملم في ولاية بنسلفانيا (الولايات المتحدة الأمريكية).

بدأ بناء خطوط أنابيب النفط في بلدنا منذ لحظة التطوير الشامل لرواسب الهيدروكربون في الستينيات. نظرًا لبعد المناطق المنتجة للنفط ، والظروف المناخية الصعبة ، وشبكة النقل غير المتطورة نسبيًا ، اتخذت الحكومة قرارًا مختصًا بتسليم النفط الخام عبر أنابيب كبيرة القطر متصلة بشبكة واحدة. لحسن الحظ ، كان هناك ما يكفي من المعادن لإنتاجها.

على سبيل المثال ، من الصعب توصيل الهيدروكربونات من غرب سيبيريا باستخدام طرق بديلة. شريان النقل الوحيد الموثوق به هو نهر أوب مع رافد لإرتيش ، لكن في فصل الشتاء يتجمد ، يستمر تجميد الجليد لمدة تصل إلى ستة أشهر. كان أقرب سكة حديد في وقت بداية تطور الأمعاء السيبيرية على بعد 700 كيلومتر ، ولم تكن هناك طرق معبدة على الإطلاق.

كان الحل الوحيد المعقول هو بناء خط الأنابيب.تم تشغيل أولهم في عشية رأس السنة الجديدة لعام 1966. وهناك فرع طوله 400 كيلومتر يربط بين منطقة شيم الحاملة للنفط وتيومين ، وهي مركز صناعي ونقل كبير. مع تطور الحقول الجديدة ، نمت جغرافية توزيع خطوط أنابيب النفط: الخيوط من كومي والقوقاز ومنطقة الفولغا وكازاخستان وأذربيجان امتدت إلى المصانع الكيميائية ومحطات التوزيع.

بالمناسبة ، "الخط الأول" هو خط الأنابيب الذي يبلغ طوله 144 كيلومترًا والذي يربط حقل أوزيك - سوات مع جروزني. تم ضخ الزيت عبر الأنابيب التي يبلغ قطرها 325 مم فقط ، وبالتالي لم يتم الركود ، تم تسخينه مسبقًا.

خطوط أنابيب أفريقيا

خطوط أنابيب النفط الرئيسية في "القارة السوداء" هي:

• تشاد - الكاميرون (شرق إفريقيا): 1،070 كم.
• - إيسيلي - سهيرا (الجزائر ، تونس): 790 كم.
• جنوب السودان - إثيوبيا (شمال شرق إفريقيا): قيد الإنشاء.
• TransNET (جنوب إفريقيا): 3،000 كم.
• السويس البحر الأبيض المتوسط ​​(مصر): 320 كم.
• تازاما (شرق إفريقيا): 1،710 كم.

أوروبا

في القارة الأوروبية ، هناك العشرات من خطوط الأنابيب عبر الوطنية وفروع لا تعد ولا تحصى. نحن قائمة أكبر منهم:

• Transalpine (وسط أوروبا): 750 كم.
• جنوب أوروبا: 850 1 كم.
• أمبو (البلقان): 912 كم.
• عموم أوروبا (البلقان): من المفترض أن يكون 1850 كم قيد الإنشاء.
• أوديسا - برودي (أوكرانيا): 674 كم.
• نظام خط أنابيب البلطيق (روسيا ، دول البلطيق): 1،885 كم (2،718 كم بعد البناء).
• نظام برنت (بحر الشمال ، المملكة المتحدة): 147 كم.

آسيا

تتركز أغنى احتياطيات "الذهب الأسود" في آسيا. أهم خطوط الأنابيب الرئيسية في القارة هي:

• باكو - جيهان (غرب آسيا): 1،768 كم.
• باكو - سوبسا (غرب آسيا): 833 كم.
• باكو - نوفوروسيسك (عبر القوقاز): 1330 كم.
• كازاخستان - الصين: 2222 كم.
• Vostochny (روسيا ، الصين): 4740 كم.
• الصين - ميانمار: 771 كم.
• كركوك - جيهان (العراق ، تركيا): 970 كم.
• سامسون - جيهان (تركيا): 550 كم.
• ماثورا - كويالي (الهند): 1000 كم.
• مومباي - مانمد (الهند): 1500 كم.
• الجنوب والشمال (كوريا): 900 كم.
• عبر شبه الجزيرة العربية (شبه الجزيرة العربية): 1200 كيلومتر ، أحد خطوط أنابيب النفط الأولى في العالم (1947) ، التي توقفت عن العمل.
• عبر بحر قزوين (كازاخستان ، القوقاز): 700 كم ، قيد الإنشاء.
• النفط الأبيض (باكستان): 700 كم.
• حبشان - الفجيرة (الإمارات العربية المتحدة): 360 كم.

أمريكا

المنطقة الأمريكية غنية أيضًا برواسب المواد الهيدروكربونية. لوحظ أكبر تركيز في فنزويلا وكولومبيا والمكسيك وتكساس (الولايات المتحدة الأمريكية) وكندا والإكوادور. بالمناسبة ، لدى الولايات المتحدة شبكة خطوط الأنابيب الأكثر تطوراً في العالم. وتوضع بعض من أطول الفروع من خلال الأراضي البرية في كندا وألاسكا.

• Enbridge (كندا ، الولايات المتحدة): 5،360 كم.
• Redwater - Port Credit (كندا): 4،840 كم.
• نظام Keystone (كندا ، الولايات المتحدة الأمريكية): 3،460 كم ، قيد الإنشاء.
• بورتلاند - مونتريال (الولايات المتحدة الأمريكية ، كندا): 360 كم.
• جبل كيندر مورجان (كندا): 1150 كم.
• كولونيال (الولايات المتحدة الأمريكية): 8،850 كم ، تم تسجيل سبعة حوادث كبرى على خط أنابيب النفط الرئيسي الذي يربط خليج المكسيك في تكساس مع نيويورك.
• Big Inch و Little Big Inch (الولايات المتحدة الأمريكية): 2000 كم و 2370 كم ، أحد خطوط الأنابيب الأولى (1942 ، 1943).
• كالنيف (الولايات المتحدة الأمريكية): 890 كم.
• داكوتا أكسيس (الولايات المتحدة الأمريكية): 1،880 كم.
• Double H (الولايات المتحدة الأمريكية): 744 كم.
• Pony Express (الولايات المتحدة الأمريكية): 1،220 كم.
• نظام الخام البحري (الولايات المتحدة الأمريكية): 1100 كم.
• عبر ألاسكا (الولايات المتحدة الأمريكية): 1،288 كم.
• نيو مكسيكو - كوشينغ (الولايات المتحدة الأمريكية): 832 كم.
• UNEV (الولايات المتحدة الأمريكية): 642 كم.
• ساند هيلز (الولايات المتحدة الأمريكية): 1120 كم.
• ماديرو - كاديريت (المكسيك): 1200 كيلومتر.
• كانو ليمون - كافيناس (كولومبيا): 780 كم.
• Salyako - باهيا بلانكا (الأرجنتين): 630 كم.
• ريو دي جانيرو - بيلو هوريزونتي (البرازيل): 370 كم.

روسيا

ظهرت خطوط أنابيب النفط الأولى في بلدنا في الخمسينيات من القرن الماضي ، لكن ذروة تطويرها جاءت في الستينيات والسبعينيات. خلال هذه الفترة ، يبدأ الاستكشاف المكثف للرواسب الهيدروكربونية وإنتاجها.

• دروزبا (أوروبا الشرقية): 3،900 كم في روسيا ، 8900 كم مع جميع الفروع.
• تويمازي - إيركوتسك: 3662 كم.
• أوزين - سامارا (كازاخستان ، روسيا): 750 1 كم.
• نيجنفارتوفسك - سمارة: 2 150 كم.
• Kolmogory - Klin: 2،430 كم.
• اتحاد خطوط أنابيب بحر قزوين (كازاخستان - روسيا): 1500 كم.
• أوست - باليك - أومسك: 964 كم.
• غروزني - الخميس: 618 كم.
• سورجوت - بولوتسك (روسيا ، روسيا البيضاء): 3،250 كم.

على الرغم من أن معظم خطوط الأنابيب بنيت تحت اتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية ، فإن مهندسي النفط الروس لا يجلسون في وضع الخمول. اليوم ، يتم تنفيذ عدد من مشاريع النقل الرئيسية لتوصيل النفط الخام إلى الصين (مشروع فوستوشني) وشمال أوروبا (نظام خطوط البلطيق).سيؤدي مشروع BPS-2 إلى زيادة إمدادات الهيدروكربونات إلى الشمال بشكل كبير وتقليل الحمل على خط أنابيب دروزبا. كما يتم تنفيذ الاتفاقيات مع شركاء آسيويين ، وخاصة أذربيجان وكازاخستان.

هناك خطط طموحة لتطوير الرواسب البحرية للمحيط المتجمد الشمالي. تعمل محطة ناقلة نفط فاراندي بالفعل في أوكروج ناينس الذاتية الحكم. في المستقبل البعيد ، من المخطط إنشاء مجمعات إنتاجية روبوتية ، بما في ذلك مجمعات تحت الماء. على الأقل ، تم التعبير عن خطط الحلم هذه من قبل رئيس مجلس إدارة المجمع الصناعي العسكري ومؤسسة الأبحاث المتقدمة D.O. Rogogin.

المكان الأكثر أهمية في نظام خطوط أنابيب النفط من ترانسنفت. الشركة هي المشغل الرئيسي لخطوط الأنابيب في روسيا. إنها مسؤولة عن أكثر من 50،000 كيلومتر من أنابيب النفط والمنتجات ، وهو نوع من الأرقام القياسية العالمية.

البناء والتشغيل

خطوط أنابيب النفط الرئيسية مصنوعة من أنابيب الصلب أو البلاستيك التي يبلغ قطرها الداخلي من 100 إلى 1220 ملم (4 إلى 48 بوصة). في الآونة الأخيرة ، بدأ استخدام الأنابيب ذات الإنتاجية المتزايدة التي يبلغ قطرها 1420 ملم.

يتكون البناء من الخطوات التالية:

1. تعريف آفاق السوق.
2. اختيار الطريق.
3. تصميم خطوط الأنابيب (وضع جديد أو تحديث قديم).
4. الحصول على موافقة من السلطات المختصة.
5. التفتيش وتطهير المسار.
6. إعداد الطريق: حفر الخنادق ، بناء الأنفاق ، المعابر ، إلخ.
7. وضع الأنابيب.
8. تركيب الصمامات والصمامات والفروع وغيرها من المعدات.
9. عزل الأنابيب ، ردم الخنادق ، ترتيب الهياكل الواقية.
10. اختبار الهيدروستاتيكي.
11. التكليف.

يحتوي النفط الخام على كمية كبيرة من شمع البارافين. في المناخات الباردة ، تتراكم هذه المادة داخل خط الأنابيب. لفحصها وتنظيفها ، يتم استخدام آليات تسمى "الخنازير". في الواقع ، فهي فرش "ذكية" ، مجهزة بشكل إضافي بالموجات فوق الصوتية وأجهزة استشعار أخرى. أي أن الجهاز يقوم في وقت واحد بتنظيف الشمع الملتصق والشاشات بحثًا عن العيوب المحتملة: التسربات والتآكل والخدوش وتخفيف الجدران والشقوق وما إلى ذلك.

عادة ما يتم دفن معظم خطوط الأنابيب على عمق يتراوح بين 1 إلى 2 متر ، وتستخدم طرق مختلفة لحماية النظام من الصدمات والتآكل والتآكل. قد تشمل هذه الهياكل الوقائية وآليات التعويض المصنوعة من الخشب والمعادن والصخور والبولي ايثلين عالي الكثافة والتعبئة الرملية والرمل. على الرغم من إمكانية وضع الأنابيب تحت الماء ، إلا أن هذه العملية صعبة اقتصاديًا وتقنيًا ، ولهذا السبب يتم نقل معظم النفط بواسطة سفن النقل عن طريق البحر.

بالمناسبة ، روسيا هي الدولة الوحيدة في العالم التي يتم فيها إنشاء قوات خطوط الأنابيب. تم تشكيلها بعد نتائج الحرب الوطنية العظمى ، عندما أصبحت أهمية توفير تشكيلات عسكرية كبيرة بالوقود ومواد التشحيم واضحة. يتم تدريب قوات خطوط الأنابيب لوضع خطوط أنابيب النفط في أي ظرف من الظروف.

في عام 1941 ، تمكنت وحدة خاصة من مد خط أنابيب بطول 21 كيلومترًا أسفل قاع بحيرة لادوجا تحت نيران مستمرة وتكرار خط أنابيب بطول 8 كيلومترات على طول الساحل. وهكذا ، تمكنت لينينغراد المحاصرة من الحصول على عشرات الآلاف من أطنان المنتجات النفطية. نيابة عن ستالين ، في 14 يناير 1952 ، تم تشكيل قوات خطوط الأنابيب كجزء من القوات الهندسية.

إدارة

يتم مراقبة حالة خطوط الأنابيب بواسطة أجهزة جمع البيانات. وهي تشمل التدفق والضغط ودرجة الحرارة وأنظمة الاتصالات وعناصر أخرى لقياس البيانات اللازمة. يتم تثبيت هذه الأجهزة على طول مسار الفرع بالكامل وفي الأماكن الرئيسية ، مثل محطات الحقن أو التسليم ومحطات الضخ وصمامات الإغلاق.

ثم يتم جمع المعلومات المقاسة بواسطة أدوات الحقل هذه في أجهزة اتصال الأشياء (USO) ، والتي تنقل بيانات المستشعر للتحكم في النقاط في الوقت الفعلي. لهذا ، يتم استخدام القنوات الفضائية أو خطوط الميكروويف أو الهواتف المحمولة.

يتم التحكم في خطوط الأنابيب عن بعد من غرفة التحكم الرئيسية. في هذا المركز ، تدخل جميع المعلومات من نقاط التحكم في قاعدة البيانات المركزية. يتم تلقي المعلومات من ODR عدة على طول السلسلة.

تصنيف

يميز المتخصصون عدة أنواع من خطوط أنابيب النفط:

• الجذع؛
• التكنولوجيا؛
• صيد الأسماك.

في المقابل ، يتم تقسيم خطوط أنابيب الجذع إلى 4 فئات ، يحددها قطر الأنابيب المستخدمة:

1. 1000-1،420 مم ؛
2. 500-1000 مم ؛
3. 300-500 مم ؛
4. أقل من 300 مم.

الهيكل التكنولوجي

نظام نقل الهيدروكربونات ومنتجاتها مجمع معقد. أهداف خطوط أنابيب النفط الرئيسية هي:

• أبراج الصيد (محطات).
• محطة تجميع النفط.
• خطوط الأنابيب مدخل.
• هياكل الرأس: محطات الضخ ومحطات الطاقة والخزانات وغيرها.
• المنشآت المضادة للتآكل الحماية الكهروكيميائية.
• مكشطة وحدة البدء ("الخنازير").
• آبار خطية.
• عناصر لتسخين المواد الخام.
• خطوط الاتصال التكنولوجية.
• منشآت مضادة للحريق ، مضادة للتآكل.
• القنوات ، المعابر تحت / على طرق النقل ، الأنهار ، المضائق ، الوديان وغيرها من العوائق.
• خزانات الطوارئ.
• تشغيل خدمات المرافق.
• القياس عن بعد والميكانيكا.
• نقاط التوزيع النهائية.

آفاق

يعتقد الخبراء أن المزيد من التطوير لنظام خطوط الأنابيب العالمي سوف يستمر وفقًا للسيناريوهات التالية. في أمريكا الشمالية ، ليس من المخطط إنشاء فروع موسعة جديدة. بادئ ذي بدء ، يرتبط هذا بمشكلة الاغتراب في الأراضي والسلامة البيئية. بالإضافة إلى ذلك ، يتم استكشاف وتطوير المناطق الحاملة للنفط الرئيسية. التغييرات ممكنة في إدارة خطوط أنابيب النفط الرئيسية ، وتحسين الموثوقية ، وأتمتة العمليات.

في المقابل ، من المتوقع أن تزدهر أوروبا في وضع فروع جديدة لضخ المواد الخام والمنتجات البترولية. ويرجع ذلك إلى الرغبة في تنويع الإمدادات وتقليل الاعتماد على المحتكرين. لن يتم استبعاد روسيا. رواسب البحار الشمالية وشرق سيبيريا والشرق الأقصى لا تزال تنتظر في الأجنحة.

من المتوقع حدوث تطور سريع في منطقة آسيا والمحيط الهادئ. بالفعل اليوم يتم تشغيل 75000 كم من الأنابيب هنا ، وتخطط لزيادة هذا الرقم بمقدار 13000 كم. بالمناسبة ، يتم وضع حوالي 10 ٪ من خطوط أنابيب النفط على طول قاع البحر. تقوم الصين بتنفيذ عدد من المشاريع الكبرى لنقل الهيدروكربونات من غرب كازاخستان وسيبيريا.

تمتلك الهند أيضًا شبكة خطوط أنابيب متعددة الكيلومترات تغطي من الغرب إلى الشرق المناطق الشمالية الأكثر تطوراً في البلاد. ويعتبر تطوير شبكة النقل في الولايات الجنوبية واعدا. لدى دول الخليج خطط طموحة لتوصيل النفط والغاز الرخيصين إلى أوروبا. حتى الآن ، الناقلون الرئيسيون هنا هم الناقلات.