Główne rurociągi naftowe: klasyfikacja i skład

Główne rurociągi naftowe i rurociągi produktów naftowych są przeznaczone do transportu ropy naftowej i jej produktów rafinowanych na duże odległości od miejsca produkcji (rafinerii ropy naftowej) do odbiorcy końcowego. Ta metoda jest znacznie bardziej opłacalna niż inne metody dostawy.

Opis

Główne rurociągi naftowe są szeroko stosowane na świecie. Wzywa się je do zjednoczenia w jednym łańcuchu technologicznym złóż mineralnych (które często znajdują się w słabo zaludnionych niedostępnych regionach) lub ich obszarach magazynowych z przedsiębiorstwami przetwórczymi (zużywającymi ropę), zwykle zlokalizowanymi w pobliżu dużych centrów przemysłowych.

Ich pojawienie się wynika z ekonomicznej wykonalności. Jeśli chcesz przenosić duże ilości „czarnego złota”, nie ma lepszego sposobu. Ropę naftową można dostarczać drogą wodną, ​​kolejową, a znacznie rzadziej drogową. Ale każda z metod wymaga wstrzyknięcia do zbiornika, przeładunku (w razie potrzeby) i rozładunku produktu, co pociąga za sobą dodatkowe koszty. Jeszcze więcej środków wydaje się na zakup, utrzymanie pojazdów i paliwa. Z kolei system rurociągów magistralnych pozwala uniknąć wielu kosztów. Pompowanie oleju przez rury pod ciśnieniem wymaga znacznie mniej energii, a koszty operacyjne są nieporównywalnie niższe.

Zarządzanie rurociągami naftowymi prowadzone jest przez certyfikowane organizacje posiadające odpowiednie licencje i niezbędne kompetencje. Do ich zadań należy nadzór nad bezpieczeństwem, kontrola parametrów technicznych i technologicznych, prace konserwacyjne i naprawcze.

Statystyka

Rurociągi przebiegają przez terytoria 120 krajów. Ich całkowita długość przekracza 2 000 000 km. Spośród nich Stany Zjednoczone stanowią około 60%, rosyjskie rurociągi dalekobieżne stanowią 10%, Kanada 5%. Tak więc kraje te stanowią 3/4 systemów rurociągów planety. Tylko w ciągu ostatnich trzech lat pojawiły się plany budowy nowych linii transportowych o łącznej długości 190 000 km, z czego 50 000 jest już w budowie.

Nawiasem mówiąc, jedną z najdłuższych arterii naftowych jest rurociąg Drużba, zbudowany w Związku Radzieckim. Jego długość wynosi ponad 5000 km. Główny oddział rozciąga się od złóż Tatarstanu i regionu Samara do konsumentów w Europie Środkowej.

Tło historyczne

Nie wiadomo dokładnie, kto jest właścicielem pomysłu budowy rurociągu naftowego. Niektórzy historycy nazywają firmę Branobel, inni słynnego rosyjskiego inżyniera budownictwa Władimira Szuchowa. Udowodniono, że w latach 60. XIX wieku węglowodory pompowano 10-kilometrowym rurociągiem o długości 51 milimetrów w stanie Pensylwania (USA).

Budowa rurociągów naftowych w naszym kraju rozpoczęła się od momentu masowego rozwoju złóż węglowodorów w latach 60. Biorąc pod uwagę oddalenie regionów wydobywających ropę, trudne warunki klimatyczne i stosunkowo słabo rozwiniętą sieć transportową, rząd podjął właściwą decyzję o dostarczaniu ropy naftowej rurami o dużej średnicy podłączonymi do jednej sieci. Na szczęście było dość metalu do ich produkcji.

Na przykład trudno jest dostarczyć węglowodory z zachodniej Syberii za pomocą alternatywnych metod. Jedyną niezawodną arterią transportową jest rzeka Ob z dopływem Irtysz, ale zimą zamarzają, zamarzanie lodu trwa do sześciu miesięcy. Najbliższa kolej w momencie rozpoczęcia rozwoju jelit syberyjskich była oddalona o 700 kilometrów i nie było w ogóle dróg utwardzonych.

Jedynym rozsądnym rozwiązaniem była budowa rurociągu.Pierwszy z nich został oddany do użytku w przeddzień Nowego 1966 roku. 400-kilometrowy oddział połączył region naftowy Shaim z Tiumeńem, dużym węzłem przemysłowym i transportowym. W miarę rozwoju nowych pól rosła geografia dystrybucji rurociągów naftowych: nici z Komi, Kaukazu, regionu Wołgi, Kazachstanu i Azerbejdżanu rozciągały się do zakładów chemicznych i stacji dystrybucji.

Nawiasem mówiąc, „pierworodnym” jest 144-kilometrowy rurociąg łączący pole Ozek-Suat z Groznym. Olej przepompowywano rurami o średnicy tylko 325 mm, a aby nie zastygł, został podgrzany.

Rurociągi w Afryce

Główne rurociągi naftowe „czarnego kontynentu” to:

• Czad - Kamerun (Afryka Wschodnia): 1070 km.
• Ecele - Sehira (Algieria, Tunezja): 790 km.
• Sudan Południowy - Etiopia (Afryka Północno-Wschodnia): w budowie.
• TransNET (Republika Południowej Afryki): 3000 km.
• Suez Mediterranean (Egipt): 320 km.
• Tazama (Afryka Wschodnia): 1710 km.

Europa

Na kontynencie europejskim istnieją dziesiątki międzynarodowych rurociągów i niezliczone odgałęzienia. Wymieniamy największe z nich:

• Transalpine (Europa Środkowa): 750 km.
• Południowoeuropejski: 1 850 km.
• AMBO (Bałkany): 912 km.
• Paneuropejski (Bałkany): prawdopodobnie 1850 km w budowie.
• Odessa - Brody (Ukraina): 674 km.
• System rurociągów bałtyckich (Rosja, kraje bałtyckie): 1885 km (2718 km po budowie).
• Brent System (Morze Północne, Wielka Brytania): 147 km.

Asia

Najbogatsze rezerwy „czarnego złota” skoncentrowane są w Azji. Najważniejsze główne rurociągi kontynentu to:

• Baku - Ceyhan (Azja Zachodnia): 1768 km.
• Baku - Supsa (Azja Zachodnia): 833 km.
• Baku - Noworosyjsk (Zakaukazie): 1330 km.
• Kazachstan - Chiny: 2228 km.
• Wostochny (Rosja, Chiny): 4740 km.
• Chiny - Birma: 771 km.
• Kirkuk - Ceyhan (Irak, Turcja): 970 km.
• Samsun - Ceyhan (Turcja): 550 km.
• Mathura - Koyali (Indie): 1000 km.
• Mumbaj - Manmad (Indie): 1500 km.
• Południe-Północ (Korea): 900 km.
• Trans-Arabian (Półwysep Arabski): 1200 km, jeden z pierwszych rurociągów naftowych na świecie (1947), wycofany z eksploatacji.
• Trans-Kaspian (Kazachstan, Zakaukazie): 700 km, w budowie.
• White Oil (Pakistan): 700 km.
• Habshan - Fujairah (Zjednoczone Emiraty Arabskie): 360 km.

Ameryka

Region amerykański jest również bogaty w złoża węglowodorów. Ich największą koncentrację obserwuje się w Wenezueli, Kolumbii, Meksyku, Teksasie (USA), Kanadzie, Ekwadorze. Nawiasem mówiąc, Stany Zjednoczone mają najbardziej rozwiniętą sieć rurociągów na świecie. A niektóre z najdłuższych gałęzi są układane przez dzikie ziemie Kanady i Alaski.

• Enbridge (Kanada, Stany Zjednoczone): 5360 km.
• Redwater - Port Credit (Kanada): 4,840 km.
• Keystone System (Kanada, USA): 3460 km, w budowie.
• Portland - Montreal (USA, Kanada): 360 km.
• Kinder Morgan Mountain (Kanada): 1150 km.
• Colonial (USA): 8 850 km, odnotowano siedem poważnych wypadków na głównym rurociągu naftowym łączącym Zatokę Meksykańską w Teksasie z Nowym Jorkiem.
• Big Inch i Little Big Inch (USA): 2000 km i 2370 km, jeden z pierwszych rurociągów (1942, 1943).
• Calnev (USA): 890 km.
• Dostęp do Dakoty (USA): 1880 km.
• Double H (USA): 744 km.
• Pony Express (USA): 1220 km.
• System ropy naftowej Seaway (USA): 1100 km.
• Trans-Alaskan (USA): 1 288 km.
• Nowy Meksyk - Cushing (USA): 832 km.
• UNEV (USA): 642 km.
• Sand Hills (USA): 1120 km.
• Madero - Caderate (Meksyk): 1200 km.
• Cano Limon - Cavenas (Kolumbia): 780 km.
• Salyako - Bahia Blanca (Argentyna): 630 km.
• Rio de Janeiro - Belo Horizonte (Brazylia): 370 km.

Rosja

Pierwsze rurociągi naftowe w naszym kraju pojawiły się w latach 50. XX wieku, ale szczyt ich rozwoju przypadł na lata 60. i 70. XX wieku. W tym okresie rozpoczyna się intensywna eksploracja złóż węglowodorów i ich wydobycie.

• Drużba (Europa Wschodnia): 3900 km w Rosji, 8900 km ze wszystkimi oddziałami.
• Tuymazy - Irkuck: 3662 km.
• Uzen - Samara (Kazachstan, Rosja): 1 750 km.
• Niżniewartowsk - Samara: 2 150 km.
• Kołmogory - Klin: 2430 km.
• Konsorcjum ds. Rurociągów kaspijskich (Kazachstan - Rosja): 1500 km.
• Ust-Balyk - Omsk: 964 km.
• Grozny - Tuapse: 618 km.
• Surgut - Połock (Rosja, Białoruś): 3250 km.

Chociaż większość rurociągów zbudowano pod ZSRR, rosyjscy inżynierowie naftowi nie siedzą bezczynnie. Obecnie realizowanych jest wiele dużych projektów transportowych w celu dostarczenia ropy naftowej do Chin (projekt Vostochny) i Europy Północnej (Baltic Pipeline System).Projekt BPS-2 znacznie zwiększy dostawy węglowodorów na północ i zmniejszy obciążenie rurociągu Drużba. Wdrażane są również umowy z partnerami azjatyckimi, w szczególności z Azerbejdżanem i Kazachstanem.

Istnieją ambitne plany rozwoju złóż przybrzeżnych Oceanu Arktycznego. Terminal tankowców Varandey już działa w Nienieckim Okręgu Autonomicznym. W odległej przyszłości planowane jest stworzenie robotycznych kompleksów produkcyjnych ropy, w tym podwodnych. Przynajmniej takie plany marzeń wyraził prezes zarządu kompleksu wojskowo-przemysłowego i Fundacji Zaawansowanych Badań Naukowych D. Rogozin.

Najważniejsze miejsce w systemie rurociągów naftowych Transnieftu. Firma jest głównym operatorem rurociągów w Rosji. Odpowiada za ponad 50 000 km rurociągów naftowych i produktowych, co jest swego rodzaju rekordem świata.

Budowa i działanie

Główne rurociągi naftowe są wykonane ze stalowych lub plastikowych rur o średnicy wewnętrznej od 100 do 1220 mm (od 4 do 48 cali). Ostatnio zaczęto stosować rury o zwiększonej przepustowości o średnicy 1420 mm.

Budowa składa się z następujących kroków:

1. Definicja perspektyw rynkowych.
2. Wybór trasy
3. Projektowanie rurociągów (układanie nowych lub modernizowanie starych).
4. Uzyskanie zgody właściwych organów.
5. Inspekcja i oczyszczanie ścieżki.
6. Przygotowanie trasy: kopanie rowów, budowanie tuneli, przejazdów itp.
7. Układanie rur
8. Montaż zaworów, zaworów, odgałęzień i innego sprzętu.
9. Izolacja rur, zasypywanie wykopów, układ konstrukcji ochronnych.
10. Testy hydrostatyczne.
11. Uruchomienie

Olej surowy zawiera znaczną ilość wosku parafinowego. W zimnym klimacie substancja gromadzi się wewnątrz rurociągu. Aby je sprawdzić i wyczyścić, stosuje się mechanizmy zwane „świniami”. W rzeczywistości są to „inteligentne” szczotki, dodatkowo wyposażone w czujniki ultradźwiękowe i inne. Oznacza to, że urządzenie jednocześnie czyści przylegający wosk i monitoruje możliwe wady: wycieki, korozję, wgniecenia, ścieńczenie ścian, pęknięcia itp. Po znalezieniu anomalii odpowiednie służby przystępują do naprawy głównego rurociągu naftowego.

Większość rurociągów jest zwykle zakopana na głębokości od 1 do 2 m. Do ochrony systemu przed wstrząsami, ścieraniem i korozją stosuje się różne metody. Mogą to być konstrukcje ochronne i mechanizmy kompensacyjne wykonane z drewna, metalu, skał, polietylenu o wysokiej gęstości, miękkiego wypełnienia i piasku. Chociaż rury można układać pod wodą, proces ten jest ekonomicznie i technicznie trudny, dlatego większość ropy jest transportowana drogą morską przez tankowce.

Nawiasem mówiąc, Rosja jest jedynym krajem na świecie, w którym tworzone są oddziały rurociągowe. Powstały one w wyniku Wielkiej Wojny Ojczyźnianej, kiedy stało się jasne znaczenie zaopatrywania dużych formacji wojskowych w paliwa i smary. Żołnierze rurociągu są szkoleni do układania rurociągów naftowych w każdych warunkach.

W 1941 r. Jednostce specjalnej udało się położyć ciągły ostrzał 21-kilometrowego rurociągu pod dnem jeziora Ładoga i powielić 8-kilometrowy rurociąg wzdłuż wybrzeża. W ten sposób oblężony Leningrad był w stanie uzyskać dziesiątki tysięcy ton produktów naftowych. W imieniu Stalina 14 stycznia 1952 r. Utworzono oddziały rurociągowe jako część oddziałów inżynieryjnych.

Zarządzanie

Stan rurociągów jest monitorowany przez urządzenia do gromadzenia danych. Obejmują one przepływ, ciśnienie, temperaturę, systemy komunikacyjne i inne elementy pomiaru niezbędnych danych. Urządzenia te są instalowane na całej trasie oddziału oraz w kluczowych miejscach, takich jak stacje wtrysku lub dostawy, przepompownie, zawory odcinające.

Informacje mierzone przez te narzędzia terenowe są następnie gromadzone w obiektowych urządzeniach komunikacyjnych (USO), które przesyłają dane czujnika do punktów kontrolnych w czasie rzeczywistym. W tym celu wykorzystywane są kanały satelitarne, linie mikrofalowe lub telefony komórkowe.

Rurociągi są zdalnie sterowane z głównej sterowni. W tym centrum wszystkie informacje z punktów kontrolnych trafiają do centralnej bazy danych. Informacje są odbierane z kilku ODR wzdłuż łańcucha.

Klasyfikacja

Specjaliści wyróżniają kilka rodzajów rurociągów naftowych:

• pień;
• technologiczny;
• wędkowanie

Z kolei rurociągi magistralne są podzielone na 4 klasy, określone przez średnicę zastosowanych rur:

1. 1 000–1 420 mm;
2. 500–1 000 mm;
3. 300–500 mm;
4. mniej niż 300 mm.

Struktura technologiczna

System transportu węglowodorów i ich produktów to złożony kompleks. Obiektami głównych rurociągów naftowych są:

• Wieże rybackie (stacje).
• Stacja zbierania oleju.
• Rurociągi wlotowe.
• Konstrukcje głowy: przepompownie, elektrownie, zbiorniki i inne.
• Antykorozyjne instalacje ochrony elektrochemicznej.
• Jednostka uruchamiająca skrobak („świnie”).
• Studnie liniowe.
• Artykuły do ​​ogrzewania surowców.
• Technologiczne linie komunikacyjne.
• Ognioodporne, ochronne, przeciwerozyjne urządzenia.
• Akwedukty, przejścia pod / nad szlakami transportowymi, rzekami, cieśninami, wąwozami i innymi przeszkodami.
• Zbiorniki awaryjne.
• Obsługa serwisowa obiektów.
• Telemetria i telemechanika.
• Końcowe punkty dystrybucji.

Perspektywy

Eksperci uważają, że dalszy rozwój globalnego systemu rurociągów magistralnych będzie przebiegał zgodnie z następującymi scenariuszami. W Ameryce Północnej tworzenie nowych rozszerzonych oddziałów nie jest planowane. Przede wszystkim wiąże się to z problemem alienacji gruntów i kwestiami bezpieczeństwa środowiska. Ponadto badane i rozwijane są główne obszary roponośne. Możliwe są zmiany w zarządzaniu głównymi rurociągami naftowymi, poprawie niezawodności i automatyzacji procesów.

W przeciwieństwie do tego oczekuje się, że Europa rozkwitnie w tworzeniu nowych oddziałów do pompowania surowców i produktów naftowych. Wynika to z chęci dywersyfikacji dostaw i zmniejszenia zależności od monopolistów. Rosja nie pozostanie na boku. Złoża mórz północnych, wschodniej Syberii i Dalekiego Wschodu wciąż czekają na skrzydłach.

Szybki rozwój jest oczekiwany w regionie Azji i Pacyfiku. Już dziś eksploatowanych jest tutaj 75 000 km rur, planuje się zwiększyć tę liczbę o 13 000 km. Nawiasem mówiąc, około 10% rurociągów naftowych układanych jest wzdłuż dna morskiego. Chiny realizują szereg dużych projektów transportu węglowodorów z Zachodniego Kazachstanu i Syberii.

Indie mają również sieć rurociągów o długości wielu kilometrów, obejmującą z zachodu na wschód najbardziej rozwinięte północne regiony kraju. Rozwój sieci transportowej w stanach południowych wydaje się obiecujący. Kraje Zatoki Perskiej mają ambitne plany dostawy taniej ropy i gazu do Europy. Jak dotąd głównymi przewoźnikami są tutaj cysterny.