Трубопровод проложенный по морскому дну, безусловно одно из тех сооружений, которые вызывают восхищение наравне с мостами, тоннелями ну или мегавысокими небоскребами.
Уложить тысячу километров труб на дно моря с далеко не самым ровным рельефом, сделать так, чтобы они выдержали давление толщи воды, закрепить трубы, чтобы они не смещались, а еще не забудьте про коррозию и солёную морскую воду, которая будет оказывать своё пагубное влияние на металл круглосуточно, семь дней в неделю – как вам такая задачка? Сегодня поговорим о технологиях, которые были использованы при создании "Северного потока".
Как защитить сталь
Трубопровод из двух нитей состоит из 200 000 частей, длина каждой трубы 12 метров. Трубы сделаны из углеродистой стали по стандарту DNV-OS-F101. Каждая из этих труб будет десятилетия находиться в высокоагрессивной среде – морской воде. Очевидно, что металлу нужна дополнительная защита. Какая?
Первый слой защиты – многослойное эпоксидное и полиэтиленовое покрытие. Внутри, кстати так же есть дополнительное покрытие, только оно уже защищает не от коррозии, а смягчает трение, что в свою очередь увеличивает объем газа проходящего через трубопровод – это делается с помощью специальной эпоксидной краски.
Следующий этап – электрохимическая защита. К трубам прикрепляют электроды связанные анодным кабелем, кабель находится под напряжением постоянного тока. Такая специфичная конструкция защиты помогает переносить процесс коррозии с внешней части трубы на аноды. И последний, безусловно самый главный этап защиты – обетонирование. Внешняя поверхность трубы покрывается слоем армированного бетона толщиной 110 мм. Это, кстати, так же даёт трубе дополнительный вес, что важно, для её стабильного положения на дне. Вес такой трубы после наложения всех видов защиты около 24 тонн. Не плохо, да?
Недружелюбное дно
Было бы странно ожидать от дна Балтийского моря идеально ровной поверхности, которая подойдет для укладки многотонного газопровода. Но всё же у Балтийского моря есть один большой плюс – оно мелкое. Это позволило исправить донный рельеф в необходимых местах: так, где требовалось выровнять рельеф – использовали подушку из камней и гравия. Судно заполняло ямы на дне сбрасывая грунт в нужном месте, в некоторых местах вместо грунта использовались большие бетонные плиты, их опускали на дно и они выполняли роль подводного моста. Второй способ, который был задействован – рытье траншей.
И третий способ использовался в случаях, когда на дне обнаруживались мягкие породы, которые продавливались под тяжестью насыпи или бетонных плит. В таком случае ставили легкие металлические или пластиковые опоры на которые опускали трубу.
Укладка труб
Подошли к самому интересному: укладка труб на дно. Очевидно, что приваривать каждую двенадцатиметровую секцию на дне так себе решение. Поэтому этот процесс происходит на трубоукладочном судне, там же заканчивают защитный слой в месте стыка, который на заводе оставили "чистым" от антикоррозионной защиты, оставить место под сварку. После сварки на судне этот участок трубы изолируется специальной термоусадочной пленкой, поверх него крепится металлический каркас, пазуху между каркасом и полиэтиленом заполняют пеной, которая придаёт месту сварки необходимую прочность. Всё, можно опускать на дно.
Укладка подводного трубопровода происходит S-образным методом. Трубы опускают на дно из кормы трубоукладчика, достигая дна они горизонтально выравниваются, если смотреть в масштабе и из далека, изгиб в процессе укладки труб будет напоминать латинскую букву S. Да, многотонные стальные трубы, с покрытием из бетона и весом в 24 тонны могут гнуться и принимать вид латинской S и при этом не разрушаться.
Если процесс укладки трубопровода необходимо прекратить (например из-за надвигающего шторма) – на конец трубы крепится заглушка, трубу опускают на дно, а после, когда работы можно будет продолжить трубоукладчик накинет на заглушку специальный трос и поднимет её обратно к себе на борт.
Подводная сварка
И всё же, без неё обойтись не получилось. Подводную сварку использовали в местах где было различие между используемыми трубами. Откуда оно взялось? Пока газ идёт от российской стороны к немецкой, давление с каждым пройденным метром становится меньше, это позволило сэкономить на металле и использовать более тонкие трубы в центральной и немецкой части трубопровода. А вот соединить эти места на борту судна было не возможно. Секции соединяли на дне, в специальной сварочной камере полностью изолированной от воды. Сварка проводилась без участия человека, но вот настройка всего оборудования без водолазов была бы не возможной, и для них был установлен специальная водолазная камера для прохождения декомпрессии. Работы велись на глубине 80-100 метров.
"Северный поток" – хороший пример того, как технологии способны изменить наш мир и сделать вещи, которые еще не давно казались не возможными – обычным и рутинным процессом.