Трубопроводный транспорт — основа логистики современной нефтяной отрасли — зарождался, как и вся отечественная нефтянка, на Апшеронском полуострове, и зарождение нового прорывного направления связано с теми же именами, что и активное развитие всей отечественной нефтянки: великих ученых Дмитрия Менделеева, Владимира Шухова и выдающихся предпринимателей братьев Нобель.
Конкурентное преимущество
В семидесятых годах XIX века российская нефтяная промышленность переживала настоящий бум. В районе Баку было открыто множество месторождений, нефтяные фонтаны били десятками. Спрос на главный нефтепродукт того времени, керосин, был высок, но на рынке империи господствовал американский продукт, поскольку российская нефть и керосин подчас стоили дороже, чем заокеанский товар. Слабые места бакинских нефтепромыслов были очевидны: нефть от месторождений доставлялась до порта или местных заводов гужевым транспортом — в бочках или бурдюках. Расходы на это были огромными, а потери продукции гигантскими. Каждый добытый пуд сырья стоил на промыслах 3 копейки, а его перевозка в Черный город, на расстояние около 10 км, обходилась в 20 копеек.
Как уже писала «СН», первыми за решение проблемы взялись братья Нобель. Для строительства нефтепровода товарищество наняло компанию «Бари, Сытенко и Ко», представлял в Баку которую как раз молодой инженер Владимир Шухов. В России на тот момент подобных проектов не было, хотя теоретическую часть вопроса описал в 1863 году Дмитрий Менделеев. Первый же нефтепровод был построен в 1865 году в Пенсильвании. «Американцы будто подслушали: и трубы завели, и заводы учредили не подле колодцев, а там, где рынки, и сбыт, и торговые пути», — говорил об этом сам Менделеев.
Несмотря на саботаж и физическое противодействие со стороны местных перевозчиков нефти, нефтепровод Балаханы — Черный город был построен всего за несколько месяцев, осенью 1878 года. В декабре того же года по нему пошла первая нефть.
Состав нефтепровода мало чем отличался от современных сооружений: труба, насосные станции и резервуарный парк. Насосы были паровые, нефтепровод имел протяженность всего около 10 км, а диаметр трубы — 3 дюйма (7,62 см). Стальные трубы были соединены с помощью муфт и нарезных концов. По нефтепроводу можно было перекачивать до 80 тыс. пудов (1280 тонн) нефти в сутки или 467 200 тонн в год.
Между двумя мировыми
Свой опыт проектирования и строительства нефтепроводов Владимир Шухов обобщил в двух классических ныне трудах: в статье «Нефтепроводы» (1884) и в книге «Трубопроводы и их применение в нефтяной промышленности» (1894). Он привел точные математические формулы для описания процессов протекания по трубопроводам нефти, мазута, фактически создав теорию нефтепроводов.
Летом 1906 года в России был построен первый магистральный трубопровод. Бензопровод Баку — Батуми стал по тем временам крупнейшей в мире трубопроводной системой протяженностью 882 км. Диаметр трубы составлял уже 204 мм, а пропускная способность — 900 тыс. тонн в год. До 1914 года в России успели построить еще три магистральных трубопровода (Майкоп — Краснодар, Калужская — Афипский и Махачкала — Грозный).
Во времена Первой мировой войны, революции и становления советской власти, естественно, было не до трубопроводов. Только в 1928 году в СССР был построен новый нефтепровод Грозный — Туапсе диаметром 250 мм и протяженностью 618 км. Дальнейшее развитие нефтепроводного транспорта в СССР было связано с освоением нефтяных месторождений Башкирии, Татарстана и Куйбышевской области.
Даже во время Второй мировой войны в Советском Союзе не прекращалось строительство нефтепроводов и нефтепродуктопроводов (всего было сооружено около 1,3 тыс. км). Конечно же, основная часть этих проектов была так или иначе связана с решением задач военного времени. Так, после Сталинградской битвы был проложен керосинопровод Астрахань — Саратов, при строительстве которого использовали трубы «эвакуированной» в 1942 году в тыл первой российской магистрали Баку — Батуми. Чтобы ускорить монтаж, в США закупили несколько механизированных газопрессовых установок, и работы на трассе длиной 685 км удалось завершить за рекордные восемь месяцев.
«Дружба» для народов
Активное восстановление разрушенной страны после окончания Великой Отечественной войны требовало гигантского количества энергоресурсов. Резко возросла и потребность в трубопроводном транспорте: с 1951 по 1955 год в эксплуатацию было введено по протяженности столько же нефтепроводов, сколько их построили за предыдущие семь десятилетий. А в конце 1950-х годов началось освоение сибирских недр и стартовало строительство крупнейших транссибирских магистралей. В 1959 году были введены в строй первые два участка нефтепровода Туймазы — Иркутск. Он отличался не только длиной — почти 3,7 тыс. км, — но и тем, что основная часть трассы проходила по болотам.
В том же 1959 году произошло поистине историческое событие не только для отечественного нефтетранспорта, но и для всего Советского Союза. На сессии Совета экономической взаимопомощи (СЭВ), в который входили страны социалистического лагеря, было принято решение о строительстве первого трансъевропейского нефтепровода «Дружба». Название было символическим и демонстрировало высокий уровень кооперации между соцстранами, поскольку многие из них участвовали в этом проекте и как потребители нефти, и как поставщики компонентов сооружения. В ГДР изготавливали узлы для насосных станций, в Чехословакии — запорную арматуру, в Венгрии — средства автоматики, в Польше — трубы. Трасса нефтепровода проходила от Самары до Брянской области, где от «Дружбы» отходило ответвление в Вентспилс (Унеча — Полоцк — Мажейкяй — Вентспилс), а основная труба шла из Брянска на запад, в Белоруссию, где магистраль разделялась на две ветки. Северная шла через Польшу в Германию, южная — через Украину в Чехословакию и Венгрию. Диаметр основной трубы составлял 1020 мм, ответвления на Вентспилс — 800 мм.
Строить нефтепровод начали 10 декабря 1960 года, причем сразу с конечных участков, чтобы продемонстрировать всему миру серьезность своих намерений. К середине 1964 года основные объекты системы были сданы в эксплуатацию, а 15 октября состоялась официальная церемония ввода магистрали в строй. Через пять лет, в 1969 году, экономический рост в странах СЭВ заставил задуматься о повышении экспортных возможностей СССР. Стало очевидно, что имевшийся в наличии нефтепровод такого роста объема обеспечить не может, и к 1974 году по тем же трассам была проложена трубопроводная система «Дружба-2» диаметром до 1220 мм. Всего в систему магистральных нефтепроводов «Дружба», оперативно управляемых с территориального диспетчерского пункта в Брянске, входило 8,9 тыс. км трубопроводов, 46 насосных станций, из них четыре головные («Лопатино», «Клин», «Никольское», «Унеча»), 38 промежуточных станций, резервуарный парк на 1,5 млн кубометров. Благодаря «Дружбе» СССР вошел в число ключевых поставщиков нефти в Европу, отправляя странам СЭВ десятки миллионов тонн черного золота ежегодно.
Дальнейшее развитие трубопроводного транспорта было связано с масштабным освоением Западной Сибири. Рост добычи требовал новых нефтепроводов. Строить приходилось уникальные сооружения, поскольку природные условия были весьма суровыми. Например, на нефтепроводе Сургут — Полоцк были выполнены почти 1,5 тыс. переходов через естественные и искусственные препятствия, трасса преодолевала около 400 км болот.
Новые маршруты
К 1987 году в СССР было построено уже 94 тыс. км магистральных нефтепроводов и нефтепродуктопроводов. В 1988 году в эксплуатацию были введены нефтепроводы Красноленинск — Конда, Уренгой — Холмогоры, Чимкент — Чарджоу, в 1990 году — нефтепровод Тенгиз — Гурьев — Астрахань — Грозный. И это были, пожалуй, последние нефтепроводы советской эпохи. Распад СССР разрушил и единую систему транспорта нефти и нефтепродуктов. Россия сохранила свою часть этой системы как единый комплекс под управлением компании «Транснефть» (создана в августе 1993 года), контрольный пакет акций которой принадлежит государству.
В 90-е годы прошлого века магистральные нефтепроводы в России не строились, поскольку уровень нефтедобычи резко упал. Ситуация в корне изменилась лишь с началом нового тысячелетия. Главными проектами нового времени стали Балтийская трубопроводная система (БТС) и система Восточная Сибирь — Тихий океан (ВСТО). БТС сооружалась для того, чтобы уйти от перевалки нефти через прибалтийские республики (латвийский порт Вентспилс и литовский порт Бутинге), которые использовали свое положение как инструмент экономического давления на Россию, при этом не желая поддерживать свою часть «Дружбы» в надлежащем виде. Помимо системы магистральных нефтепроводов на конце БТС появился нефтепорт Приморск. В 2012 году в эксплуатацию была введена вторая очередь БТС, в рамках которой был сооружен нефтепорт Усть-Луга. БТС-2 позволяет экспортировать еще около 30 млн тонн нефти в год.
Если БТС строилась, чтобы свести к минимуму транзитные риски, то трубопроводная система Восточная Сибирь — Тихий океан создавалась для выхода российской нефти на новые рынки в страны Азиатско-Тихоокеанского региона. Первые трубы в ВСТО были сварены в Тайшете в 2006 году.
70 тыс. км магистральных нефтепроводов, примерно 500 нефтеперекачивающих станций и резервуарный парк емкостью 22 млн кубометров — это активы, которыми сегодня управляет «Транснефть».
Современный нефтепровод — это высокотехнологичное сооружение. Перекачка нефти и управление его системами осуществляется дистанционно, с помощью компьютеров. О состоянии трубы информацию собирает множество датчиков, запорная арматура позволяет оперативно перекрыть аварийный участок нефтепровода. Внутренняя очистка трубы также осуществляется с помощью современных интеллектуальных роботизированных комплексов. Однако главный принцип остался прежним еще со времен Шухова и Менделеева: труба и насос.
Из чего состоит нефтепровод
В состав магистральных нефтепроводов входят линейные сооружения, головные и промежуточные перекачивающие и наливные насосные станции и резервуарные парки. Нефтеперекачивающие станции расположены на магистралях с интервалом 70–150 км. Они оборудуются, как правило, центробежными насосами с электроприводом с подачей до 12 500 м3/ч. Для магистральных трубопроводов применяют цельнотянутые или сварные трубы диаметром 300–1420 мм. Магистральные трубопроводы заглубляют в грунт обычно на глубину 0,8 м, до верхней образующей трубы. Трубопровод, прокладываемый по районам с вечномерзлыми грунтами или через болота, укладывают на опоры или искусственные насыпи. С интервалом 10–30 км в зависимости от рельефа трассы на трубопроводе устанавливают линейные задвижки для перекрытия участков в случае аварии или ремонта.
В начале нефтепровода находится головная нефтеперекачивающая станция (ГНПС), которая располагается вблизи нефтяного промысла или в конце подводящих трубопроводов, если магистральный нефтепровод обслуживают несколько промыслов или один промысел, разбросанный на большой территории. Если длина нефтепровода превышает 800 км, его разбивают на эксплуатационные участки длиной 100–300 км, в пределах которых возможна независимая работа насосного оборудования. По трассе нефтепровода могут сооружаться наливные пункты для перевалки и налива нефти в железнодорожные цистерны. Конечный пункт нефтепровода — либо сырьевой парк нефтеперерабатывающего завода, либо перевалочная нефтебаза, обычно морская, откуда нефть танкерами перевозится к нефтеперерабатывающим заводам или экспортируется за границу.
Подписывайтесь, чтобы больше узнать о развитии технологий в нефтяной отрасли. Оставляйте свои комментарии - нам важно знать ваше мнение.
Оригинал статьи и другие материалы об энергетике читайте на сайте журнала «Энергия+».
Текст: Евгений Третьяков
Фото: ИТАР-ТАСС, РИА «НОВОСТИ», FOTOLINK
