Магистральный газопровод – основной способ транспортировки газа. Эти большие мощные трубы пронизывают толщу земли всего мира и несут нам энергию, тепло, свет и сырьё для промышленности. А знаете ли вы, как устроен магистральный газопровод, какие принципы движут его работой и какие нюансы должны учесть инженеры, проектируя трассу? Приведём немного фактов.
В газопровод метан попадает в очищенном от примесей виде. Последний "пункт" перед отправкой газа в путь – компрессорная станция, где, помимо сжатия, он подвергается разгонке на центробежных нагнетателях.
На всей протяженности газопровода метану ещё много раз, каждые 100-150 километров, придётся пройти пройти повторное сжатие и разгон на компрессорных станциях. Что интересно, топливом для компрессорных станций является всё тот же транспортируемый газ. Это более выгодное решение, нежели применение жидкого топлива.
Если мы имеем дело с газопроводом большого диаметра (1020-1420мм), то газ дополнительно охлаждается. Для магистралей меньшего диаметра это не требуется, так как быстрее происходит теплообмен с грунтом.
Во время проектирования газопровода учитывается множество факторов, таких как:
- предполагаемые объёмы поставляемого газа;
- давление транспортируемого газа;
- особенности ландшафта, через который будет пролегать магистраль;
- особенности климатических условий;
- тип прокладки (наземный, надземный, подземный);
- наличие и тип переходов через различные постройки, автомагистрали, водоёмы.
По типу давления газопроводы разделяются на:
- высокого давления (І класс): более 25 кгс/см2;
- среднего давления (ІІ класс): 12-25 кгс/см2;
- низкого давления (ІІІ класс): до 12 кгс/см2.
Традиционным материалом для изготовления газопроводных магистральных труб является углеродистая сталь. Этот материал устойчив к деформации и коррозии, а также к низким температурам и напряжению, создаваемому бегущим потоком газа под давлением.
Длина одной трубы – от 12 метров, а диаметр – от 530 мм до 1420 мм. Соединяются они методом автоматической сварки с помощью центраторов (8 сварочных головок), однако повороты свариваются вручную.
Каждые 25 – 30 км устанавливаются крановые узлы. Они включают в себя задвижки (запорная и регулирующая арматура), разделяющие газ на участки и в случае аварии позволяющие перекрыть магистраль до устранения проблемы, а также при необходимости совершить продув трубы, прибегнув к связанному с крановым узлом продувочному газопроводу.
Средняя пропускная способность трубы – 30-35 млрд куб. м газа в год.
По количеству газа, фактически транспортируемого через газопровод в течение года, определяется его производительность, а поскольку потребление неравномерно, то при сборе данных учитывают обычно нижний показатель.
В периоды пиковых нагрузок на газопровод, вызванных повышением потребности в газе, приводятся в действие специально предусмотренные лупинги – участки трубопровода, параллельные основной магистрали и связанные с ней. Лупинги помогают увеличить пропускную способность и "разгрузить" основной газопровод.
При подземной прокладке (а это в подавляющем количестве случаев) трубы закладываются на глубину 0,8–0,1 м. При строительстве через водные либо обводнённые участки грунта проводится профилактика всплытия трубы и совершается балластировка (ЖБ-блоки, анкерные крепления, засыпка минеральным грунтом и др.)
При надземной прокладке они располагаются на ЖД-опорах, а при наземной – на насыпных дамбах, но эти способы встречаются значительно реже.
При любом методе прокладки в любом случае приходится сталкиваться с монтажом переходов через искусственные (железные и автодороги, водохранилища, каналы и др.) и естественные препятствия (озера, реки, овраги). Переходы по типу конструкции могут быть воздушными, подземными, под- и надводными.
Во избежание внешней коррозии, а также для повышения прочности, труба покрывается полимерно-битумной изоляцией. Этот слой регулярно обновляется ремонтной бригадой – старый счищается и наносится новый.
Уже вблизи распределительной станции, а значит, конечного пункта трассы, нередко располагаются подземные газохранилища, благодаря которым можно скомпенсировать сезонную неравномерность потребления газа.
Каждый магистральный газопровод оснащён системой телемеханики и связи для поддержки безаварийной его работы. Она включает в себя различные датчики и мониторы на каждой крановой площадке и компрессорной станции, связанные с центральным диспетчерским пультом (ЛПУ), где в случае аварии или подозрительной ситуации на трассе можно оперативно отключить нужный участок и направить туда ремонтную бригаду.
Естественно, обслуживание газопровода происходит не только в моменты аварий. По регламенту, обходчик осматривает линию каждую неделю.
Теперь вы знаете немного больше о природе появления голубого пламени на вашей кухне и более явно представляете, какой трудный путь пришлось пройти метану от месторождения до вашей газовой горелки.