Трубопровод

Трубопрово́д — инженерно-техническое сооружение, предназначенное для транспортировки газообразных и жидких веществ, пылевидных и разжиженных масс, а также твёрдого топлива и иных твёрдых веществ в виде раствора под воздействием разницы давлений в поперечных сечениях трубы. В России (трубопроводный транспорт) считается частью транспортной инфраструктуры.

Трубопровод (гидроаккумулирующей электростанции) в Германии

По данным 2014 года, общее количество трубопроводов в 120 странах мира составляет чуть менее 3 500 000 км. На США приходится 65%, на Россию - 8%, на Канаду - 3%, таким образом, 76% всех трубопроводов приходится на эти три страны.

История

Нефтяник из Пенсильвании, Дж. Л. Хатчинсон, первым построил реальный трубопровод в 1862 году, который работал по принципу сифона. В следующем году удалось построить нефтепровод в 3 км, использующий систему насосов. Однако из-за протечек в местах стыка труб многие сомневались в эффективности данной затеи.

В 1863 году Дмитрий Менделеев предложил доставлять нефть с (бакинских нефтяных приисков) до морского порта не в бочках, а по трубам. Предложение не было принято.

В 1877 году (Александр Бари) и его помощник (Владимир Шухов) вновь выдвигают идею трубопроводного транспорта, опираясь и на американский опыт и на предложение Менделеева, и в 1878 году Шухов построил первый в России нефтепровод от Баку до нефтеперерабатывающих заводов.

По инициативе Менделеева в 1896—1906 годах по проекту Шухова был построен первый магистральный трубопровод диаметром 200 мм, длиной 833 км для перекачки керосина из Баку в Батум, который стал самым крупным трубопроводом в мире. В 1910—1913 годах построен нефтепровод «Грозный — Махачкала» диаметром 200 мм, длиной 162 км. После 1925 года построены нефтепроводы диаметром 250 мм: «(Баку — Батум)» длиной 834 км, «(Грозный — Туапсе)» длиной 618 км. Батум после 1936 года был переименован в Батуми.

В 1931 году построен продуктопровод диаметром 300 мм «Армавир — Никитовка» длиной 445 км, а к 1941 году — «Махачкала — Грозный», «Гурьев — Орск», «Малгобек — Грозный» и др.

В 1937 году в (Особой Краснознамённой Дальневосточной армии) были проведены учения, на которых была осуществлена опытная прокладка трубопровода через реку (Суйфун).

В 1938—1943 годах во время Великой Отечественной войны несколько трубопроводов было построено в западной части Украины, где надземные балочные системы переходов получили широкое распространение. Были построены продуктопровод «Астрахань — Саратов», бензинопровод через Ладожское озеро и др.

В 2004 году контрабандисты из Эстонии и России сумели ввести в нелегальную эксплуатацию «водкопровод».

Классификация трубопроводов

Укладка связанного трубопровода для транспортировки нефтепродуктов

В зависимости от вида прокладки и/или перехода (типа опирания)

• (надземный/наземный) — укладывается выше уровня земли на отдельных опорах. Может быть арочный, висячий, балочный.
• подземный — укладывается непосредственно на грунт в траншеях, (канавах), (насыпях), (штольнях), на опорах в тоннелях и (дюкерах);
• (подводный) — укладывается по дну водоёмов, рек или в траншеях, прорытых на дне;
• плавающий — укладывается на поверхности болот, а также озёр, рек и других водоёмов с креплениями к поплавкам (чаще пластмассовым).

В зависимости от транспортируемой среды

Трубопровод на акведуке для рассола в Австрии. Акведук построен в конце XVIII века

• (Аммиакопровод) — предназначается для транспортировки аммиака. В России и на Украине функционирует экспортный магистральный (аммиакопровод Тольятти — Одесса).
• Водопровод — предназначен для обеспечения водой населения, промышленных предприятий, транспорта. В зависимости от видов потребления бытовых и промышленных нужд трубопроводы водоснабжения различают по органолептическим свойствам и пригодности для питья: хозяйственно-питьевые, производственные, противопожарные, поливные.
• Газопровод — предназначен для транспортировки (попутного нефтяного) и природного газа. Газопроводы предназначаются для передачи на дальние расстояния больших объёмов газа.
• Нефтепровод — предназначен для транспортировки сырой нефти. Нефть при этом подвергается подогреву, препятствующему затвердеванию входящих в её состав парафинов^[].
• Углепровод — (Углепровод Белово — Новосибирск)
• (Паропровод) — технологический трубопровод, предназначенный для передачи пара под давлением, используемого для отопления или работы сторонних механизмов^[].
• Нефтепродуктопровод — предназначен для транспортировки нефтепродуктов, в том числе бензина и керосина, полученных в результате крекинга. Осуществляется до предприятий, предназначенных для производства нефтепродуктов более высокой переработки. Подобные трубопроводы, чаще всего, применяются в пределах одного предприятия. Для транспортировки нефтепродуктов на большое расстояние, используются специальные (автомобильные) либо (железнодорожные цистерны).
• Мазутопровод — трубопровод, осуществляющий транспортировку тяжёлых нефтепродуктов, отходов крекинга. Такие продукты могут использоваться в качестве топочного мазута, а также для переработки в дизельное топливо или даже для дальнейшего отделения лёгких углеводородов^[].
• Продуктопровод — в общем смысле, трубопровод, предназначенный для транспортировки искусственно синтезированных веществ (в том числе, перечисленных выше), чаще всего — продуктов (нефтехимического синтеза). В частном случае может означать систему, предназначенную для доставки по трубам любых пригодных для этого объектов^[].
• Массопровод — предназначен для транспортировки (гидроторфа) на (торфоразработках), различных сыпучих материалов на складах и промышленных предприятиях, золоудалители теплоэлектростанций и т. п.
• (Теплопровод) — предназначен для передачи теплоносителя (вода, водяной пар) от источника тепловой энергии в жилые дома, общественные здания и промышленные предприятия. По расположению относительно зданий и сооружений разделяются на наружные и внутренние. В зависимости от длины, диаметра и количества передаваемой энергии подразделяются на: магистральные (от источника энергии до микрорайона или предприятия), распределительные (от магистральных до трубопроводов, идущих к отдельным зданиям), ответвления (от распределительных трубопроводов до узлов присоединения местных потребителей тепла).

В зависимости от назначения

• Магистральные трубопроводы — трубопроводы и отводы от них диаметром до 1420 мм (включительно); единый производственно-технологический комплекс, включающий в себя здания, сооружения, его линейную часть, в том числе объекты, используемые для обеспечения транспортировки, хранения и (или) перевалки на автомобильный, железнодорожный и водный виды транспорта жидких или газообразных углеводородов, измерения жидких (нефть, нефтепродукты, сжиженные углеводородные газы, газовый конденсат, широкая фракция лёгких углеводородов, их смеси) или газообразных (газ) углеводородов, соответствующих требованиям законодательства.
• Трубопроводы специального назначения — (дюкеры) и тоннели для прокладки внутри них (при пересечении различных преград) трубопроводов, теплосетей, электрокабелей и т. д.; сюда же относятся различные самонесущие и ограждающие функции и другие специальные трубопроводы.

Прочие

• Пневматическая почта — использование воздуха под давлением для перемещения по трубам физических объектов — чаще всего, стандартизированных капсул с объектами небольшой массы и объёма. Используется в рамках одного или близко расположенных зданий.
• Канализация — предназначена для отведения загрязнённых промышленных и бытовых стоков через систему трубопроводов с очисткой и обезвреживанием перед утилизацией или сбросом в водоём. По назначению канализационные системы разделяют: бытовые, производственные, водостоки; по расположению: внутренняя и наружная; по типу: напорные (сброс под давлением) и безнапорные (сброс самотёком).
  • Водосток (дренаж)
• (Водовыпуск)

Части трубопроводов

В состав трубопроводов входят: компрессорная станция, (газораспределительная станция), (краны), трубопроводная арматура, (опоры), опорные сёдла, рёбра жёсткости, шпангоуты, (бандажи), (фланцы), (отводы), (заглушки), клапаны, (дисковые затворы).

Контроль состояния и защита трубопроводов

Мониторинг состояния трубопроводов проводится ультразвуковым и инфразвуковым методами, которые позволяют отслеживать коррозию, повреждения, дефекты и деформации труб. Согласно правилам (Ростехнадзора) трубопроводы должны защищаться от разрушения из-за превышения давления (предохранительными клапанами).

В зависимости от типа трубопровода и вида прокладки могут использоваться защитные покрытия:

• (антикоррозионные);
• теплоизоляционные.

При открытой прокладке трубопроводов в качестве антикоррозионных изоляционных материалов применяются:

• (масляные краски);
• антикоррозионные (лаки).

Вид теплоизоляционного покрытия определяется температурой транспортируемой среды, условиями и видом прокладки труб.

Для предотвращения быстрого изнашивания труб от механических и других воздействий на переходах через препятствия (реки, озёра, автомобильные дороги, железнодорожные пути и т. д.) их прокладывают в защитных кожухах, то есть прокладка трубы производится внутри другой трубы большего диаметра, не менее чем на 200 мм. В технической литературе кожух также называют «чехлом», «футляром» или «патроном».

Для транспортировки агрессивных сред трубопроводы защищают от коррозии изнутри, покрывая их стойкими материалами: резиной (гуммирование), пластмассами, минеральными (эмалями), цементным раствором.

Трубопроводы, прокладываемые в траншеях, на дне водоёмов, болот и т. д. защищают специальной антикоррозионной изоляцией в зависимости от коррозионных свойств грунтов и грунтовых вод.

Примечания

1. «Металлические конструкции». В 3-х томах. Том 3. «Специальные конструкции и сооружения»: Учеб. для строит. вузов. Под ред. д. т. н. профессора В. В. Горева. 2-е изд., испр. М.: «(Высшая школа)», 2002. — 544 с.: ил. (т. 3); . Глава 5 «Трубопроводы». § 5.1 «Общие сведения и классификация трубопроводов». Стр. 72-73.
2.   (неопр.). www.cia.gov. Дата обращения: 10 марта 2023. Архивировано из оригинала 21 августа 2016 года.
3. Как появился нефтепровод  (неопр.). Дата обращения: 14 февраля 2023. 14 февраля 2023 года.
4. И. П. Петров, В. В. Спиридонов. «Надземная прокладка трубопроводов». «Недра». М.: 1965. Тираж 2 475 экз. С. 447. Глава 5. Системы, применяемые при надземной прокладке трубопроводов. § 1 Обзор построенных балочных систем надземных трубопроводов. Стр. 97-117.
5. Е. Н. Лессинг, А. Ф. Лилеев, А. Г. Соколов. «Листовые металлические конструкции». Изд-во: Стройиздат, М.: 1970. Тираж: 8 500 экз. — 488 с. Глава 9. Трубопроводы большого диаметра. § Общие положения. Стр. 224—225.
6. Под редакцией Е. А. Козловского. Надземный трубопровод // Горная энциклопедия. — М.: Советская энциклопедия (рус.). — 1984—1991.. (Горная энциклопедия). — М.: Советская энциклопедия. Под редакцией Е. А. Козловского. 1984—1991.
7. Под редакцией Е. А. Козловского. Арочные трубопроводы // Горная энциклопедия. — М.: Советская энциклопедия (рус.). — 1984—1991.. (Горная энциклопедия). — М.: Советская энциклопедия. Под редакцией Е. А. Козловского. 1984—1991.
8. Под редакцией Е. А. Козловского. Висячие трубопроводы // Горная энциклопедия. — М.: Советская энциклопедия (рус.). — 1984—1991.. (Горная энциклопедия). — М.: Советская энциклопедия. Под редакцией Е. А. Козловского. 1984—1991.
9. Под редакцией Е. А. Козловского. Подземный трубопровод // Горная энциклопедия. — М.: Советская энциклопедия (рус.). — 1984—1991.. (Горная энциклопедия). — М.: «Советская энциклопедия». Под ред. Е. А. Козловского. 1984—1991.
10. Под редакцией Е. А. Козловского. Подводный трубопровод // Горная энциклопедия. — М.: Советская энциклопедия (рус.). — 1984—1991.. (Горная энциклопедия). — М.: Советская энциклопедия. Под редакцией Е. А. Козловского. 1984—1991.
11. Новости от 22 декабря 2014 на Wayback Machine на сайте www.composit.net.
12. «Монтаж трубопроводов. Справочник рабочего.». Глава 1 Общие сведения о трубопроводах. § 1 Назначение и классификация. — с. 5-10. А. А. Персион, К. А. Гарус. — К.: Будівельник, 1987. — 208 с. Тираж 10 000 экз.
13. СП 36.13330.2012 «Магистральные трубопроводы». Пункт 3 «Термины и определения».
14. Казакевич М. И., Любин А. Е. «Проектирование металлических конструкций надземных промышленных трубопроводов». — 2-е изд., перераб. и доп. — К.: Будивэльнык, 1889. — 160 с.: ил. — (Б-ка проектировщика). . Тираж 4 000 экз. Раздел первый. Глава I. Общие сведения. Унификация. Стр. 5-9.
15. «Технология строительного производства». Раздел XII. Прокладка инженерных сетей. Глава 1. Общие сведения. § 2. «Виды прокладки труб», стр. 383—384. Под редакцией профессоров О. О. Литвинова и Ю. И. Белякова. Киев, Головное издательство издательского объединения «Вища школа». Тираж 20 000, 1985—479 с.