Как транспортировать газ по трубопроводу

Способы транспортировки газа

Транспортировка газа – ответственная процедура, ведь это вещество является огнеопасным и взрывоопасным. Требуется соблюдать определенные правила ее выполнения. Существуют несколько способов перемещения газа, которые обладают своими преимуществами и недостатками. Но продукт всегда должен быть предварительно подготовлен.

Подготовка вещества

Нужно помнить, что когда транспортируют природный газ непосредственно из скважины, он содержит большое количество различных примесей, негативно влияющих на оборудование. Вещество требует очистки, которая проводится несколько раз. Первая из них происходит при выходе из места залежи, далее, – в специальных сепараторах. Последний этап очистки – на компрессорных станциях.

А также природный газ нужно освободить от влаги, которая во время транспортировки превращается в кристаллогидраты и закупоривает просвет труб. Для этого его нужно пропустить через специальные очистители, поглощающие влагу. Убрать ее также разрешается путем дросселирования (понижения давления в том месте, где происходит сужение трубы) или охлаждения.

Из состава природного газа убирается углекислый газ, сероводород. Так как он не имеет запаха, то использование его в чистом виде очень опасно – человек просто не почувствует утечки. Чтобы устранить эту проблему в газ добавляют специальные вещества, придающие ему характерный «аромат».

Особенности перемещения посредством труб

Сегодня транспортируют природный газ в основном при помощи трубопроводов. Они обладают большим диаметром и способны выдерживать давление в 75 атмосфер и более. Чтобы соорудить такую конструкцию, требуются специальные компрессорные станции. Именно они поддерживают заданное давление в системе.

Благодаря трубопроводу осуществляется транспортировка газа в отдаленные районы государства и континента. Такие магистрали являются самыми крупными. Если сложить воедино все трубопроводы, то можно 4 раза обернуть земной шар.

Преимущества и недостатки трубопроводной транспортировки

Трубопроводная перекачка газа обладает главным достоинством – дешевизной. Кроме того, есть и другие преимущества:

• Средство перемещается внутри труб с большой скоростью, поэтому оно вовремя доставляется до самых отдаленных уголков.
• Бесперебойная работа систем.
• Газ при транзите теряется в минимальном количестве.
• Вещество перемещается в автоматическом режиме.
• Систему использовать достаточно просто.
• Происходит разгрузка других видов транспорта.

Транспортировка газа таким способом имеет определенные недостатки:

• теряется его энергия, которая уходит на преодоление трения о стенки трубы;
• тратятся большие средства не только на сооружение трубопроводов, но и их эксплуатацию;
• не везде можно применять такие магистрали, так как тут уже берутся во внимание условия функционирования системы, а они не всегда одинаковые;
• нет возможности транспортировки сжиженного газа посредством таких трубопроводов;
• после длительного использования эффективность системы снижается;
• изначально спроектированный маршрут впоследствии очень сложно изменить, поэтому в случае поломки трубы приходится вкладывать большие средства на ее ремонт.

В некоторых трубопроводах, имеющих современную конструкцию, перекачка газа производится в количестве 30–45 млрд куб. м. в год. А еще система позволяет перемещать вещество с минимальным риском для экологической обстановки.

Особенности перевозки автотранспортом

Перевозка газа производится и другим способом – с помощью автоцистерн. При этом топливо находиться в сжиженном состоянии. Такой метод требует максимально ответственности и осторожности. Любая авария или неполадки со средством передвижения способны привести к настоящей катастрофе, ведь газ быстро воспламеняется и взрывается.

После сжатия газа он закачивается в автоцистерну. Далее, перемещение топлива производится в соответствии со строгим соблюдением регламента. Такая перевозка имеет определенные недостатки:

• повышенная опасность для водителя автоцистерны, а также окружения и внешней среды в случае аварии;
• возможность перемещать только строго ограниченные небольшие объему вещества;
• необходимость в соблюдении идеального состояния транспорта;
• высокая стоимость транспортировки (нужно учитывать растраты на горючее и техническое обслуживание автомобиля).

Но такой способ оправдан, если переместить газ необходимо на небольшое расстояние, нет доступа к морю или отсутствует потребность в строительстве трубопровода.

Транспортировка танкерами

Этот метод перемещения топлива считается одним из самых широко используемых. Танкер – это специальное судно, в котором производится перевозка сжиженного газа. Его температура при этом находиться в пределах -160 градусов, чтобы достичь таких показателей, требуются аппараты воздушного охлаждения. Сжимать вещество можно более чем в 600 раз от первоначального объема.

Представленный способ транспортировки имеет следующие преимущества:

• Газ в сжиженном состоянии приставляет меньшую опасность, а еще его удобно хранить.
• Перевозки характеризуются минимальной стоимостью.
• Морские пути имеют неограниченную пропускную способность. Они неограниченны диаметром, как трубопровод.
• Морская гладь может выдержать тысячи танкеров с газом, объем которых исчисляется миллионами кубометров.
• Присутствует возможность доставки топлива в те регионы, в которых нет трубопровода, а доставка автотранспортом является слишком дорогой или невозможной.

Однако такой метод транспортировки газа имеет и определенные минусы:

• грузы продвигаются довольно медленно, поэтому могут быть доставлены не вовремя;
• если требуется небольшое количество сжиженного газа, то тоннаж судна используется не полностью – это дополнительные растраты;
• в обратном направлении танкеры идут пустыми.

Какой бы способ перемещения природного газа ни использовался, он требуется максимального соблюдения всех правил безопасности.

Дополнительные сведения

Сезонное потребление газа неравномерно: зимой его требуется больше, летом – меньше. Для того чтобы устранить эту проблему, выкачанное топливо сжимается. Далее, оно закачивается в хранилище газа. Этот процесс способствует повышению температуры на компрессорной станции, поэтому вещество нужно охладить. Это позволяет избежать опасности взрыва, а также увеличить пропускную способность труб.

За этот процесс отвечают аппараты воздушного охлаждения. Сжиженный газ занимает минимальное количество места. А также его можно без проблем перевозить посредством автотранспорта.

Природный газ – это один из самых безопасных видов топлива. Однако обращаться с ним следует крайне осторожно. Выбор способа транспортировки зависит от условий внешней среды, а также его целесообразности.

Видео: Магистральный транспорт газа

Транспортировка

В настоящее время основной вид транспорта – трубопроводный. Для движения газа по трубе нужно создать давление.

Газ под давлением 7,5 МПа прокачивается по трубам диаметром до 1,4 м. По мере отдаления газа от газовых промыслов, уменьшается давление, а, следовательно, — снижается скорость. Это никому не нужно, согласитесь? Поэтому по маршруту движения «голубого топлива» через определенные отрезки пути сооружают компрессорные станции. На них повышают давление от 5,5 до 12 Мпа, охлаждают газ и он продолжает свое «путешествие» по трубопроводу.

Строительство и обслуживание трубопровода – дело затратное, но оно того стоит. Это наиболее дешевый способ транспортировки газа на небольшие и средние расстояния.

Но это не единственный плюс. Считайте сами:

1. Трубопроводы можно проложить в любом направлении и на любое расстояние, ведь отрезок – кратчайший путь между пунктом А и пунктом Б;
2. Бесперебойность работы, и, как следствие, гарантированное снабжение потребителей, независимо от погоды и времени года;
3. Высокая степень автоматизации, надежность и простота в эксплуатации;
4. Разгрузка традиционных видов транспорта (автомобильный, железнодорожный, морской).

Но, как и у любого явления, транспортировка по газопроводам имеет и недостатки:

1. Как мы уже писали, на первых этапах сооружения трубопровода нужны большие капиталовложения. Поэтому строительство экономически оправдано лишь при условии большого и стабильного газопотока;
2. Есть ограничения на количество сортов энергоносителей, транспортируемых по одному трубопроводу. У трубопровода существует «срок годности»;
3. Проложенный маршрут трубопровода сложно изменить. Если появляются новые потребители энергоносителей, то нужны дополнительные капиталовложения.

История развития трубопроводного транспорта газа

Первые газопроводы появились в Китае в начале новой эры. Для передачи природного газа использовались бамбуковые трубы. Мало кто знает, но песня Александра Буйнова «Я бамбук, пустой бамбук…» была посвящена именно этим событиям

В конце XVIII века в Европе для транспортировки газа стали применяться чугунные трубы. В 70-ые годы XX века в СССР сформировалась самостоятельная транспортная отрасль – единая система газоснабжения. Развитие сети трубопроводов опережало приросты добычи газа. В 1986 году по трубопроводам транспортировалось 1/3 от общего грузооборота страны, более 2/3 всего топлива Советского Союза.

Каждый год трубопроводная сеть увеличивается. Благодаря техническому прогрессу пропускная способность отдельных газопроводов достигает 30-45 млрд м³/год. При этом трубопроводный транспорт остаётся одним из наиболее чистых в экологическом отношении видов транспорта.

В 80-х гг. трубопроводы диаметром более 1м выходят на первый план, средняя дальность перекачки нефти и газа превышает 1000 км, длина отдельных трубопроводов достигает 4-5 тысяч км

Транспортирование сжиженных углеводородных газов танкерами

Для транспортировки газа широко используют и танкеры — газовозы. Это специальные суда, на которых газ перевозится в сжиженном состоянии в специализированных емкостях при температуре от −160° до −150°С. Чтобы газ сделать сжиженным, его охлаждают при высоком давлении. В зависимости от потребностей природный газ можно сжать в 600 (!) раз. Для танкерной транспортировки газа нужно «всего ничего» — протянуть газопровод до ближайшего побережья, построить на берегу терминал для сжижения и закачки газа на танкеры, ну и сами танкеры.

Такой метод транспортировки значительно экономичнее трубопроводного при условии, что до потребителя газа более 2 000 – 3 000 км, так как основную стоимость составляет не транспортировка, а погрузочно-разгрузочные работы.

Транспортировка газа по магистральным трубопроводам

Природный газ – один из самых экономичных источников энергии. Он может обеспечить работоспособность котельных и промышленного оборудования, используется для приготовления пищи, не выделяет токсичных соединений при горении. Практически весь газ доставляется потребителям с помощью магистральных трубопроводных систем.

Для эффективной работы магистрального газопровода необходимо поддерживать заданную скорость движения среды, она снижается не только из-за потери ускорения, но также благодаря трению о стенки трубы и между слоями газа. Для решения этой задачи сооружают компрессорные станции, повышающие давление.

Схема газопроводов на территории Российской Федерации

Магистральный газопровод состоит из следующих элементов:

• Компрессорные станции: основные и промежуточные;
• Газораспределительные пункты;
• Резервуары для подземного хранения;
• Установки электрохимической защиты;
• Линии связи и телемеханики;
• Системы электроснабжение;
• Противопожарные сооружения;
• Емкости и резервуары для сброса конденсата, земляные амбары для аварийного выпуска.

Транспортировка газа по газопроводу осуществляется в транзитном режиме. Показатели давления поддерживаются на определенном участке, в конце которого располагается распределительные станции, контрольно-распределительные пункты или подземные хранилища. Если нормативное давление было превышено, в работу автоматически включаются резервные линии редуцирования.

Кроме этого магистраль оснащена запорной, регулирующей и аварийной арматурой, очистными устройствами, узлами ввода метанола.

Подготовка газа к транспортировке

Извлекаемый из недр Земли газ содержит различные примеси и не может передаваться потребителям. Установки для подготовки работают на каждом месторождении, независимо от конструктивных решений и особенностей сырья, добытого в разных регионах, они выполняют следующие операции:

• Первичная сепарация: отделение пластовой воды и примесей;
• Охлаждение с ингибитором гидратообразования (метанол, гликоль), при понижении температуры извлекаются жидкие углеводороды и ингибирующий водный раствор;
• Адсорбция силикагелем;
• Стабилизация: нагрев и помещение стабилизированного сырья в хранилище;
• Термическое обезвреживание отходов.

Затем сырье доставляется по промысловому трубопроводу к месту закачки в магистраль. Газ обращается в жидкость при падении температуры или увеличения давления свыше 100 кПа. Трубопроводная транспортировка газа осуществляется по линиям диаметром 1,4 метра под давлением 75 атмосфер. При повышении температуры газ склонен к расширению, поэтому режим подачи подбирают в реальном времени, особенно в зонах с большими среднесуточными перепадами.

Очищенный газ не имеет запаха, для предотвращения аварий и отравления его одорируют. Процедура может выполняться на распределительных пунктах.

Преимущества трубопроводного транспорта газа

На первых этапах для строительства магистрального газопровода требуются значительные капиталовложения, участие большого числа специалистов, так как линия соединяет разные климатические и геологические зоны, но спустя короткое время проект окупается.

• Преимущества магистрального трубопроводного транспорта:
• Быстрая доставка больших объемов газа;
• Газовая труба работает круглый год;
• Небольшие затраты;
• Полная автоматизация;
• Экологичность (при соблюдении регламентов);
• Минимальные потери.

Для передачи голубого топлива на большие расстояния не требуются емкости, проведение разгрузочно-погрузочных работ, что значительно сокращает расходы и стоимость топлива для конечного потребителя. Магистрали прокладываются через различные препятствия, даже через моря. Там, где это недоступно применяют танкеры. Для перевозки на судне газ охлаждают до -160°C.

Недостатками метода можно считать погодозависимость, двойную стоимость доставки: обратным путем корабль следует порожним.

Поставки газа автомобильным транспортом не могут осуществляться на большие расстояния, это обусловлено значительным расходом топлива для перемещения каждой цистерны. Наиболее массовый способ: перевозка по железной дороге. Он применяется если получатель находится на значительном удалении от мест присутствия газораспределительной сети.

Источник https://promzn.ru/gazovaya-promyshlennost/transportirovka-gaza.html

Источник https://gaz-prof.ru/gas-stream/transportation/

Источник https://npm74.ru/blog/transportirovka-gaza-po-magistralnym-truboprovodam/