Газопровод для транспортировки природного 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.

Еще плюсы:

1. Сжиженный газ более безопасен при перевозке и хранении, чем сжатый;
2. Относительная дешевизна перевозок;
3. Неограниченная пропускная способность водных путей (особенно морских);
4. Возможность завоза природного газа в отдаленные районы страны, не связанные иными видами транспорта.

А вот и минусы:

1. Сезонность перевозок по речным и морским путям, что вызывает необходимость создавать большие запасы СПГ;
2. Медленное продвижение грузов;
3. Нельзя полностью использовать тоннаж судов, если нужно транспортировать СПГ в небольших количествах;
4. Соответственно порожние рейсы судов в обратном направлении.

Источник

3. Транспортирование природного газа

Принципиальная схема газотранспортной системы видна на рис. 4.

Газ из скважин (Ск) поступает в сенераторы (Сен.), где от него отделяются жидкие и твердые механические примеси. Далее по промысловым газопроводам газ поступает в коллекторы и в промысловые газораспределительные станции ПГРС. Здесь газ вновь очищают в масляных пылеуловителях, осушают, одорируют и снижают давление до расчетного значения, принятого в магистральных газопроводах. Промежуточные компрессорные станции ПКС располагают примерно через 150 км. Для надежного газоснабжения, проведения ремонтов, предусматривают линейную запорную арматуру ЛЗА, которую устанавливают не реже чем, через 25 км.

Рис. 4. Принципиальная схема газотранспортной системы

Для надежного газоснабжения и обеспечения большего расхода газа современные магистральные газопроводы выполняют в две или несколько ниток. Магистральный газопровод МГ заканчивается газораспределительной станцией, которая подаёт газ крупному городу или промышленному узлу. По пути магистральный газопровод имеет отводы, по которым газ поступает к ГРС промежуточным потребителям ПП (городов, поселков, промышленных предприятий и т.п.). Для покрытия сезонной неравномерности используют подземные хранилища ПХ.

Пропускная способность газопровода определяется по формуле

, (2.3.1)

где — производительность газопровода, млн. м 3 /год;

— среднегодовой коэффициент загрузки газопровода, принятый для магистральных газопроводов К₃ = 0,85, для ответвлений – К₃ = 0,75.

Требования, предъявляемые к углеводородным газам при их транспортировке по магистральным трубопроводам

Товарный газ должен удовлетворять следующим основным условиям [25]:

— газ при транспортировке не должен вызывать коррозию трубопроводов, арматуры, приборов и т.д.;

— качество газа должно обеспечить его транспортирование в однофазном

состоянии, т.е. в трубопроводе не должны образовываться углеводородная жидкость, водяной конденсат и газовые гидраты;

— товарный газ не должен вызывать осложнений у потребителей при его использовании.

Сухой газ, подаваемый в магистральные газопроводы, должен иметь определенные физико-химические свойства или товарные кондиции, установленные отраслевым стандартом ОСТ 51.40-93 (таблица 1.2) [128].

Таблица 1.2 – Требования и нормы углеводородного (природного) газа [128]

Значение для макроклиматических районов

Источник

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