[ начало ] | [ Н ] |
Нефтепроводы
— Н. представляет собой одно из простейших технических сооружений, служащих
для перемещения нефти и ее продуктов. Устройство его во всем аналогично с
трубопроводом, предназначенным для перемещения воды, и заключается в следующем.
Между двумя главными станциями — одной приемной, другой сдаточной — проложены
железные трубы, по которым и перемещается нефть. На приемной станции
устанавливаются насосы, берущие жидкость из сборных резервуаров и нагнетающие ее
по трубам к резервуарам сдаточной станции. При расстоянии между станциями до
40—50 верст — этим устройство Н. и ограничивается; при больших же расстояниях
такого устройства оказывается недостаточно. Так как при определенном диаметре
труб напор, необходимый для
перемещения данного количества жидкости, прямо пропорционален длине труб, и с
увеличением этой длины всегда наступает предел, за которым производимое напором
давление в трубах вызывает необходимость увеличения толщины металлических
стенок, то в случае проводов
большой длины, между двумя конечными станциями устанавливают еще промежуточные —
с насосами, служащими для добавления напора, теряющегося вследствие трения
жидкости в трубах. Точно так же при больших подъемах местности, по которой идет
трубопровод, последний должен иметь промежуточные станции. В этом случае высота
подъемов разбивается на несколько частей, под тем условием, чтобы
гидростатический напор подъема, сложенный с напором трения в каждой отдельной
части, не превосходил известной, вполне определенной величины. В точках такого
деления подъема устанавливаются насосы промежуточных станций. Если уровень двух
главных станций одинаков, то спуски и подъемы линии Н. оказывают большое влияние
на взаимные расстояния промежуточных станций, но не на число их при данном
диаметре труб. Промежуточные станции могут быть устраиваемы или с резервуарами,
или без них. В первом случае жидкость, подаваемая c предыдущей станции,
изливается в резервуар последующей, где снова берется насосами, нагнетающими ее
к дальнейшей станции. Во втором случае каждый последующий насос непосредственно
принимает во всасывающую камеру проводимую по трубам жидкость, которую и
нагнетает дальше. При последнем устройстве действие всего провода должно быть
непрерывным и количество одновременно перекачиваемой жидкости должно быть
постоянно для всех насосов, входящих в состав трубопровода, так что в случае
порчи провода в одном каком-нибудь месте происходит остановка его действия по
всей линии. В хорошо и надежно устроенных проводах резервуары промежуточных
станций употребляются исключительно для учета перекачиваемой жидкости, но, при
установившейся эксплуатации, они остаются вне действия линии, и жидкость, минуя
их, поступает в насосы, так что действие всего провода становится
непрерывным. Для уравнивания работы
насосов непрерывного провода, а также и для остановки их, в случае порчи линии,
устраиваются автоматические регуляторы и останавливающие приборы различной
конструкции. Со времени первой добычи нефти в Америке в 1859 г. до 1865 г. нефть
перевозилась от скважин до железнодорожных станций в бочках, в которых и
доставлялась к местам назначения по железным дорогам. В 1865 г. был построен
первый железный Н. из труб диаметром 2 дюйма на расстоянии 9 верст, который
работает и по настоящее время. Выгодность этого первого провода повлекла за
собой быстрое развитие сети коротких линий труб, и спустя 10 лет нефтяная
область Америки имела 3000 верст Н. Эти Н. строились главным образом с той
целью, чтобы доставлять нефть от мест добычи,
т. е. от скважин, до ближайших железнодорожных станций, откуда ее уже везли в
наливных вагонах к берегу моря и другим местам, где были расположены
нефтеперегонные заводы. С 1879 г. приступлено было к постройке длинных линий,
заменяющих собой перевозку нефти в наливных вагонах; из этих линий самыми
большими по протяжению и количеству перекачки выдаются Н., идущие к Нью-Йорку и
Филадельфии. Нью-йоркская линия имеет протяжение около 500 верст и состоит из
двух труб, диаметром в 6 дюймов каждая. Линия пенсильванская, идущая к
Филадельфии, длиной более 400 верст, состоит из труб, диаметром тоже в 6 дюймов.
Кроме этих двух линий существует еще несколько, более коротких, причем
количество труб Н., ведущих нефть от сборных станций к перерабатывающим заводам,
составляет около 4000 верст, а линий, собирающих нефть и доставляющих ее от
буровых скважин к главным Н., около 10000 верст, так что общее протяжение всех
нефтепроводов в Америке составляет около 14000 верст. В окрестностях Баку
существует 28 Н., построенных от нефтяных источников до керосиновых заводов,
расположенных по берегу моря. Эти Н. построены почти все из американских
материалов и по американским образцам. Длина их от 8 до 14 верст, диаметр труб
от 3 до 6 дюймов и производительность колеблется от 10 до 5 0
млн. пудов ежегодной перекачки, в зависимости от диаметра труб и размеров
насосных машин. Первый Н. в окрестностях Баку был построен инженером А. В. Бари
для товарищества братьев Нобель в 1878 г.; диаметр его 3 дюйма, длина 8 1/2
верст. Второй Н. был построен им же для Г. М. Лианозова в 1879 г.; диаметр его 3
дюйма, длина 11 1/2
верст — этот Н. работает до сих пор. Общее протяжение работающих ныне Н. от мест
добычи нефти в Балаханах к перегонным заводам, расположенным в Черном городе,
составляет около 300 верст. Все Н., как в Америке, так и в окрестностях Баку,
построены из железных труб с прочными муфтами, соединяющими трубы с помощью
слегка конической нарезки. Нефтепроводные станции как в Америке, так и у нас
строятся почти по одному типу и представляют крайне простые сооружения в смысле
эксплуатации. Насосные машины употребляются преимущественно сдвоенного типа
системы Вортингтона, изделия американских заводов Вортингтона или Блэк. В
Америке эти машины изменяются в числе сил от 200 до 800, смотря по требуемой
работе, т. е. по длине трубы и количеству доставляемой нефти; они работают
непрерывно в течение 24-х часов. Каждая станция главного провода имеет свободную
линию труб, дающую возможность перекачивать нефть, в случае надобности, обходя
насосную станцию. Около приемных и сдаточных станций устроены
резервуары-хранилища для нефти — обыкновенно железные. Количество резервуаров, в
связи с нефтепроводными линиями, в Америке составляет емкость около 400 млн.
пудов. Расчет Н., т. е. определение по данному количеству перекачиваемой нефти и
данному расстоянию составных элементов Н., а именно: диаметра труб, числа сил
насосов и котлов и числа станций, делается на основании известного практического
уравнения гидравлики
,
где Q
— количество жидкости, перекачиваемой в одну минуту в кубических футах,
d — диаметр труб в дюймах,
h — высота напора в
футах столба перекачиваемой жидкости, L
— длина провода между двумя смежными станциями в футах, m
— числовой коэффициент расхода,
зависящий от природы жидкости. Для нашей бакинской нефти m =4,
для американской нефти m =4,2.
Для воды m=41/2,
для керосина m =5 и
для нефтяных остатков m =1,
т. е. при одном и том же диаметре трубы и одном и том же напоре и длине
трубопровода, перекачиваемое количество разных жидкостей будет относиться между
собой как величина их коэффициентов m,
т. е. керосина пройдет по трубам в 1,25 раза больше, чем нефти, нефти пройдет в
4 раза больше, чем остатков и т. д. Все данные нами числовые значения
m для нефти и её продуктов
относятся к температуре в +5 градусов Ц. — при понижении температуры
сопротивление этих жидкостей увеличивается, а следовательно, и коэффициент их
расхода уменьшается; в особенности увеличение сопротивления резко выражается при
перекачке нефтяных остатков. С целью облегчения движения нефтяных остатков при
перекачивании их на короткие расстояния, у нас в России введены конторой
инженера А. В. Бари особые подогреватели, в которых нефтяные остатки перед
поступлением в трубу, нагреваются отходящим паром. Из целого ряда наблюдений над
перекачкой нефтяных остатков выведено, что коэффициент расхода m=0,6±0,06T,
где T есть средняя
температура остатков по всей длине трубы, При T
меньшей 0 оно входит в формулу со знаком минус. Из точного расчета Н.
оказывается, что наивыгоднейшая скорость нефти
по трубам должна составлять около
3-х футов в секунду. Простотой и дешевизной устройства трубопроводов и
объясняется тот факт, что Н., при известном количестве перекачиваемой нефти,
является самым дешевым, как по устройству, так и по эксплуатации, средством
перемещения жидкости и введение трубопровода в нефтяную промышленность
значительно способствовало развитию потребления нефти и удешевлению ее
продуктов.
В. Г. Шухов. Δ .
Page was updated:Tuesday, 11-Sep-2012 18:16:00 MSK |