CC BY
61
622.692.6
ПЕРВЫЕ НЕФТЕПРОВОДЫ
И РАЗВИТИЕ ТЕХНОЛОГИЙ,
ПРИМЕНЯЕМЫХ ПРИ ИХ
СООРУЖЕНИИ
(XIX - НАЧАЛО XX ВЕКА)
А.И. ИВАНОВ, к.т.н., доцент кафедры транспорта и хранения нефти и газа А.А. НИКИШИН, аспирант кафедры транспорта и хранения нефти и газа О.А. МАКАРЕНКО, д.т.н., проф. кафедры транспорта и хранения нефти и газа ФГБОУ ВО Уфимский государственный нефтяной технический университет (Россия, 450062, Республика Башкортостан, г. Уфа, ул. Космонавтов, д. 1). E-mail: Ivanov_ai@inbox.ru
В работе рассмотрены ранние технологии сооружения, применяемые на объектах трубопроводного транспорта. Показаны основные материалы труб, методы укладки и технические средства, используемые при проектировании трубопроводных систем в ранние годы в США.
Ключевые слова: нефть, нефтепродукты, транспорт, трубопроводный транспорт.
В;
XIX веке, в период возникновения трубопроводного транспорта нефти и нефтепродуктов, наиболее часто для сооружения трубопроводов применялось дерево. Деревянные трубопроводы чаще всего служили для водоснабжения фермерских и сельских хозяйств, а также для транспорта различных водных растворов (фото 1).
Достаточно часто деревянные трубы использовались для строительства водоводов и систем канализации (фото. 2).
20 футовые бревна красного дерева обтачивались до диаметра 6 дюймов. На концах устанавливались железные ободы. Трубы соединялись в раструб. Трубы из красного дерева изготавливались на заводах в Клеоне, Калифорния и Милл Крик, Вашингтон.
1. Использование выработанных изнутри, полых стволов деревьев для транспорта соляного раствора, 1880-е годы (Сиракьюс, Нью-Йорк, США)
I
2. Деревянные трубопроводы системы водоснабжения и канализации в период с 1885 по 1935 год в Форте Брагг, (Северная Королина, США)
Существовала и технология набора труб из деревянных планок, которые в последующем скреплялись тросами (рис. 1).
Для транспорта на месторождениях использовались желобы из дерева. Одном из примеров является использование конструкции для доставки добытой нефти в резервуар (фото 3). Металл использовался, но реже.
|Рис. 1. Трубопровод из деревянных планок компании «Redwood-Manufacturers Company», 1911 год
13. Заполнение резервуара для нефти посредством V-образной конструкции из дерева. Соединялись детали гвоздями. Июль 1862 года (Ойл-Крик, Пенсильвания, США)
5. Укладка нефтепровода в траншею
В основном трубопроводы из железа, свинца и олова сооружались в городах и на заводах.
Первые месторождения США располагались в непосредственной близости к водным и существующим сухопутным транспортным путям. Острая потребность во внедрении трубопроводного транспорта возникла лишь при открытии и эксплуатации удаленных залежей нефти, таких как месторождении «Питол», открытое в 1865 году.
Это был первый в мире успешно состоявшийся проект сооружения трубопровода, в котором было учтено все: протяженность, рельеф, выбор требуемых насосов, производительность. Проект С.В. Сайкла произвел революцию в транспортировке нефти и стал сигналом к окончанию монополий местных транспортировщиков нефти, а также к сооружению новых трубопроводов, стремительно прокладываемых по существующим месторождениям молодыми компаниями.
Длина трубопровода от юго-восточной части месторождения «Питол» до железнодорожной станции Миллер Фарм на западе Ойл-Крик составляла 8 км, диаметр 50 мм. Трубопровод был сооружен из кованых железных труб длиной 4,5 м каждая. Трасса трубопровода проходила по холмистой местности с перепадом высот около 120 м. Для сооружения трубопроводов использовался исключительно ручной труд и, зачастую, подручные средства (фото 4- 5).
По трассе нефтепровода был установлен телеграф, как это делалось вдоль железных дорог. Телеграф использовался для координирования транспортных потоков, когда транспорт нефти осуществлялся с разных месторождений,
4. Сооружение одного из первых нефтепроводов
а также для передачи данных о повреждениях и неисправностях трубопровода.
Стандартные инструменты и устройства, которые много лет использовали при укладке трубопроводов для удержания трубопровода на удобной высоте и для соединения стыков, представлены на рис. 2 и фото 6.
Для соединения стыков в начале XX века использовались плавильные машины. Стыки труб заполняли Рис. 2. Инструменты для сооружения нефтепроводов
6. Инструменты для сооружения нефтепроводов в работе
17. Рабочие и плавильная машина на соединении стыка трубопровода, 1901 год
9. Применение газовой сварки при сооружении трубопровода
расплавленным в машине металлом (фото 7). Позже начали применять и газовую сварку.
С 1863 по 1890 год на трубопроводах употреблялись только железные трубы, а с 1863 по 1926 год — исключительно нарезные или с гладкими концами для соединения не нарезными муфтами. Стальные трубы были введены в обиход в 1890 году. Сварные соединения вместо нарезных начали применяться с 1918 года. С этого же времени началось применение бесшовных труб и позднее — труб, соединенных электросваркой.Трубы центровали, вручную удерживали на месте и сваривали (фото 8 и 9).
После проведения всех работы стыки подвергались визуальному контролю (фото 10).
Для рытья траншей использовались различные машины и механизмы, но наиболее часто применялись паровые машины (фото 11 и 12).
Из общего протяжения трубопроводов для перекачки нефтяных жидкостей около 52% приходилось на магистральные и 48% -
10. Проверка соединений трубопровода 1901 год
18. Рабочие выполняют операцию по центровке трубопровода
11. Группа рабочих с оборудованием на реке Седар, 1923 год
на промысловые. Средний диаметр всех магистральных трубопроводов для перекачки нефтяных жидкостей в 1926 году был 7,4 дюйма, в 1931 году он увеличился до 8 дюймов, что объяснялось тем, что начиная с 1926 года в эксплуатацию начали вступать трубопроводы диаметром 10 и 12 дюймов. Средний диаметр промысловых трубопроводов с 1926 по 1931 год увеличился с 3,7 до 3,9 дюймов.
Из общего протяжения трубопроводов на 1 мая 1931 года было уложено цельнотянутых труб 4880 км, что составляло около
12. Паровая машина для разработки траншеи, 1909 год
13. Прокладка трассы трубопровода через населенные |пункты при помощи аэросъемки
5% общего протяжения магистральных трубопроводов. Сваренных трубопроводов на это же число было 18 950 км. С 1930 года укладывались только сваренные трубопроводы. Старые свинченные трубопроводы при переносе в другое место обрезались и потом соединялись свариванием.
В 1920-1930 годы в США получила также исключительное применение при изысканиях трассы магистральных трубопроводов аэрофотосъемка, и она прочно вошла в обиход трубопроводной практики.
Мысль о применении фотоаппарата для топографических работ возникла еще в 1839 году у известного французского ученого Доминика Франсуа Апаро (1786-1853). Первые шаги в области применения фотографии для составления карт были сделаны Надаром (настоящее имя — Гаспар Феликс Турнашон, 1820-1910) - французский фотограф,
114. Бригада рабочих компании Bechtel применяет новую технологию нанесения изоляции прямо на трассе трубопровода Техас-Чикаго. Технология позволила сократить общее время сооружения трубопровода, 1930 год
журналист и воздухоплаватель с воздушного шара с высоты около 80, а позже - 200 м.
Вначале фотоаппарат применялся только как фототеодолит, применение которого оказалось особенно целесообразно при съемке больших пространств с резким рельефом. В начале 1930 годов при помощи аэрофотосъемки получали чертежный план с нанесением рельефа в виде горизонталей.
Опыт применения аэрофотосъемки при сооружении трубопроводов показал, что вследствие своей относительной дороговизны этот метод изыскания экономически целесообразен только в специфических условиях гористых или густонаселенных районов, где видимость горизонта при изысканиях затруднена (фото 13).
В первой половине XX века для защиты трубопроводов от коррозии начали применять защитные покрытия, которые наносились непосредственно в трассовых условиях. Технологии нанесения постоянно совершенствовались для ускорения процесса сооружения (фото 14).
Таким образом, к началу Второй мировой войны сложились основные понятия о ходе сооружения трубопроводов для транспорта нефти и полученный опыт нашел применение в последующие годы, в частности в период Второй мировой войны.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. History of the Gas Industry, Louis Storz, Sterriner Bros, New York, 1938.
2. The Development of American Pipelines 1862-1906, Arthur M. Johnson, Greenwood Press, Westport, Conn, 1956.
3. The Birth of the Oil Industry, Paul, H. Giddens, The MacMillian Company, New York, 1938.
4. Talbot F. A. The Oil Conquest of the World. J.P. Lippincott Company, 1914. 310 pp.
5. PA History. URL: http://explorepahistory.com/ (дата обращения 19.02.2018).
6. Притула А.Ф. Нефтепроводы Соединенных Штатов, их сооружение и эксплуатация. М. Л., 1927. .
THE FIRST OIL PIPELINES AND DEVELOPMENT OF THE TECHNOLOGIES USED IN THEIR CONSTRUCTION (XIX - BEGINNING XX)
IVANOV A.I., Cand. Sci. (Tech.), Associate Prof., Department of Transport and Storage of Oil and Gas NIKISHIN A.A., Postgraduate Student of Department of Transport and Storage of Oil and Gas MAKARENKO O.A., Dr. Sci. (Tech.), Prof., Department of Transport and Storage of Oil and Gas Ufa State Petroleum Technological University (USPTU) (1, Kosmonavtov St., 450062, Ufa, Republic of Bashkortostan, Russia). E-mail: Ivanov_ai@inbox.ru ABSTRACT
In the paper, the early technologies of the structure used at pipeline transport facilities were considered. Basic pipe materials, methods of laying and technical means used in the design of pipeline systems in the early years in the United States are shown.
Keywords: oil, petroleum, transportation, pipeline transportation. REFERENCES
1. Storz L. History of the Gas Industry. New York, Sterriner Bros Publ., 1938.
2. Johnson A. M. The Development of American Pipelines 1862-1906. Westport, Greenwood Press Publ., 1956.
3. Giddens P. H. The Birth of the Oil Industry. New York, MacMillian Company Publ., 1938.
4. Talbot F. A. The Oil Conquest of the World. J.P. Lippincott Company Publ., 1914. 310 p.
5. PA History. Available at: http://explorepahistory.com/ (accessed 19 February 2018).
6. Pritula A.F. Nefteprovody Soyedinennykh Shtatov, ikh sooruzheniye i ekspluatatsiya [The United States oil pipelines, their construction and operation]. Moscow, Leningrad, 1927.
