CC BY
81
УДК 622.692.6
УНИКАЛЬНЫЕ ПРОЕКТЫ ТРУБОПРОВОДНОГО ТРАНСПОРТА НЕФТИ США И КАНАДЫ СЕРЕДИНЫ 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 Т.В. ДМИТРИЕВА, к.т.н., доцент 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 первые трубопроводы, проложенные по территории Аляски, их проектирование, технологии сооружения и роль в дальнейшем развитии системы трубопроводного транспорта региона.
Ключевые слова: нефть, нефтепродукты, транспорт, трубопроводный транспорт.
Наиболее узнаваемым трубопроводом США является Трансаляскинский нефчтепровод, известный своими уникальными конструктивными решениями и значительной протяженностью надземной части. Однако еще до его сооружения в 1975-1977 годы были реализованы и другие не менее значимые для отрасли проекты - трубопроводы Canol Pipeline, Big Inch, Little Big Inch и Trans Mountain Pipeline System.
В конце 1930-х годов Аляска (США) и Юкон (Канада) были регионами, свободными от технологий. Несмотря на значительные объемы добычи полезных ископаемых в этом регионе, многие территории были необжиты и не имели инфраструктуры. Первым трубопроводом, покорившим север, стал Canol Pipeline, 10-километровый нефтепровод, построенный в 1942 -1944 годах из Норман-Уэлса до нефтеперерабатывающего завода в Уайтхорсе, Юкон.
Когда Япония атаковала Перл-Харбор 7 декабря 1941 года, облик севера изменился навсегда. США быстро оправились от удара и начали рассматривать проекты по защите северной части своих территорий от вторжения, что предполагало в первую очередь наличие инфраструктуры. Понимая угрозу, США и Канада начинают сооружение Аляскинской
11. Команда военных инженеров США вручную подготавливает участок будущей трассы
трассы. Строительство было одобрено Конгрессом США в 1942 году, а уже в 1943-м трасса длиной 2237 км была готова для движения техники. Было преодолено пять горных перевалов, построено 133 моста длиной более 6 м (фото 1).
Еще на этапе планирования были видны проблемы транспортной логистики: сооружение требовало постоянных поставок топлива, при этом транспортировка водным путем из Калифорнии была невозможна из-за угрозы нападения на транспорт вражеской авиации. В топливе нуждались и авиабазы северо-западного маршрута.
В то же время самым безопасным местом добычи нефти в регионе был регион Норман-Уэлс, Канада, месторождения которого были известны еще в 1789 году, но добыча началась лишь в августе 1920 года. Ежедневный дебит около 840 баррелей был достаточным для загрузки небольшого перерабатывающего завода, обеспечивающего топливом местное население.
Было решено полностью раскрыть потенциал месторождения и проложить от него трубопровод длинной 965 км до строящегося нефтеперерабатывающего завода компании Standard Oil в Уайтхорсе (фото 2), а затем соорудить еще один, меньший по диаметру, вдоль сооружаемой Аляскинской трассы до военно-воздушной базы Лэдд Арми Эйрфилд для поставок нефтепродуктов.
Трасса трубопровода Canol на карте региона показана на рис. 1.
2. Нефтеперерабатывающий завод в Уайтхорсе
история науки и техники
Рис. 1. Трасса трубопровода Canol и прилегающие автомобильные трассы
В 1940-е годы это был один из самых крупных проектов в США. Сооружение началось летом 1942 года. Помимо использования военных предполагалось привлечение значительного количества наемных рабочих. 15 июня 1942 года главным офисом в Эдмонтоне, который занимался наймом рабочих, было опубликовано объявление о найме под заголовком «Это не пикник» (рис. 2). В строительстве участвовали и женщины, первая из них прибыла в строительный лагерь в 1943 году.
Рис. 2. Объявление о найме на работу: «Работать и жить придется в наиболее трудных условиях, которые вы можете себе представить. Температура будет варьироваться от +35°С до -55°С. Предстоит преодолеть болота, реки, лед и холод... Если вы не подготовлены к работе в таких или подобных условиях - не заявляйтесь на работу»
June lb 41
cfliis is Ho Picnic i
Washing and living conditions on
THIS JOB AGE IS DIFFICULT AS THOSE ENCOUNTERED ON ANY CONSTRUCTION JOB EVER DONE IN THE UNITED STATES CW rOBtlGN TERRITORY. HEN HIRED FOR THIS JOB Will BE REQUIRED TO WORK ; m {HE UNDER THE HOST EXTBENE CON! tWTLDHS IMAGINABLE. TEMPERATUSE WILL RANGE FROM 90'AB0VE 2ER0 10 TO'BE LOW IE00, MEN WILL HAVE 10 FIGHT SWAMPS, RIVERS, ICE AND COLD. H0SQU1T0S, FLIES. AND GNATS WILL NOT ONLY BE ANNOYING but WILL CAUSE BODILY HARM. If you ARE NOT PG[PARED TO WOHK UNDER THESE AND SIMILAR CONDITIONS
DO NOT APPLY
Bechttf- Price - Mbhllt
Помимо экстремальных условий работу осложняла низкая механизация труда. О лишениях в быту и на рабочих местах свидетельствуют немногочисленные фотографии (фото. 3-5).
Последний стык был сварен 16 февраля 1944 года. Силами 25 тысяч мужчин и 150 женщин всего за 20 месяцев было построено 2900 км трубопроводов, 10 насосных станций и 3200 км дорог.
С приближением окончания Второй мировой войны необходимость в трубопроводе отпала. Нефтеперерабатывающий завод в Уайтхорсе прекратил свою работу 1 апреля 1945 года. Некоторые лагеря строителей из-за трудно-доступности так и не были полностью расчищены, и в настоящее время на маршруте Норман-Уэлс - Уайтхорс можно увидеть брошенную технику, напоминающую об этом уникальном проекте. Вторым крупным проектом времен Второй мировой войны в США были трубопроводы Big Inch и Little Big Inch, предназначавшиеся для транспорта нефти и газа соответственно.
Причина для реализации проекта была та же, что и для Canol Pipeline: война. Восточная часть США нуждалась в поставках топлива не меньше, чем западное побережье. В 1940-е годы 60% всей добычи нефти в США приходилось на штат Техас, где работало более 3500 компаний. От мест добычи транспортировки осуществлялись преимущественно водным путем, который с началом войны стал опасным из-за использования нацистской Германией большого количества подводных лодок. В период с января по апрель 1942 года кроме прочих потерь было потоплено 42 нефтеналивных танкера, 16 получили повреждения. С учетом того, что ранее, в 1941 году, США отправили в Великобританию 50 нефтеналивных судов в помощь для
13. Укладка трубопровода Canol недалеко от Росс Ривер, сентябрь 1943 года
4. Обеденный перерыв
5. Сварка стыков. Прожекторы, установленные на прицепе, использовались для работы в вечерние и ночные часы.
ведения военных действий, флот был истощен. Реже использовался железнодорожный транспорт - в 1941 году транспортировалось 70 000 баррелей нефтегрузов в день.
В апреле 1942 года был введен полный запрет на использование водного транспорта, и с проблемой поставок начали бороться путем увеличения именно железнодорожного транспорта. Результатом стало десятикратное увеличение загрузки железной дороги. С учетом изношенности парка нефтеналивных железнодорожных цистерн возникла угроза полного прекращения поставок топлива. Решение проблемы было найдено в строительстве трубопроводов (рис. 3).
Проектирование началось 15 мая 1941 года. Нефтепровод Big Inch, диаметром 610 мм, соединял месторождение Ист-Тексас, Лонгвью, штат Техас и Финиксвилл, Пенсильвания,
Рис. 3. Трасса трубопроводов Big Inch и Little BigInch
где разделялся на два трубопровода диаметром 510 мм: один в направлении Нью-Йорка с окончанием в Линдене, Нью-Джерси - второй в направлении Филадельфии с окончанием в Пенсильвании. Протяженность составляла 2018 км без учета 357 км отводов. По длине было установлено 28 насосных станций, в среднем через каждые 80 км. Трубопровод Little Big Inch был предназначен для транспорта нефтепродуктов с нефтеперерабатывающего завода из Бомонта, Техас, в Литл-Рок, Арканзас, после которого трасса трубопровода пролегала параллельно Big Inch и для перекачки использовались те же насосные станции. Пунктом назначения, как и для Big Inch, являлись Нью-Джерси и Пенсильвания. Общая протяженность составила 2374 км без учета 385 км отводов. Трубопровод имел семь собственных перекачивающих станций на юге, до того как начиналось слияние маршрутов двух трубопроводов.
Трубопровод Big Inch был сооружен из бесшовных стальных труб длиной до 13 м, толщиной стенки 9,5 мм, массой 1900 кг. Рытье траншей выполнялось как механизированно, так и вручную (фото 6-9).
Укладка трубопровода началась 3 августа 1942 года в Литл-Роке. В то же время свою работу начали бригады в других регионах Арканзаса и в Техасе. К 10 сентября
1942 года все 8 бригад по 300-400 человек приступили к работе. Норматив укладки трубопровода в день составлял 8 км, фактические же темпы достигали 9 км. Участок трубопровода между Техасом и Иллинойсом был запущен в работу 31 декабря 1942 года, а Финиксвилл получил первый груз нефти 14 августа 1943 года. Ежедневная производительность составляла 53 000 м3.
Сооружение трубопровода Little Big Inch было начало в
1943 году. Для него были использованы как бесшовные, так и сварные трубы с толщиной стенки 7,9 мм, а также небольшое количество труб с толщиной стенки 13 мм. Первая партия нефтепродуктов была получена в Литл-Роке 2 марта
1944 года. Ежедневная производительность составляла 38 000 м3.
Всего для сооружения было использовано 21 185 вагонов труб. Только для сооружения Big Inch было использовано 327 200 т стали и перемещено 5 400 000 м3 грунта.
Трубопроводы Big Inch и Little Big Inch в совокупности потребляли 3,89 млн кВт-ч, что делало их одними из самых крупных потребителей электроэнергии в США.
В послевоенные годы оба трубопровода были проданы в частные компании и реконструированы в газопроводы, включая сооружение 24 компрессорных станций с центробежными компрессорными агрегатами. Объем транспортировки газа составлял 14 400 000 м3 газа в день. В 1957 году они вновь были переоборудованы для транспорта нефтепродуктов и эксплуатируются до настоящего времени.
В послевоенные годы развитие системы трубопроводов США и Канады не остановилось. Наряду с небольшими, простыми в реализации проектами разрабатывались и те, что бросали вызов как на этапе проектирования, так и при сооружении. Одним из таких значимых проектов был Trans Mountain из Эдмонтона в Ванкувер. Трасса пересекала
Рис. 4. Трасса трубопровода Trans Mountain
10. Укладка трубопровода на перевале Йеллоухед Пасс,
1131 м над уровнем моря, 1952 год
I
11. Укладка трубопровода через национальный парк «Джаспер», 1952 год
Рис. 5. Заметка о трубопроводе из газеты от 5 декабря 1959 года гласит: «Мир смотрит на наш трубопровод»
Скалистые горы (Rocky Mountains). Общая протяженность составляет 4830 км с севера на юг от провинции Британская Колумбия, Канада, до штата Нью-Мексико на юго-западе США (рис. 4).
Строительство было согласовано 10 декабря 1951 года. Длина трубопровода, согласно проекту, составляла 1155 км, диаметр - 600 мм. Практически вся трасса проходила вдоль железной дороги и пересекала 89 км пшеничных полей, 322 км лесных угодий, 113 км сельскохозяйственных угодий и 640 км гор, долин, плато и каньонов. На трассе было выполнено 56 переходов автомобильных дорог, 24 перехода железнодорожных путей. Всего было получено около 3000 разрешений от владельцев земель, включая государственные, муниципальные и частные владения. Особые разрешения были получены на укладку по национальному парку «Джаспер» протяженностью 80 км (фото 10 и 11).
Запуск трубопровода состоялся 17 октября 1953 года. В дальнейшем трасса трубопровода была расширена, построены отводы, проходящие по всей стране. Проект был гордостью Канады (рис. 5).
Пересечение множества территорий, в том числе и заповедных, не раз вызывало волны протеста среди общественных и экологических организаций. Несмотря на это трубопровод существует до сих пор. Он претерпел десятки реконструкций и модернизаций, параллельно первой нитке был проложен еще один трубопровод.
В середине XX века усилиями тысяч специалистов была сформирована основа технологии прокладки трубопроводов в осложненных условиях, в том числе и на вечно-мерзлых территориях. Этот бесценный опыт был использован для дальнейших проектов, он находит свое применение и в настоящее время.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Timeline: Alaska from Russian Colonyto U.S. State. American Experience. WGBH/PBS. 2010. Retrieved January 8, 2012.
2. Garfield, Brian, The Thousand-Mile War. New York, NY: Doubleday, 1969.
3. Kadmon, Jean, Mackenzie Breakup. Whitehorse, YT: Pathfinder, 1997.
4. Ueda, Herbert T., Donald E. Garfield, F. Donald Haynes. The Canol Pipeline Project: A Historical Review Special report. U.S. Army Cold Regions Research and Engineering Laboratory.
5. Casella, Richard M.; Wuebber, Ingrid, 1999. War Emergency Pipeline (Inch Lines), HAER No. TX-76 (PDF). Historic American Engineering Record. Washington, D.C., US: Library of Congress.
6. Transmountain /About Us. Transmountain. Available at: https://www.transmountain.com/(accessed 16 May 2016).
UNIQUE PROJECTS IN PIPELINE TRANSPORTATION OF OIL IN THE USA AND CANADA OF THE MID-TWENTIETH CENTURY
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
DMITRIEVA T.V., Cand. Sci. (Tech.), Associate 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
The paper considers the first pipelines laid along the territory of Alaska, their design, construction technologies and the role in the further development of the pipeline transport system in the region. Keywords: oil, petroleum, transportation, pipeline transportation. REFERENCES
1. Timeline: Alaska from Russian Colonyto U.S. State. American Experience. WGBH/PBS, 2010.
2. Garfield, Brian. The Thousand-Mile War. New York, Doubleday Publ., 1969.
3. Kadmon, Jean, Mackenzie Breakup. Whitehorse. YT, Pathfinder Publ., 1997
4. Ueda, Herbert T., Donald E. Garfield, Donald Haynes F. The Canol Pipeline Project: A Historical Review Special report. U.S. Army Cold Regions Research and Engineering Laboratory.
5. Casella, Richard M. War Emergency Pipeline (Inch Lines), HAER No. TX-76 (PDF). Historic American Engineering Record. Washington, D.C., Library of Congress Publ.
6. About Us. Transmountain Available at: https://www.transmountain.com/ (accessed 16 May 2016).
ШЩ
23-26.10.2017
ЕХНОФОРУМ
Организаторы:
^ЭКСПОЦЕНТР &
Н0СКВА - ■ц.гиш.члпчол.
При поддержке Министерства промышленности и торговли РФ Под патронатом ТИП РФ Реклама 12+
ij^ ЭКСПОЦЕНТР
Международная специализированная выставка «Оборудование и технологии обработки конструкционных материалов»
Россия, Москва, ЦБК «Экспоцентр» www.t8Chn0f0nJRri-exp0.nJ
