19. Сооружение трубопроводов

19.1.Основные этапы развития отраслевой строительной индустрии

В развитии техники и технологии строительства магистраль­

ных трубопроводов и газонефтехранилищ можно выделить три периода:

I...........до образования Миннефтегазстроя СССР (до 1972 г.); II •.........до распада СССР (с 1972 по 1991 гг.);

I I I ....... современный период (с 1991 г.).

Первые стальные резервуары в нашей стране были клепаными.

При строительстве первого в России магист­ рального трубопровода Баку—Батуми трубы соединялись между собой на резьбовых муфтах. Роль антикоррозионного покрытия играла джуто­ вая ткань, окрашенная свинцовым суриком.

Впериод после окончания гражданской войны страна испытывала острую нехватку труб. Поэтому приходилось разбирать старые бездей­ ствующие трубопроводы для строительства новых. При проектировании так и не построенного нефтепровода от Эмбм до Саратова всерьез обсуж­ дался вопрос о применении деревянных труб.

В1928—1932 гг. на строительстве нефтепродуктопровода Армавир— Трудовая впервые в мировой практике была применена электродуговая сварка. Трубы очищали металлическими щетками вручную. В качестве

антикоррозионного покрытия использовались каменноугольный пек и битум, наносившиеся вручную с помощью квачей. Для усиления изо­ ляции ее обматывали сверху мешковиной. Опускали трубопровод в тран­ шею при помощи талей, подвешенных на треногах, и ваг. Вплоть до 1940 г. почти все строительно-монтажные работы на трассах трубопроводов осу­

ществлялись при отсутствии какой-либо техники. Земляные работы вы­

полнялись вручную.

В1942 г. был построен бензопровод через Ладожское озеро. Его строи­ тельство вела ОСМЧ-104 (особая строительно-монтажная часть) Наркомстроя совместно с ЭПРОНом Балтийского флота. Прокладка подводной части бензопровода осуществлялась способом буксировки отдельных сек­ ций в створ перехода, сварки межсекционных стыков на плаву и укладки их отстроповкой бревен, игравших роль понтонов. Переходы бензопрово­ да через болота сооружались методом протаскивания трубных секций.

На строительстве керосинопровода Астрахань—Саратов в 1943 г. ис­ пользовались трубы, арматура и насосно-силовое оборудование разобран­ ной второй нитки нефтепровода Баку—Батуми. Поскольку автомобилей не хватало, элементы демонтированного нефтепровода от железнодорож­ ных станций разгрузки на расстояние до 50 км развозились на верблю­ дах и лошадях. После сварки секций труб длиной до 80 м выполнялась их стяжка (с помощью трактора, автомобиля или специального ворота)

исборка в плети длиной 1...3 км. За смену удавалось монтировать в нит­ ку до З.км трубопровода. 85% стыков было выполнено ручной электродуговой сваркой. При укладке трубопровода в траншею плети надвигали на лежки и опускали с помощью автокрана. Участки трубопровода длиной до 37 км подвергали гидравлическому испытанию под давлением 6,2 МПа.

В1943 г. было завершено строительство газопровода Похвистнево— Куйбышев. При этом впервые были использованы асбоцементные трубы диаметром 325 мм. Длина участка асбоцементных труб составила 21 км. Стыки между ними собирали на муфтах «симплекс» с резиновыми коль­ цами. Соединение асбоцементных труб со стальными осуществляли при помощи специальных патрубков и муфт «Ж ибо».

Газопровод Саратов—Москва, строительство которого было законче­ но в июле 1946 г., был впервые сварен из тонкостенных труб с толщиной стенки 6,4 мм.

В1946 г. на нефтепроводе Баку—Батуми впервые была осуществле­ на катодная и дренажная защита от коррозии.

На трассе газопровода Дашава—Киев —Брянск —Москва впервые были использованы трубы большого (529 мм) диаметра. Половина объема сварочных работ была выполнена автоматами, созданными в Институте электросварки им. Е. О. Патона, т. е. автоматической сваркой под слоем флю­ са (ранее применяли газопрессовую и ручную элекгродуговую сварку).

В1948 г. был создан первый роторный экскаватор КГ-65, выпущены роторные экскаваторы ЭР-1 и ЭР-2 на базе трактора С-80.

Строительство крупного газопровода Серпухов—Ленинград и транс­ континентального нефтепровода Туймазы —Омск—Н овосибирск—Крас­ ноярск—Иркутск (1956—1960 гг.) положило начало широкому примене­

нию труб большого (720 мм) диаметра, а также специальных строитель­ ных машин и механизмов, приспособленных для работы с ними. Уровень механизации основных работ при сооружении линейной части трубопро­ водов за период с 1949 по 1961 гг. возрос в среднем на 65 %.

В1959 г. на газотранспортной системе Северный Кавказ—Центр вве­ ли в эксплуатацию третью нитку из труб диаметром 1020 мм. Это были трубы самого большого в мире диаметра.

Всентябре 1963 г. был сдан в эксплуатацию газопровод Орджони­

кидзе — Тбилиси, трасса которого пересекла главный Кавказский хре­ бет в районе Крестового перевала. На значительном протяжении трубо­ провод был уложен в узких ущельях рек с крутыми, а порой почти отвес­ ными берегами. Строители построили 165 переходов через препятствия,

втом числе 27 через горные реки и свыше 70—через балки и овраги.

Кконцу 1965 г. на строительстве магистральных трубопроводов уро­ вень механизации строительно-монтажных линейных работ составил 98...99%. Были созданы новые роторные экскаваторы, трубовозы-плете- возы, очистные и изоляционные машины, краны-трубоукладчики, сва­ рочное оборудование.

В 1967 г. на системе газопроводов Вуктыл—Ухта—Торжок впервые

вмировой практике были применены трубы диаметром 1220 мм, а в 1970 г. на строительстве газопровода Надым—Ухта—трубы диаметром 1420 мм.

В период с 1965 по 1970 гг. был построен ряд северных газопроводов (Игрим—Серов, М ессояха—Норильск, Северные районы Тюменской об­ ласти—Центр). Для прокладки и обеспечения надежной работы трубо­ проводов в тяжелых северных условиях потребовалось решение много­ численных проблем технического, технологического и организационного характера. При этом были разработаны конструктивные решения про­ кладки трубопроводов, технология сварки при низких температурах, соз­ даны специальные сварочные и изоляционные материалы, комплекс ма­ шин для строительства в районах вечной мерзлоты и болот.

Для комплексной механизации строительства трубопроводов диа­ метром 1220 и 1420 мм были созданы специальные машины и механизмы пятидесяти наименований.

Ш ирокое распространение как в Тюменской области, так и в других районах страны получили индустриальные методы строительства с при­ менением блочных и блочно-комплектных устройств.

Период до распада СССР В сентябре 1972 г. было создано Минис­ терство строительства объектов, нефтяной и газовой промышленности (Миннефтегазстрой) СССР. Оно стало играть

роль мощного организатора и координатора строительных работ в отрасли.

Нефтепровод Самотлор — Альметьевск (1973 г.) был построен за 18 месяцев вместо предусмотренных нормативами 48. Таких темпов строительства мировая практика трубопроводного строительства не зна­ ла. Впервые в стране траншею под трубы на заболоченных участках отры­ вали с помощью взрыва, а в качестве изоляционного материала использо­ вали полимерную пленку.

В период с 1971 по 1975 гг. были разработаны и полностью освоены технические средства для механизации работ по сооружению линейной части магистральных трубопроводов диаметром 1420 мм, в том числе ма­ шины для очистки и изоляции труб ОМ 1422, ИМ 1422 и И Л 1422. Также разработаны и освоены роторный траншейный экскаватор ЭТР 253, пе­ редвижные комплексы типа «Север», обеспечивающие сварку в автома­ тическом режиме одного стыка за 6...8 мин., плетевоз ПВ361 грузоподъ­ емностью 36 т для транспортировки секций длиной 24 м и т. д.

Достигнутый темп сварки, изоляции и укладки труб большого диа­ метра механизированными комплексами составил 1,7 км за смену, а при двухсменной работе—2,5 км.

Крупнейшей стройкой начала 80-х годов стала 6-ниточная система магистральных газопроводов, берущих начало в Уренгое. Энергетический потенциал транспортируемого по ним газа превышает мощность электро­ станций на Ангаре и Енисее вместе взятых.

Строителями было доставлено на трассу и уложено 12 млн т сталь­ ных труб большого диаметра, длина сварных швов превысила 9 тыс. км. Объем вынутого и перемещенного грунта составил 590 млн м3. На трас­ се газопроводов построен 3181 переход через водные преграды, в том чис­ ле 96 переходов через такие крупные реки как Волга, Кама, Обь, Вятка. Работы по расчистке леса были выполнены на площади 27 тыс. га.

Каждый из газопроводов диаметром 1420 мм и протяженностью от 2297 до 3429 км был построен в рекордно короткий срок—от 1 до 2 лет.

Для сравнения приведем информацию о строительстве одного из крупнейших в США Трансаляскинского нефтепровода (TA PS) диамет­ ром 1220 мм и протяженностью 1280 км с 12 перекачивающими станция­ ми и конечным пунктом в бухте Валдиз, где осуществляется перевалка нефти в танкеры.

Подготовка строительства началась в 1969 г. На Аляску были завезе­ ны строительные машины, трубы и материалы. Однако в ходе подготовки выяснилось, что проект трубопровода имеет ряд недостатков. В частности, не были разработаны мероприятия по защите вечной мерзлоты от тепло­ вого воздействия трубопровода, не изучено его влияние на пути мигра­ ции диких животных. Задержка начала строительства составила 5 лет. Это привело к его удорожанию только вследствие инфляции на 3,2 млрд долл, (удорожание материалов, земли, строительно-монтажных работ).

В соответствии с новым проектом часть TAPS была проложена на 80000 свайных опор надземно. На это потребовалось 120 тыс. т стальных труб. Для изоляции надземного участка нефтепровода было израсходовано 12 700 т стекловолокна, 8200 т полиэфирной смолы и 4500 т полиуретана.

Сооружение TAPS показало, что не все отрасли США были полнос­ тью готовы к такому крупному строительству. В частности, заказ на 500 тыс. т труб для нефтепровода пришлось разместить среди японских фирм. Даже трубы диаметром 450 мм для свайных опор заказывались в дру­ гих странах—по 60 тыс. т в Японии и Канаде. У иностранных компаний были закуплены и некоторые виды оборудования. Так, 14 газовых турбин «Каберра» для привода насосов были закуплены в Великобритании.

Сам период строительства этого относительно короткого в сравне­ нии с уренгойскими трубопровода составил еще 5 лет.

В70—80 годы СССР не только рекордными темпами строил магис­ тральные трубопроводы на своей территории, но и оказывал содействие

встроительстве аналогичных объектов за рубежом.

В1974 г. в Иране был построен магистральный газопровод диамет­ ром 1016 мм и протяженностью 487 км. В конце 70-х годов в Нигерии было построено 2 нефтепродуктопровода общей протяженностью более 900 км, а в Ираке нефтепродуктопровод Багдад—Басра протяженностью 584 км и диаметром 250 мм. В конце 1983 г. в Анголе завершено сооруже­ ние двух нефтебаз в г. Маланисе и г. Порто-Амбоим. В 1983—1987 гг. наши специалисты по контрактам, заключенным с Алжирским националь­ ным обществом «Сонотрак», построили крупный газопровод диаметром 1067...1261 мм и протяженностью 653 км. В 1986 г. на условиях генераль­ ного подряда завершено строительство газопровода Марса-Эль-Брега— Мисургата в Ливии протяженностью 570 км, диаметром 864 мм, пред­ назначенного для снабжения металлургического завода в г. Мисургата. А в 1988...1991 гг. было завершено строительство нефтепровода Западный Аяд —морское побережье Аденского залива (Йемен) протяженностью 204 км и диаметром 530 мм.

Всего за период с 1972 по 1991 гг. было построено 229 тыс. км трубо­ проводов, в том числе магистральных 206,4 тыс. км. Введены в действие 1012 насосных и компрессорных станций, газоперерабатывающие заводы общей мощностью 41 млрд м3 в год, установки комплексной подготовки 508 млн т нефти и 750 млрд м3 газа в год. Было освоено строительство трубопроводов с заводской изоляцией. Широко применялись блочно­ комплектный и экспедиционно-вахтовый методы сооружения промысло­ вых объектов, насосных и компрессорных станций, установок комплекс­ ной подготовки нефти и газа, систем их сбора и транспортирования.

Современный период В 1991 г. Министерство строительства объ­ ектов нефтяной и газовой промышленности было преобразовано в Государственный концерн «Роснефтегазстрой»,

а впоследствии в одноименное акционерное общество. Его учредителями стали более 140 компаний, на которых трудятся свыше 200 000 рабочих и специалистов.

Обладая значительным научно-техническим потенциалом, разви­ той сетью производственных организаций, высокой энерговооруженнос­ тью и мощной индустриальной базой, АО «Роснефтегазстрой» играет ве­ дущую роль в выполнении строительных программ в нефтяной и газовой промышленности.

Научный комплекс отрасли составляет 20 научных и проектно-кон­ структорских институтов. Для сокращения сроков внедрения и повыше­ ния эффективности разработок созданы отраслевые научно-производ­ ственные объединения. Это дает свои результаты.

На машиностроительных предприятиях АО «Роснефтегазстрой» разработана и освоена в трассовых условиях высокопроизводитель­ ная землеройная техника. Роторные экскаваторы ЭТР 254 АМ -01 и ЭТР АМ -02, предназначенные для прокладки траншей под трубопроводы раз­ личных диаметров, по мощности и производительности не уступают сво­ им аналогам, производимым в США. Фрезерные экскаваторы ЭФ-151 и ЭФКУ-121 существенно превосходят по производительности такие всемирно известные модели, как Dallas Letco «Rock-Saw» (С Ш А ) и Inter Drain 2030 GP (Нидерланды).

Используя в качестве базы отечественные автомобили высокой про­ ходимости и мощные тракторы, АО «Роснефтегазстрой» выпускает транс­ портные средства, незаменимые при перевозке труб, трубных секций, круп­ ногабаритных грузов и материалов, применяемых в нефтегазовом строи­ тельстве, в любых природно-климатических условиях. Блоковозы БТА-301 способны транспортировать грузы массой до 36 т. Мощные битумозанравщики БВ-43, БВ-46, БВ-47 отличаются надежностью и простотой в экс­ плуатации, развивают высокую скорость на дорогах с твердым покрытием, легко преодолевают бездорожье. Уникальным транспортным средством яв­ ляется болотоход «Ямал», грузоподъемность которого составляет 70 т.

Разработаны новые методы балластировки трубопроводов с исполь­ зованием вмораживаемых анкеров и нетканых синтетических материалов.

За последние годы лицензию на использование сварочных техно­ логий АО «Роснефтегазстрой» приобрели такие ведущие мировые фир­ мы как «Маннесман» и «Кликнер» (Ф РГ), «Ниппон Кокан», «Ниппон Стил», «Сумимото» и «Кавасаки» (Япония), «Италсиндер» и «Дальмиио» (Италия) и целый ряд других.

Каковы дальнейшие перспективы развития отраслевой строитель­ ной индустрии?

Во-первых, АО «Роснефтегазстрой» будет продолжать строить магис­ тральные трубопроводы с соответствующей инфраструктурой. До 2000 г. намечается построить 48,7 тыс. км газопроводов со 196 компрессорными станциями. Будут проложены три магистрали от месторождений Надым- Пур-Тазовского региона и три—с полуострова Ямал. Они станут нача­ лом двух газопроводов: СРТО —Польша—Германия и Ямал—Польша— Германия с отводом на Калининград. Кроме того, будут сооружаться мор­ ские и сухопутные трубопроводы от Штокмановского газоконденсатно­ го месторождения в Баренцевом море, газопроводы с морского шельфа на о. Сахалин. Предполагается строительство газопровода из республики Саха (Якутия) на российский Дальний Восток и в Южную Корею.

В связи с падением добычи нефти программа строительства новых магистральных нефтепроводов будет весьма скромной. Это строительство нефтяной магистрали на Сахалине, трубопроводов для перекачки нефтей Азербайджана и Казахстана, а также нефти Европейского Севера России.

Во-вторых, важным направлением деятельности АО «Роснефтегазстрой» является газификация сельской местности и малых горо­ дов. Наша страна занимает первое место в мире по запасам и добыче газа. Однако на коммунальные и бытовые нужды направляется лишь 10% объема добычи, тогда как в США и странах Западной Европы этот по­ казатель достигает 25...30 %. Одной из причин такого положения являет­ ся то, что соотношение протяженности магистральных и газораспреде­ лительных трубопроводов в США составляет 1 :3, а в нашей стране 1:1. Природный газ в сельской местности России подведен только к 11 % до­ мов (квартир). Чтобы исправить положение, в ближайшие 10...15 лет не­ обходимо построить 275 тыс. км газораспределительных сетей.

Для успешного сооружения газопроводов-отводов, газораспредели­ тельных сетей и других трубопроводов малого диаметра необходимо ре­ шить ряд технологических, организационных и материально-технических проблем. Эта задача не менее ответственна, чем стоявшая в конце 60-х— начале 70-х годов задача сооружения трубопроводов большого диаметра

ивысокого давления, которая, как известно, была успешно решена.

В-третьих, одним из приоритетных направлений деятельности АО «Роснефтегазстрой» является реконструкция магистральных трубопрово­ дов. На начало 1993 г. в России эксплуатировалось 138 тыс. км магистраль­ ных газопроводов, 48 тыс. км магистральных нефтепроводов АК «Транс­ нефть» и 13 тыс. км нефтепродуктопроводов АК «Транснефтепродукт». Многие трубопроводы значительно постарели. Так, в 1990 г. за предела­ ми нормативного срока службы (33 года) работало около 2,5 тыс. км неф­ тепроводов, со сроком эксплуатации более 20 лет—16,5 тыс. км. Хотя га­