Арктические трубопроводы

АРКТИЧЕСКИЕ ТРУБОПРОВОДЫ (а. Arctic pipelines; н. arktische Rohrleitungen; ф. соnduites arctiques, tuyauteries arctiques; и. соnductos artiсоs, tuberias articas) — магистральные трубопроводы (газо-, нефте- и нефтепродуктопроводы), сооружаемые на территории, ограниченной с Южным Полярным кругом (66°33' северной широты).

Разделение трубопроводов на арктические и расположенные южнее Полярного круга условно, т.к. и те и другие обладают всеми признаками магистральных трубопроводов. Основные особенности арктических трубопроводов определяются спецификой климатических условий, характерных для этой территории: низкий радиационный баланс, нулевые среднелетние и отрицательные среднегодовые температуры, большие площади многолетнемёрзлого грунта, обводнённость и сильная заболоченность равнинных местностей. Наиболее важные из этих факторов, определяющих основные конструктивные и технологические отличия арктических трубопроводов, — многолетнемёрзлые грунты и низкие температуры воздуха.

Выбор схемы прокладки трубопровода (подземной, надземной или наземной) определяется тепловым взаимодействием труб с грунтом и окружающей средой. При отрицательной температуре транспортируемого продукта несущая способность многолетнемёрзлого грунта достаточна для нормальной работы трубопровода любой конструкции. При положительной температуре продукта грунт вокруг труб оттаивает (образуется т.н. ореол протаивания) и трубопровод либо всплывает (при положительной плавучести), либо оседает. При этом возможны сопровождающиеся большими потерями транспортируемых продуктов аварии трубопроводов.

При подземной прокладке арктических трубопроводов принимаются меры по предупреждению растепления многолетнемёрзлого грунта. Это достигается охлаждением перекачиваемого продукта до t-1-2°С или охлаждением грунта, окружающего трубы, с помощью специальных холодильных устройств (термосвай). Для охлаждения газов, имеющих на выходе из компрессорных станций t 40-50°С, сооружают специальные установки с аппаратами воздушного охлаждения и холодильными машинами. Охлаждение нефти не осуществляется, т.к. при этом значительно увеличивается её вязкость и транспортирование становится невозможным без повышения давления. Подземные нефтепроводы прокладывают только с тепловой изоляцией труб и с устройством термосвай. Для стабилизации положения трубопроводов и предупреждения их всплытия в летний период, когда под воздействием солнечной радиации мёрзлые грунты оттаивают на глубину до 1 м и поверхность грунта покрывается водой, осуществляют балластировку трубопроводов или их прокладку ведут с применением анкерных опор. Предусматривается специальная защита тепловой изоляции от увлажнения.

Переходы арктических трубопроводов сооружаются на свайных опорах. При строительстве таких трубопроводов устанавливают компенсирующие устройства для компенсации продольных деформаций (см. Балочные переходы трубопроводов) и принимаются меры для предотвращения колебаний трубопроводов от действия ветра (см. Висячие трубопроводы). Сооружение надземных переходов арктических трубопроводов сопряжено со сложностями установки опорных устройств на многолетнемёрзлых, обводнённых и заболоченных грунтах, прокладки подземных участков, чтобы освободить пространство для пропуска стад оленей, а также с изменением свойств стали труб при температурах до -15-30°С. Обычные стали при таких температурах становятся хрупкими и разрушаются от действия внутреннего давления в трубопроводе. Иногда происходят разрушения труб на участках до 1-2 км. Для сооружения арктических трубопроводов применяют трубы из специальных (трубных) сталей, обладающих высокой ударной вязкостью, а также трубы особой конструкции (многослойные, комбинированные). Это увеличивает стоимость арктических трубопроводов в 2-3 раза по сравнению с трубопроводами, прокладываемыми в обычных условиях.

В CCCP арктические трубопроводы сооружены и эксплуатируются на севере Коми ACCP, в Тюменской области РСФСР, арктические трубопроводы действуют также в США, Канаде, Дании, Норвегии.