в каком состоянии транспортируют газ по трубопроводу
Природный газ и способы его транспортировки. Справка
В такой форме газы хранятся на нефте- и газоперерабатывающих предприятиях; применяются в быту для отопления, подогрева воды и приготовления еды; и на автомобильном транспорте в качестве топлива.
В настоящее время основным видом транспортировки природного газа является трубопроводный. Газ под давлением 75 атмосфер движется по трубам диаметром до 1,4 метра. По мере продвижения газа по трубопроводу он теряет энергию, преодолевая силы трения как между газом и стенкой трубы, так и между слоями газа. Поэтому через определённые промежутки необходимо сооружать компрессорные станции (КС), на которых газ дожимается до 75 атм.
Чтобы энергетически обеспечить транзит газа по трубопроводу, дополнительно нужен так называемый «технический», или, используя правильный термин, топливный газ, необходимый для работы газоперекачивающих станций.
Это специальные корабли, на которых газ перевозится в сжиженном состоянии при определенных термобарических условиях. Таким образом, для транспортировки газа этим способом необходимо протянуть газопровод до берега моря, построить на берегу сжижающий газ завод, порт для танкеров, и сами танкеры. Такой вид транспорта считается экономически обоснованным при отдаленности потребителя сжиженного газа более 3000 км.
В сфере сетевого газа поставщики жестко привязаны к потребителям трубопроводами. И цены на поставки определяются долгосрочными контрактами. Примерно такие же отношения сложились сегодня и в секторе СПГ. Около 90% СПГ тоже реализуется на основе долгосрочных контрактов.
Поставщики СПГ выигрывают за счет экономии на морских перевозках. При благоприятных условиях цена поставки газа танкером может быть ниже цены поставки по газопроводу почти на порядок. Сравнение транспортных расходов с использованием СПГ и газовозов показывает, что при увеличении расстояния транспортировки расходы увеличиваются гораздо более низкими темпами, подтверждая привлекательность нового рынка сжиженного природного газа. Напротив, прокладка как наземных, так и подводных трубопроводов с ростом расстояний увеличивает себестоимость традиционного природного газа гораздо быстрее.
Как транспортируют газ?
Природный газ является наиболее популярным энергоносителем в нашей стране, чему способствуют обширные отечественные запасы. Его повсеместно используют в различных отраслях промышленности и народного хозяйства. Чтобы доставить «голубое» топливо к потребителю, применяются несколько способов транспортировки.
Подготовка вещества
Прежде чем добытый из скважины газ начать транспортировать, его соответствующим образом готовят.
Процесс подготовки вещества включает в себя следующее:
После подготовки топливо можно транспортировать одним из перечисленных ниже способов.
Особенности перемещения посредством труб
В нашей стране большая часть природного газа доставляется потребителю посредством трубопроводов. Для газовых магистралей характерно значительное сечение и способность выдерживать внутреннее давление от 75 атм. Для его поддержания на нужном уровне используются компрессорные станции.
Надежность газотранспортной системы
Компания «Газпром» делает все необходимое, чтобы ее газотранспортная система была максимально надежной. Для этого применяются эффективные способы диагностики, своевременно осуществляются ремонтные и обслуживающие мероприятия. За основу работы руководство компании берет инновационные приемы управления и контроля за техническим состоянием и герметичностью ГТС.
Преимущества и недостатки
К несомненным достоинствам транспортировки природного газа посредством трубопроводов можно отнести следующее:
Имеются у этого метода и некоторые минусы:
Тарифы
Тарификация используется компаниями, владеющими газовыми магистралями.
На формирование тарифа на услуги по транспортировке газа оказывают влияние следующие факторы:
При расчете тарифов за основу берется документ, разработанный по заказу Кабинета Министров в 2000 году. Расчет надбавок на транспортировку регулирует постановление Правительства РФ №179 от 21.02.2019.
Особенности перевозки автотранспортом
Слабые места транспортировки сжиженного газа автотранспортом:
Кроме цистерн, сжиженный газ может закачиваться в баллоны (допустимый уровень заполнения – не больше 90% от общего объема). В дальнейшем вещество применяется в промышленных или бытовых целях.
Существуют следующие правила транспортировки газовых баллонов:
Еще один вариант наземной транспортировки топлива в сжиженном состоянии – железнодорожные пути. Для транзита используются специальные стальные емкости и цистерны. Как правило, речь идет о транспортировке газа на небольшие расстояния. К достоинствам способа относят универсальность и распространенность железнодорожных веток. Как правило, они соединяют большинство крупных городов страны. Это дает возможность недорого доставлять цистерны или баллоны с газом практически в любой регион.
Транспортировка танкерами
Развитый речной и морской транспортный флот нашей страны позволяет перевозить сжиженный газ на судах. Особенно эффективны в этом отношении морские танкеры.
Плюсы водной транспортировки:
Минусы использования водного транспорта:
Объемы
ГТС компании «Газпром» считается самой крупной в мире. Основная ее часть включена в Единую систему газоснабжения (ЕСГ) страны. Эти линии связывают между собой газовые скважины, предприятия по переработке сырья, специальные хранилища и точки потребления по всем уголкам России.
Наличие централизованного управления, множества ответвлений и параллельных линий обеспечивает ЕСГ максимальную надежность и способность обслуживать своих клиентов даже в условиях пиковых нагрузок. Общая длина магистралей в РФ – 173 тыс. км. В состав системы входит 254 компрессорных модуля, имеющих суммарную мощность в районе 50 тыс. МВт.
Развитие газотранспортной системы
Руководство компании «Газпром» старается постоянно увеличивать объемы и надежность транспортировки газа промышленным и частным потребителям во все уголки нашей страны и за ее пределы. К примеру, в период 2014-2018 гг. было проложено более 4000 км новых газопроводных линий на территории РФ. Также ведется работа над созданием магистралей от новых скважин и увеличением возможностей существующих газотранспортных линий. Среди приоритетных проектов можно выделить «Северный поток-2», «Турецкий поток», «Сила Сибири» и пр.
Сугубое внимание уделяется наращиванию доли сжиженного природного газа: данный вид топлива открывает перспективы новых экспортных направлений. Для этого были запущены дополнительные комплексы по переводу природного газа в сжиженное состояние («Сахалин-2» и «Балтийский СПГ»). Еще одно перспективное направление – увеличение количества подземных хранилищ газа. Таким образом предполагается поднять планку отбираемого газа до 1 млрд м 3 /сутки.
Сделать это планируется следующим образом:
Также предполагается до 2030 года увеличить число подземных хранилищ за пределами страны, доведя их активный объем до 5% от годового экспорта.
Как транспортируют природный газ
После извлечения из недр земли или моря газ нужно доставить потребителям. Длина газопроводов и газораспределительных сетей многократно превышает длину окружности Земли.
Сам по себе процесс транспортировки требует пристального внимания целого штата диспетчеров, которые фиксируют режимы прокачки. Они должны учитывать суточную и сезонную неравномерность потребления газа на конечном пункте.
Перед трубой
Самым распространенным способом доставки газа потребителям является транспортировка по трубам.
Лишнее в газе
Летом тоже нужно меньше газа
Если суточную неравномерность потребления газа контролируют диспетчеры, то сезонная неравномерность компенсируется изменением режима работы компрессорной станции (КС), где газ сжимают, или подключением к газопроводу хранилища газа (ПХГ).
В процессе сжатия газа на КС повышается его температура, поэтому газ нужно охлаждать, чтобы не допустить порчи оборудования. Для этого используются аппараты воздушного охлаждения (АВО). Кроме того, газ охлаждают, чтобы увеличить пропускную способность газопровода.
Природный газ занимает наименьший объем, если он находится в сжиженном состоянии. И его тоже можно транспортировать, но уже в специальных емкостях.
Газ в цифрах
В настоящее время с точки зрения эффективности максимальным диаметром газопровода считается 1420 мм.
«Газпром» располагает крупнейшей в мире газотранспортной системой, ее протяженность на территории России составляет 171,2 тыс. км. Если вытянуть в линию все магистральные газопроводы, они четырежды опоясали бы Землю.
В собственности и обслуживании дочерних и зависимых газораспределительных организаций Группы «Газпром» находится 746,3 тыс. км сетей газораспределения.
Транспортирование природного газа
На сегодняшний день основной вид транспорта газа – трубопроводный. Газ, находящийся под давлением 75 атмосфер, движется по трубам диаметром до 1,4 метра. Газ постепенно теряет свою кинетическую энергию, продвигаясь по трубопроводу. Это происходит за счет действующих сил трения: как между газом и внутренней стенкой трубы, так и между газовыми слоями. В результате трубы сильно нагреваются, поэтому на определенных участках трассы размещают станции компрессорного типа – они дожимают газ до 75 атмосфер и охлаждают его.
Обустройство и поддержание работоспособности трубопроводов – очень дорогостоящие мероприятия. Для увеличения срока эксплуатации и надежности используются трубы из сортов стали высокого качества – бесшовные газлифтные трубы и сварные трубы.
Данный способ газовой доставки является самым дешевым по начальным капиталовложениям. Газ транспортируется по системе трубопроводов на малые и средние расстояния до конечного потребителя.
На большие отрезки пути газ транспортируется при помощи особых танкеров – газовозов. Они перевозят газ в сжиженном состоянии – для этого применяются специализированные изотермические емкости, имеющие температуру от 150 до 160 градусов по Цельсию.
Степень сжатия газа может достигать 600 раз (это зависит от потребностей).
Для транспортировки газа при помощи танкеров-газовозов осуществляется комплекс мероприятий:
Современный крупнотоннажный танкер вмещает в себя объем газа от 150 до 250 тысяч метров кубических. Данный метод транспортировки газа становится более выгодно использовать (по сравнению с трубопроводами), когда конечный потребитель сжиженного газа находится на расстоянии 2-3 тысяч км. Это вызвано тем, что основная стоимость затрат уходит не на транспортировку, а на разгрузочно-погрузочные мероприятия.
Метод танкерной транспортировки газа требует больших начальных капиталовложений, чем газопроводный. Одно из преимуществ данного способа доставки – сжиженный газ более безопасен при транспортировании, чем сжатый.
Транспортировка газа по магистральным трубопроводам
Природный газ – один из самых экономичных источников энергии. Он может обеспечить работоспособность котельных и промышленного оборудования, используется для приготовления пищи, не выделяет токсичных соединений при горении. Практически весь газ доставляется потребителям с помощью магистральных трубопроводных систем.
Для эффективной работы магистрального газопровода необходимо поддерживать заданную скорость движения среды, она снижается не только из-за потери ускорения, но также благодаря трению о стенки трубы и между слоями газа. Для решения этой задачи сооружают компрессорные станции, повышающие давление.
Схема газопроводов на территории Российской Федерации
Магистральный газопровод состоит из следующих элементов:
Транспортировка газа по газопроводу осуществляется в транзитном режиме. Показатели давления поддерживаются на определенном участке, в конце которого располагается распределительные станции, контрольно-распределительные пункты или подземные хранилища. Если нормативное давление было превышено, в работу автоматически включаются резервные линии редуцирования.
Кроме этого магистраль оснащена запорной, регулирующей и аварийной арматурой, очистными устройствами, узлами ввода метанола.
Подготовка газа к транспортировке
Извлекаемый из недр Земли газ содержит различные примеси и не может передаваться потребителям. Установки для подготовки работают на каждом месторождении, независимо от конструктивных решений и особенностей сырья, добытого в разных регионах, они выполняют следующие операции:
Затем сырье доставляется по промысловому трубопроводу к месту закачки в магистраль. Газ обращается в жидкость при падении температуры или увеличения давления свыше 100 кПа. Трубопроводная транспортировка газа осуществляется по линиям диаметром 1,4 метра под давлением 75 атмосфер. При повышении температуры газ склонен к расширению, поэтому режим подачи подбирают в реальном времени, особенно в зонах с большими среднесуточными перепадами.
Очищенный газ не имеет запаха, для предотвращения аварий и отравления его одорируют. Процедура может выполняться на распределительных пунктах.
Преимущества трубопроводного транспорта газа
На первых этапах для строительства магистрального газопровода требуются значительные капиталовложения, участие большого числа специалистов, так как линия соединяет разные климатические и геологические зоны, но спустя короткое время проект окупается.
Недостатками метода можно считать погодозависимость, двойную стоимость доставки: обратным путем корабль следует порожним.
Поставки газа автомобильным транспортом не могут осуществляться на большие расстояния, это обусловлено значительным расходом топлива для перемещения каждой цистерны. Наиболее массовый способ: перевозка по железной дороге. Он применяется если получатель находится на значительном удалении от мест присутствия газораспределительной сети.