Как это сделано, как это работает, как это устроено
Самое познавательное сообщество Живого Журнала
Как в Балтийском море укладывают трубы для «Северного потока» aslan wrote in kak_eto_sdelano June 19th, 2018
Как это возможно — уложить сотни километров стальных труб на огромную глубину, на дно со сложным рельефом? Как добиться, чтобы вся эта конструкция выдерживала огромное давление, не смещалась, не была уничтожена коррозией, выдерживала удары корабельных якорей и рыболовного снаряжения и, наконец, просто работала как надо? Самым свежим примером сооружения подводного мегатрубопровода стал знаменитый «Северный поток», пролегший по балтийскому дну и соединивший российскую и немецкую газотранспортные системы. Две нитки труб, каждая длиной более 1200 км — почти 2,5 млн тонн стали, поглощенных морем по воле человека. Именно на примере «Северного потока» мы попытаемся вкратце рассказать о технологиях создания подводных трубопроводов.
Углубление газопровода «Северного потока-2» в морское дно
Две нитки газопровода состоят из 199 755 двенадцатиметровых труб, сделанных из высокосортной углеродистой стали. Но коль скоро речь идет о соприкосновении с такой химически агрессивной средой, как морская вода, металлу нужна защита. Для начала на внешнюю поверхность трубы наносят трехслойное покрытие из эпоксидного состава и полиэтилена — это делается прямо на заводе-производителе. Там же, кстати, трубу покрывают и изнутри, правда, задача внутреннего покрытия не в защите от коррозии, а в повышении пропускной способности газопровода. Красно-коричневая эпоксидная краска дает очень гладкую, глянцевую поверхность, снижающую, насколько это возможно, трение молекул газа о стенки трубы.
Можно ли укладывать такую трубу на морское дно? Нет, ее требуется дополнительно защищать и усиливать против давления воды и электрохимических процессов. На трубы устанавливают так называемую катодную защиту (наложение отрицательного потенциала на защищаемую поверхность).
С определенным шагом к трубам приваривают электроды, соединенные между собой анодным кабелем, который связан с источником постоянного тока. Таким образом, процесс коррозии переносится на аноды, а в защищаемой поверхности проходит только неразрушающий катодный процесс. Но главное, что еще предстоит сделать с трубой, прежде чем она будет готова опуститься на дно, — это обетонирование.
На специальных заводах внешнюю поверхность трубы покрывают слоем бетона толщиной 60−110 мм. Покрытие армируется приваренными к корпусу стальными стержнями, в бетон добавляется наполнитель в виде железной руды — для утяжеления. После обетонирования труба приобретает вес около 24 т. У нее появляется серьезная защита против механических воздействий, а дополнительная масса позволяет ей стабильно лежать на дне.
Северный поток 2. Скрытые интересы.
Но надо помнить, что дно даже такого сравнительно неглубокого моря, как Балтийское, не предоставит само по себе удобного и безопасного ложа для газопровода. Есть два фактора, которые неизбежно приходилось учитывать проектировщикам и строителям «Северного потока»: антропогенный и природный.
История судоходства в североевропейском регионе насчитывает тысячелетия, и потому на дне моря скопилось немало всевозможного мусора, а также обломков затонувших кораблей. XX век внес свой страшный вклад: на Балтике в ходе мировых войн велись активные боевые действия, устанавливались сотни тысяч морских мин, а по окончании войн в море же утилизировались боеприпасы, в том числе и химические. Поэтому, во‑первых, при прокладке маршрута газопровода требовалось обходить выявленные скопления опасных артефактов, а во-вторых, тщательно обследовать зону прокладки, включая так называемый якорный коридор (по километру влево и вправо от будущей трассы), то есть зону, в которой бросали якоря суда, задействованные в строительстве.
В частности, для мониторинга боеприпасов применялись корабли, оснащенные эхолокационным оборудованием, а также специальным донным роботом (ROV), связанным кабелем с базовой донной станцией TMS. При обнаружении боеприпасов (морские мины весьма чувствительны к движению) их подрывали на месте, предварительно обеспечив безопасность судоходства в заданном районе и приняв меры по отпугиванию крупных морских животных.
Второй фактор, природный, связан c особенностями рельефа дна. Дно моря сложено из различных пород, оно имеет выступающие гребни, впадины, расселины, и опускать трубы прямо на все это геологическое разнообразие не всегда возможно. Если допустить большое провисание нитки газопровода между двумя естественными опорами, конструкция может со временем разрушиться со всеми вытекающими из этого неприятностями. Поэтому донный рельеф для прокладки необходимо искусственным образом исправлять.
Если требовалось выровнять рельеф дна, использовалась так называемая каменная наброска. Специальное судно, нагруженное гравием и мелкими камнями, с помощью трубы, нижний конец которой оборудован соплами, «прицельно» заполняло полости дна, придавая ему более подходящий профиль. Иногда вместо камней вниз опускались целые бетонные плиты. Другой вариант — выкапывание в дне траншеи для прокладки труб.
Логично предположить, что создание траншей предшествовало прокладке труб, однако далеко не всегда это происходило именно так. Существует техническая возможность стабилизации положения нитки на дне уже тогда, когда трубопровод проложен (при условии, что глубина моря в данной точке не превышает 15−20 м). В этом случае с судна на дно опускается траншеекопатель, имеющий роликовые захваты. С их помощью трубопровод приподнимается со дна, и под ним пропахивается траншея. После проведения этой операции трубы укладываются в получившееся углубление.
Сыпать тяжелый грунт на дно можно не всегда: масса гравия продавливает мягкие породы. В этом случае для «спрямления» рельефа используют более легкие опоры из металлических или пластиковых конструкций.
Теперь, пожалуй, самое интересное: как трубы оказываются на дне? Разумеется, сложно себе представить, что каждая отдельная 12-метровая труба приваривается к нитке газопровода прямо в море на глубине. Значит, эту процедуру необходимо проделывать до укладки. Что, собственно, и происходит на борту трубоукладочного судна.
Тут необходимо ненадолго вернуться к конструкции самой трубы и заметить, что после нанесения на нее антикоррозионной защиты и утяжеляющего бетонирования оконцовки труб остаются открытыми и незащищенными, — иначе сварка была бы затруднена. Поэтому участки соединений защищаются от коррозии уже после сварки. Сначала монтажные стыки изолируются с помощью полиэтиленового термоусадочного рукава, затем закрываются металлическим кожухом, а полость между кожухом и рукавом заполняется полиуретановой пеной, придающей месту стыка необходимую механическую прочность.
Далее происходит укладка S-образным способом. Сваренная из труб плеть приобретает в процессе укладки форму, напоминающую латинскую букву S. Плеть под небольшим углом выходит из кормы корабля, достаточно резко опускается вниз и достигает дна, где принимает горизонтальное положение. Труднее всего представить себе, что нить из стальных, покрытых бетоном 24-тонных труб способна к таким резким изгибам без разрушения, однако все происходит именно так.
Разумеется, для того чтобы плеть не сломалась, применяются разнообразные технологические хитрости. За трубоукладочным судном на десятки метров тянется стингер — специальное ложе, уменьшающее радиус наклона уходящей вниз плети. На судне также установлено натяжное устройство, прижимающее трубы книзу и снижающее нагрузки на изгибы.
Наконец, система позиционирования точно контролирует положение судна, исключая рывки и резкие смещения, способные повредить трубопровод. Если укладку почему-либо требуется прервать, вместо очередной трубы к плети приваривают герметичную заглушку с креплениями и плеть «сбрасывают» на дно. При возобновлении работ другой корабль подцепит заглушку тросом и вытянет плеть обратно наверх.
И все же без подводной сварки не обошлось. Дело в том, что каждая из ниток «Северного потока» состоит из трех секций. Различие между секциями — разная толщина стенок используемых труб. Пока газ идет от терминала в российской бухте Портовая к приемному терминалу на немецком берегу, давление газа постепенно падает.
Это дало возможность использовать в центральной и финальной секциях более тонкостенные трубы и таким образом экономить металл. Вот только обеспечить соединение разных труб на борту трубоукладочных судов не представляется возможным. Сочленение секций происходило уже на дне — в гидроизолированной сварочной камере.
Для этого на дно опускались трубоподъемные механизмы, которые отрывали от дна и точно позиционировали друг напротив друга плети отдельных секций. Для той же цели применялись надувные мешки с переменной плавучестью, обеспечивавшие вертикальные перемещения труб. Термобарическая сварка велась в автоматическом режиме, однако наладка оборудования сварочной камеры — сложнейшая водолазная операция. Для ее проведения под воду опускалась водолазная камера, где могла проходить декомпрессию целая бригада водолазов, и специальный колокол для спуска ко дну. Сварка секций проводилась на глубине 80−110 м.
Прежде чем использовать газопровод для перекачки топлива, его испытывали… водой. Внутрь секций с помощью поршневого модуля была закачана предварительно отфильтрованная от взвесей и даже бактерий морская вода. Жидкость, нагнетавшаяся со специального судна, создавала внутри плети давление, превышающее рабочее, и такой режим поддерживался в течение суток. Затем вода откачивалась, и секция газопровода осушалась. Еще до того, как в трубопроводе появился природный газ, его трубы заполнялись азотом.
Прокладка газопровода по морскому дну — лишь часть проекта «Северный поток». Немало усилий и затрат потребовалось для оборудования береговой инфраструктуры. Отдельная история — это вытягивание нитки газопровода на берег с помощью мощной лебедки или создание механизма компенсации сезонного сжатия-расширения 1200-километровой нитки.
Строительство «Северного потока» вызвало немало дискуссий на разные околополитические темы — от экологии до чрезмерной роли сырьевого экспорта в экономике России. Но если абстрагироваться от политики, нельзя не заметить: трансбалтийский газопровод — отличный пример того, как продвинутые технологии и международная кооперация способны творить современные чудеса во вполне рабочем рутинном режиме.
Источник: kak-eto-sdelano.livejournal.com
Северный поток 2022: история проекта, остановка поставок, санкции
Новости
Газопровод Северный поток в условиях антироссийских санкций стал одним из главных источников новостей. Проект стартовал в 2010 году, и долгое время реализовывался довольно успешно. Было запущено строительство второй ветки газопровода, но ее так и не ввели в эксплуатацию. Что будет с Северным потоком дальше? Об этом – в нашем материале.
История проекта Северный поток
Nord Stream – совместный международный проект с участием России и Европы. Его строительство было начато в 2010 году, а в ноябре 2011 уже стартовала подача газа по первой его части, введенной в эксплуатацию.
Среди стран-участниц, помимо РФ:
- Германия;
- Нидерланды;
- Франция.
Северный поток представляет собой морскую часть газопровода в Европе, проходящую по дну Балтийского моря. Он также входит в состав системы «Ямал-Европа».
Компрессорная станция
С 2016 года российские и европейские компании продолжали расширять сотрудничество в рамках проекта Nord Stream. В Балтийском море был проложен второй газопровод. А в ответ на вопрос: сколько Северных потоков всего планируется запустить, можно было слышать о планах дальнейшего расширения газотранспортной сети. Но ситуация кардинально изменилась в 2022 году.
После введения антироссийских санкций (подробнее о них вы можете прочитать в нашей отдельной статье: Санкции против РФ), Северный поток 2 был фактически «заморожен». Сертификацию готовой к эксплуатации сети заморозили. На данный момент ее дальнейшее использование вызывает большие сомнения.
Северный поток 2 – полностью российский проект с привлечением иностранных инвестиций. При этом у него только 1 акционер – «Газпром». А инвесторами стали компании из Германии, Австрии, Франции, Англии и Нидерландов. О полном завершении строительства было объявлено 29 декабря 2021 года. Обе нитки Северного потока 2 на этот момент были полностью подготовлены к эксплуатации, заполнены техническим топливом Но уже 22.02.2022 года в дальнейшей сертификации газопровода было отказано.
Важно понимать, что Северный поток 2 изначально сталкивался с рядом проблем. Например, Норвегия отказалась от его сертификации еще в начале 2021 года. А швейцарские и немецкие компании отказали в услугах по его страхованию.
Где проложен Северный поток
Газопровод Северный поток входит в систему Северо-Европейского газопровода. Его полная протяженность составляет 1224 км. Начальная точка расположена у бухты Портовая в Ленинградской области (Выборг). Конечная – в Германии, в земле Мекленбург, неподалеку от АЭС Грайфсвальд. Всего проложено 2 нитки.
Газопровод Северный поток
Северный поток хоть и проложен по дну Балтийского моря, также имеет наземную часть. Она включает газопровод «Грязовец-Выборг», а на стороне Германии – OPAL, STEGAL, NEL.
Nord Stream 2, согласно проекту, должен был стать самым протяженным морским газопроводом в мире. Его длина составляет 1234 км. Всего было проложено 2 ветки, в обход Дании, не пожелавшей давать разрешение на строительство необходимой инфраструктуры в ее водах.
Основное отличие Северного потока 2 заключено в точке входа. Для него была построена станция в Усть-Луге Ленинградской области. На своем маршруте по дну Балтийского моря Северный поток 2 дважды пересекает запущенные ранее ветки газотранспортного маршрута.
В его состав также входят сухопутные участки OPAL, Eugal. Конечной точкой маршрута стал австрийский Баумгартен, где расположен газовый хаб. Со стороны РФ создана компрессорная станция Славянская, и газопровод к ней от Грязовца. Поставлять энергоресурсы планировали за счет запасов Бованенковского месторождения.
Маршрут газопроводов Северный поток 1 и 2 на карте
Северный поток на карте Балтийского моря пролегает по участку вдоль побережья России и Германии, Финляндии и Эстонии, Швеции и Дании. Его называют самым удобным прямым путем для поставки энергоресурсов в страны Северной Европы. Поставляемый через Северный поток газ минует транзитные маршруты. Это наиболее прямой путь, связывающий поставщика и конечных потребителей. В этом вы можете убедиться, изучив нашу карту маршрута газопровода Северный поток 1 и 2.
Маршрут газопроводов Северный поток 1 и 2 на карте
В какие страны идет газ по Северному потоку
Новости о запуске Северного потока были по-разному встречены мировой общественностью. Но в целом реакция была положительной.
Поставки по Северному потоку на начало 2022 года осуществлялись в:
С переходом на продажу газа из РФ за рубли (об этом у нас есть отдельная статья: Газ за рубли: кто уже покупает и зачем это нужно), поставки через газопровод Северный поток в Германию заметно сократились. Ряд потребителей заявил об отказе переходить на новые схемы оплаты. Среди них – Финляндия, которая теперь приобретает российское «голубое топливо» через посредников, с наценками.
Северный поток 2022: санкции, последние новости
После того как в феврале 2022 года страны Европы остановили сертификацию Северного потока 2, а Виктория Нуланд, занимавшая пост заместителя госсекретаря США, заявила о «смерти» проекта, работы по нему были полностью остановлены. Германия даже заявила о национализации части газопроводной инфраструктуры, расположенной на ее территории.
Газпром в ответ сократил объемы поставок по двум веткам действующего Северного потока в связи с необходимыми плановыми работами по его техническому обслуживанию.
Во многом остановка Северного потока связана с санкциями. Одна из его турбин, произведенная компанией Siemens Energy, была арестована как имущество РФ во время ремонта на территории этой страны. Без нее осуществлять эксплуатацию газопровода на прежнем уровне невозможно.
Кроме того, с 11 по 21 июля 2022 года Северный поток полностью останавливают для ежегодного планового обслуживания. Но если в прошлые годы эта новость была рутинной, сегодня она превратилась в главный инфоповод у российских и мировых СМИ. Уже известно, что Газпром прекратил поставки газа в 7:00 часов 11 июля.
Страны ЕС высказывают опасения, что ремонт Северного потока может затянуться. А это неизбежно приведет к усугублению топливно-энергетического кризиса в регионе.
Важно понимать, что поставки по газопроводу Nord Stream будут полностью прекращены на 10 дней. Обе нитки перекроют. А это может повлечь за собой рост биржевых газовых котировок. Опасается Европа и отказа в возобновлении поставок, считая это одним из рычагов давления России на санкционную политику ЕС.
Флаг Евросоюза
Впрочем, метод действительно работает. Уже известно, что Канада, по просьбе властей Германии, отправит арестованную ранее по причине санкций против РФ турбину Газпрому. Посредником выступят немецкие власти. Такой поступок Канады уже назвали обходом санкций. Но зима близко, и властям ЕС пора подумать о своих потребителях, иначе запасов топлива не хватит даже на работу промышленных предприятий.
По сообщениям издания «Коммерсант», турбину в Германию отправят 14 июля. А в Россию она поступит уже по завершению периода плановой остановки газопровода. Установка турбины сейчас приоритетна для ЕС. Ведь с ее помощью прокачку газа можно будет увеличить на 20%. Впрочем, хватит ли этого, чтобы заполнить пустующие сейчас хранилища на зиму?
Аналитики уверены, что даже при работе Северного потока на полную мощность, страны Европы рискуют не успеть решить эту задачу до наступления холодов.
Даже после возвращения турбины из Канады в Германию ситуация с работой Северного потока оставалась сложной. Газпром отказался принимать ее, сочтя изменение страны отправки нарушением контракта. Со 2 сентября 2022 года остановлены все перекачивающие агрегаты газопровода. Официальная причина: критический износ, и неисправности, несовместимые с эксплуатацией. Сроки приостановки не называются.
Диверсия или случайность: что случилось с Северным потоком
Вечером 26 сентября 2022 года появились сообщения о том, что на одной из ниток заполненного техническим газом Северного потока-2 было зафиксировано падение давления в магистрали. Об этом объявил оператор, обслуживающий газопровод. Вслед за этим аналогичные проблемы были зафиксированы на основной магистрали, подающей газ в Европу. Работа Северного потока 1 оказалась невозможна в штатном режиме.
Утром, 27 сентября заместитель главы фонда национальной энергобезопасности сообщил, что произошедшие ЧП расценивают как диверсию. О возможных срока ремонта газопровода пока не сообщается. Возможно, он займет несколько месяцев. Позже информацию подтвердили в Nordstream AG.
Позже о возможной диверсии высказался и пресс-секретарь президента РФ. Он предложил подождать заключения экспертов. Но подтвердил серьезную обеспокоенность России случившимся.
Утечка газа после повреждения газопровода (источник: Комсомольская правда)
Позднее появились данные о том, что разрушения трубы на обеих ветках Северного потока произошли вблизи от берегов Дании, в особой экономической зоне акватории Балтийского моря, которую эта страна делит с Польшей.
Утечка газа, которую повлекло за собой разрушение магистрали, привела к его выбросу в окружающую среду. Сейчас зона аварии объявлена свободной от полетов и движения морских судов. О саботаже на газопроводе днем 27 сентября 2022 года сообщили и представители Германии и Дании.
Немецкое издание Шпигель, ссылаясь на собственные источники, прямо называет происшествие диверсией, связывая его с переделом интересов на европейском рынке энергоносителей. Официальные власти Германии лишь подтверждают, что повреждения Северный поток получил в результате силовой акции. А шведские сейсмологи заявили о зафиксированных мощных подводных взрывах в момент падения давления в газопроводе.
По предварительным оценкам, объемы утерянного газа из аварийных трубопроводов (включая технический) так велики, что их потеря может обойтись России убытками на 2 000 000 000 USD. Эту оценку предварительно дают эксперты в нефтегазовой отрасли.
Представители США уже выразили готовность осуществить поставки газа, замещающие потери Европы при прекращении работы Северного потока.
Как вы оцениваете значимость газопровода Nord Stream? Насколько России необходимо сохранять прямые поставки топлива в ЕС? Выскажите свое мнение о ситуации в комментариях.
Источник: www.puteshestvuy.com