Морской трубопровод относится к трубопроводной транспортной системе (подземной или подвесной), проложенной по суше, которая транспортирует нефть, природный газ или воду от устья скважины до перерабатывающих заводов или конечных потребителей. Являясь "спасательным кругом" мировой энергетической промышленности, эксплуатация наземных трубопроводов опирается на строгие международные стандарты, такие как API 5L, чтобы обеспечить безопасность, надежность и защиту окружающей среды. В эпоху, когда энергетическая безопасность является главным приоритетом для всех стран мира, для специалистов, лиц, принимающих решения, и даже для широкой общественности становится все более важным понимать основные принципы наземный трубопровод системы.

Согласно отчету Пакистанского кредитно-рейтингового агентства (PARA) о транспортировке и хранении нефти в 2025 году, наземный трубопровод На долю сетей приходится более 68% от общего объема нефтетранспортных мощностей в мире, что подчеркивает их незаменимую роль в цепочке поставок энергоносителей.

наземный нефте- и газопровод, подведенный к нефтеперерабатывающему заводу

 

Три типа наземных трубопроводов

Сбор газа Трубопроводы

Сборные трубопроводы - это начальная точка трубопроводной системы, отвечающая за сбор сырой нефти или природного газа непосредственно от устья скважины. Эти трубопроводы характеризуются небольшим диаметром, обычно от 4 до 12 дюймов, низким рабочим давлением и небольшим расстоянием - обычно всего несколько миль от скважины до центрального сборного пункта или перерабатывающего завода. Поскольку сборные трубопроводы находятся вблизи устья скважины, они обычно должны адаптироваться к различным скоростям потока и составу жидкости. Несмотря на относительно простую структуру, его конструкция и выбор материала очень важны. Даже на начальном этапе необходимо следовать основным API 5L рекомендации по предотвращению утечек и обеспечению эффективного сбора жидкости.

Трансмиссионная труба

Транспортные трубопроводы являются основой наземной трубопроводной сети, и их часто называют “скоростной магистралью” для транспортировки энергоносителей. Эти трубопроводы специально предназначены для работы на больших расстояниях и под высоким давлением и транспортируют большое количество нефти или природного газа из района добычи в главный центр переработки, хранилища или распределительные центры на территории штата или даже страны. В отличие от сборных и транспортных трубопроводов, рабочее давление в транспортных трубопроводах гораздо выше, обычно превышает 1 000 фунтов на квадратный дюйм, что требует прочной конструкции и высококачественных материалов, чтобы выдержать такое давление.

Ключевая особенность магистральных трубопроводов - их большой диаметр, обычно от 24 до 48 дюймов, что позволяет транспортировать большие объемы и снижает потери энергии при транспортировке. Основными материалами, используемыми для строительства таких трубопроводов, являются стальные трубы большого диаметра LSAW (продольная дуговая сварка под флюсом) или SSAW (спиральная дуговая сварка под флюсом), причем в большинстве случаев используется современная сталь, такая как API 5L X60/X70. Эти API 5L Марки выбираются потому, что они обладают превосходной прочностью, пластичностью и усталостной прочностью, что очень важно для противостояния длительным условиям высокого давления и потенциальным нагрузкам окружающей среды (таким как движение грунта), с которыми сталкиваются трубопроводы. Для таких трубопроводов соответствие стандартам API 5L не является обязательным, поскольку любой сбой может привести к катастрофическому ущербу для окружающей среды и значительным экономическим потерям.

Распределительные трубопроводы

Распределительные трубопроводы представляют собой “последнюю милю” газопровода. наземный трубопровод Система, отвечающая за транспортировку переработанной нефти, природного газа или воды от региональных распределительных центров к конечным потребителям, включая жилых, коммерческих и промышленных потребителей. Эти трубопроводы имеют небольшой диаметр (обычно от 2 до 12 дюймов) и низкое рабочее давление, поскольку им приходится транспортировать жидкости только на небольшие расстояния в городах или пригородах. При проектировании распределительных трубопроводов обычно уделяется первостепенное внимание их гибкости при прохождении через сложные городские ландшафты, а их строительство должно соответствовать местным законам и нормам, чтобы минимизировать ущерб для населения. Несмотря на то, что распределительные трубопроводы работают под низким давлением, они все равно должны отвечать соответствующим стандартам, в том числе API 5L для материалов стальных труб, чтобы обеспечить безопасность конечных пользователей и предотвратить утечки в густонаселенных районах.

Ключевые материалы: Почему API 5L важно?

Большинство наземный трубопровод Для строительства систем используется углеродистая сталь - материал, выбранный за высокое соотношение прочности и веса, долговечность и экономичность. Однако эксплуатационные характеристики и безопасность этих стальных трубопроводов во многом зависят от того, насколько они соответствуют международным стандартам, среди которых API 5L (Спецификация Американского института нефти 5L) является наиболее широко признанным и принятым в мире стандартом трубопроводов для транспортировки нефти и газа. API 5L устанавливает технические требования к бесшовным и сварным стальным трубам, включая химический состав, механические свойства, технологию производства и методы испытаний - все, что необходимо для обеспечения надежности и безопасности трубопроводов. наземный трубопровод операции.

Важным отличием стандарта API 5L является различие между PSL 1 (уровень спецификации продукта 1) и PSL 2 (уровень спецификации продукта 2). PSL 1 - это базовый уровень кода, который подходит для общих наземных трубопроводов с менее жесткими условиями эксплуатации, таких как распределительные трубопроводы низкого давления. Он устанавливает минимальные требования к характеристикам материала и испытаниям для обеспечения базовых характеристик и безопасности. Напротив, PSL 2 - это более строгий уровень спецификации, предназначенный для применения в условиях высокого давления и высоких нагрузок, таких как наземный трубопровод транспортные линии. Новый протокол PSL устанавливает более строгие ограничения на химический состав (для снижения риска дефектов материала) и требует более высокой ударной вязкости (для предотвращения хрупкого разрушения, особенно в холодном климате или в условиях высокого давления). Для наземных трубопроводов обычно необходимо использовать API 5L Сталь PSL марки 2, поскольку это может значительно снизить риск разрушения трубопровода в экстремальных условиях эксплуатации. В обновленном варианте API 2024 API 5L еще больше подчеркивается важность применения стали для трубопроводов высокого давления наземные трубопроводы соответствует новому протоколу PSL и указывает, что частота отказов трубопроводов PSL 2-го класса на 35% ниже, чем у трубопроводов PSL 1-го класса в аналогичных условиях эксплуатации.

Морские трубопроводы и морские трубопроводы

Хотя оба наземный трубопровод и морской трубопровод Системы, предназначенные для транспортировки нефти и природного газа, работают в совершенно разных условиях, что приводит к существенным различиям в проектировании, конструкции и требованиях к материалам. В следующей таблице приведены основные различия между наземными и морской трубопровод подробно.

Сравнительное измерение Морской трубопровод Морской трубопровод
Рабочая среда Наземное базирование (в земле, над землей или в траншеях); подверженность различным условиям местности (горы, пустыни, равнины), состояния почвы и погоды. Морская среда (от мелководья до глубоководья); воздействие высокого гидростатического давления, соленой воды, сильного течения и морских организмов.
Основные проблемы Изменение рельефа (требующее проектирования устойчивости склонов), ущерб от третьих лиц (например, строительные работы, земляные работы) и эрозия почвы. Глубоководное давление (увеличивающееся с глубиной), коррозия в морской воде (более агрессивная, чем почвенная коррозия) и сложность установки в суровых морских условиях.
Потребность в материалах В основном API 5L углеродистая сталь (марка PSL 1 используется для низкого давления, а марка PSL 2 - для высокого давления); Особое внимание уделяется пластичности и устойчивости к почвенной коррозии. Высокопрочная сталь API 5L (обычно x 80 или выше) с повышенной коррозионной стойкостью; Другие материалы для подводных соединителей и фитингов.
Защита от коррозии Чаще всего используется трехслойное полиэтиленовое покрытие LPE (3-Layer Polyethylene) или эпоксидное покрытие FBE (Fusion Bonded Epoxy); вспомогательное покрытие с системами катодной защиты. Используются специальные антикоррозийные покрытия (например, многослойный полипропилен) и катодная защита; могут потребоваться дополнительные ингибиторы коррозии.
Специальная характеристика конструкции Ключевым моментом является защита глубины заложения (0,9-1,2 м), чтобы предотвратить ее разрушение третьими лицами; Меры по обеспечению устойчивости склонов в холмистой местности. Бетонное утяжеляющее покрытие (CWC) необходимо для противодействия плавучести в воде; гибкие соединения, адаптированные к движению морского дна и нагрузкам, вызванным течением.
Сложность установки Он относительно прост; используется оборудование для рытья траншей, прокладки трубопроводов и обратной засыпки; правильное смягчение последствий оказывает наименьшее воздействие на окружающую среду. Это очень сложно; требуются специализированные морские суда (трубоукладочные и буровые) и подводная робототехника; риск нанесения ущерба окружающей среде во время установки относительно высок.

Как видно из таблицы, в наземных трубопроводных системах приоритет отдается защите от почвенной коррозии и повреждений третьими лицами, поэтому наиболее распространенными антикоррозионными мерами являются покрытия 3 LPE и FBE. Кроме того, глубина залегания (обычно от 0,9 до 1,2 м) является критическим фактором при проектировании. наземные трубопроводы, Так как это снижает риск случайного повреждения в результате строительства или другой деятельности на суше. В отличие от, морские трубопроводы сталкиваются с уникальной проблемой плавучести, поэтому для закрепления трубопровода на морском дне необходимо бетонное покрытие (CWC). Они также должны выдерживать высокое гидростатическое давление, что требует применения толстостенных или стальных труб более высокого класса (часто выходящих за рамки стандартных марок API 5L X70/X80 для глубоководных применений).

Часто задаваемые вопросы

Q 1: Каковы основные стандарты наземных трубопроводов?

A 1: Основным стандартом для наземных трубопроводов является API 5L (American Petroleum Institute Specification 5L), который определяет технические требования к бесшовным и сварным стальным трубам для транспортировки нефти и газа. Кроме того, ISO 3183 (Международная организация по стандартизации) - еще один широко признанный стандарт, который дополняет недостатки API 5L в применении наземный трубопровод, Особенно в тех областях, где предпочтение отдается стандартам ISO.

Вопрос 2: Какова глубина залегания наземных трубопроводов?

A 2: Обычно, наземные трубопроводы закапываются на глубину от 0,9 до 1,2 метра. Однако конкретная глубина залегания может варьироваться в зависимости от местных норм, характера землепользования (например, сельскохозяйственные земли по отношению к промышленной зоне) и топографических условий. Например, в сельскохозяйственных районах, где используется тяжелая сельскохозяйственная техника, наземные трубопроводы могут быть закопаны глубже (до 1,5 м), чтобы снизить риск повреждений, вызванных сельскохозяйственной или иной деятельностью. В промышленных районах с более сложной подземной инфраструктурой глубина залегания может быть скорректирована, чтобы избежать столкновения с другими трубопроводами или общественными объектами.

Q 3: Какое покрытие используется для наземных трубопроводов?

A 3: Наиболее распространенными покрытиями для наземных трубопроводов являются 3 LPE (трехслойный полиэтилен) и FBE (эпоксидная смола, соединенная плавлением). Эти два вида покрытий призваны обеспечить надежную защиту от почвенной коррозии, которая является основной угрозой для заглубленных наземных трубопроводов. Покрытия LPE состоят из трех слоев (эпоксидный праймер, адгезивный слой и полиэтиленовый верхний слой), которые обеспечивают превосходную механическую защиту и коррозионную стойкость. Покрытия FBE представляют собой однослойную эпоксидную смолу, которая плотно прилипает к поверхности стальной трубы, обеспечивая превосходную химическую стойкость и долговечность. Выбор между LPE и FBE обычно зависит от условий грунта, рабочей температуры и бюджета проекта.

Вопрос 4: Каков срок службы наземного трубопровода?

A 4: При надлежащем обслуживании и наличии эффективной системы катодной защиты расчетный срок службы наземный трубопровод обычно составляет от 25 до 50 лет, а многие трубопроводы могут превышать этот срок при условии регулярных проверок и технического обслуживания. Ключевыми факторами, влияющими на срок службы наземного трубопровода, являются качество материалов (например, соответствие стандартам API 5L), антикоррозийные меры, условия эксплуатации (давление, температура, состав жидкости), а также частота технического обслуживания и проверок. Согласно отчету Международного энергетического агентства за 2024 год, средний срок службы наземных трубопроводов, соответствующих стандартам API 5L и имеющих регулярные планы технического обслуживания, составляет 42 года, а тех, которые не соответствуют стандарту, - 20-25 лет.

Резюме

Наземные трубопроводные системы - это спасательный круг мировой энергетической промышленности, играющий ключевую роль в обеспечении надежной и эффективной транспортировки нефти, природного газа и воды от мест добычи до конечных потребителей. Безопасность и надежность каждой части наземной трубопроводной сети зависит от строгого соблюдения стандарта API 5L и других стандартов: от сборных и транспортных трубопроводов малого диаметра на устье скважины до транспортных трубопроводов большого диаметра через континенты и распределительных трубопроводов для транспортировки энергии в дома и на предприятия. Отличие от морские трубопроводы Перед лицом проблем, связанных с давлением на глубине и коррозией в морской воде, наземные трубопроводы проектируются с учетом топографических изменений, повреждений третьими сторонами и коррозии почвы, поэтому трехслойные покрытия LPE/FBE и надлежащая глубина заглубления становятся ключевыми моментами при проектировании.

Заглядывая в будущее, мы наземный трубопровод В отрасли намечается несколько основных тенденций, одна из которых - расширение использования высокопрочной стали (например, API 5L X80). По мере роста спроса на энергоносители и увеличения потребности в эффективной транспортировке сталь API 5L X80 обладает значительными преимуществами: ее повышенная прочность позволяет использовать более тонкие стенки труб, что снижает затраты на материалы и строительство при сохранении прежней или более высокой пропускной способности. Эта тенденция подтверждается отчетом Международного энергетического агентства за 2024 год, в котором прогнозируется, что к 2030 году на сталь марки API 5L X80 будет приходиться более 60% новых труб. наземный трубопровод Для профессионалов отрасли, участвующих в проектах строительства наземных трубопроводов, важность закупок трудно переоценить. Выбор квалифицированных производителей, соответствующих стандартам API 5L, и запрос сертификата об испытании труб (MTC) на каждую партию - первый и самый важный шаг в обеспечении долгосрочной безопасности и производительности трубопроводной системы. MTC содержит подробную информацию о химическом составе, механических свойствах и результатах испытаний трубопровода для проверки его соответствия требуемым спецификациям API 5L. Благодаря приоритетному качеству закупок, соблюдению международных стандартов и реализации эффективных планов технического обслуживания, компания наземный трубопровод Промышленность может продолжать поддерживать глобальную энергетическую безопасность, при этом минимизируя экологические риски и обеспечивая безопасность населения и работников.