На трубопроводах большого протяжения через 80–150 км сооружаются промежуточные перекачечные и компрессорные станции. Например, на нефтепроводе "Дружба" перекачечные станции мощностью 7000 м3/ч были размещены через 80–100 км и питались электроэнергией специально сооруженной линии электропередачи. В качестве перекачечных агрегатов применяются поршневые или центробежные насосы.
В первых магистральных газопроводах поддерживалось рабочее давление 12–25 атм. (1,2–2,5 МПа). В последующем оно было повышено в несколько раз. Сейчас трубопроводы работают под давлением примерно 50–60 атмосфер. Скорость движения нефти в трубопроводе обычно достигает 1–1,5 м/с.
Под влиянием сопротивления движению давление в трубах сравнительно быстро падает. Потери напора в трубопроводе H могут быть определены по формуле
, (6.1)
где k – коэффициент трения; L – длина трубопровода, м; v – скорость движения груза в трубопроводе, м/с; g – ускорение силы тяжести, м/с2; d – диаметр трубопровода, м.
Сооружаемые на трассе и в конце газопроводной магистрали распределительные станции понижают давление поступающего к ним газа и подают его в распределительную сеть потребителям.
Трубопроводы в повышенных местах трассы имеют специальные устройства – вантузы для периодического выпуска скапливающегося здесь воздуха.
В пониженных местах профиля трассы устраиваются спускные осадочные колодцы для очистки трубопровода от песка и грязи.
Эксплуатация трубопроводов непрерывна, надежна и не зависит от времени года и климатических условий. Высокая герметичность трубопроводных каналов обеспечивает сокращение потерь нефти в 1,5 и 2,5 раза по сравнению с транспортировкой ее соответственно железнодорожным и водным транспортом.
К основным технико-экономическим особенностям и преимуществам трубопроводного транспорта относят:
· возможность повсеместной прокладки трубопроводов;
· массовость размеров перекачки; самую низкую себестоимость транспортировки (если принять среднюю себестоимость перевозок на транспорте за 100 %, то на трубопроводном транспорте она составит 30 %, на железнодорожном – 80 %, на автомобильном – 1600 %);
· полную герметизацию, что дает абсолютную сохранность качества и количества грузов;
· полную автоматизацию операций по наливу, сливу и перекачке;
· меньшие капитальные первоначальные вложения;
· независимость от климатических условий, а также отсутствие отрицательного воздействия на окружающую среду при соответствующей изоляции и малочисленность обслуживающего персонала.
Удельный расход топлива на перекачку в 7 – 12 раз меньше, чем на перевозку железнодорожным транспортом.
Основной недостаток – узкая специализация по видам грузов.
Из-за отсутствия операций погрузки и выгрузки дальность перекачки не оказывает заметного влияния на себестоимость транспортировки.
Главный фактор экономичности трубопроводов – массовость транспортируемых грузов, возможность концентрации грузопотоков. Современные газопроводы только по одной линии могут транспортировать в год 30 –40 млрд м3 газа, а нефтепроводы – более 100 млн т нефти.
Кроме нефтепродуктов, природного газа, по трубам транспортируют продукцию химической, нефтехимической, соляной, угольной, строительных материалов и других отраслей промышленности. Трубопроводный транспорт играет все более существенную роль в размещении производительных сил страны, способствует индустриальному развитию экономических районов, решению социальных задач.
В 1977 г. был построен рассолопровод Стерлитамак – Уфа длиной 150 км, обеспечивающий ежегодную транспортировку 600 тыс. м3 раствора поваренной соли от Баскунчакского месторождения.
Существуют два способа перекачки по одному и тому же трубопроводу разных жидкостей (нефти, керосина, бензина, мазута). Их можно разделить резиновыми или пластмассовыми шарами (последовательная перекачка) или транспортировать по разным пластмассовым шлангам, размещенным в трубопроводе.
Сегодня нефть и газ покрывают основную часть топливных потребностей народного хозяйства страны, при этом 85 % газа идёт на производство электроэнергии и энергетические нужды промышленности. Все это стало возможным потому, что параллельно с добычей прогрессивных видов топлива развивался их транспорт, особенно трубопроводный.