в каком виде газ транспортируется по трубам
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.
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.
Сравнительный анализ транспорта газа по трубопроводам в жидком и газовоздушном состояниях
Произведен анализ характеристик использования двух видов топлива для трубопроводного транспорта – СПГ и природного газа. Сравниваются основные параметры, влияющие на экономическую эффективность транспортировки газа по трубопроводам. На основании полученных данных сделаны выводы о целесообразности использования сжиженного природного газа, как альтернативы природному при газоснабжении потребителей по газопроводам.
СПГ на мировом рынке энергоресурсов занимает лидирующие позиции, а его актуальность только растет, однако транспортировка этого вида топлива имеет свои особенности. Проблемой транспорта сжиженных природных газов по магистральным трубопроводам занимаются ученые многих стран, т.к. совокупность конкретных параметров и рекомендаций для условий, в которых магистральный трубопровод СПГ мог бы конкурировать с обычным газопроводом, достаточно широка [2].
Для расчетов и сравнения характеристик двух агрегатных состояний природного газа и СПГ рассмотрены диаметры трубопроводов в соответствии с ГОСТ10704-91 (трубы стальные электросварные прямошовные) [3]. С помощью основных параметров (скорость, диаметр трубопровода и объем) произведены вычисления пропускной способности по классическим формулам, использованы практически возможные значения скорости: для СПГ 
, а для природного газа 
. Как известно, объем сжиженного газа превышает объем природного в 600 раз, что значительно увеличивает показатели расхода СПГ за одинаковые промежутки времени. Сравнительный анализ пропускной способности в зависимости от диаметра трубопровода приведен на рисунке 1, где существует возможность наглядно оценить расход двух агрегатных состояний топлива в зависимости от диаметра трубопровода с учетом основных технических параметров.
Рисунок 1 − Сравнительный анализ расхода LNG и NG
Действительно, расход СПГ превышает значение пропускной способности природного газа, что представляет целесообразность дальнейшего сравнительного анализа и подбора оптимальных значений для магистрального трубопроводного транспорта этого вида энергоресурса. В качестве примера рассмотрены диапазоны диаметров для перекачки СПГ 
а для природного газа 
благодаря чему металлоемкость трубопроводов для сжиженного газа значительно уменьшается. Однако чтобы обеспечить высокий уровень безопасности и надежности, который в свою очередь зависит от рабочей температуры СПГ, возникновения и распространения трещин в трубе, температурных деформаций, необходима теплоизоляция, например ППУ (пенополиуретановая) [6]. Стоимость такого вида материала существенно дороже, чем противокоррозионой изоляции, которой достаточно для труб с природным газом.
На основании термодинамических показателей (температура, давление, коэффициент сжимаемости) рассчитаны значения скорости для двух видов топлива [1, 4, 5]. Диапазоны для СПГ 
для природного газа 
в соответствии с заданными диаметрами. Исходя из расчетных данных скоростей значения максимальной, минимальной и средней пропускных способностей газопровода с природным и сжиженным газами приведены на рисунках 2, 3 соответственно.
Рисунок 2 – Границы возможных значений пропускной способности для природного газа
Рисунок 3 – Границы возможных значений пропускной способности для СПГ
Очевидно, что расход для сжиженного газа при одном и том же значении диаметра во много раз превосходит расход природного газа, а с увеличением диаметра он возрастает квадратично. Исходя из полученных значений, были взяты оптимальные, т.е. максимально возможные значения диаметров из рассматриваемого диапазона (т.к. возникла бы нецелесообразность расчета) для двух видов топлива. На основании этих показателей приведен сравнительный анализ по следующим параметрам – максимальный расход, тоннаж, удельная теплота сгорания с учетом потерь на сжижение (рисунок 4).
Рисунок 4 – Сравнительный анализ показателей СПГ и природного газа
Как известно, удельная теплота сгорания сжиженного газа значительно больше, чем у природного, но с учетом того, что 25% энергии от всего количества СПГ требуется на сжижение, эти показатели близки по своим значениям. Кроме того, минимально и максимально возможная масса труб для СПГ, зависящая от толщины стенки, в 4 −4,5 раза превышает значения массы для транспорта природного газа. Это значит, что при перекачке на большие расстояния возникает рациональность использования СПГ.
Кроме того, падение давления на расчетной длине газопровода является важной характеристикой при выборе наиболее выгодных условий перекачки газа. Так на участке трубопровода 26 км при пропускной способности 
потери давления по длине составляют 
для природного газа, 
для СПГ. Разница между показателями существенна, т.к. рассматриваемые два вида топлива находятся в разных агрегатных состояниях и имеют различную плотность.
С каждым годом актуальность сжиженного природного газа возрастает и активно развивается не только за рубежом, но и в России. Строятся и увеличивают свою производительность заводы СПГ, кроме того, только в Ленинградской области уже существует 4 мини-завода по производству сжиженного природного газа, откуда топливо доставляется к потребителю с помощью газовозов. Однако, по произведенным расчетам, трубопроводный транспорт СПГ даже на небольшие расстояния (25-30 км) может стать экономически эффективным, не смотря на затраты при проектировании и строительстве таких газопроводов.
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.
Способы транспортировки газа
Транспортировка газа – ответственная процедура, ведь это вещество является огнеопасным и взрывоопасным. Требуется соблюдать определенные правила ее выполнения. Существуют несколько способов перемещения газа, которые обладают своими преимуществами и недостатками. Но продукт всегда должен быть предварительно подготовлен.
Подготовка вещества
Нужно помнить, что когда транспортируют природный газ непосредственно из скважины, он содержит большое количество различных примесей, негативно влияющих на оборудование. Вещество требует очистки, которая проводится несколько раз. Первая из них происходит при выходе из места залежи, далее, – в специальных сепараторах. Последний этап очистки – на компрессорных станциях.
А также природный газ нужно освободить от влаги, которая во время транспортировки превращается в кристаллогидраты и закупоривает просвет труб. Для этого его нужно пропустить через специальные очистители, поглощающие влагу. Убрать ее также разрешается путем дросселирования (понижения давления в том месте, где происходит сужение трубы) или охлаждения.
Из состава природного газа убирается углекислый газ, сероводород. Так как он не имеет запаха, то использование его в чистом виде очень опасно – человек просто не почувствует утечки. Чтобы устранить эту проблему в газ добавляют специальные вещества, придающие ему характерный «аромат».
Особенности перемещения посредством труб
Сегодня транспортируют природный газ в основном при помощи трубопроводов. Они обладают большим диаметром и способны выдерживать давление в 75 атмосфер и более. Чтобы соорудить такую конструкцию, требуются специальные компрессорные станции. Именно они поддерживают заданное давление в системе.
Благодаря трубопроводу осуществляется транспортировка газа в отдаленные районы государства и континента. Такие магистрали являются самыми крупными. Если сложить воедино все трубопроводы, то можно 4 раза обернуть земной шар.
Преимущества и недостатки трубопроводной транспортировки
Трубопроводная перекачка газа обладает главным достоинством – дешевизной. Кроме того, есть и другие преимущества:
Транспортировка газа таким способом имеет определенные недостатки:
В некоторых трубопроводах, имеющих современную конструкцию, перекачка газа производится в количестве 30–45 млрд куб. м. в год. А еще система позволяет перемещать вещество с минимальным риском для экологической обстановки.
Особенности перевозки автотранспортом
Перевозка газа производится и другим способом – с помощью автоцистерн. При этом топливо находиться в сжиженном состоянии. Такой метод требует максимально ответственности и осторожности. Любая авария или неполадки со средством передвижения способны привести к настоящей катастрофе, ведь газ быстро воспламеняется и взрывается.
После сжатия газа он закачивается в автоцистерну. Далее, перемещение топлива производится в соответствии со строгим соблюдением регламента. Такая перевозка имеет определенные недостатки:
Но такой способ оправдан, если переместить газ необходимо на небольшое расстояние, нет доступа к морю или отсутствует потребность в строительстве трубопровода.
Транспортировка танкерами
Представленный способ транспортировки имеет следующие преимущества:
Однако такой метод транспортировки газа имеет и определенные минусы:
Какой бы способ перемещения природного газа ни использовался, он требуется максимального соблюдения всех правил безопасности.
Дополнительные сведения
Сезонное потребление газа неравномерно: зимой его требуется больше, летом – меньше. Для того чтобы устранить эту проблему, выкачанное топливо сжимается. Далее, оно закачивается в хранилище газа. Этот процесс способствует повышению температуры на компрессорной станции, поэтому вещество нужно охладить. Это позволяет избежать опасности взрыва, а также увеличить пропускную способность труб.
За этот процесс отвечают аппараты воздушного охлаждения. Сжиженный газ занимает минимальное количество места. А также его можно без проблем перевозить посредством автотранспорта.
Природный газ – это один из самых безопасных видов топлива. Однако обращаться с ним следует крайне осторожно. Выбор способа транспортировки зависит от условий внешней среды, а также его целесообразности.