История о двух трубопроводных насосных системах: когда все пошло не так

Apr 11, 2023

В данной статье рассматриваются два трубопровода и их насосные системы, которые во многом являются полярными противоположностями. Один находится в Канзасе, а другой — в странах Балтии Европы. Один перекачивает и перевозит нефть из Канады в южные штаты США. Другой транспортирует природный газ из России в Германию. Оба трубопровода были остановлены в 2022 году. В одном поток восстановлен, а в другом нет.

Существуют политические последствия, поскольку мир сильно зависит от нефти и газа, но технические аспекты также важны.

Трубопровод Keystone был построен около 20 лет назад для транспортировки тяжелой нефти из битуминозных песков Альберты на юг в Кушинг, штат Оклахома, а затем в Хьюстон. TC Energy (ранее TransCanada) является владельцем и оператором трубопровода.

В США проложено более 200 000 миль трубопроводов для сырой нефти, бензина/дизельного топлива и сжиженного природного газа. Это могло бы обогнуть Землю восемь раз, но это пустяки по сравнению с 2,5 миллионами миль газопроводов, которые могли бы обогнуть Землю 100 раз.

Нефтепроводы изготавливаются из стали или пластика, и большинство из них закопаны на глубине от 3 до 6 футов под землей, но они защищены деревянными, бетонными и песчаными планками.

Как перекачивают нефть по трубопроводам? Центробежные насосы обычно размещаются каждые 20–100 миль, чтобы обеспечить давление, необходимое для движения нефти, но расстояние зависит от топографии. Насосы приводятся в действие электродвигателями, хотя можно использовать дизельные двигатели или газовые турбины.

Трубопровод Keystone включал 39 насосных станций. Из них дочерняя компания Kiewit под названием TIC построила 27 станций в два этапа. На первом этапе они построили девять станций с двигателями мощностью 5000 л.с. и центробежными насосами, расположенными в Северной и Южной Дакоте. На втором этапе они установили магистральные насосы на 16 существующих насосных станциях от Северной Дакоты до Канзаса. Они также построили с нуля две станции мощностью 6500 л.с. и центробежными насосами в Канзасе и Оклахоме.

Поток нефти был остановлен 7 декабря 2022 года, всего через семь минут после обнаружения утечки. В результате утечки вылилось 14 000 баррелей или почти 600 000 галлонов. Утечка стала крупнейшей в США почти за десятилетие.

Однако это незначительная утечка по сравнению с разливом нефти Exxon Valdez в 1989 году (260 000 баррелей) или разливом нефти Deepwater Horizon (5 000 000 баррелей) в 2010 году.

Утечка произошла в округе Вашингтон, примерно в 200 милях к северо-западу от Канзас-Сити. Это сельская местность с населением более 5000 человек, которые выращивают пшеницу, кукурузу и выращивают крупный рогатый скот.

Обычно нефть течет по трубопроводу Keystone со скоростью 622 000 баррелей в день по 36-дюймовой трубе длиной 2600 миль, которая работает с 2010 года. План расширения Keystone, получивший название Keystone XL, был отменен после того, как президент Джо Байден отказал в ключевом решении. Разрешение необходимо для проекта в 2020 году. Владельцем была TC Energy, а по состоянию на 31 марта 2020 года - правительство Альберты.

Вскоре у оператора трубопровода на месте работало более 100 сотрудников совместно с регулирующими органами Агентства по охране окружающей среды (EPA) и другими специалистами по охране окружающей среды для надзорного мониторинга. Нефть из утечки, по-видимому, разбрызгивалась вверх по склону холма и стекала вниз в небольшой ручей под названием Милл-Крик. Рабочие установили боны, чтобы сдержать дальнейшее движение нефти. Они также пылесосили нефть из ручья в грузовики.

Нефть из Канады является тяжелой нефтью и имеет тенденцию тонуть под водой, что усугубляет проблему очистки. Никто из местного населения не был эвакуирован, и водоснабжение не было подвергнуто какой-либо угрозе.

Один наблюдатель сказал, что утечка нефти в Канзасе и две другие утечки нефти, произошедшие с 2017 года, подтвердили решение Байдена отменить Keystone XL в 2020 году. Это одна из точек зрения, которая фокусируется на авариях и разливах нефти. Владелец в течение 14 лет пытался добиться разрешения Keystone XL, расширения оригинального конвейера Keystone. В ожидании этого в 2017 году были выданы разрешения на увеличение дебита нефти в Кистоуне за счет увеличения давления в трубопроводе, что является уникальной ситуацией для трубопроводов США. После того, как это разрешение было одобрено, в Кистоуне произошло три разлива нефти, каждый объемом в несколько тысяч баррелей нефти. Один из них находится в Северной Дакоте, один — в Южной Дакоте, а третий — и самый крупный — в Канзасе.