Первые упоминания о Г. относятся к началу нашей эры, когда для передачи природного газа в Китае применяли бамбуковые трубы. В конце 18 в. в Европе начали применяться Г. из чугунных труб, замененных в 19—20 вв. стальными, обеспечивающими транспортировку газа под более высоким давлением, чем по чугунным трубопроводам. Наибольшего размаха добыча природного газа достигла к началу 20 в. в США (20 млрд. м3 ), где общая протяжённость многочисленных коротких Г. достигла 22 тыс. км (1918). В 1928—31 в США построены Г. протяжённостью от 800 до 1500 км, диаметром 508—660 мм.
Развитие газопроводного транспорта в СССР до 1941 характеризовалось сооружением Г. из труб малых диаметров (100—250 мм ) для подачи газа от месторождений со сравнительно небольшими запасами природного и попутного нефтяного газа. Первый Г. дальнего газоснабжения был сооружен в США в 1944 (Г. «Теннесси»). Диаметр этого Г. около 600 мм, длина основного Г. 3300 км. В последующие годы были созданы крупные межрайонные системы Г. диаметром до 762—914 мм. В 1946—50 в СССР сооружаются первые крупные магистральные Г. для подачи газа из месторождений Саратовской обл. в Москву и из месторождений Предкарпатья в Киев и др. города Украины. Введённый в эксплуатацию в 1946 Г. Саратов — Москва из труб диаметром 325 мм протяжённостью 800 км явился первым в СССР магистральным Г. Затем построены крупнейшие магистрали: Дашава — Киев — Москва (1300 км ), Серпухов — Ленинград (813 км ), Дашава — Минск (665 км ), Шебелинка — Белгород — Курск — Орёл — Брянск (507 км ), Саратов — Горький —Череповец (1188 км ). Краснодарский край — Ворошиловград — Серпухов (около 1300 км ) и др. Наиболее крупными газотранспортными системами СССР являются двухниточная система Бухара — Урал общей протяжённостью 4503 км, построенная из труб диаметром 1020 мм, пропускной способностью 21 млрд. м3 в год, двухниточная система Средняя Азия — Центр из труб диаметром 1020 и 1220 мм, общей протяжённостью около 5500 км и пропускной способностью 25 млрд. м3 в год. Основной отличительной чертой строительства в СССР магистральных Г. является создание единой схемы кольцевания Европейской части (см. карту), что повышает их народно-хозяйственная эффективность, обеспечивает бесперебойность и надёжность газоснабжения. Характерная особенность развития газопроводного транспорта в СССР — неуклонное увеличение удельного веса Г. больших диаметров (табл. 1).
В 1967 впервые в мировой практике стали широко применяться трубы диаметром 1220 мм, из которых сооружается Г. Средняя Азия — Центр (вторая линия) и построен Г. Ухта — Торжок.
Высокая степень механизации и создание новых высокопроизводительных машин и механизмов позволили резко повысить темпы трубопроводного строительства. Так, Г. Саратов — Москва строился 2,5 года, Г. Дашава — Киев — 2 года, Г. Ставрополь — Москва протяжённостью около 1000 км, из труб диаметром 720—820 мм строился менее 2 лет. Первая очередь Г. Бухара — Урал протяжённостью 2200 км, диаметром 1020 мм была построена, несмотря на тяжёлые природные условия (пустыня, скальные грунты), в течение 2 лет, а первая очередь Г. Средняя Азия — Центр протяжённостью более 2700 км, диаметром 1020 мм сооружена за 1,5 года.
В СССР разработаны предложения по коренному изменению техники транспорта газа на большие расстояния с применением труб диаметром до 2—2,5 м. Увеличение диаметров труб до определённого оптимума для транспорта газа даёт значительный рост производительности Г., снижает удельные капитальные затраты, эксплуатационные издержки и расход металла. Предварительные технико-экономические показатели передачи газа по сверхмощным Г. (за единицу приняты данные по Г. из труб диаметром 1020 мм) приведены в табл. 2.
Сооружение сверхмощных Г. характеризуется высокой экономической эффективностью. Для передачи из Тюменской обл. и Коми АССР в районы Центра, Северо-Запада и Урала в ближайшие 7—8 лет около 130 млрд. м3 газа в год по Г. из труб диаметром 1220—1420 мм потребовалось бы строительство 7—8 линий общей протяжённостью около 25 тыс. км. Это же количество газа может быть передано по двум сверхмощным Г.: один диаметром 2,5 м и второй диаметром 2 м.
Максимальный диаметр труб, применяемый в США,—1067 мм, в СССР — 1420 мм, средний диаметр в СССР 674 мм, в США— 410 мм (1968). Строительство сверхмощных Г. требует организации сверхмощных газовых промыслов с ежегодной добычей газа 50—100 млрд. м3 . Суточная производительность скважины должна быть 2—3 млн. м3 вместо достигнутой максимальной производительности в 500 — 700 тыс. м3 газа. Трубы диаметром 2020—2520 мм для сверхмощных Г. намечается изготовлять из стали с толщиной стенки до 25—26 мм и пределом прочности 550—600 Мн/м2 и гарантированной ударной вязкостью не менее 0,3 Мн/м2 при температуре — 40°С. Общая протяжённость магистральных Г. в СССР около 70 тыс. км (1970).
Табл. 1. — Структура протяжённости газопроводов в СССР по диаметрам труб, %
годы | Диаметры труб,мм | ||
100—273 | 325—529 | 720—1020 | |
1959 | 15 | 48 | 37(0,5)* |
1963 | 11 | 39 | 50(11,2) |
1966 | 10 | 37 | 53(21,0) |
*В скобках — данные труб диаметром 1020 мм.
Табл. 2. — Технико-экономические показатели сверхмощных газопроводов
Показатели | Диаметры газопроводов, мм | |||
1220 | 1420 | 2520 | 2520 | |
Производительность | 1,6 | 2,37 | 5,94 | 10,5 |
Капиталовложения | 1,25 | 1,71 | 3,82 | 6,15 |
Металловложения | 1,42 | 1,95 | 4,0 | 6,13 |
Удельные капиталовложения | 0,89 | 0,82 | 0,68 | 0,59 |
Удельные металловложения | 0,9 | 0,82 | 0,67 | 0,58 |
Лит.: Яблонский В. С., Белоусов В. Д., Проектирование нефтегазопроводов, М., 1959; Ходанович И., Е., Аналитические основы проектирования и эксплуатации магистральных газопроводов, М., 1961; Справочник по транспорту горючих газов, М., 1962; Боксерман Ю. И., Пути развития новой техники в газовой промышленности СССР, М., 1964.
Ю. И. Боксерман, Б. Л. Кривошеий.
Важнейшие магистральные газопроводы СССР.
Газопроницаемость
Газопроница'емость, свойство твёрдого тела, обусловливающее прохождение газа через тело при наличии перепада давления. В зависимости от структуры твёрдого тела и величины перепада давления различают три основных типа Г.: диффузионный поток, молекулярную эффузию, ламинарный поток.
Диффузионный поток определяет Г. при отсутствии в твёрдом теле пор (например, Г. полимерных плёнок или покрытий). В этом случае Г. складывается из растворения газа в пограничном слое тела, диффузии его через тело и выделения газа с др. стороны тела.
Молекулярной эффузией называют Г. через систему пор, диаметр которых мал по сравнению со средней длиной свободного пробега л молекул газа (при давлении 10-3 —10-4мм рт. ст., 1 мм рт. cm. = 133,322 н/м2 ).