Юный техник, 2004 № 03
Шрифт:
ОТКУДА БЕРЕТСЯ МЕТАН? Раньше полагали, что запасы природного газа метана связаны преимущественно с нефтяными залежами. Однако пять лет назад российские и швейцарские геологи открыли скопления природного газа в подземных горизонтах, где нефти мало, но циркулируют горячие солевые растворы. Наталья Верховцева, доктор биологических наук из МГУ им. Ломоносова, полагает, что горючий газ выделяют архебактерии, живущие в подземных водах. Это подтверждают исследования пластовых вод, взятых из Воротиловской глубокой скважины под Нижним Новгородом. В образцах, взятых с глубин от полутора до четырех с половиной километров, специалисты обнаружили архебактерии, выделяющие метан. Они живут при температуре от 30 до 80 градусов Цельсия в растворах, насыщенных хлоридными и сульфатными солями кальция, натрия и магния.
ВЕСТИ ИЗ ЛАБОРАТОРИЙ
Когда дело — труба
В коммунальном хозяйстве начинается незаметная революция, полагает генеральный директор предприятия «Полимергаз» Владимир ВДОВЕНКО. Металлические трубы постепенно уступают место пластиковым. В чем здесь революция?
НЕПОДВИЖНЫЙ ТРАНСПОРТ
Не знаю, как вам, а мне в свое время было удивительно узнать, что трубопроводы относятся к средствам транспорта. Как же так, неподвижная труба — и вдруг транспорт?
Тем не менее, трубопроводный транспорт ныне относится к наиболее эффективным средствам перемещения газов, жидкостей и даже твердых грузов. Природный газ, нефть или нефтепродукты, оказывается, куда дешевле транспортировать с мест добычи к местам переработки или потребления по трубам, чем, скажем, возить в железнодорожных цистернах или в океанских танкерах. Более того, по трубам пробовали перемещать и твердые грузы. Например, железную руду, измельченную в порошок, или уголь, перемешанный с водой, оказывается, тоже можно беспрепятственно транспортировать по трубам на десятки, а то и сотни километров.
В экспериментальном порядке по трубам также пересылают контейнеры с почтой, бытовым мусором или, скажем, с зерном. В прошлом и позапрошлом векам по трубопроводам пытались пускать даже пассажирские составы, которые отличались от обычного метро тем, что с места на место их перегоняли потоки сжатого воздуха.
НА СМЕНУ МЕТАЛЛУ
И все же сейчас подавляющее большинство трубопроводов используется в системе жилищно-коммунального хозяйства. Горячая и холодная вода, бытовой газ — все это подается по трубам.
До недавнего времени считалось, что лучшим материалом для трубопроводов в этом случае является металл — сталь или на худой конец чугун. Между тем, скажем, металлическая труба горячего водоснабжения в условиях средней полосы России работает 6 — 10 лет. Даже этот срок трубы выдерживают лишь в том случае, если они защищены от электрокоррозии. В противном случае менять их приходится в 2–3 раза чаще. В итоге, скажем, только по столице ежегодно роют порядка 10 000 котлованов для замены и починки прорванных трубопроводов.
В общем, вопрос, какими именно должны быть трубы, чтобы служили нам как можно дольше, — один из самых актуальных на сегодняшний день.
По России в эксплуатации находится примерно 1,5 млн. км тепловых сетей. Ежегодно тратится 3–4 млрд. рублей только на их ремонт. Причем с модернизацией коммуникаций мы отстали уже примерно на полвека от ведущих стран мира. И дело во многих городах страны дошло уже до того, что не сегодня, так завтра все эти сети выйдут из строя вообще. В общем, трубопроводы надо срочно менять. Причем необходимо, чтобы для их ремонта и восстановления использовались те материалы и технологии, которые бы позволили не возвращаться к этой проблеме лет 10–20. Пусть трубопроводы послужат нам и нашим потомкам хотя бы полвека.
Таким образом, основа нашей стратегии — использование труб из новых, полимерных, материалов. При этом используются как чисто полимерные, так и композитные трубы. Кроме того, специалистам известны еще армированные трубы. Это когда внутри пластиковой трубы для прочности прокладывают еще и металлическую арматуру. Именно такие трубы вытеснят стальные и чугунные даже из магистральных трубопроводов. Ведь в нашей стране уже налажен выпуск пластиковых труб диаметром до 2 м. Внутри такого трубопровода можно ходить, не сгибаясь.
Вот какие трубы выпускает сегодня наша промышленность.
Предприятие «Бородино-Пласт» выпускает пластиковые трубы даже двухметрового диаметра.
Труба внутри трубы. Трубопровод в «шубе» позволяет экономить немалое количество тепла.
ИНЖЕНЕРНЫЕ ХИТРОСТИ
Прокладывать же пластмассовые трубы оказывается проще, чем металлические. Поскольку пластик не боится коррозии, то новые трубы можно класть прямо в траншею, не зачищая ржавчину, не обматывая их специальной изоляцией. Разве что трубы горячего водоснабжения имеет смысл покрыть дополнительной «шубой» из пенополиуретана, чтобы не обогревать без толку грунт.
Свариваются участки трубопровода между собой тоже проще, чем металлические. Как известно, тот же полиэтилен в бытовых условиях легко сваривается паяльником или иным нагретым предметом. При этом не нужен ни флюс, ни специальные электроды. Поэтому разработать сварочные автоматы для пластиковых трубопроводов оказалось куда проще, чем для стальных. И работают они надежнее, качественнее и быстрее. А энергии потребляют меньше. Ведь пластик достаточно нагреть до температуры 100–200 °C, в то время как металл приходится разогревать до 800 — 1000 °C.
На новых трубопроводах легче удалось решить и такую кардинальную проблему, как реконструкция изношенных сетей без их вскрытия. Обычно при этом внутрь старой стальной трубы вводится полиэтиленовая чуть меньшего диаметра. А затем в промежуток между трубами закачивается пластик в жидком состоянии. Он полимеризуется и дополнительно герметизирует трубопровод.
На схеме показаны основные этапы строительства подземных коммуникаций методом горизонтального направленного бурения. Таким образом удается без дополнительных хлопот прокладывать трубопроводы даже в твердом грунте.