خط الأنابيب ( Pipeline )
☰ جدول المحتويات
 |
خط أنابيب المنتجات النفطية ينقل عدة منتجات في وقت واحد بوساطة عملية تعرف بعملية الدفعات المستمرة. وتوضح أدوات تحذير وإشارات إرشادية متنوعة، كالحواسيب، ومقاييس الكثافة، أين ينتهي أحد المنتجات وأين يبدأ الآخر. يميز مقياس الكثافة بين المنتجات المختلفة بوساطة وزنها النوعي.خط الأنابيب عبر ألاسكا. يمتد خط الأنابيب عبر ألاسكا بطول 300،1كم وينقل الزيت في منحدر شمالي ألاسكا. |
يتألف العديد من خطوط الأنابيب من مجموعة من أنابيب الفولاذ المتصلة معًا باللِّحام. ولكن، تُصنع الكثير من خطوط أنابيب الغاز والماء من مواد بلاستيكية، مثل البولي إثيلين والبولي فينيل كلوريد، كما تُصنع خطوط الأنابيب أيضًا من الألومنيوم، والخرسانة، والحديد، أو تركيبة من الأسبستوس والإسمنت. وتبنى خطوط أنابيب المياه غالبًا، في صورة أجزاء متصلة معًا بوصلات خاصة مثبتة بحواشٍ تمنع تسرب المياه، أو محابس إحكام السداد التي تمنع تسرب المياه والغاز.
قد يصل طول خط الأنابيب إلى ما يزيد على 4,800كم. وتتراوح أقطار خطوط الأنابيب بين خمسة سنتيمترات و 5 أمتار. وتُدْفن خطوط الأنابيب تحت سطح الأرض على بعد حوالي متر، بينما يُلْقى بعضها الآخر على سطح الأرض أو يوضع على ركائز مثبتة فوق السطح. وتمتد بعض خطوط الأنابيب تحت سطح الماء أو عبر الصحارى، وفوق الجبال أو تحت الأنهار والبحيرات. وتعتبر خطوط الأنابيب من أكفأ وسائل النقل، حيث تنقل كميات كبيرة من المواد بتدفق مستمر مباشر من المصدر إلى المستهلك. ويمكن لخط أنابيب طوله 1,000كم وقطره 100سم نقل حوالي مليون برميل من النفط في اليوم. ورغم ارتفاع تكاليف إنشاء خطوط الأنابيب، إلا أنها تعتبر نسبيًا رخيصة التشغيل والصيانة. وتُستخدم خطوط الأنابيب في توزيع الوقود لإنتاج الطاقة، وبصفة رئيسية النفط ومنتجاته، والغاز الطبيعي أكثر من أي وسيلة أخرى.
أنواع خطوط الأنابيب
توجد ثلاثة أنواع رئيسية من خطوط الأنابيب: 1ـ خطوط أنابيب الغاز 2ـ خطوط أنابيب السائل 3ـ خطوط أنابيب المواد الجامدة.
خطوط أنابيب الغاز:
تنقل هذه الخطوط بصفة أساسية الغاز الطبيعي. وتوجد مجموعة من الأنابيب تعرف بأنابيب التجميع تنقل الغاز من الآبار إلى وحدات معالجة الغاز، وبعد ذلك، يرسل الغاز المُعالَج في خطوط الأنابيب إلى المدن والقرى الكبرى والصغرى. ويصل الغاز إلى المستهلكين خلال شبكة خطوط التوزيع. وخطوط توزيع الغاز نوعان: خطوط الأنابيب الرئيسية للخدمة وخطوط الأنابيب الفردية للخدمة. خطوط الأنابيب الرئيسية كبيرة ومتصلة بخطوط أنابيب النقل، بينما تكون خطوط أنابيب الخدمات الفردية أصغر ومتفرعة من الخطوط الرئيسية. وتحمل خطوط الخدمات الفردية الوقود الذي تسوِّقه شركات الخدمة العامة إلى المنازل، والمكاتب، والمصانع، وأي مستهلكين آخرين.خطوط أنابيب السائل:
تقوم هذه الخطوط بصفة أساسية بنقل زيت النفط والمنتجات النفطية، والماء. وتقوم خطوط أنابيب التجميع، في عملية نقل النفط، بنقل الزيت من الآبار المنتجة إلى خطوط الأنابيب الرئيسية. وتنقل بعض الخطوط الزيت مباشرة إلى مصافي تكرير النفط، وبعضها الآخر ينقله إلى أرصفة تحميل السفن ليُنقل إلى المصافي بوساطة ناقلات النفط، والقوارب المسطحة، أو عربات السكك الحديدية، أو الشاحنات أو عربات الشحن. وتستخدم المصافي زيت النفط في إنتاج البترول وزيوت التشحيم والمنتجات النفطية الأخرى التي تنقله إلى مناطق البيع خلال خطوط أنابيب نقل المنتجات.تجلب خطوط أنابيب نقل المياه الماء إلى المدن الكبيرة والصغيرة من الخزانات أو أماكن التخزين، أو الآبار، أو البحيرات، أو مصادر أخرى. ثم يتدفق الماء بعد ذلك في خطوط أنابيب التوزيع خلال خطوط أنابيب رئيسية وخطوط الخدمة الفردية التي تصل إلى كل بناية في المجمعات السكنية. وتقوم الأنابيب داخل كل بناية بتوزيع الماء على الصنابير ودورات المياه والتوصيلات الصحية الأخرى. وتحمل شبكة خطوط أنابيب أخرى مياه النفايات والصرف الصحي. كما تنقل خطوط أنابيب المياه الماء للاستخدامات الصناعية، كما في أنظمة الري وعمليات التعدين.
خطوط أنابيب المواد الجامدة:
تُنْقَل معظم المواد الجامدة على هيئة مخاليط سائلة رقيقة القوام. والمخاليط السائلة خليط من السائل وجسيمات المواد الجامدة ناعمة الطحن. وتشمل هذه المخاليط كلاً من: الفحم الحجري والماء، وخام الحديد والماء، والحجر الجيري والماء، والفحم الحجري والزيت. وهي تتدفق مثل السوائل. وخطوط أنابيب نقل المخاليط تشبه خطوط أنابيب السوائل.كما تنقل خطوط أنابيب المواد الجامدة مواد معينة كنشارة الخشب والقمح بدفع الهواء المتدفق خلال شبكة الخطوط.
كيفية عمل خطوط الأنابيب
تستخدم خطوط الأنابيب ضغطًا مرتفعًا جدًا لنقل المواد المحمولة خلالها. ويتراوح هذا الضغط عادة بين 3 و140 وحدة ضغط جوي في بداية خط الأنابيب. ويعمل الضغط العالي على تحريك الغاز الطبيعي بسرعة تصل إلى حوالي 24كم في الساعة، بينما تصل سرعة السوائل والمخاليط رقيقة القوام إلى حوالي 3 إلى 8كم في الساعة.
عندما تتحرك المادة خلال خط الأنابيب، ينخفض الضغط الذي يدفعها بسبب احتكاك المادة بجدران الأنبوب، ولهذا، تحتاج المادة المنقولة إلى تقوية الطاقة كل 50 إلى 250كم تقريبًا للمساعدة على الدفع على طول الأنبوب. ويُحصل على هذه الطاقة من محطات الضخ التابعة لخطوط أنابيب نقل السوائل والمخاليط. ويُنظم تدافع المواد خلال خط الأنابيب أيضًا بوساطة صمامات تحكُّم على طول طريق امتداد خط الأنابيب.
يمكن نقل العديد من المواد في نفس الوقت بوساطة خطوط الأنابيب التي تنقل المنتجات النفطية، حيث تُضخ المواد المختلفة خلال الخط واحدة تلو الأخرى على دفعات بطول أدنى يتراوح بين 25 و35كم. ويترتب نقل المواد بطريقة تسمح بفصل المواد ذات القيمة الأكثر عن المواد الأقل قيمة، ويساعد هذا الترتيب على تخفيض أية أضرار قد تنتج عن امتزاج بعض المنتجات ببعضها. ويحدد مقياس الكثافة، بالقرب من طرف أو نهاية خط الأنابيب، الحد الفاصل بين المنتجات بقياس الاختلافات في أوزانها النوعية.
يتم فحص خطوط الأنابيب بصفة مستمرة لاكتشاف التسربات والأضرار التي قد تسببها الظروف الجوية مثل انخفاض درجة الحرارة ووصولها إلى حالة التجمد، والأمطار الغزيرة، وتعرية التربة، كما توضع علامات على مواقع الأنابيب المدفونة تحت سطح التربة لمنع الأضرار الناتجة عن أية مشاريع إنشائية مستقبلية. ويساعد تغليف الأنابيب بالقار، أو ببعض المواد الأخرى، على حماية خطوط الأنابيب وتقليل الأضرار البيئية التي قد يسببها كسر الخط. وفي معظم الحالات، تستعيد الأرض التي حُفرت أثناء إنشاء خطوط الأنابيب قوتها في غضون ثلاث أو خمس سنوات.
يرى الكثير من الناس أن خطوط الأنابيب يجب ألا توضع في بعض المناطق المعينة. وقد حارب المحافظون على البيئة لسنوات عدة لمنع إنشاء خط لأنابيب النفط عبر ألاسكا في الولايات المتحدة الأمريكية وهو الخط الذي افتتح عام 1977م. وكانت حجتهم أن خط الأنابيب وحرارة الزيت المنقول عبره يمكنهما قلب التوازن البيئي الهش والحسَّاس للأرض المتجمدة. ولقد عارض بعض المحافظين على البيئة إنشاء خط أنابيب المخاليط في غربي الولايات المتحدة الأمريكية، حيث اعتقدوا أن مصادر المياه المحدودة في الأقاليم أهم بكثير للأغراض الزراعية من استخدامها في خطوط الأنابيب.
خطوط الأنابيب الرئيسية في العالم
 |
خط الأنابيب عبر ألاسكا.يمتد خط الأنابيب عبر ألاسكا بطول 1,300كم وينقل الزيت في منحدر شمالي ألاسكا. |
وفي السودان ينقل خط الأنابيب النفط لمسافة 1,610كم من حقول النفط في جنوب غرب البلاد إلى ميناء بشائر على البحر الأحمر.
لدى روسيا واحد من أطول خطوط الأنابيب في العالم، وهو خط أنابيب الصداقة الذي ينقل الزيت لمسافة حوالي 4,000كم من جبال الأورال في روسيا إلى جمهورية تشيكيا وألمانيا والمجر وسلوفاكيا. ويوجد خط آخر بطول أكثر من 6,400كم ينقل الغاز الطبيعي من غربي سيبريا إلى النمسا، وألمانيا، وبلجيكا، وهولندا، وفرنسا، وإيطاليا. ويحمل خط أنابيب جنوبي أوروبا الزيت لمسافة حوالي 800كم من لافيرا بفرنسا إلى كارلزيو بألمانيا.
وفي الصين، تتصل حقول بترول منشوريا بكنهوانجداو ـ ميناء على البحر الأصفر ـ بخط أنابيب طوله 1,150كم. وفي أستراليا، القارة الأكثر جفافًا في العالم، عدة خطوط أنابيب تنقل المياه لمسافات طويلة من السدود الصغيرة والأنهار إلى المدن الكبيرة والصغيرة التي لا يتوافر فيها إلا القليل من الماء محليًّا.
يوجد في غربي أستراليا، على سبيل المثال، خط أنابيب بطول حوالي 560كم ينقل المياه من سد موندارنج بالقرب من بيرث إلى مدن تعدين الذهب في كولجاردي وكالجورلي. ويوجد في جنوبي أستراليا خط أنابيب آخر بطول حوالي 360كم ينقل الماء من مورجان ـ مدينة على نهر موراي ـ إلى وايالا، وهي بلدة يقل فيها معدل الأمطار السنوي عن 250ملم.
في أستراليا خطوط أنابيب مهمة لنقل الغاز الطبيعي، وعلى سبيل المثال، هناك خط أنابيب بطول 1,300كم لنقل الغاز الطبيعي من شمال غربي الجرف القاري إلى بيرث. ويوجد في كوينزلاند خط أنابيب آخر بطول 350كم لنقل الغاز الطبيعي من روما إلى برزْبين. وفي فكتوريا خط أنابيب بطول 174كم لنقل الغاز الطبيعي من مضيق باس إلى ملبورن كما يوجد في جنوبي أستراليا خط أنابيب لنقل الغاز الطبيعي من حوض نهر كوبر إلى أديليد وسيدني.
تتوافر في الولايات المتحدة الأمريكية شبكة مترامية الأطراف من خطوط الأنابيب التي تقطع الولايات المتحدة في جميع الاتجاهات. وينقل واحد من أطول خطوط الأنابيب الغاز الطبيعي من باتون روج بولاية لويزيانا إلى بتسبيرج وبنسلفانيا وفيلادلفيا ومدينة نيويورك، ويبلغ طوله حوالي 3,200كم. وله خطوط فرعية يصل طولها إلى حوالي 13,000كم. ولقد أنشئ خط الأنابيب عبر ألاسكا للمساعدة في التغلب على مشكلة انخفاض مخزون ألاسكا الضخم من النفط. ويمتد خط الأنابيب عبر ألاسكا بطول 1,300كم من برودهو على المحيط القطبي في الشمال إلى فالديز على الشاطئ الجنوبي لألاسكا.
نبذة تاريخية
أنشئ أول خط أنابيب ذي أهمية تاريخية كجزء من نظام توزيع المياه في روما القديمة. وكان طوله يزيد على 612كم، ومن المحتمل أنه كان ينقل نحو 1,200,000,000 لتر من الماء يوميًا. وقد بُني خط الأنابيب هذا بطريقة تسمح لقوة الجاذبية بنقل الماء في نظام التوزيع. وفي 1582م، رُكِّبت أول المضخات لخطوط الأنابيب في نظام مياه مدينة لندن. وفي القرن التاسع عشر الميلادي، بدأت خطوط الأنابيب تصبح جزءًا مهمًا لأنظمة توزيع المياه في العديد من البلدان المتطورة صناعيًا.
وقد نمت صناعة خط الأنابيب بسرعة بعد تطوير الأنبوب عديم الحواف الملحوم كهربائيًا وذلك في عشرينيات القرن العشرين الميلادي. ويتميز هذا الأنبوب بأنه أقوى من الأنواع السابقة، كما يمكنه نقل مواد عند ضغوط أعلى، وبالتالي، بكميات أكبر. وساعد ذلك الأنبوب شركات الغاز والزيت على بناء خطوط أنابيب مجدية اقتصاديًا بطول يفوق 1,600كم. وفي الوقت الحاضر، تقوم هذه الخطوط بنقل النفط والغاز من مناطق الإنتاج الرئيسية إلى المصافي ومراكز التوزيع.
★ تَصَفح أيضًا: الفحم الحجري ؛ الغاز ؛ الري ؛ النفط ؛ الماء ؛ الأنابيب.