กลับไปหน้าบทความ

อ่าน 19 นาที

ท่อส่ง

ท่อ ส่ง เป็นระบบ ท่อ สำหรับ การขนส่ง ของเหลวหรือก๊าซในระยะทางไกล โดยทั่วไปไปยังพื้นที่ตลาดเพื่อการบริโภค [ 1 ]...

ท่อส่ง

ท่อ HDPEในพื้นที่เหมืองแร่แห่งหนึ่งในออสเตรเลีย

ท่อส่งเป็นระบบท่อ สำหรับ การขนส่งของเหลวหรือก๊าซในระยะทางไกล โดยทั่วไปไปยังพื้นที่ตลาดเพื่อการบริโภค [ 1 ]ชุดข้อมูลอุตสาหกรรมระบุว่าความยาวของเครือข่ายท่อส่งหลัก/ท่อส่งผ่านทั่วโลกจะอยู่ที่ประมาณ 2.19 ล้านกิโลเมตรภายในปี 2025 โดยอเมริกาเหนือคิดเป็นประมาณ 44% สหรัฐอเมริกามี 65% รัสเซียมี 8% และแคนาดามี 3% ดังนั้น 76% ของท่อส่งทั้งหมดจึงอยู่ในสามประเทศนี้[ 2 ]คุณลักษณะหลักของมลพิษจากท่อส่งเกิดจากการกัดกร่อนและการรั่วไหล[ 3 ]

ตัวเลขจากการสำรวจทั่วโลก ของPipeline and Gas Journalระบุว่ามีท่อส่งก๊าซและของเหลวที่วางแผนและกำลังก่อสร้างอยู่ 118,623 ไมล์ (190,905 กม.) โดยในจำนวนนี้ 88,976 ไมล์ (143,193 กม.) เป็นโครงการที่อยู่ในขั้นตอนการวางแผนและการออกแบบ และ 29,647 ไมล์ (47,712 กม.) เป็นท่อส่งก๊าซและของเหลวที่อยู่ในขั้นตอนการก่อสร้างต่างๆ ท่อส่งก๊าซและของเหลวใช้ขนส่งของเหลวและก๊าซ และสารใดๆ ที่มีความเสถียรทางเคมีสามารถส่งผ่านท่อส่งก๊าซและของเหลวได้[ 4 ]

ท่อส่งมีไว้สำหรับการขนส่งปิโตรเลียมดิบและกลั่น เชื้อเพลิงเช่น น้ำมัน ก๊าซธรรมชาติ และเชื้อเพลิงชีวภาพ และของเหลวอื่นๆ รวมถึงสิ่งปฏิกูลสารละลาย น้ำ เบียร์น้ำร้อนหรือไอน้ำสำหรับระยะทางสั้นๆ และแม้แต่ ระบบ นิวแมติกที่ช่วยให้เกิดแรงดันดูดเพื่อการทำงานที่เป็นประโยชน์และในการขนส่งวัตถุที่เป็นของแข็ง[ 5 ] ท่อส่งมีประโยชน์สำหรับการขนส่งน้ำดื่มหรือ น้ำเพื่อ การชลประทานในระยะทางไกลเมื่อจำเป็นต้องขนส่งข้ามเนินเขาหรือในกรณีที่คลองหรือทางน้ำไม่เหมาะสมเนื่องจากการพิจารณาเรื่องการระเหยมลพิษหรือผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม

ท่อส่ง น้ำมันทำจากท่อเหล็กหรือ พลาสติก ซึ่งมักจะฝังอยู่ใต้ดิน น้ำมันจะถูกส่งผ่านท่อโดยสถานีสูบน้ำ ตามแนวท่อ ก๊าซธรรมชาติ (และเชื้อเพลิงก๊าซที่คล้ายกัน) จะถูกอัดความดันให้กลายเป็นของเหลวที่เรียกว่า ของเหลวก๊าซธรรมชาติ (NGLs) [ 6 ]ท่อส่งก๊าซธรรมชาติสร้างจากเหล็กกล้าคาร์บอนการขนส่งไฮโดรเจนผ่านท่อส่งคือการขนส่งไฮโดรเจนผ่านท่อ ท่อส่งเป็นหนึ่งในวิธีการขนส่งวัสดุที่ปลอดภัยที่สุดเมื่อเทียบกับถนนหรือทางรถไฟ ดังนั้นในสงคราม ท่อส่งจึงมักเป็นเป้าหมายของการโจมตีทางทหาร[ 7 ]

น้ำมันและก๊าซธรรมชาติ

อุปกรณ์ปล่อย/รับ " หมู " (หมายถึงอุปกรณ์ที่ใช้สำหรับทำความสะอาดท่อส่งก๊าซธรรมชาติ) ในประเทศสวิตเซอร์แลนด์

ท่อส่ง น้ำมันดิบแห่งแรกสร้างขึ้นโดยสมาคมขนส่งน้ำมัน (Oil Transport Association) ซึ่งสร้างท่อเหล็กดัดขนาด 2 นิ้ว (51 มม.) ยาว 6 ไมล์ (9.7 กม.) จากแหล่งน้ำมันในรัฐเพนซิลเวเนียไปยังสถานีรถไฟในออยล์ครีกในช่วงทศวรรษ 1860 ส่วนท่อส่งน้ำมันใต้น้ำ ขนาดใหญ่ชุดแรกๆ สร้างขึ้นข้ามช่องแคบอังกฤษในปี 1944 ระหว่างปฏิบัติการพลูโต (Operation Pluto ) ซึ่งคาดว่าคิดเป็น 8 เปอร์เซ็นต์ของผลิตภัณฑ์ปิโตรเลียมทั้งหมดที่ฝ่ายสัมพันธมิตรใช้ในแนวรบด้านตะวันตกระหว่างการยกพลขึ้นบกที่นอร์มังดีจนถึงสิ้นสุดสงครามโลกครั้งที่สอง

โดยทั่วไปแล้วท่อส่งเป็นวิธีที่ประหยัดที่สุดในการขนส่งน้ำมันผลิตภัณฑ์น้ำมันกลั่นหรือก๊าซธรรมชาติ ปริมาณมาก ทางบก ตัวอย่างเช่น ในปี 2557 การขนส่งน้ำมันดิบทางท่อส่งมีต้นทุนประมาณ 5 ดอลลาร์ต่อบาร์เรล ในขณะที่การขนส่งทางรถไฟมีต้นทุนประมาณ 10 ถึง 15 ดอลลาร์ต่อบาร์เรล[ 8 ]การขนส่งทางรถบรรทุกมีต้นทุนที่สูงกว่าเนื่องจากต้องใช้แรงงานเพิ่มเติม การจ้างงานในท่อส่งที่สร้างเสร็จแล้วคิดเป็นเพียง "1% ของอุตสาหกรรมการขนส่งทางรถบรรทุก" [ 9 ]

ในสหรัฐอเมริกา น้ำมันดิบและผลิตภัณฑ์ปิโตรเลียม 70% ถูกขนส่งทางท่อ (23% ขนส่งทางเรือ 4% ขนส่งทางรถบรรทุก และ 3% ขนส่งทางรถไฟ) ในแคนาดา ก๊าซธรรมชาติและผลิตภัณฑ์ปิโตรเลียม 97% ถูกขนส่งทางท่อ[ 8 ]

ก๊าซธรรมชาติ (และเชื้อเพลิงก๊าซอื่นๆ ที่คล้ายกัน) จะถูกอัดความดันเล็กน้อยให้กลายเป็นของเหลวที่เรียกว่า ของเหลวก๊าซธรรมชาติ (NGLs) โรงงานแปรรูป NGL ขนาดเล็กสามารถตั้งอยู่ในแหล่งน้ำมันได้ เพื่อให้ของเหลวบิวเทนและโพรเพนภายใต้ความดันต่ำ 125 ปอนด์ต่อตารางนิ้ว (860 กิโลปาสคาล) สามารถขนส่งทางรถไฟ รถบรรทุก หรือท่อส่งได้ โพรเพนสามารถใช้เป็นเชื้อเพลิงในแหล่งน้ำมันเพื่อให้ความร้อนแก่สิ่งอำนวยความสะดวกต่างๆ ที่ใช้โดยผู้ขุดเจาะน้ำมัน หรืออุปกรณ์และรถบรรทุกที่ใช้ในแหล่งน้ำมัน ตัวอย่างเช่น โพรเพนจะเปลี่ยนจากก๊าซเป็นของเหลวภายใต้ความดันต่ำ 100 psi บวกหรือลบขึ้นอยู่กับอุณหภูมิ และถูกสูบเข้าไปในรถยนต์และรถบรรทุกที่ความดันต่ำกว่า 125 psi (860 kPa) ที่สถานีบริการน้ำมัน ท่อส่งและรถไฟจะใช้ความดันประมาณสองเท่าในการสูบที่ 250 psi (1,700 kPa)

ส่วนที่ยกสูงขึ้นของระบบท่อส่งน้ำมันทรานส์-อะแลสกา

ระยะทางในการขนส่งโพรเพนไปยังตลาดนั้นสั้นลงมาก เนื่องจาก โรงงาน แปรรูปก๊าซธรรมชาติ หลายพันแห่ง ตั้งอยู่ในหรือใกล้กับแหล่งน้ำมัน บริษัทน้ำมันหลายแห่ง ในแอ่ง บักเคน รัฐนอร์ทดาโคตา มอนแทนา แมนิโทบา และซัสแคตเชวัน แยกก๊าซธรรมชาติเหลว (NGLs) ในแหล่งน้ำมัน ทำให้ผู้ขุดเจาะสามารถขายโพรเพนให้กับผู้ค้าส่งรายย่อยได้โดยตรง ซึ่งเป็นการขจัดอำนาจควบคุมของโรงกลั่นขนาดใหญ่ต่อผลิตภัณฑ์และราคาของโพรเพนหรือบิวเทน

ท่อส่งก๊าซธรรมชาติขนาดใหญ่ล่าสุดที่เริ่มใช้งานในทวีปอเมริกาเหนือคือท่อส่งก๊าซธรรมชาติของบริษัททรานส์แคนาดา ซึ่งทอดยาวขึ้นเหนือข้ามสะพานในภูมิภาคนิอากรา ท่อส่งก๊าซนี้ขนส่งก๊าซจากชั้นหินดินดานมาร์เซลลัสในรัฐเพนซิลเวเนีย และแหล่งก๊าซมีเทนหรือก๊าซธรรมชาติอื่นๆ ที่เชื่อมต่อกัน เข้าสู่รัฐออนแทรีโอของแคนาดา โดยเริ่มดำเนินการในฤดูใบไม้ร่วงปี 2012 และจัดหาก๊าซธรรมชาติคิดเป็น 16 เปอร์เซ็นต์ของปริมาณก๊าซธรรมชาติทั้งหมดที่ใช้ในออนแทรีโอ

ภาพแสดงท่อส่งก๊าซหลักของรัสเซียไปยังยุโรปในปี 2009 การส่งก๊าซผ่านท่อส่งบางส่วนหยุดชะงักหรือกลายเป็นประเด็นถกเถียงหลังจากที่รัสเซียรุกรานยูเครนในปี 2022รวมถึงข้อพิพาทเรื่องก๊าซระหว่างรัสเซียและสหภาพยุโรปในปี 2022ด้วย

ก๊าซธรรมชาติที่ส่งมาจากสหรัฐฯ นี้เข้ามาแทนที่ก๊าซธรรมชาติที่เคยขนส่งไปยังออนแทรีโอจากแคนาดาตะวันตกในรัฐอัลเบอร์ตาและแมนิโทบา ส่งผลให้ค่าใช้จ่ายในการขนส่งผ่านท่อส่งที่รัฐบาลควบคุมลดลง เนื่องจากระยะทางจากแหล่งก๊าซไปยังผู้บริโภคสั้นลงอย่างมาก เพื่อหลีกเลี่ยงความล่าช้าและกฎระเบียบของรัฐบาลสหรัฐฯ ผู้ผลิตน้ำมันรายเล็ก รายกลาง และรายใหญ่จำนวนมากในนอร์ทดาโคตาจึงตัดสินใจสร้างท่อส่งน้ำมันไปทางเหนือสู่แคนาดาเพื่อเชื่อมต่อกับท่อส่งน้ำมันของแคนาดาที่ขนส่งน้ำมันจากตะวันตกไปตะวันออก วิธีนี้ช่วยให้ผู้ผลิตน้ำมันในแหล่งน้ำมัน Bakken Basin และ Three Forks สามารถเจรจาต่อรองราคาน้ำมันได้สูงขึ้น เนื่องจากพวกเขาจะไม่ถูกจำกัดอยู่แค่ตลาดค้าส่งแห่งเดียวในสหรัฐฯ ระยะทางจากแหล่งน้ำมันที่ใหญ่ที่สุดในนอร์ทดาโคตา ที่เมืองวิลลิสตัน รัฐนอร์ทดาโคตาไปยังชายแดนแคนาดา-สหรัฐฯ และแมนิโทบามี ระยะทางเพียงประมาณ 85 ไมล์ หรือ 137 กิโลเมตรเท่านั้น กองทุนรวมและกิจการร่วมค้าเป็นผู้ลงทุนรายใหญ่ที่สุดในท่อส่งน้ำมันและก๊าซใหม่ ในฤดูใบไม้ร่วงปี 2012 สหรัฐอเมริกาเริ่มส่งออกโพรเพนไปยังยุโรป ซึ่งรู้จักกันในชื่อ LPG เนื่องจากราคาขายส่งที่นั่นสูงกว่าในอเมริกาเหนือมาก นอกจากนี้ ปัจจุบันกำลังมีการก่อสร้างท่อส่งจากนอร์ทดาโคตาไปยังอิลลินอยส์ ซึ่งรู้จักกันทั่วไปในชื่อท่อส่งดาโคตาแอ็ก เซ ส[ 10 ]

เมื่อมีการสร้างท่อส่งน้ำมันในอเมริกาเหนือมากขึ้น การส่งออก LNG โพรเพน บิวเทน และผลิตภัณฑ์ก๊าซธรรมชาติอื่นๆ ก็เพิ่มมากขึ้นในทั้งสามชายฝั่งของสหรัฐอเมริกา เพื่อให้เห็นภาพชัดเจน การผลิตน้ำมันในภูมิภาคบักเคนของนอร์ทดาโคตาเติบโตขึ้นถึง 600% ตั้งแต่ปี 2007 ถึง 2015 [ 11 ]บริษัทน้ำมันในนอร์ทดาโคตาขนส่งน้ำมันจำนวนมหาศาลโดยใช้รถไฟบรรทุกน้ำมัน เนื่องจากสามารถส่งน้ำมันไปยังตลาดที่ให้ราคาดีที่สุดได้ และสามารถใช้รถไฟเพื่อหลีกเลี่ยงท่อส่งน้ำมันที่แออัดเพื่อส่งน้ำมันไปยังท่อส่งอื่นเพื่อให้ส่งน้ำมันไปยังตลาดได้เร็วขึ้น หรือไปยังโรงกลั่นน้ำมันที่พลุกพล่านน้อยกว่า อย่างไรก็ตาม ท่อส่งน้ำมันเป็นวิธีการขนส่งที่ถูกกว่าเมื่อพิจารณาจากปริมาณ

บริษัท Enbridge ในแคนาดากำลังยื่นขออนุญาตเปลี่ยนทิศทางท่อส่งน้ำมันที่วิ่งจากตะวันออกไปตะวันตก (สาย 9) และขยายท่อส่งน้ำมันดังกล่าวเพื่อใช้ขนส่งน้ำมันดิบบิทูเมนจากแคนาดาตะวันตกไปทางตะวันออก[ 12 ]จากเดิมที่มีกำลังการผลิต 250,000 บาร์เรลเทียบเท่าต่อวัน ท่อส่งน้ำมันนี้จะถูกขยายให้มีกำลังการผลิตระหว่าง 1.0 ถึง 1.3 ล้านบาร์เรลต่อวัน โดยจะนำน้ำมันจากแคนาดาตะวันตกไปยังโรงกลั่นในออนแทรีโอ มิชิแกน โอไฮโอ เพนซิลเวเนีย ควิเบก และนิวยอร์กภายในต้นปี 2014 นอกจากนี้ นิวบรันสวิกจะทำการกลั่นน้ำมันดิบจากแคนาดาตะวันตกบางส่วน และส่งออกน้ำมันดิบและน้ำมันกลั่นบางส่วนไปยังยุโรปจากท่าเรือขนถ่ายน้ำมัน ULCC ในทะเลลึก

แม้ว่าจะสามารถสร้างท่อส่งใต้ทะเลได้ แต่กระบวนการดังกล่าวต้องใช้ต้นทุนและเทคนิคสูง ดังนั้นน้ำมันส่วนใหญ่ในทะเลจึงถูกขนส่งโดยเรือบรรทุกน้ำมันในทำนองเดียวกัน การขนส่งก๊าซธรรมชาติในรูปของ LNG มักจะคุ้มค่ากว่าในเชิงเศรษฐกิจ อย่างไรก็ตาม จุดคุ้มทุนระหว่าง LNG กับท่อส่งจะขึ้นอยู่กับปริมาณก๊าซธรรมชาติและระยะทางที่ขนส่ง[ 13 ]

การเติบโตของตลาด

ท่อส่งก๊าซในพื้นที่แห้งแล้งของเมืองอันโตฟาแกสต้า ประเทศชิลี

ขนาดตลาดสำหรับการก่อสร้างท่อส่งน้ำมันและก๊าซมีการเติบโตอย่างมหาศาลก่อนภาวะเศรษฐกิจตกต่ำในปี 2551 หลังจากที่ชะลอตัวลงในปี 2552 ความต้องการการขยายและปรับปรุงท่อส่งก็เพิ่มขึ้นในปีถัดมาเนื่องจากการผลิตพลังงานเพิ่มขึ้น[ 14 ]ภายในปี 2555 ท่อส่งในอเมริกาเหนือเกือบ 32,000 ไมล์ (51,000 กม.) อยู่ระหว่างการวางแผนหรือก่อสร้าง[ 15 ]เมื่อท่อส่งมีข้อจำกัด ตัวเลือกการขนส่งผลิตภัณฑ์ทางท่อเพิ่มเติมอาจรวมถึงการใช้สารลดแรงเสียดทาน หรือการขนส่งผลิตภัณฑ์ทางรถบรรทุกหรือทางรถไฟ

การก่อสร้างและการดำเนินงาน

ท่อส่งน้ำมันทำจากท่อเหล็กหรือ พลาสติก ที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางภายในโดยทั่วไปตั้งแต่ 4 ถึง 48 นิ้ว (100 ถึง 1,220 มม.) ท่อส่วนใหญ่มักจะฝังอยู่ที่ระดับความลึกประมาณ 3 ถึง 6 ฟุต (0.91 ถึง 1.83 ม.) เพื่อป้องกันท่อจากการกระแทกการเสียดสีและการกัดกร่อนจึงมีการใช้วิธีการต่างๆ มากมาย ซึ่งอาจรวมถึงการหุ้มด้วยไม้ (แผ่นไม้) การเคลือบด้วยคอนกรีต แผ่นป้องกันหิน โพ ลีเอทิลีนความหนาแน่นสูงการรองด้วยทรายนำเข้า แคโทดเสียสละ และเครื่องรอง[ 16 ]

น้ำมันดิบมีปริมาณพาราฟินแวกซ์ ที่แตกต่างกัน และในสภาพอากาศที่หนาวเย็น อาจเกิดการสะสมของแวกซ์ภายในท่อส่งได้ บ่อยครั้งที่ท่อส่งเหล่านี้จะได้รับการตรวจสอบและทำความสะอาดโดยใช้ " pigging " ซึ่งเป็นการใช้เครื่องมือที่เรียกว่า "pigs" เพื่อดำเนินการบำรุงรักษาต่างๆ บนท่อส่ง เครื่องมือเหล่านี้ยังรู้จักกันในชื่อ "scrapers" หรือ "Go-devils" "Smart pigs" (หรือที่รู้จักกันในชื่อ "intelligent" หรือ "intelligence" pigs) ใช้เพื่อตรวจจับความผิดปกติในท่อ เช่น รอยบุบ การสูญเสียโลหะที่เกิดจากการกัดกร่อน การแตกร้าว หรือความเสียหายทางกลอื่นๆ[ 17 ]เครื่องมือเหล่านี้จะถูกปล่อยจากสถานีปล่อย pig และเดินทางผ่านท่อส่งไปยังสถานีปลายทางเพื่อรับที่สถานีอื่นๆ ที่อยู่ด้านล่าง ไม่ว่าจะเป็นการทำความสะอาดคราบแวกซ์และวัสดุที่อาจสะสมอยู่ภายในท่อ หรือการตรวจสอบและบันทึกสภาพของท่อ

สำหรับก๊าซธรรมชาติ ท่อส่งก๊าซทำจากเหล็กกล้าคาร์บอนและมีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางแตกต่างกันไปตั้งแต่ 2 ถึง 60 นิ้ว (51 ถึง 1,524 มิลลิเมตร) ขึ้นอยู่กับประเภทของท่อส่ง ก๊าซจะถูกอัดแรงดันโดยสถานีอัดก๊าซและไม่มีกลิ่นเว้นแต่จะผสมกับสารให้กลิ่นเมอร์แคปแทนตามที่หน่วยงานกำกับดูแลกำหนด

แอมโมเนีย

ท่อส่งแอมโมเนียที่ยาวที่สุดในโลก จากรัสเซียสู่ยูเครน

จนกระทั่งได้รับความเสียหายระหว่างการรุกรานยูเครนของรัสเซีย [ 18 ]ท่อส่งแอมโมเนีย Transammiak ระหว่าง รัสเซียและยูเครนเป็นท่อส่งแอมโมเนียที่ยาวที่สุดในโลก โดยมีความยาว 2,500 กิโลเมตร [ 19 ] ซึ่งเชื่อมต่อ โรงงาน TogliattiAzot ในรัสเซียกับ ท่าเรือส่งออกOdesa ใน ทะเลดำ ของ ยูเครน  

แอลกอฮอล์เป็นเชื้อเพลิง

มีการใช้ท่อส่งเพื่อขนส่งเอทานอลในบราซิล และมีโครงการท่อส่งเอทานอลหลายโครงการในบราซิลและสหรัฐอเมริกา[ 20 ]ปัญหาหลักที่เกี่ยวข้องกับการขนส่งเอทานอลทางท่อส่งคือ คุณสมบัติกัดกร่อนและแนวโน้มที่จะดูดซับน้ำและสิ่งสกปรกในท่อส่ง ซึ่งไม่ใช่ปัญหาสำหรับน้ำมันและก๊าซธรรมชาติ[ 20 ] [ 21 ]ปริมาณที่ไม่เพียงพอและความคุ้มค่าเป็นปัจจัยอื่นที่จำกัดการก่อสร้างท่อส่งเอทานอล[ 21 ] [ 22 ]

ในสหรัฐอเมริกา มีการขนส่งเอทานอลผ่านทางท่อในปริมาณน้อยมาก ส่วนใหญ่ขนส่งทางรถไฟ รองลงมาคือรถบรรทุกและเรือบรรทุกสินค้า การขนส่งเอทานอลผ่านทางท่อเป็นวิธีที่เหมาะสมที่สุด แต่เนื่องจากเอทานอลมีคุณสมบัติในการดูดซับน้ำและละลายได้ดี จึงจำเป็นต้องใช้ท่อส่งเฉพาะ หรือต้องมีการทำความสะอาดท่อส่งที่มีอยู่เดิมอย่างมาก

ถ่านหินและแร่

บางครั้งมีการใช้ ท่อส่งสารละลายเพื่อขนส่งถ่านหินหรือแร่จากเหมือง วัสดุที่จะขนส่งจะถูกผสมกับน้ำอย่างใกล้ชิดก่อนที่จะนำเข้าสู่ท่อส่ง และที่ปลายอีกด้านหนึ่ง วัสดุจะต้องถูกทำให้แห้ง ตัวอย่างหนึ่งคือท่อส่งสารละลายยาว 525 กิโลเมตร (326 ไมล์) ซึ่งวางแผนไว้เพื่อขนส่งแร่เหล็กจาก เหมือง Minas-Rio (ผลิตได้ 26.5 ล้านตันต่อปี) ไปยังท่าเรือ Açuในบราซิล[ 23 ]ตัวอย่างที่มีอยู่คือท่อส่งสารละลาย Savage River ยาว 85 กิโลเมตร (53 ไมล์) ในแทสเมเนียประเทศออสเตรเลีย ซึ่งอาจเป็นท่อส่งสารละลายแห่งแรกของโลกเมื่อสร้างเสร็จในปี 1967 ประกอบด้วยสะพานยาว 366 เมตร (1,201 ฟุต) ที่ระดับความสูง 167 เมตร (548 ฟุต) เหนือแม่น้ำ Savage [ 24 ] [ 25 ]

ไฮโดรเจน

การขนส่ง ไฮโดรเจนผ่าน ท่อส่งเป็นส่วนหนึ่งของโครงสร้างพื้นฐานไฮโดรเจนการขนส่งไฮโดรเจนผ่านท่อส่งใช้เพื่อเชื่อมต่อจุดผลิตไฮโดรเจนหรือจุดส่งมอบไฮโดรเจนกับจุดที่มีความต้องการ[ 26 ]ไฮโดรเจนส่วนใหญ่ผลิตขึ้น ณ จุดที่มีความต้องการ โดยมีโรงงานผลิตทางอุตสาหกรรมทุกๆ 50 ถึง 100 ไมล์ (80 ถึง 161 กิโลเมตร) [ 27 ] ท่อส่งไฮโดรเจน ไรน์-รูห์ร ระยะทาง 240 กิโลเมตร (150 ไมล์) ที่สร้าง ขึ้นในปี 1938 ยังคงใช้งานอยู่[ 28 ]ณ ปี 2004 มีท่อส่งไฮโดรเจนแรงดันต่ำในสหรัฐอเมริกา 900 ไมล์ (1,400 กิโลเมตร) และในยุโรป 930 ไมล์ (1,500 กิโลเมตร)

ในท่อเหล็กกล้า ก๊าซไฮโดรเจนสามารถเร่งการเติบโตของรอยแตกเนื่องจากความล้าและลดความเหนียวแตกหักที่เห็นได้ชัดของท่อและรอยเชื่อม ดังนั้นวัสดุจะต้องได้รับการรับรองสำหรับการใช้งานกับไฮโดรเจนโดยใช้เกณฑ์กลศาสตร์การแตกหัก ASME B31.12 [ 29 ]สำหรับท่อและท่อส่งไฮโดรเจนได้กำหนดเส้นทางการรับรองดังกล่าว (เช่น ความเข้มของความเค้นวิกฤตในไฮโดรเจนและข้อมูลการเติบโตของรอยแตกเนื่องจากความล้าที่เป็นทางเลือก) การประเมินล่าสุดเกี่ยวกับท่อ API 5L X70 แสดงให้เห็นถึงการลดลงของความเหนียวที่วัดได้และการเติบโตของรอยแตกที่เร็วขึ้นภายใต้สภาวะไฮโดรเจนผสม ในขณะที่บทวิจารณ์ล่าสุดสรุปการดูดซับ การดักจับ และการบรรเทาไฮโดรเจนโดยเฉพาะสำหรับเหล็กกล้าท่อ[ 30 ] [ 31 ]

น้ำ

ท่อส่งน้ำลอสแอนเจลิสในหุบเขาแอนเทโลป

เมื่อสองพันปีก่อนชาวโรมันโบราณใช้ท่อส่งน้ำ ขนาดใหญ่ เพื่อขนส่งน้ำจากที่สูง โดยสร้างท่อส่งน้ำเป็นส่วนๆ ที่ค่อยๆ ลดระดับลง ทำให้แรงโน้มถ่วงผลักดันน้ำไปจนถึงจุดหมายปลายทาง มีการสร้างท่อส่งน้ำเหล่านี้หลายร้อยแห่งทั่วทั้งยุโรปและที่อื่นๆ และเมื่อรวมกับโรงสีแป้งแล้ว ถือเป็นเส้นชีวิตของจักรวรรดิโรมันชาวจีนโบราณก็ใช้คลองและระบบท่อสำหรับงานสาธารณะเช่นกัน ขันทีใน ราชสำนักราชวงศ์ฮั่นผู้ มีชื่อเสียงอย่าง จางหรัง (เสียชีวิต ค.ศ. 189) เคยสั่งให้วิศวกรปี่หลานสร้างปั๊มโซ่แบบ แท่นสี่เหลี่ยมหลายชุด นอกเมืองหลวงลั่วหยาง [ 32 ] ปั๊มโซ่เหล่านี้ให้บริการพระราชวังและที่พักอาศัยของเมืองหลวง โดยน้ำที่ยกขึ้นโดยปั๊มโซ่จะถูกส่งเข้ามาทางระบบท่อดินเผา[ 32 ] [ 33 ]

ท่อส่งน้ำมีประโยชน์สำหรับการขนส่งน้ำเพื่อการดื่มหรือการชลประทานในระยะทางไกล เมื่อจำเป็นต้องลำเลียงน้ำข้ามเนินเขาหรือในกรณีที่คลองหรือทางน้ำไม่เหมาะสมเนื่องจากข้อควรพิจารณาเกี่ยวกับการระเหยมลพิษหรือผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม

โครงการจัดหาน้ำ Goldfieldsระยะทาง 530 กม. (330 ไมล์) ในรัฐเวสเทิร์นออสเตรเลียซึ่งใช้ท่อขนาด 750 มม. (30 นิ้ว) และสร้างเสร็จในปี พ.ศ. 2446 เป็นโครงการจัดหาน้ำที่ใหญ่ที่สุดในยุคนั้น[ 34 ] [ 35 ]

ตัวอย่างของท่อส่งน้ำที่สำคัญในเซาท์ออสเตรเลียได้แก่ท่อส่งน้ำมอร์แกน-ไวอัลลา (สร้างเสร็จในปี 1944) และ ท่อส่ง น้ำแมนนัม-แอดิเลด (สร้างเสร็จในปี 1955) ซึ่งทั้งสองเป็นส่วนหนึ่งของโครงการสโนวีเมาน์เทนส์ที่ ใหญ่กว่า [ 36 ]

ระบบส่งน้ำสองแห่งในลอสแอนเจลิส รัฐแคลิฟอร์เนีย ได้แก่ ระบบส่งน้ำโอเวนส์แวลลีย์ (สร้างเสร็จในปี 1913) และระบบส่งน้ำลอสแอนเจลิสแห่งที่สอง (สร้างเสร็จในปี 1970) มีการใช้ท่อส่งน้ำอย่างกว้างขวาง

แม่น้ำที่สร้างขึ้นโดยมนุษย์ขนาดใหญ่ของลิเบียส่งน้ำ 3.68 ล้านลูกบาศก์เมตร( 4.81 ล้านลูกบาศก์หลา)ต่อวันไปยังตริโปลี เบนกาซี เซอร์เต และเมืองอื่นๆ อีกหลายแห่งในลิเบีย ท่อส่งน้ำมีความยาวกว่า 2,800 กิโลเมตร (1,700 ไมล์) และเชื่อมต่อกับบ่อที่เจาะลงไปในชั้นหินอุ้มน้ำที่อยู่ใต้ดินลึกกว่า 500 เมตร (1,600 ฟุต) [ 37 ]

ระบบอื่นๆ

ระบบทำความร้อนส่วนกลาง

ท่อส่งความร้อนส่วนกลางในออสเตรียมีความยาว 31 กม. [ 38 ]

ระบบ ทำความร้อนส่วนกลางหรือ ระบบ ทำความร้อนระยะไกลประกอบด้วยเครือข่าย ท่อส่งและท่อรับ ที่หุ้มฉนวนซึ่งขนส่งน้ำร้อนน้ำร้อนแรงดันสูงหรือบางครั้งไอน้ำไปยังลูกค้า แม้ว่าไอน้ำจะร้อนที่สุดและอาจใช้ในกระบวนการทางอุตสาหกรรมเนื่องจากมีอุณหภูมิสูงกว่า แต่ก็มีประสิทธิภาพ น้อยกว่า ในการผลิตและขนส่งเนื่องจากการสูญเสียความร้อนที่มากขึ้น โดยทั่วไปแล้วจะไม่ใช้น้ำมันถ่ายเทความร้อนด้วยเหตุผลทางเศรษฐกิจและสิ่งแวดล้อม การสูญเสียพลังงานความร้อนผ่านการกระจายโดยทั่วไปในแต่ละปีอยู่ที่ประมาณ 10% ดังที่เห็นในเครือข่ายทำความร้อนส่วนกลางของนอร์เวย์[ 39 ]

ท่อส่งความร้อนส่วนกลางมักติดตั้งอยู่ใต้ดิน โดยมีข้อยกเว้นบางประการ ภายในระบบ อาจมีการติดตั้ง อุปกรณ์กักเก็บความร้อนเพื่อกระจายความต้องการใช้ความร้อนสูงสุดให้สม่ำเสมอ ความร้อนจะถูกถ่ายเทไปยังระบบทำความร้อนส่วนกลางของที่อยู่อาศัยผ่านเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนที่สถานีจ่ายความร้อนโดยไม่มีการผสมของของเหลวในทั้งสองระบบ

เบียร์

ท่อส่งก๊าซ Thor ในเมืองแรนเดอร์ส ประเทศเดนมาร์ก
ท่อส่งก๊าซ Thor ในเมืองแรนเดอร์สประเทศเดนมาร์ก

บาร์ต่างๆ ในสนามฟุตบอลเวลตินส์-อารีน่า ซึ่งเป็นสนาม ฟุตบอลขนาดใหญ่ในเมืองเกลเซนเคียร์เชนประเทศเยอรมนี เชื่อมต่อกันด้วยท่อส่งเบียร์ยาว 5 กิโลเมตร (3.1 ไมล์) ส่วนใน เมือง แรนเดอร์สประเทศเดนมาร์ก ก็มีท่อส่งเบียร์ที่เรียกว่าท่อส่งเบียร์ธอร์ (Thor Beer pipeline) เดิมทีท่อทองแดงต่อตรงจากโรงเบียร์ แต่เมื่อโรงเบียร์ย้ายออกจากเมืองในช่วงทศวรรษ 1990 ธอร์เบียร์ก็ได้เปลี่ยนมาใช้ถังขนาดใหญ่แทน

ท่อส่งเบียร์ความยาว 3 กิโลเมตรสร้างเสร็จในเมืองบรูจส์ประเทศเบลเยียมในเดือนกันยายน พ.ศ. 2559 เพื่อลดปริมาณรถบรรทุกบนถนนในเมือง[ 40 ]

น้ำเกลือ

หมู่บ้านHallstattในออสเตรีย ซึ่งเป็นที่รู้จักจากประวัติศาสตร์อันยาวนานของการทำเหมืองเกลืออ้างว่ามี "ท่อส่งน้ำอุตสาหกรรมที่เก่าแก่ที่สุดในโลก" ซึ่งมีอายุย้อนไปถึงปี 1595 [ 41 ] ท่อนี้สร้างขึ้นจาก ลำต้นไม้กลวง 13,000 ต้นเพื่อขนส่งน้ำเกลือเป็นระยะ ทาง 40 กิโลเมตร (25 ไมล์) จาก Hallstatt ไปยังEbensee [ 42 ]

น้ำนม

ระหว่างปี พ.ศ. 2521 ถึง พ.ศ. 2537 ท่อส่งนมยาว 15 กิโลเมตร วิ่งระหว่าง เกาะ อาเมลันด์ของเนเธอร์แลนด์และโฮลเวิร์ดบนแผ่นดินใหญ่ โดย 8 กิโลเมตรอยู่ใต้ทะเลวาดเดนทุกวันมีการขนส่งนม 30,000 ลิตรที่ผลิตบนเกาะไปแปรรูปบนแผ่นดินใหญ่ ในปี พ.ศ. 2537 ท่อส่งนมนี้ถูกทิ้งร้าง[ 43 ]

การขนส่งแบบใช้ลม

ระบบท่อลมในกรุงวอชิงตัน ดี.ซี. ในปี 1943

แทนที่จะใช้ขนส่งของเหลว ท่อลมมักใช้ในการขนส่งของแข็งในภาชนะทรงกระบอกโดยใช้ลมอัดหรือสุญญากาศบางส่วน ท่อลมได้รับความนิยมมากที่สุดในช่วงปลายศตวรรษที่ 19 และต้นศตวรรษที่ 20 และใช้ในการขนส่งวัตถุแข็งขนาดเล็กภายในอาคาร เช่น เอกสารในสำนักงานหรือเงินในธนาคาร ในศตวรรษที่ 21 การขนส่งด้วยท่อลมส่วนใหญ่ถูกแทนที่ด้วยโซลูชันดิจิทัลสำหรับการขนส่งข้อมูล แต่ยังคงใช้ในกรณีที่ความสะดวกและความเร็วในสภาพแวดล้อมท้องถิ่นมีความสำคัญ โรงพยาบาลใช้ท่อลมในการส่งยาและตัวอย่าง[ 44 ]

ท่อส่งทางทะเล

ในบางพื้นที่ ท่อส่งอาจต้องข้ามผืนน้ำ เช่น ทะเลขนาดเล็ก ช่องแคบ และแม่น้ำ[ 45 ]ในหลายกรณี ท่อส่งเหล่านี้วางอยู่บนพื้นทะเลทั้งหมด ท่อส่งเหล่านี้เรียกว่า ท่อส่ง "ทางทะเล" (หรือ ท่อส่ง "ใต้น้ำ" หรือ ท่อส่ง "นอกชายฝั่ง") โดยส่วนใหญ่ใช้ในการขนส่งน้ำมันหรือก๊าซ แต่การขนส่งน้ำก็มีความสำคัญเช่นกัน[ 45 ]ในโครงการนอกชายฝั่ง มีการแบ่งแยกความแตกต่างระหว่าง "ท่อส่งน้ำมัน" และ "ท่อ ส่งก๊าซ" [ 45 ] [ 46 ] [ 47 ] ท่อส่งน้ำมัน เป็น ท่อ ส่งภายใน แหล่งผลิต ในแง่ที่ว่าใช้เชื่อมต่อหัวบ่อ ใต้น้ำ ท่อร่วม และแท่นขุดเจาะภายในแหล่งพัฒนาเฉพาะ ท่อส่งก๊าซ ซึ่งบางครั้งเรียกว่า "ท่อส่งส่งออก" ใช้ในการนำทรัพยากรขึ้นฝั่ง[ 46 ]การก่อสร้างและการบำรุงรักษาท่อส่งทางทะเลเกี่ยวข้องกับความท้าทายด้านโลจิสติกส์ที่แตกต่างจากบนบก ส่วนใหญ่เป็นเพราะพลวัตของคลื่นและกระแสน้ำ รวมถึงภัย พิบัติ ทาง ธรณีวิทยา อื่นๆ

ฟังก์ชัน

ท่อส่งผลิตภัณฑ์ปิโตรเลียมกลั่นอาจขนส่งผลิตภัณฑ์หลายชนิดพร้อมกัน โดยแบ่งเป็นชุดๆ และจะถูกดึงออกมาใช้เมื่อถึงมือผู้บริโภคหลังจากฉีดเข้าไปในท่อแล้วหลายชั่วโมงหรือหลายวัน

โดยทั่วไป ท่อส่งสามารถแบ่งออกได้เป็น 3 ประเภทตามวัตถุประสงค์การใช้งาน:

ท่อรวม
กลุ่มท่อส่งขนาดเล็กที่เชื่อมต่อกันเป็นเครือข่ายที่ซับซ้อน โดยมีวัตถุประสงค์เพื่อนำน้ำมันดิบหรือก๊าซธรรมชาติจากบ่อขุดเจาะหลายแห่งที่อยู่ใกล้เคียงไปยังโรงบำบัดหรือโรงงานแปรรูป ในกลุ่มนี้ ท่อส่งมักจะสั้น—ประมาณสองสามร้อยเมตร—และมีเส้นผ่านศูนย์กลางเล็ก ท่อส่งใต้ทะเลสำหรับรวบรวมผลิตภัณฑ์จากแท่นขุดเจาะน้ำลึกก็ถือเป็นระบบรวบรวมเช่นกัน
ท่อส่งขนส่ง
ส่วนใหญ่เป็นท่อขนาดใหญ่ที่มีความยาวมาก ใช้ขนส่งผลิตภัณฑ์ (น้ำมัน ก๊าซ ผลิตภัณฑ์กลั่น) ระหว่างเมือง ประเทศ และแม้แต่ทวีป เครือข่ายการขนส่งเหล่านี้ประกอบด้วยสถานีอัดอากาศหลายแห่งในท่อส่งก๊าซ หรือสถานีสูบน้ำสำหรับท่อส่งน้ำมันดิบและผลิตภัณฑ์หลายชนิด
ท่อส่งกระจายสินค้า
ประกอบด้วยท่อขนาดเล็กหลายท่อที่เชื่อมต่อกัน ใช้สำหรับลำเลียงผลิตภัณฑ์ไปยังผู้บริโภคขั้นสุดท้าย รวมถึงท่อป้อนก๊าซเพื่อกระจายก๊าซไปยังบ้านเรือนและธุรกิจปลายทาง และท่อส่งที่สถานีปลายทางสำหรับการกระจายผลิตภัณฑ์ไปยังถังเก็บและสถานที่จัดเก็บต่างๆ ด้วย

การพัฒนาและการวางแผน

เมื่อมีการสร้างท่อส่งก๊าซ โครงการก่อสร้างไม่เพียงแต่ครอบคลุม งาน วิศวกรรมโยธาเพื่อวางท่อและสร้างสถานีสูบน้ำ/อัดก๊าซเท่านั้น แต่ยังต้องครอบคลุมงานทั้งหมดที่เกี่ยวข้องกับการติดตั้งอุปกรณ์ภาคสนามที่จะรองรับการทำงานจากระยะไกลด้วย

ท่อส่งจะถูกวางตามแนวที่เรียกว่า "สิทธิ์ในการใช้ทาง" โดยทั่วไปแล้ว การพัฒนาและก่อสร้างท่อส่งจะดำเนินการตามขั้นตอนดังต่อไปนี้:

  1. เปิดโอกาสให้ผู้สนใจลงทะเบียนเพื่อประเมินความสนใจของตลาด: ลูกค้าเป้าหมายจะได้รับโอกาสในการลงทะเบียนเพื่อขอใช้สิทธิ์ในส่วนหนึ่งของกำลังการผลิตของท่อส่งใหม่
  2. การเลือกเส้นทาง (สิทธิ์ในการใช้ทาง) รวมถึงการเวนคืนที่ดิน ( การเวนคืนโดยรัฐ )
  3. การออกแบบท่อส่ง: โครงการท่อส่งอาจมีหลายรูปแบบ รวมถึงการก่อสร้างท่อส่งใหม่ การเปลี่ยนท่อส่งที่มีอยู่จากเชื้อเพลิงประเภทหนึ่งไปเป็นอีกประเภทหนึ่ง หรือการปรับปรุงสิ่งอำนวยความสะดวกตามเส้นทางท่อส่งที่มีอยู่
  4. การขออนุมัติ: เมื่อการออกแบบเสร็จสมบูรณ์และลูกค้าท่อส่งรายแรกได้ซื้อส่วนแบ่งความจุแล้ว โครงการจะต้องได้รับการอนุมัติจากหน่วยงานกำกับดูแลที่เกี่ยวข้อง
  5. การสำรวจเส้นทาง
  6. เคลียร์เส้นทาง
  7. งานขุดร่อง – เส้นทางหลักและทางข้าม (ถนน ทางรถไฟ ท่อต่างๆ ฯลฯ)
  8. การติดตั้งท่อ
  9. การติดตั้งวาล์ว จุดเชื่อมต่อ ฯลฯ
  10. การกลบท่อและร่อง
  11. การทดสอบ: เมื่อการก่อสร้างเสร็จสมบูรณ์ ท่อส่งใหม่จะต้องผ่านการทดสอบเพื่อให้แน่ใจว่าโครงสร้างมีความสมบูรณ์ ซึ่งอาจรวมถึงการทดสอบแรงดันน้ำและการอุดท่อ[ 48 ]

รัสเซียมี "หน่วยทหารท่อส่ง" ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของหน่วยสนับสนุนที่ได้รับการฝึกฝนให้สร้างและซ่อมแซมท่อส่ง รัสเซียเป็นประเทศเดียวที่มีหน่วยทหารท่อส่ง[ 49 ]

รัฐบาลสหรัฐฯ โดยส่วนใหญ่ผ่านทางEPA , FERCและหน่วยงานอื่นๆ จะตรวจสอบโครงการวางท่อส่งก๊าซที่เสนอเพื่อให้เป็นไปตามพระราชบัญญัติว่าด้วยน้ำสะอาด พระราชบัญญัติว่า ด้วย นโยบายสิ่งแวดล้อมแห่งชาติกฎหมายอื่นๆ และในบางกรณี กฎหมายของเทศบาล[ 50 ] [ 51 ]รัฐบาลไบเดนได้พยายามอนุญาตให้รัฐและกลุ่มชนเผ่าต่างๆ ประเมินและอาจขัดขวางโครงการที่เสนอ[ 52 ]

การดำเนินการ

อุปกรณ์ภาคสนามประกอบด้วยเครื่องมือวัด หน่วยรวบรวมข้อมูล และระบบสื่อสาร เครื่องมือวัดภาคสนามประกอบด้วยเกจ/ตัวส่งสัญญาณวัดการไหล ความดัน และอุณหภูมิ รวมถึงอุปกรณ์อื่นๆ ที่ใช้วัดข้อมูลที่เกี่ยวข้อง เครื่องมือเหล่านี้จะถูกติดตั้งตามแนวท่อส่งในตำแหน่งที่กำหนด เช่น สถานีฉีดหรือสถานีส่ง สถานีสูบน้ำ (ท่อส่งของเหลว) หรือสถานีอัดอากาศ (ท่อส่งก๊าซ) และสถานีวาล์วปิดกั้น

ข้อมูลที่วัดได้จากเครื่องมือภาคสนามเหล่านี้จะถูกรวบรวมไว้ในหน่วยเทอร์มินัลระยะไกล (RTU) ในพื้นที่ ซึ่งจะส่งข้อมูลภาคสนามไปยังศูนย์กลางแบบเรียลไทม์โดยใช้ระบบสื่อสาร เช่น ช่องสัญญาณดาวเทียม การเชื่อมต่อไมโครเวฟ หรือการเชื่อมต่อโทรศัพท์มือถือ

ท่อส่งจะถูกควบคุมและใช้งานจากระยะไกล จากสิ่งที่โดยทั่วไปเรียกว่า "ห้องควบคุมหลัก" ในศูนย์กลางนี้ ข้อมูลทั้งหมดที่เกี่ยวข้องกับการวัดภาคสนามจะถูกรวบรวมไว้ในฐานข้อมูลส่วนกลางแห่งเดียว ข้อมูลจะได้รับจากหน่วยวัดระยะไกล (RTU) หลายตัวตลอดแนวท่อส่ง โดยทั่วไปจะพบ RTU ติดตั้งอยู่ที่ทุกสถานีตลอดแนวท่อส่ง

ระบบ SCADA สำหรับท่อส่ง

ระบบSCADAในห้องควบคุมหลักจะรับข้อมูลภาคสนามทั้งหมดและแสดงผลให้ผู้ควบคุมท่อส่งทราบผ่านหน้าจอหรือส่วนต่อประสานระหว่างมนุษย์กับเครื่องจักร (Human Machine Interface ) โดยแสดงสภาวะการทำงานของท่อส่ง ผู้ควบคุมสามารถตรวจสอบสภาวะไฮดรอลิกของท่อส่ง รวมถึงส่งคำสั่งการทำงาน (เปิด/ปิดวาล์ว เปิด/ปิดคอมเพรสเซอร์หรือปั๊ม เปลี่ยนค่าที่ตั้งไว้ ฯลฯ) ผ่านระบบ SCADA ไปยังภาคสนามได้

เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพและรักษาความปลอดภัยในการดำเนินงานของสินทรัพย์เหล่านี้ บริษัทท่อส่งบางแห่งจึงใช้สิ่งที่เรียกว่า "แอปพลิเคชันท่อส่งขั้นสูง" ซึ่งเป็นเครื่องมือซอฟต์แวร์ที่ติดตั้งอยู่บนระบบ SCADA โดยมีฟังก์ชันการทำงานเพิ่มเติมเพื่อตรวจจับการรั่วไหล ระบุตำแหน่งการรั่วไหล ติดตามล็อต (ท่อส่งของเหลว) ติดตามลูกบอลทำความสะอาดท่อ ติดตามองค์ประกอบ การสร้างแบบจำลองเชิงพยากรณ์ การสร้างแบบจำลองล่วงหน้า และการฝึกอบรมผู้ปฏิบัติงาน

เทคโนโลยี

ส่วนประกอบ

ท่อส่งน้ำมันทรานส์-อะแลสกาพาดผ่านใต้แม่น้ำเดลตาและข้ามสันเขาของเทือกเขาอะแลสกา

ระบบท่อส่งประกอบด้วยอุปกรณ์หลายชิ้นที่ทำงานร่วมกันเพื่อขนส่งผลิตภัณฑ์จากที่หนึ่งไปยังอีกที่หนึ่ง องค์ประกอบหลักของระบบท่อส่ง ได้แก่:

สถานีฉีดเริ่มต้น
สถานีต้นทางหรือสถานีป้อนวัสดุ คือจุดเริ่มต้นของระบบ ซึ่งเป็นจุดที่ผลิตภัณฑ์ถูกฉีดเข้าไปในท่อส่ง โดยปกติแล้วจะมีถังเก็บ ปั๊ม หรือเครื่องอัดอากาศตั้งอยู่ ณ ตำแหน่งนี้
สถานีคอมเพรสเซอร์/ปั๊มน้ำ
ปั๊มสำหรับท่อส่งของเหลวและเครื่องอัดอากาศสำหรับท่อส่งก๊าซ จะติดตั้งอยู่ตามแนวท่อเพื่อเคลื่อนย้ายผลิตภัณฑ์ผ่านท่อ ตำแหน่งของสถานีเหล่านี้จะถูกกำหนดโดยลักษณะภูมิประเทศ ประเภทของผลิตภัณฑ์ที่ขนส่ง หรือสภาพการใช้งานของเครือข่าย
สถานีส่งมอบบางส่วน
สถานีเหล่านี้ หรือที่รู้จักกันในชื่อ "สถานีกลาง" ช่วยให้ผู้ประกอบการท่อส่งสามารถส่งมอบผลิตภัณฑ์บางส่วนที่กำลังขนส่งได้
สถานีวาล์วปิดกั้น
วาล์วเหล่านี้เป็นด่านแรกในการป้องกันท่อส่ง ด้วยวาล์วเหล่านี้ ผู้ปฏิบัติงานสามารถแยกส่วนใดส่วนหนึ่งของท่อเพื่อทำการบำรุงรักษา หรือแยกส่วนที่เกิดการแตกหรือรั่วได้ สถานีวาล์วปิดกั้นมักจะตั้งอยู่ทุกๆ 20 ถึง 30 ไมล์ (48 กิโลเมตร) ขึ้นอยู่กับประเภทของท่อส่ง แม้ว่าจะไม่ใช่กฎการออกแบบ แต่ก็เป็นวิธีปฏิบัติที่พบได้ทั่วไปในท่อส่งของเหลว ตำแหน่งของสถานีเหล่านี้ขึ้นอยู่กับลักษณะของผลิตภัณฑ์ที่ขนส่ง เส้นทางของท่อส่ง และ/หรือสภาพการใช้งานของท่อส่งนั้นๆ
สถานีควบคุม
นี่คือสถานีวาล์วชนิดพิเศษ ที่ผู้ปฏิบัติงานสามารถลดแรงดันบางส่วนออกจากท่อได้ โดยปกติแล้วตัวควบคุมแรงดันจะตั้งอยู่ทางลาดลงของยอดเขา
สถานีส่งมอบสุดท้าย
สถานีเหล่านี้เรียกอีกอย่างว่า "สถานีจำหน่าย" หรือ "สถานีปลายทาง" ซึ่งเป็นจุดที่ผลิตภัณฑ์จะถูกกระจายไปยังผู้บริโภค อาจเป็นสถานีเก็บถังสำหรับท่อส่งของเหลว หรือจุดเชื่อมต่อกับเครือข่ายการกระจายสำหรับท่อส่งก๊าซ

ระบบตรวจจับการรั่วไหล

เนื่องจากท่อส่งน้ำมันและก๊าซเป็นสินทรัพย์ที่สำคัญต่อการพัฒนาเศรษฐกิจของเกือบทุกประเทศ จึงมีข้อกำหนดทั้งจากกฎระเบียบของรัฐบาลหรือนโยบายภายในประเทศที่ต้องรับประกันความปลอดภัยของสินทรัพย์ ตลอดจนประชากรและสิ่งแวดล้อมในพื้นที่ที่ท่อส่งเหล่านี้พาดผ่าน

บริษัทท่อส่งต้องเผชิญกับกฎระเบียบของรัฐบาล ข้อจำกัดด้านสิ่งแวดล้อม และสถานการณ์ทางสังคม กฎระเบียบของรัฐบาลอาจกำหนดจำนวนพนักงานขั้นต่ำที่จำเป็นในการดำเนินงาน ข้อกำหนดการฝึกอบรมผู้ปฏิบัติงาน สิ่งอำนวยความสะดวกในท่อส่ง เทคโนโลยี และแอปพลิเคชันที่จำเป็นเพื่อให้มั่นใจในความปลอดภัยในการปฏิบัติงาน ตัวอย่างเช่น ในรัฐวอชิงตัน ผู้ประกอบการท่อส่งจะต้องสามารถตรวจจับและระบุตำแหน่งการรั่วไหลที่มีปริมาณ 8 เปอร์เซ็นต์ของอัตราการไหลสูงสุดภายในสิบห้านาทีหรือน้อยกว่านั้น ปัจจัยทางสังคมก็ส่งผลกระทบต่อการดำเนินงานของท่อส่งเช่นกัน การขโมยผลิตภัณฑ์บางครั้งก็เป็นปัญหาสำหรับบริษัทท่อส่ง ในกรณีนี้ ระดับการตรวจจับควรต่ำกว่าสองเปอร์เซ็นต์ของอัตราการไหลสูงสุด โดยมีความคาดหวังสูงในเรื่องความแม่นยำในการระบุตำแหน่ง

มีการนำเทคโนโลยีและกลยุทธ์ต่างๆ มาใช้ในการตรวจสอบท่อส่ง ตั้งแต่การเดินตรวจสอบท่อด้วยตนเองไปจนถึงการเฝ้าระวังด้วยดาวเทียม เทคโนโลยีที่ใช้กันทั่วไปในการป้องกันการรั่วไหลเป็นครั้งคราวของท่อส่งคือ การตรวจสอบท่อส่งด้วยคอมพิวเตอร์ (Computational Pipeline Monitoring หรือ CPM) CPM ใช้ข้อมูลจากภาคสนามที่เกี่ยวข้องกับความดัน การไหล และอุณหภูมิ เพื่อประเมินพฤติกรรมทางไฮดรอลิกของผลิตภัณฑ์ที่กำลังขนส่ง เมื่อการประเมินเสร็จสิ้น ผลลัพธ์จะถูกนำไปเปรียบเทียบกับข้อมูลอ้างอิงอื่นๆ จากภาคสนามเพื่อตรวจจับความผิดปกติหรือสถานการณ์ที่ไม่คาดคิด ซึ่งอาจเกี่ยวข้องกับการรั่วไหล

สถาบันปิโตรเลียมแห่งอเมริกา ( API ) ได้ตีพิมพ์บทความหลายฉบับที่เกี่ยวข้องกับประสิทธิภาพของ CPM ในท่อส่งของเหลว บทความที่ตีพิมพ์โดย API มีดังนี้:

  • RAM 1130 – การตรวจสอบท่อส่งของเหลวด้วยวิธีการคำนวณ
  • API 1149 – ความไม่แน่นอนของตัวแปรในท่อส่งและผลกระทบต่อความสามารถในการตรวจจับการรั่วไหล

ท่อส่งที่บรรจุของเหลวผ่านใต้ถนนหรือทางรถไฟ มักจะถูกหุ้มด้วยปลอกป้องกัน ปลอกนี้จะมีช่องระบายอากาศสู่บรรยากาศเพื่อป้องกันการสะสมของก๊าซไวไฟหรือสารกัดกร่อน และเพื่อให้สามารถเก็บตัวอย่างอากาศภายในปลอกเพื่อตรวจจับการรั่วไหลได้ช่องระบายอากาศของปลอกซึ่งเป็นท่อที่ยื่นออกมาจากพื้นดิน มักจะทำหน้าที่เป็นเครื่องหมายเตือนที่เรียกว่าเครื่องหมายช่องระบายอากาศของปลอกด้วย[ 53 ]

การดำเนินการ

โดยทั่วไปท่อส่งจะถูกวางไว้ใต้ดินเนื่องจากอุณหภูมิมีความผันแปรน้อยกว่า เนื่องจากท่อส่งมักทำจากโลหะ จึงช่วยลดการขยายตัวและการหดตัวที่อาจเกิดขึ้นจากการเปลี่ยนแปลงสภาพอากาศ[ 54 ]อย่างไรก็ตาม ในบางกรณีจำเป็นต้องข้ามหุบเขาหรือแม่น้ำโดยใช้สะพานท่อส่ง ท่อส่งสำหรับระบบทำความร้อนส่วนกลางมักจะวางไว้บนพื้นดินหรือเหนือศีรษะ ท่อส่งปิโตรเลียมที่วิ่งผ่านพื้นที่ที่มีดินเยือกแข็งถาวร เช่น ท่อส่งทรานส์-อะแลสกา มักจะวางไว้เหนือศีรษะเพื่อหลีกเลี่ยงการละลายของพื้นดินที่แข็งตัวจากปิโตรเลียมร้อน ซึ่งจะส่งผลให้ท่อส่งจมลงไปในพื้นดิน

การซ่อมบำรุง

การบำรุงรักษาท่อส่งประกอบด้วยการตรวจสอบ ระดับ การป้องกันการกัดกร่อนด้วยไฟฟ้าให้อยู่ในระดับที่เหมาะสม การเฝ้าระวังการก่อสร้าง การกัดเซาะ หรือการรั่วไหลโดยการเดินเท้า ยานพาหนะทางบก เรือ หรือทางอากาศ และการใช้ลูกปัดทำความสะอาดเมื่อมีสิ่งใดที่กัดกร่อนอยู่ในท่อส่ง

กฎระเบียบการบำรุงรักษาท่อส่งของสหรัฐฯ ครอบคลุมอยู่ในประมวลกฎหมายของรัฐบาลกลาง (CFR) มาตรา 49 CFR 192 สำหรับท่อส่งก๊าซธรรมชาติ และมาตรา 49 CFR 195 สำหรับท่อส่งของเหลวปิโตรเลียม

ระเบียบข้อบังคับ

ท่อส่งน้ำมันใต้ดินที่วิ่งผ่านสวนสาธารณะ

ในสหรัฐอเมริกา ท่อส่งน้ำมันและก๊าซทั้งบนบกและในทะเลอยู่ภายใต้การกำกับ ดูแลของ สำนักงานบริหารความปลอดภัยด้านท่อส่งและวัสดุอันตราย (PHMSA) ส่วนท่อส่งน้ำมันและก๊าซในทะเลบางส่วนที่ใช้ในการผลิตน้ำมันและก๊าซนั้นอยู่ภายใต้การกำกับดูแลของสำนักงานบริหารจัดการแร่ (MMS) ในแคนาดา ท่อส่งน้ำมันและก๊าซอยู่ภายใต้การกำกับดูแลของหน่วยงานกำกับดูแลระดับจังหวัด หรือหากท่อส่งนั้นข้ามเขตแดนระหว่างจังหวัดหรือชายแดนแคนาดา-สหรัฐอเมริกา ก็จะอยู่ภายใต้การกำกับดูแลของคณะกรรมการพลังงานแห่งชาติ (NEB) กฎระเบียบของรัฐบาลในแคนาดาและสหรัฐอเมริกา กำหนดให้ท่อส่งเชื้อเพลิงที่ฝังอยู่ใต้ดินต้องได้รับการป้องกันการกัดกร่อนบ่อยครั้ง วิธีการควบคุมการกัดกร่อนที่ประหยัดที่สุดคือการใช้สารเคลือบ ท่อ ร่วมกับการป้องกันด้วยกระแสไฟฟ้าและเทคโนโลยีในการตรวจสอบท่อ สำหรับท่อที่อยู่เหนือพื้นดิน การป้องกันด้วยกระแสไฟฟ้าไม่สามารถทำได้ สารเคลือบท่อจึงเป็นการป้องกันภายนอกเพียงอย่างเดียว

ท่อส่งและภูมิรัฐศาสตร์

แผนที่โครงสร้างพื้นฐานท่อส่งในสหภาพโซเวียต จัดทำโดยซีไอเอของสหรัฐอเมริกา (ปี 1951)

ท่อส่งทรัพยากรพลังงานหลัก (ปิโตรเลียมและก๊าซธรรมชาติ) ไม่ได้เป็นเพียงองค์ประกอบของการค้าเท่านั้น แต่ยังเชื่อมโยงกับประเด็นทางภูมิรัฐศาสตร์และความมั่นคงระหว่างประเทศด้วย และการก่อสร้าง การวางตำแหน่ง และการควบคุมท่อส่งน้ำมันและก๊าซมักมีบทบาทสำคัญใน ผลประโยชน์และการกระทำของ รัฐตัวอย่างที่โดดเด่นของเรื่องการเมืองท่อส่งเกิดขึ้นในช่วงต้นปี 2552 ซึ่งข้อพิพาทระหว่างรัสเซียและยูเครนที่ดูเหมือนจะเกี่ยวกับราคา นำไปสู่วิกฤตทางการเมืองครั้งใหญ่ บริษัทก๊าซของรัฐบาลรัสเซียอย่างGazpromได้ตัดการส่งก๊าซธรรมชาติไปยังยูเครนหลังจากที่การเจรจาระหว่างบริษัทกับรัฐบาลยูเครนล้มเหลว นอกจากการตัดการส่งก๊าซไปยังยูเครนแล้ว ก๊าซรัสเซียที่ไหลผ่านยูเครน ซึ่งรวมถึงก๊าซที่ส่งไปยังยุโรปตะวันออกเฉียงใต้ เกือบทั้งหมด และก๊าซที่ส่งไปยัง ยุโรป กลางและตะวันตก บางส่วน ก็ถูกตัดขาดด้วย ทำให้เกิดวิกฤตครั้งใหญ่ในหลายประเทศที่พึ่งพาก๊าซรัสเซียเป็นเชื้อเพลิงอย่างมาก รัสเซียถูกกล่าวหาว่าใช้ข้อพิพาทนี้เป็นเครื่องมือในการพยายามป้องกันไม่ให้มหาอำนาจอื่น ๆ โดยเฉพาะสหภาพยุโรปเข้ามาแทรกแซง " ประเทศเพื่อนบ้าน " ของตน

การระบุอันตราย

เนื่องจากส่วนประกอบของตัวทำละลาย ใน น้ำมันดิบเจือจางมักประกอบด้วยสารอะโรมาติกที่ระเหยง่าย เช่นแนฟทาและเบนซีน จึงคาดได้ว่า ตัวทำละลายจะระเหยกลายเป็นไอ อย่าง รวดเร็วหลังจากเกิดการรั่วไหลบนพื้นดิน ซึ่งจะช่วยให้สามารถเข้าแก้ไขปัญหาได้ทันท่วงทีโดยเหลือเพียง สารตกค้าง ที่มีความหนืดซึ่งเคลื่อนที่ได้ช้า โปรโตคอลที่มีประสิทธิภาพในการลดการสัมผัสกับ ไอระเหย ของปิโตรเคมีได้รับการกำหนดไว้อย่างดีแล้ว และน้ำมันที่รั่วไหลจากท่อส่งน้ำมันไม่น่าจะไปถึงชั้นน้ำบาดาลได้ เว้นแต่ว่าการแก้ไขปัญหาจะไม่สมบูรณ์และตามมาด้วยการมีตัวทำละลายอื่นเข้ามาเกี่ยวข้อง (เช่น ฝนตกหนักอย่างต่อเนื่อง)

การนำเบนซีนและสารประกอบอินทรีย์ระเหยง่ายอื่นๆ (รวมเรียกว่าBTEX ) เข้าสู่สภาพแวดล้อมใต้ดินทำให้ภัยคุกคามจากการรั่วไหลของท่อส่งรุนแรงขึ้น โดยเฉพาะอย่างยิ่งหากตามมาด้วยฝน การแตกของท่อส่งจะส่งผลให้ BTEX ละลายและ เบนซีน เกิดสมดุลในน้ำ ตามด้วยการซึมของสารผสมลงสู่ชั้นน้ำบาดาล เบนซีนสามารถก่อให้เกิดปัญหาสุขภาพ มากมาย และเป็นสารก่อมะเร็งโดย EPA กำหนด ระดับสารปนเปื้อนสูงสุด (MCL) ไว้ที่ 5 μg/L สำหรับน้ำดื่ม [ 55 ] แม้ว่าจะยังไม่มีการศึกษาอย่างละเอียด แต่เหตุการณ์การสัมผัสเบนซีนเพียงครั้งเดียวก็เชื่อมโยงกับการเกิดมะเร็งเฉียบพลัน[ 56 ]นอกจากนี้ การสัมผัสเบนซีนของปศุสัตว์ โดยเฉพาะวัว ยังแสดงให้เห็นว่าก่อให้เกิดปัญหาสุขภาพมากมาย เช่นพิษต่อระบบประสาทความเสียหายต่อทารกในครรภ์ และการเป็นพิษถึงแก่ชีวิต[ 57 ]

สามารถตรวจสอบพื้นผิวทั้งหมดของท่อส่งเหนือพื้นดินโดยตรงเพื่อหาการรั่วไหลของวัสดุได้ น้ำมันที่รั่วไหลออกมานั้นเห็นได้ชัดเจน สังเกตได้ง่าย และบ่งชี้ตำแหน่งที่ต้องซ่อมแซม เนื่องจากประสิทธิภาพของการตรวจสอบระยะไกลนั้นถูกจำกัดด้วยต้นทุนของอุปกรณ์ตรวจสอบ ช่องว่างระหว่างเซ็นเซอร์และข้อมูลที่ต้องตีความ การรั่วไหลเล็กๆ ในท่อที่ฝังอยู่ใต้ดินจึงอาจไม่ถูกตรวจพบได้ในบางครั้ง

ผู้พัฒนาท่อส่งไม่ได้ให้ความสำคัญกับการเฝ้าระวังการรั่วไหลอย่างมีประสิทธิภาพเสมอไป ท่อที่ฝังอยู่ใต้ดินมักได้รับการร้องเรียนน้อยกว่า เนื่องจากได้รับการปกป้องจากอุณหภูมิแวดล้อมที่สูง จัด รังสีอัลตราไวโอเลตและการเสื่อมสภาพ จาก แสง ท่อที่ฝังอยู่ใต้ดินได้รับการปกป้องจากเศษวัสดุในอากาศพายุฝนฟ้าคะนองพายุทอร์นาโดพายุเฮอริเคน ลูกเห็บและฝนกรด นอกจากนี้ยัง ได้รับการปกป้องจากนกที่ทำรัง สัตว์เลี้ยง ลูกด้วยนม ที่กำลังผสมพันธุ์ และกระสุนปืนที่หลงมา ท่อที่ฝังอยู่ใต้ดินมีความเสี่ยงต่อความเสียหายจากอุบัติเหตุ (เช่น การชนกันของรถยนต์ ) น้อยกว่าและเข้าถึงได้ยากกว่าสำหรับผู้ก่อการร้ายผู้ก่อวินาศกรรมและผู้บุกรุก

การรับสัมผัสเชื้อ

การประท้วงต่อต้านโครงการท่อส่งน้ำมันคีย์สโตน

งานวิจัยก่อนหน้านี้[ 58 ]แสดงให้เห็นว่า 'สถานการณ์การสัมผัสที่เลวร้ายที่สุด' สามารถจำกัดได้เฉพาะเงื่อนไขเฉพาะบางอย่างเท่านั้น จากวิธีการตรวจจับขั้นสูงและSOP การปิดท่อส่ง ที่พัฒนาโดย TransCanada ความเสี่ยงของการรั่วไหลอย่างมีนัยสำคัญหรือปริมาณมากในช่วงเวลาสั้น ๆ ที่ปนเปื้อนน้ำใต้ดินด้วยเบนซีนนั้นไม่น่าจะเกิดขึ้น[ 59 ]ขั้นตอนการตรวจจับ การปิด และการแก้ไขจะจำกัดการละลายและการขนส่งของเบนซีน ดังนั้น การสัมผัสเบนซีนจึงจำกัดอยู่เฉพาะการรั่วไหลที่ต่ำกว่าขีดจำกัดการตรวจจับและไม่ถูกสังเกตเห็นเป็นเวลานาน[ 58 ]การตรวจจับการรั่วไหลจะถูกตรวจสอบผ่าน ระบบ SCADAที่ประเมินความดันและการไหลของปริมาตรทุก ๆ 5 วินาที การรั่วไหลของรูเล็ก ๆ ที่ปล่อยปริมาณเล็กน้อยที่ไม่สามารถตรวจจับได้โดยระบบ SCADA (<1.5% ของการไหล) อาจสะสมจนกลายเป็นการรั่วไหลอย่างมีนัยสำคัญ[ 59 ]การตรวจจับการรั่วไหลของรูเล็ก ๆ จะมาจากการตรวจสอบด้วยสายตาหรือการดมกลิ่น การสำรวจทางอากาศ หรือความไม่สอดคล้องกันของสมดุลมวล[ 59 ]สันนิษฐานว่ารอยรั่วขนาดเล็กจะถูกตรวจพบภายในระยะเวลาการตรวจสอบ 14 วัน อย่างไรก็ตาม การปกคลุมด้วยหิมะและสถานที่ตั้ง (เช่น ห่างไกล ลึก) อาจทำให้การตรวจจับล่าช้า เบนซีนโดยทั่วไปมีสัดส่วน 0.1 ถึง 1.0% ของน้ำมัน และจะมีระดับความผันผวนและการละลายที่แตกต่างกันไปตามปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อม

แม้ว่าปริมาณการรั่วไหลของท่อส่งจะอยู่ในขีดจำกัดการตรวจจับของระบบ SCADA แต่บางครั้งผู้ควบคุมท่อส่งก็ตีความการรั่วไหลผิดพลาด โดยคิดว่าเป็นการทำงานผิดปกติของปั๊ม หรือปัญหาอื่นๆ ตัวอย่างเช่น เหตุการณ์ท่อส่งน้ำมันดิบEnbridge Line 6B ในเมืองมาร์แชลล์ รัฐมิชิแกน รั่วไหล เมื่อวันที่ 25 กรกฎาคม 2553 ผู้ควบคุมในเมืองเอดมันตันคิดว่าเกิดจากการแยกตัวของคอลัมน์น้ำมันดิบในท่อส่งนั้น การรั่วไหลในพื้นที่ชุ่มน้ำริมแม่น้ำคาลามาซูได้รับการยืนยันหลังจากเกิดเหตุการณ์ไปแล้ว 17 ชั่วโมง โดยพนักงานของบริษัทก๊าซในท้องถิ่นเป็นผู้ตรวจสอบ

ความถี่-ปริมาณการรั่วไหล

แม้ว่าสำนักงานบริหารความปลอดภัยของท่อส่งและวัสดุอันตราย (PHMSA) จะมีความถี่ของเหตุการณ์พื้นฐานมาตรฐานเพื่อประเมินจำนวนการรั่วไหล แต่ TransCanada ได้เปลี่ยนแปลงสมมติฐานเหล่านี้โดยอิงจากการออกแบบท่อส่ง การดำเนินงาน และความปลอดภัยที่ดีขึ้น[ 59 ]การปรับเปลี่ยนเหล่านี้สมเหตุสมผลหรือไม่นั้นเป็นที่ถกเถียงกันได้ เนื่องจากสมมติฐานเหล่านี้ส่งผลให้การประมาณการการรั่วไหลลดลงเกือบสิบเท่า[ 58 ]เมื่อพิจารณาว่าท่อส่งข้ามแหล่งน้ำบาดาล Ogallala เป็นระยะทาง 247 ไมล์[ 60 ]หรือ 14.5% ของความยาวท่อส่งทั้งหมด และอายุการใช้งาน 50 ปีของท่อส่งทั้งหมดคาดว่าจะมีการรั่วไหลระหว่าง 11 ถึง 91 ครั้ง[ 58 ]จึงคาดว่าจะมีการรั่วไหลประมาณ 1.6 ถึง 13.2 ครั้งเหนือแหล่งน้ำบาดาล การประมาณการการรั่วไหล 13.2 ครั้งเหนือแหล่งน้ำบาดาล โดยแต่ละครั้งกินเวลา 14 วัน ส่งผลให้มีโอกาสสัมผัสสารเคมีนานถึง 184 วัน ตลอดอายุการใช้งาน 50 ปีของท่อส่ง ในสถานการณ์การสัมผัสที่เลวร้ายที่สุดที่มีขอบเขตลดลง ปริมาณการรั่วไหลของรูเล็กๆ ที่ 1.5% ของอัตราการไหลสูงสุดเป็นเวลา 14 วันนั้น คาดการณ์ไว้ที่ 189,000 บาร์เรล หรือ 7.9 ล้านแกลลอนน้ำมัน[ 58 ]ตามฐานข้อมูลเหตุการณ์ของ PHMSA [ 61 ]การรั่วไหลทั้งหมดในช่วงสิบปีที่ผ่านมามีเพียง 0.5% เท่านั้นที่มีปริมาณมากกว่า 10,000 บาร์เรล

ชะตากรรมและการเคลื่อนที่ของเบนซีน

สถานการณ์การรั่วไหลของเบนซีนลงสู่แหล่งน้ำใต้ดิน

เบนซีนถือเป็นไฮโดรคาร์บอนอะโรมาติก ชนิดเบา ที่มีความสามารถในการละลายสูงและมีความระเหยสูง ยังไม่ชัดเจนว่าอุณหภูมิและความลึกจะมีผลต่อความระเหยของเบนซีนอย่างไร ดังนั้นจึงมีการตั้งสมมติฐานว่าเบนซีนในน้ำมัน (1% โดยน้ำหนักต่อปริมาตร) จะไม่ระเหยก่อนที่จะเกิดสมดุลกับน้ำ[ 58 ]

โดยใช้ค่าสัมประสิทธิ์การแบ่งส่วนระหว่างออกทานอลกับน้ำและเหตุการณ์ฝนตกหนักในรอบ 100 ปีสำหรับพื้นที่ดังกล่าว คาดการณ์ว่าในกรณีที่เลวร้ายที่สุดจะมีเบนซีนไหลลงสู่แหล่งน้ำบาดาลประมาณ 75 มิลลิกรัมต่อลิตร[ 58 ]การเคลื่อนที่จริงของกลุ่มสารปนเปื้อนผ่าน ระบบ น้ำบาดาลยังไม่ได้รับการอธิบายอย่างชัดเจน แม้ว่าจะมีการประมาณการว่าน้ำมากถึง 4.9 พันล้านแกลลอนในแหล่งน้ำบาดาล Ogallala อาจปนเปื้อนด้วยเบนซีนที่ความเข้มข้นสูงกว่า MCL [ 58 ]รายงานการประเมินผลกระทบสิ่งแวดล้อมฉบับสุดท้ายจากกระทรวงการต่างประเทศไม่ได้รวมการวิเคราะห์เชิงปริมาณไว้ด้วย เนื่องจากสันนิษฐานว่าเบนซีนส่วนใหญ่จะระเหยไป[ 59 ]

ความยากลำบากในการแก้ไขปัญหาการรั่วไหลของน้ำมันดิบเหลวในอดีต

หนึ่งในข้อกังวลหลักเกี่ยวกับน้ำมันดิบเจือจางคือความยากลำบากในการทำความสะอาด[ 62 ]เมื่อท่อส่งน้ำมันดิบ Enbridge Line 6B ที่กล่าวถึงข้างต้นแตกในเมืองมาร์แชลล์ รัฐมิชิแกน ในปี 2010 น้ำมันดิบเจือจางอย่างน้อย 843,000 แกลลอนรั่วไหลออกมา[ 63 ]หลังจากตรวจพบการรั่วไหล ได้ มีการนำ ทุ่นกั้นและรถดูดสุญญากาศมาใช้งาน ฝนตกหนักทำให้แม่น้ำล้นเขื่อนที่มีอยู่ และพัดพาน้ำมันดิบเจือจางไปไกลถึง 30 ไมล์ก่อนที่จะสามารถควบคุมการรั่วไหลได้ งานฟื้นฟูได้รวบรวมน้ำมันกว่า 1.1 ล้านแกลลอน และตะกอนและเศษซากที่ปนเปื้อนน้ำมันเกือบ 200,000 ลูกบาศก์หลาจากระบบแม่น้ำคาลามาซู อย่างไรก็ตาม ยังคงพบน้ำมันในแหล่งน้ำที่ได้รับผลกระทบในเดือนตุลาคม 2012 [ 64 ]

อุบัติเหตุและอันตราย

ท่อส่งสามารถช่วยสร้างความมั่นใจในความเป็นอยู่ที่ดีทางเศรษฐกิจของประเทศ และด้วยเหตุนี้จึงอาจเป็นเป้าหมายของผู้ก่อการร้ายหรือศัตรูในยามสงครามได้ เชื้อเพลิงฟอสซิลสามารถขนส่งได้ทางท่อส่ง ทางรถไฟ รถบรรทุก หรือเรือ แม้ว่าก๊าซธรรมชาติจะต้องผ่านการอัดหรือการทำให้เป็นของเหลวเพื่อให้การขนส่งทางรถยนต์คุ้มค่าก็ตาม สำหรับการขนส่งน้ำมันดิบด้วยวิธีการทั้งสี่นี้ รายงานต่างๆ จัดอันดับให้ท่อส่งก่อให้เกิดการเสียชีวิตของมนุษย์และความเสียหายต่อทรัพย์สินน้อยกว่าทางรถไฟและรถบรรทุก และรั่วไหลน้ำมันน้อยกว่ารถบรรทุก[ 8 ]

อุบัติเหตุ

ท่อส่งที่ลำเลียงวัสดุไวไฟหรือระเบิดได้ เช่น ก๊าซธรรมชาติหรือน้ำมัน ก่อให้เกิดความกังวลด้านความปลอดภัยเป็นพิเศษ แม้ว่าการกัดกร่อน แรงดัน และความล้มเหลวของอุปกรณ์จะเป็นสาเหตุทั่วไป แต่ความเสียหายจากการขุดก็เป็นอุบัติเหตุประเภทหนึ่งที่สามารถหลีกเลี่ยงได้โดยการโทร 811 ก่อนขุดใกล้ท่อส่ง[ 65 ]

  • พ.ศ. 2508 – ท่อส่งก๊าซขนาด 32 นิ้ว ทางเหนือของเมืองแนชิตอเชส รัฐลุยเซียนา ซึ่งเป็นของบริษัท Tennessee Gas Pipeline เกิดระเบิดและไฟไหม้เนื่องจากความเสียหายจากการแตกร้าวจากการกัดกร่อนภายใต้ความเค้นเมื่อวันที่ 4 มีนาคม ทำให้มีผู้เสียชีวิต 17 คน บาดเจ็บอย่างน้อย 9 คน และบ้านเรือน 7 หลังที่อยู่ห่างจากจุดที่ท่อแตก 450 ฟุตถูกทำลาย อุบัติเหตุครั้งนี้และอุบัติเหตุอื่นๆ ในยุคนั้น ทำให้ประธานาธิบดีลินดอน บี. จอห์นสัน เรียกร้องให้มีการจัดตั้งหน่วยงานความปลอดภัยด้านท่อส่งก๊าซแห่งชาติในปี พ.ศ. 2510 ท่อส่งก๊าซเดียวกันนี้เคยเกิดระเบิดเมื่อวันที่ 9 พฤษภาคม พ.ศ. 2498 ซึ่งอยู่ห่างจากจุดที่ท่อแตกในปี พ.ศ. 2508 เพียง 930 ฟุต (280 เมตร) [ 66 ] [ 67 ]
  • 16 มิถุนายน พ.ศ. 2519 – ท่อส่งน้ำมันเบนซินแตกเนื่องจากทีมงานก่อสร้างถนนในลอสแอนเจลิส รัฐแคลิฟอร์เนีย น้ำมันเบนซินพุ่งกระจายไปทั่วบริเวณและลุกไหม้ในเวลาต่อมา ทำให้มีผู้เสียชีวิต 9 ราย และบาดเจ็บอย่างน้อย 14 ราย ความสับสนเกี่ยวกับความลึกของท่อส่งน้ำมันในพื้นที่ก่อสร้างดูเหมือนจะเป็นปัจจัยหนึ่งในอุบัติเหตุครั้งนี้[ 68 ]
  • 4 มิถุนายน 1989 – เหตุการณ์ภัยพิบัติรถไฟอูฟา : ประกายไฟจากรถไฟสองขบวนที่วิ่งสวนกันได้จุดชนวนให้เกิดการระเบิดของก๊าซLPG ที่รั่วไหลจาก ท่อส่งใกล้เมืองอูฟาประเทศรัสเซีย มีรายงานผู้เสียชีวิตอย่างน้อย 575 คน
  • 17 ตุลาคม 1998 – เหตุท่อส่งน้ำมันระเบิดที่เจสซี : ท่อ ส่งน้ำมันระเบิดที่เจสซี ในเขตสามเหลี่ยมปากแม่น้ำไนเจอร์ประเทศไนจีเรียทำให้ชาวบ้านเสียชีวิตประมาณ 1,200 คน ซึ่งบางส่วนกำลังเก็บน้ำมันเบนซินอยู่
  • 10 มิถุนายน พ.ศ. 2542 – ท่อส่งน้ำมันแตกในสวนสาธารณะแห่งหนึ่งใน เมือง เบลลิงแฮม รัฐวอชิงตันส่งผลให้น้ำมันเบนซินรั่วไหลออกมา 277,200 แกลลอน น้ำมันเบนซินดังกล่าวติดไฟ ทำให้เกิดการระเบิด ส่งผลให้เด็ก 2 คนและผู้ใหญ่ 1 คนเสียชีวิต พบว่าการทำงานผิดพลาดของท่อส่งน้ำมันและส่วนของท่อที่เสียหายก่อนหน้านี้ซึ่งตรวจไม่พบก่อนหน้านี้ เป็นสาเหตุของความล้มเหลว[ 69 ]
  • 19 สิงหาคม พ.ศ. 2543 – ท่อส่งก๊าซธรรมชาติแตกและเกิดไฟไหม้ใกล้เมืองคาร์ลสแบด รัฐนิวเม็กซิโกการระเบิดและไฟไหม้ครั้งนี้ทำให้สมาชิกครอบครัวใหญ่เสียชีวิต 12 คน สาเหตุเกิดจากการกัดกร่อนภายในท่ออย่างรุนแรง[ 70 ]
  • 30 กรกฎาคม 2547 – ท่อส่ง ก๊าซธรรมชาติ ขนาดใหญ่ ระเบิดขึ้นในเมืองกิสเลงเกียนประเทศเบลเยียม ใกล้กับเมืองอาธ (30 กิโลเมตรทางตะวันตกเฉียงใต้ของกรุงบรัสเซลส์ ) ส่งผลให้มีผู้เสียชีวิตอย่างน้อย 24 คน และบาดเจ็บ 132 คน โดยบางรายอาการสาหัส
  • 12 พฤษภาคม 2549 – ท่อส่งน้ำมันแตกนอกชายฝั่งเมืองลากอสประเทศไนจีเรียอาจมีผู้เสียชีวิตมากถึง 200 คน ดู ข่าวการ ระเบิดของท่อส่งน้ำมันในไนจีเรีย
  • 1 พฤศจิกายน 2550 – ท่อส่งก๊าซโพรเพนระเบิดใกล้เมืองคาร์ไมเคิล รัฐมิสซิสซิปปี ห่างจากเมืองเมริเดียน รัฐมิสซิสซิปปี ไปทางใต้ประมาณ 30 ไมล์ (48 กม.) มีผู้เสียชีวิตทันที 2 ราย และบาดเจ็บอีก 4 ราย บ้านเรือนหลายหลังถูกทำลาย และ 60 ครอบครัวต้องอพยพ ท่อส่งก๊าซนี้เป็นของบริษัท Enterprise Products Partners LP และทอดยาวจากเมืองมอนต์เบลวิว รัฐเท็กซัสไปยังเมืองเอเพ็กซ์ รัฐนอร์ทแคโรไลนาการไม่สามารถตรวจพบข้อบกพร่องในท่อเชื่อมตะเข็บ ERW ก่อนปี 1971 เป็นปัจจัยหนึ่งที่ทำให้เกิดอุบัติเหตุ[ 71 ] [ 72 ]
  • 9 กันยายน 2010 – เหตุท่อส่งก๊าซระเบิดที่ซานบรูโนในปี 2010 : ท่อส่งก๊าซธรรมชาติแรงดันสูงขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 30 นิ้ว ซึ่งเป็นของบริษัท Pacific Gas and Electric Companyเกิดระเบิดขึ้นในย่านที่อยู่อาศัย Crestmoor ซึ่งอยู่ห่างจากสนามบินนานาชาติซานฟรานซิสโกไปทางทิศตะวันตก 2 ไมล์ (3.2 กม.) ทำให้มีผู้เสียชีวิต 8 ราย บาดเจ็บ 58 ราย และบ้านเรือนถูกทำลาย 38 หลัง การควบคุมคุณภาพที่ไม่ดีของท่อที่ใช้และการก่อสร้างถูกระบุว่าเป็นปัจจัยที่ทำให้เกิดอุบัติเหตุ[ 73 ]
  • 27 มิถุนายน 2557 – เกิดเหตุระเบิดขึ้นหลังจากท่อส่งก๊าซธรรมชาติแตกในหมู่บ้านนาการัม อำเภออีสต์โกดาวารี รัฐอานธรประเทศ ประเทศอินเดีย ส่งผลให้มีผู้เสียชีวิต 16 ราย และบ้านเรือนถูกทำลายเป็นจำนวนมาก[ 74 ]
  • 31 กรกฎาคม 2557 – ในคืนวันที่ 31 กรกฎาคม เกิด เหตุระเบิดหลายครั้งจากท่อส่งก๊าซใต้ดินในเมืองเกาสงประเทศไต้หวันก๊าซที่รั่วไหลได้ไหลทะลักเข้าไปในท่อระบายน้ำตามถนนสายหลักหลายสาย และการระเบิดที่เกิดขึ้นทำให้พื้นผิวถนนหลายกิโลเมตรกลายเป็นหลุมลึก ส่งผลให้รถยนต์และเศษซากกระเด็นขึ้นไปในอากาศสูง และเกิดไฟไหม้เป็นบริเวณกว้าง มีผู้เสียชีวิตอย่างน้อย 32 คน และบาดเจ็บ 321 คน[ 75 ] [ 76 ]

ในฐานะเป้าหมาย

ท่อส่งอาจตกเป็นเป้าหมายของการทำลายทรัพย์สินการก่อวินาศกรรมหรือแม้แต่การโจมตีของผู้ก่อการร้ายตัวอย่างเช่น ระหว่างต้นปี 2011 ถึงเดือนกรกฎาคม 2012 ท่อส่งก๊าซธรรมชาติที่เชื่อมอียิปต์กับอิสราเอลและจอร์แดนถูกโจมตีถึง 15 ครั้ง[ 77 ]ในปี 2019 ท่อส่งน้ำมันเชื้อเพลิงทางเหนือของเมืองเม็กซิโกซิตี้ระเบิดหลังจากที่โจรขโมยน้ำมันเชื้อเพลิงเจาะเข้าไปในท่อ มีรายงานว่ามีผู้เสียชีวิตอย่างน้อย 66 คน[ 78 ]ในช่วงสงคราม ท่อส่งมักเป็นเป้าหมายของการโจมตีทางทหาร เนื่องจากการทำลายท่อส่งสามารถขัดขวางการส่งกำลังบำรุง ของศัตรูได้อย่างร้ายแรง เมื่อวันที่ 26 กันยายน 2022 เกิด เหตุระเบิดหลายครั้งและการรั่วไหลของก๊าซครั้งใหญ่ใน ท่อส่ง Nord Stream 1และNord Stream 2ที่วิ่งจากรัสเซียไปยังยุโรปใต้ทะเลบอลติก เชื่อว่าการรั่วไหลเกิดจากการก่อวินาศกรรม[ 79 ] [ 80 ] [ 81 ]

ดูเพิ่มเติม

  • ข่าวสารเกี่ยวกับท่อส่งและนิตยสารอุตสาหกรรม
  • Pipeline Knowledge & Development (2011). "ประวัติของท่อส่งก๊าซและน้ำมัน" (PDF) . เก็บถาวรจากต้นฉบับ(PDF)เมื่อ 2019-02-15 . เรียกดูเมื่อ2019-01-26 .สรุปประวัติศาสตร์สหรัฐอเมริกา
  • การเมืองเรื่องท่อส่งในเอเชีย: จุดตัดระหว่างอุปสงค์ ตลาดพลังงาน และเส้นทางการจัดส่งโดย Mikkal E. Herberg และคณะ ( National Bureau of Asian Research , 2010)
  • โครงการดอลฟิน: การพัฒนาโครงการริเริ่มก๊าซในอ่าว เม็กซิโก โดย จัสติน ดาร์กินสถาบันอ็อกซ์ฟอร์ดเพื่อการศึกษาด้านพลังงานมกราคม 2551 เอกสารวิจัย NG #22
  • สหราชอาณาจักร – Linewatch – โครงการสร้างความตระหนักรู้ร่วมกันระหว่างผู้ประกอบการท่อส่งน้ำมันและก๊าซ 14 ราย
  • ท่อส่งก๊าซใต้น้ำเปิดทางสู่ขุมทรัพย์ใต้ทะเลพฤศจิกายน 1951บทความเกี่ยวกับท่อส่งก๊าซใต้ทะเลสายแรกที่สร้างขึ้นในสหรัฐอเมริกาและปัญหาที่พบเจอ
  • "ความมหัศจรรย์ของเส้นทางขนส่งน้ำมันใต้ดิน"นิตยสารวิทยาศาสตร์ยอดนิยมเมษายน 1937
  • การก่อสร้างและส่งมอบสถานีอัดก๊าซสำหรับท่อส่งก๊าซในสหภาพโซเวียตโดยบริษัท AEG (วิดีโอของบริษัทจากทศวรรษ 1970 พร้อมคำบรรยาย)
  • ความปลอดภัยของท่อส่งก๊าซ: จำเป็นต้องมีคำแนะนำและข้อมูลเพิ่มเติมก่อนใช้ช่วงเวลาการประเมินความเสี่ยงซ้ำ: รายงานต่อคณะกรรมการรัฐสภาสำนักงานตรวจสอบบัญชีของรัฐบาล
  • [2] เก็บถาวรเมื่อ 2021-04-30 ที่Wayback Machine
ดึงข้อมูลมาจาก " https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Pipeline&oldid=1360395220#Oil_and_natural_gas "

สรุปเนื้อหา

ข้อมูลสำคัญจากบทความ

ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับ ท่อส่ง

ท่อ ส่ง เป็นระบบ ท่อ สำหรับ การขนส่ง ของเหลวหรือก๊าซในระยะทางไกล โดยทั่วไปไปยังพื้นที่ตลาดเพื่อการบริโภค [ 1 ]...

น้ำมันและก๊าซธรรมชาติ

ท่อส่ง น้ำมันดิบ แห่งแรกสร้างขึ้นโดยสมาคมขนส่งน้ำมัน (Oil Transport Association) ซึ่งสร้างท่อเหล็กดัดขนาด 2 นิ้ว (51 มม.) ยาว 6 ไมล์ (9.7 กม.

การเติบโตของตลาด

ขนาดตลาดสำหรับการก่อสร้างท่อส่งน้ำมันและก๊าซมีการเติบโตอย่างมหาศาลก่อนภาวะเศรษฐกิจตกต่ำในปี 2551 หลังจากที่ชะลอตัวลงในปี 2552 ความต้องการการขยายและปรับปรุงท่อส่งก็เพิ่มขึ้นในปีถัดมาเนื่องจากการผลิตพลังงานเพิ่มขึ้น [ 14 ] ภายในปี 2555 ท่อส่งในอเมริกาเหนือเกือบ...

การก่อสร้างและการดำเนินงาน

ท่อส่งน้ำมันทำจาก ท่อ เหล็ก หรือ พลาสติก ที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางภายในโดยทั่วไปตั้งแต่ 4 ถึง 48 นิ้ว (100 ถึง 1,220 มม.) ท่อส่วนใหญ่มักจะฝังอยู่ที่ระดับความลึกประมาณ 3 ถึง 6 ฟุต (0.91 ถึง 1.83 ม.