Гидротранспорт. Каков он сегодня?

Сегодня, на исходе 80-х годов XX столетия, трубопроводный гидротранспорт твердых материалов успешно вписывается в современную транспортную структуру различных стран мира.

В нашей стране наряду с проведением самостоятельных комплексных исследований различных видов гидротранспорта широко изучают и анализируют передовой опыт зарубежных стран. Установлено, что наибольшее внимание и интерес прикованы к гидротранспорту рудных концентратов и угля,- об этом свидетельствуют разработанные и реализованные проекты систем в США, Японии, ФРГ, Франции, Италии. В частности, в США завершена подготовка проекта углепровода длиной примерно 2000 км, производительностью 25 млн. т/год, разработаны предложения о сооружении до 1990 г. еще нескольких систем общей длиной примерно 8000 км при суммарной производительности свыше 100 млн. т/год.

Высокая надежность пульпопроводов, экономическая эффективность их эксплуатации определяют заинтересованность зарубежных фирм в дальнейшей разработке различных проектов. В частности, в ближайшие годы в ряде стран предполагается строительство пульпопроводов различной протяженности: в Аргентине длиной 141 км, Австралии - 304 км, Бразилии -14,5 км, Чили - 74 км, Индии - 1000 км, Канаде - 805 км. Большое внимание к развитию сети этого вида транспорта уделяется в США.

Как видно, предстоящий объем внедрения гидротранспортных систем впечатляет как по протяженности и грузопотокам, так и по суммам капиталовложений. В самом деле, пульпопроводы, обладая громадными транспортными возможностями, стоят недешево, но нам еще предстоит поговорить об экономической эффективности этого вида транспорта.

Географические особенности нашей страны, значительные объемы добычи и переработки топливных и сырьевых ресурсов, отдаленность мест добычи сырья от районов их потребления создают благоприятные предпосылки для создания высокопроизводительных гидротранспортных систем большой длины. За последние четверть века ряд научно-исследовательских институтов нашей страны выполнил большой объем работ по исследованию различных физических процессов технологии гидротранспортирования, по оценке технико-экономических показателей этого перспективного вида транспорта. В этой связи интересны результаты сравнительного технико-экономического анализа гидротранспортных систем и традиционных видов транспорта применительно к поставке углей Кузнецкого бассейна и продуктов переработки Канско-Ачинских углей в районы Урала и Центра нашей страны. Было установлено, что с учетом планируемой структуры топливно-энергетического баланса страны до 1990-2000 гг. гидротранспорт для указанных целей становится более предпочтительным (практически по всем показателям), чем железнодорожный транспорт и система передачи электрической энергии по ЛЭП сверхвысоких напряжений при производительности первого 40 млн. т угля/год и более.

В настоящее время благодаря комплексу проведенных предварительных исследований приступили к созданию в нашей стране первой крупномасштабной гидротранспортной системы угля Белово - Новосибирск длиной более 250 км. Эта система будет носить характер опытного производства и наряду с решением основных транспортных задач позволит провести отработку научных и конструкторских решений для создания последующих систем подобного типа.

Для рудных концентратов не требуется столь сложная и дорогостоящая дополнительная подготовка продукта к процессу транспортирования и последующего использования: трубопроводный гидротранспорт рудных концентратов практически полностью вписывается в технологический цикл переработки и использования этих материалов. Эти соображения в ряде случаев служат обоснованием более широкого использования гидротранспорта рудных материалов в сравнении с углем. Опыт создания и эксплуатации пульпопроводов для транспортирования рудных материалов в нашей стране подтвердил результаты исследований основных физических закономерностей, происходящих при перемещении пульпы по трубопроводам, позволил сформировать представления об экономических показателях этого вида транспорта.

Среди действующих систем наиболее интересен пульпопровод для транспортирования медно-никелевых концентратов (Норильский горно-металлургический комбинат) длиной 30 км и трубопроводная система для транспортирования железорудного концентрата (г. Старый Оскол) производительностью 6,5 млн. т/год, длиной 26 км. Анализ проведенных работ показал целесообразность создания трубопроводных систем гидротранспорта железнорудных концентратов от крупных месторождений до металлургических заводов в районах Магнитогорска, Караганды, Липецка, Кривого Рога.

В целом результаты технико-экономического анализа свидетельствуют о том, что железнодорожный транспорт для перевозки рудных концентратов и продуктов химической промышленности в объеме 50 - 70 млн. т/год может быть успешно заменен трубопроводным гидротранспортом на ряде важнейших объектов двенадцатой пятилетки.

В промышленности строительных материалов на протяжении ряда лет весьма эффективны землесосные снаряды и трубопроводы при добыче, транспортировании и складировании таких сыпучих материалов, как песок и гравий. Гидротранспорт хорошо известен в нефтяной промышленности: эффективность процессов бурения в значительной мере зависит от своевременной подачи глинистого раствора и удаления бурового шлама. Для защиты окружающей среды в качестве обязательных работ включают удаление и очистку сточных вод, в частности перекачивание по трубопроводам (в значительных объемах) илов и шламов. Уместно отметить, что именно эта сфера использования гидротранспорта послужила толчком для развития исследовательских работ по поведению твердых частиц во взвешенном состоянии.

В металлургических и химических производствах трубопроводный гидротранспорт сырых материалов, полупродуктов, а также готовой продукции в последние годы широко распространен. Несмотря на то что заводские трубопроводы сравнительно невелики и низконапорны, их эффективность подтверждена многочисленными примерами.

В целлюлозно-бумажной промышленности гидротранспортирование древесных опилок и пульпы пытаются совместить с технологическими процессами обработки полуфабрикатов различными химическими веществами, распространенными в транспортирующей среде. В сельском хозяйстве гидротранспорт начали применять при транспортировании зерна, кормов (с соответствующими инертными жидкостями), при удалении навоза и отходов из коровников, свинарников и др.