Знаменитые трубопроводы. Магистральный газопровод Бухара-Урал

«Сегодня начался монтаж магистрали «голубого топлива» - газопровода Бухара-Урал; бригада сварщиков уложила первые плети труб», - так 23 мая 1961 года сообщала газета «Правда» о начале строительства самого большого в Советском Союзе и самого мощного в мире газопровода.

Из коллекции профессора В.И. Черникина

Промышленность Урала в 50-60-х годах прошлого столетия развивалась стремительно. Регион занимал ведущее место по запасам и объемам разработки железных и медных руд, хромитов, боксита, калийных солей, магнезита и платины. Горнодобывающая и обрабатывающая промышленности Урала являлись одними из богатейших и важнейших баз тяжелой индустрии СССР. Но вместе с тем, регион являлся и самым топливоёмким. Для нормального функционирования и дальнейшего развития производства на Урале требовались энергоресурсы, в частности газ, потребность в котором на тот период удовлетворялась местными источниками лишь на 60%, а к 70-м годам должна была возрасти более чем в 1,5 раза. Задачу оснащения региона газом необходимо было решать в сжатые сроки.

Вместе с тем, в тот же период стремительными темпами развивалась топливно-энергетическая промышленность страны. ХХ съезд КПСС четко предписывал оптимизировать структуру топливного баланса СССР, в которой нефть и газ должны были занять две трети всех видов топлива. Если говорить в цифрах, то добыча и производство газа в стране должны были возрасти в 15 раз, с 47 млрд. м³ в 1960 г. до 680-720 млрд. м³ в 1980 г. Для страны это означало повышение производительности общественного труда и ускорение темпов ее экономического развития.

Газли - на тот момент крупнейшее в СССР месторождение газа, находится в 90 км северо-западнее Бухары. По своим запасам месторождение занимало одно из первых мест в мире и характеризовалось крайне благоприятными условиями разработки: большой мощностью газоносных пластов, высокой пористостью и проницаемостью коллекторов, небольшой глубиной залегания газа, расположением газовых залежей одна над другой и почти одинаковыми размерами газоносных площадей основных продуктивных горизонтов. Добыча газа к 1966 г. планировалась в размере 23,8 млрд. м³/год. При таком отборе в соответствии с технико-экономическими расчетами можно было извлечь около 70% общих запасов газа. Кроме того, к Газли примыкали новые газовые месторождения, что сулило большие перспективы и полностью соответствовало стратегии развития и экономическим целям страны.

Газовый промысел Газли. Сборный пункт

Идея строительства газопровода Бухара-Урал требовала серьезнейшего осмысления и проработки. В течение двух лет до начала строительства проводились тщательные технико-экономические обоснования, изыскания и проектирование газопровода. При проектировании необходимо было учесть труднодоступность местности, предполагаемой для прохождения трассы газопровода: необжитые безводные районы, суровый климат южных пустынь, каменистое плоскогорье Устюрт, считавшееся прежде недоступным для такого строительства.

В основу системы эксплуатации газопровода Бухара-Урал закладывалось стремление к максимальному сокращению числа обслуживающего персонала наряду с максимально возможным в имеющихся природно-климатических условиях доступом к оперативному управлению газопроводом. Необходимо было предусмотреть:

• максимальную автоматизацию и телемеханизацию объектов газопровода;
• безотказную связь;
• вертолетный патруль для контролирования состояния линейной части газопровода;
• возможность применения автомашин повышенной проходимости, в том числе вездеходного гусеничного транспорта при необходимости аварийного ремонта;
• систему планово-предупредительного ремонта.

Самая большая трудность состояла в выборе генерального направления трассы газопровода. Дорогостоящее строительство вынуждало прокладывать магистраль вдоль «воздушной прямой» от месторождения Газли до Свердловска (до 1924 и с 1991 года - Екатеринбург) - так называемый центральный вариант трассы протяженностью 2000 км по направлению Газли - станция Акжар Казахской ж/д - Свердловск. При такой прокладке отклонения от «воздушной прямой» не превышали 40-50 км и давали возможность обойти особо неблагоприятные участки барханных песков в Кызылкумах и соленых озер в районе Приаральских Каракумов севернее Сырдарьи.

Однако естественные условия центральных Кызылкумов и Приаральских Каракумов оказались слишком сложными для строительства и дальнейшей эксплуатации газопровода и был намечен западный вариант прокладки трассы, через Хорезмский оазис, в обход Аральского моря вдоль восточного чинка плато Устюрт и затем по Приаральским степям и целинным землям Казахстана.

В западном варианте протяженность трассы увеличивалась до 2200 км, однако он имел преимущества:

• прохождение по перспективным газоносным районам Узбекистана;
• наличие «выхода» для излишков туркменского газа;
• газоснабжение остро нуждающихся в топливе городов Кара-Калпакской АССР (с 1992 - Республика Каракалпакстан, расположена на северо-западе Узбекистана);
• сокращение трудоемких и дорогостоящих работ на пустынных участках;
• приближенность к более обжитым районам, что улучшало транспортную доступность  и условия проживания персонала.

Несмотря на увеличение протяженности почти на 200 км, технико-экономические расчеты прогнозировали даже уменьшение стоимости прокладки газопровода. Таким образом, было выбрано генеральное направление трассы: Газли - Кунград - плато Устюрт - Челябинск - Свердловск

Но в процессе строительства пришлось делать уточнения, которые имели принципиальное значение. Трассу нужно было проложить в обход основных поливных земель Хорезмского оазиса, что составляло 310 км газопровода (220-530 км трассы). Причина была в том, что на поливных землях Хорезмского оазиса выращивалось такое богатство, как хлопчатник, и строительство двухниточного газопровода, как и дальнейшая его эксплуатация, могли нарушить сельскохозяйственные работы этих угодий. При прокладке газопровода нужно было бы пересечь 497 водных преград, снести около 840 жилых домов и сельскохозяйственных построек. Само строительство можно было бы вести только после перекрытия ирригационной сети, когда поля не залиты водой, в период с октября по февраль. Кроме того, в случае аварии возникала угроза как урожаю хлопчатника, так и жителям, и имуществу региона. Все эти аспекты вынуждали откорректировать направление трассы газопровода, невзирая на ее возможное удлинение и увеличение капитальных затрат.

Однако обойти Хорезмский оазис вдоль южной границы, углубившись в пески Каракумов, было сложно. Не закрепленные растительностью каракумские барханы высотой 6-8 м, а иногда и 10-12 м, их крутые, порой до 45 градусов, подветренные откосы были труднопроходимы даже для вездеходного гусеничного транспорта.

Передвижение гусеничного вездехода по барханам

Во избежание чрезмерных капиталовложений был принят «смешанный» вариант обхода. Наиболее тяжелый для прокладки начальный участок от 220 км до Ургенча, где плотность застройки, интенсивность землепользования и густота ирригационной сети наибольшие, вынесен за пределы Хорезмского оазиса. При прокладке трассы на остальной части Хорезмского оазиса по возможности использовались территории внутриоазисных песчаных массивов, закрепленные кустарниковой растительностью, а также богарные и бросовые земли.

Несмотря на то, что протяженность трассы увеличилась на 24 км, при прокладке удалось сократить количество водных переходов и сносимых строений в несколько раз, а также оставить компрессорные станции при благоустроенных городах. Дополнительные издержки компенсировались сохранением дорогих поливных земель Хорезмского оазиса, а также упрощением и ускорением строительства с последующей надежностью эксплуатации.

При своей протяженности в 2200 км трасса газопровода проходила по участкам (км):

Пустынные районы - 950, в том числе:

• незакрепленные барханные и грядоячеистые пески пустыни Кызыл-Кумы - 100,
• пустыни Кара-Кумы - 113,
• массив Большие Барсуки - 17,
• каменистое плато Устюрт - 300.

При этом газопровод пересекает:

• автомобильных дорог - 29,
• железных дорог - 18,
• крупных рек - 5,
• средних рек и каналов - 53,
• малых рек и арыков - 122.

Общая протяженность труб газопровода в двухниточном исполнении составляла 4537 км. Прокладывались трубы отечественного и импортного производства Ду=1000 мм. Толщина стенок труб определялась расчетами по пределу текучести стали труб с поверкой по пределу прочности. Прокладка газопровода подземная с нормативной глубиной заложения 0,8 м до верха трубы. Уменьшенная глубина заложения (0,5 м) допускалась на каменистом плато Устюрт и в районе грядоячеистых и барханных песков пустыни Кызылкумы. Девятиметровое расстояние между нитками газопровода на обжитых и используемых землях в районах пустынь раздвигалось на 50 м.

Для противокоррозийной изоляции труб применялась битумно-резиновая мастика. Кстати, именно она послужила причиной крупной аварии на этом газопроводе (об этой аварии можно почитать в статье «Взрыв на газопроводе Бухара-Урал»). Тип изоляции (нормальный, усиленный, весьма усиленный) выбирался в зависимости от степени коррозийности грунтов. Для защиты труб от грунтовой коррозии применялась также полихлорвиниловая изоляционная липкая лента. Помимо этого, вдоль трассы были размещены станции катодной защиты и протекторные устройства.

Для закрепления пустынных земель проводились мероприятия по созданию камышитовых клеток размером 2х2 м с посадкой трав и кустарника. На тех участках, где пескозакрепительные работы не были проведены, происходило выдувание пылевых барханных песков и оголение  газопровода.

Уникальность трассы газопровода требовала от проектировщиков и строителей сложных индивидуальных технических решений для каждой конкретной ситуации. Например, на переходах газопровода через естественные и искуственные водные преграды - реки с крутыми берегами, каналы, арыки, коллекторы - были в основном выполнены надземные конструкции разного типа, в зависимости от условий прохождения.  Всего таких переходов было построено 158: балочных, консольных, шпрингельных и арочных.

Надземный переход консольного типа с вертикальным компенсатором

Прокладка первой нитки газопровода завершилась в течение одного осенне-зимнего сезона 1961-1962 гг. Испытания проводились участками по 200-300 км. Впервые в отечественной практике при испытаниях газопровода применялись вертолеты МИ-1 для осмотра и контроля находящейся под давлением трубы.

В прилегающих населенных районах были приняты меры предосторожности: удалены за пределы опасной зоны люди, приостановлено движение транспорта, запрещен выпас скота и т.д. Необходимые разъяснения  и объявления помещались в местной печати, передавались по радио, сбрасывались с самолетов в виде листовок на русском и узбекском языках.

Испытание участка газопровода с помощью передвижного компрессора

В испытаниях участвовало более 400 инженерно-технических специалистов. Результаты испытаний подтвердили высокое качество проведенных сварочно-монтажных работ. Уже в ноябре 1963 года газлинский газ по первой нитке газопровода был подведен к крупным предприятиям Челябинска.

Строительство самого большого в стране и самого мощного, на тот момент, в мире магистрального газопровода Бухара-Урал позволило проектным, научно-исследовательским и строительно-монтажным организациям накопить бесценный опыт, который в дальнейшем использовался на других стройках. Эта стройка долго позиционировалась как пример братской дружбы и трудовой победы народов и республик Советского Союза. И действительно, советским людям оказалось по плечу решить очень сложную техническую задачу!