Ни одна отрасль нашей индустрии не знала столь высоких темпов развития, как газовая. По сравнению с довоенным уровнем добыча газа в СССР увеличилась более чем в 200 раз. Для скоростного строительства трубопроводов создана специальная техника, резко улучшаются технико-экономические параметры транспортировки газа. Все это результат напряженного труда.
Резервы повышения эффективности трубопроводов далеко не исчерпаны, технический прогресс в этой отрасли транспорта продолжается. Так, относительно недавно родились идеи расширения сферы применения трубопроводов. Речь идет о создании магистралей, по которым можно было бы транспортировать различные твердые и сы"учие грузы.
Уже первые работы в области создания новых видов транспорта дали впечатляющие результаты, подтвердили их перспективность для нашей экономики.
ПОЕЗДА ВНУТРИ ТРУБ
Идея перемещать материалы по тру°^ с помощью потоков воздуха нашла "Р^енение в различных отраслях
родного хозяйства. Пневмотранспорт используется, например, на погрузке и разгрузке зерна, муки, цемента и других сыпучих грузов. В устройствах, используемых для этих целей, материалы перемещаются в струе сжатого воздуха.
Однако, как явствует из заголовка этой главы, речь идет о других системах. Более двухсот лет назад была изобретена пневмопочта устройство для перемещения по трубам с помощью избыточного давления воздуха сравнительно небольших капсул с документами, книгами, газетами, почтовой корреспонденцией.
Новую жизнь старая идея пневмопочты обрела благодаря пионерским работам коллективов ученых и инженеров, возглавляемых А. Александровым, Ю. Цимблером, П. Ковановым. Они впервые предложили применить энергию сжатого воздуха в системах трубопроводного контейнерного транспорта для перемещения очень больших - массой до нескольких тонн - "капсул". Такие магистрали могут прокладываться под землей и над землей - на эстакадах, по дну озер и рек.
Для чего же нужны такие системы, каковы сферы их применения?
Ныне огромное количество сыпучих грузов из карьеров к местам потребления доставляет автомобильный транспорт. Только нерудных строительных материалов машины ежегодно перевозят более полутора миллиардов тонн. На эти цели затрачивается труд сотен тысяч людей, расходуется много топлива.
Особую остроту приобрела проблема удаления все возрастающих масс бытовых отходов из крупных городов. Например, из Москвы за год к местам уничтожения или утилизации вывозится более семи миллионов кубометров отходов. Нынешние методы их удаления не всегда удовлетворяют высоким санитарно-гигиеническим требованиям жизни населения и защиты окружающей среды.
Эффективно решить эти, а также многие другие проблемы и призван пневмоконтейнерный транспорт.
...Представьте, что по трубам большого диаметра, скажем 1020 или 1220 миллиметров, бегут со скоростью 40-50 километров в час поезда с песком, гравием, рудой, различными материалами, полуфабрикатами, а если нужно, то и с комплектующими деталями. Скорость вроде и невелика, но нельзя забывать, что пневмоконтейнерный вид транспорта - непрерывный, без простоев, многократных перегрузок; его работа не зависит от погоды. Следовательно, груз будет доставлен потребителям быстро, а главное без потерь.
Поезда формируются из контейнеров, впереди и позади которых находятся пневмовозы. На них устанавливают уплотнения, которые почти полностью перекрывают в поперечном сечении пространство между стенкой трубопровода и конструктивными элементами пневмовоза; при этом поддерживается минимальный зазор, чтобы исключить износ периферийной части манжет.
Двигается контейнерный поезд благодаря потоку воздуха, создаваемому специальными агрегатами (ими могут быть турбовоздуходувки, центробежные нагнетатели, компрессоры, вакуумные насосы). Энергия воздуха расходуется на преодоление сил трения и инерционных сил. Существенно, что перепад давления воздуха на участках трубопровода до и после пневмовоза небольшой. Так, для движения контейнеров с грузом общей массой 65 тонн по горизонтальному участку трубопровода диаметром 1220 миллиметров достаточно создать перепад давления примерно в 0,15 атмосферы, а на подъеме 3 градуса - 0,45 атмосферы.
Контейнеры соединяются между собой и с пневмовозами специальными сцепками, которые позволяют разгрузить контейнеры от динамических сил при торможении и разгоне и облегчают
прохождение состава по криволине^ ным участкам трассы.
Чтобы во время движения выдержи. валась необходимая ориентация кон' тейнеров и пневмовозов, применяют' например, шарнирную подвеску их на колесных тележках, при этом цент масс располагается ниже геометриче^ ской оси подвески.
Транспортные магистрали для перевозки больших масс сыпучих грузов бытовых отходов и грузов в таре выпол^ няют из стальных труб большого диаметра. Возможно использование и железобетонных труб.
В системах внутризаводского транспорта для перемещения относительно мелких и легких грузов годятся стеклянные, пластмассовые, стеклопластиковые трубы и трубы из тонколистового металла; диаметр их зависит от расчетной пропускной способности системы и размеров груза. Для таких систем источниками воздуха могут быть, например, вентиляторы, аккумуляторы сжатого воздуха,
Воздуходувные аппараты устанавливают и на головных станциях, и непосредственно на трассе трубопровода. При этом число агрегатов и расстояние между ними выбирают такими, чтобы гарантировать непрерывное движение составов.
Показатели экономичности трубопроводных контейнерных систем зависят главным образом от расхода воздуха на перемещение составов. В свою очередь, этот расход зависит от требуемой скорости перемещения составов, площади поперечного сечения трубопровода и величины неизбежных потерь воздуха из-за его перетоков через зазоры уплотнительных устройств.
Погрузочные станции автоматизированной системы пневмотранспорта для перевозки сыпучих грузов состоят из камер приема-запуска, камер погрузки, бункеров с дозаторами. При необходимости на этих погрузочных станциях устанавливают устройства, с по" мощью которых подготавливают груз
я перевозки в контейнерах, например прессы для брикетирования бытовых отходов.
^а разгрузочных станциях имеются ^амеры приема-запуска, камеры разрузки, смонтированные на эстакаде, приемные бункера.
Все операции - транспортные, а также загрузки и разгрузки контейнеQOB - выполняются автоматически. Контроль за системой ведут с центрального диспетчерского пульта. На его мнемосхеме отображается информация о движении составов, работе механизмов погрузочных, разгрузочных и воздуходувных станций, а также о возможных нарушениях режима работы узлов и элементов системы.
ИДЕИ РЕАЛИЗУЮТСЯ
Первая промышленная трубопроводная транспортная система была построена в Грузии в 1971 году и получила название "ЛилЬ-1 ". Эта система предназначена для перевозки щебня на расстояние 2,2 км. В трубе состав с грузом 25 т движется со скоростью 45 км в час. Вся система полностью автоматизирована и управляется всего лишь одним человеком. В Грузии была построена и вторая аналогичная система ("Лило2")-самая крупная в мире. Ее протяженность около 40 км, диаметр труб-1220 мм, производительность - 2 млн. т в год. По сравнению с автомобильным транспортом себестоимость доставки груза по трубопроводу в 2 раза, а эксплуатационные издержки в 3 раза меньше. Для обслуживания трубопроводной системы требуется около 60 человек, а автотранспортной системы той же производительности -1380.
Спрос на пневмоконтейнерные системы у нас чрезвычайно велик. Ныне ^ строительство предусматривается ^ проектах многих новых заводов и территориально-производственных комплексов. Всесоюзное промышленное Объединение "Союзтранспрогресс"
ввело в эксплуатацию в городе Горьком пневмоконтейнерную систему, подающую песок с берега Волги на завод железобетонных изделий. По проекту СКБ "Транспрогресс" в Тульской области для доставки щебня от карьера Берники до асфальтобетонного завода и железнодорожной станции сооружен трубопровод. Производительность этой системы - 300 тыс. т груза в год; протяженность трассы - 2,4 км.
Нет возможности перечислить даже все проектируемые системы грузового трубопроводного пневмотранспорта. Среди наиболее интересных назовем предназначенные для санитарной очистки в Москве, Ленинграде и Баку. В 1983 году в Ленинграде начала действовать первая в мире опытная система трубопроводного контейнерного транспорта для удаления бытовых отходов; ее протяженность-12 км. Когда завершится строительство системы из двух трубопроводов диаметром 1 220 мм, она будет ежегодно транспортировать 500 тысяч кубометров бытовых отходов на мусороперерабатывающий завод.