Поскольку добыча и переработка углеводородов в XXI веке является одним из столпов экономического развития страны, возведение и обслуживание объектов нефтегазовой отрасли в России приобретает характер крайне масштабных проектов. Ввиду огромной площади территории страны необходимость транспортировки нефти и газа на большие расстояния стали причиной активного строительства трубопроводов различного диаметра. Поскольку в большинстве случаев прокладка нефтегазопроводов осуществляется вдали от обустроенных коммуникаций, требуется применение особой техники в соответствии с климатическими и геологическими условиями региона.
Среди способов транспортировки нефти и газа трубопроводы являются одним из наиболее эффективных: пропускная способность трубопровода диаметром 1200 мм составляет 80-90 млн. т в год при скорости движения потока углеводородов 10-12 км/ч. Ежегодно в мире сдается в эксплуатацию более 15 тыс. км различных трубопроводов, и эксперты прогнозируют постепенный рост объемов строительства. Связано это в первую очередь тем, что транспортировка на дальние расстояния нефти и газа, а также производных от них продуктов по магистральным трубопроводам наиболее экономически выгодна.
В прошлом выпуске журнала мы уже рассказывали о подготовке местности к прокладке трубопровода, сегодня же остановимся непосредственно о самом строительстве и используемой в процессе технике. Так, значительную роль в процессе построения нефте- и газопроводов играет транспортировка на объекты главного элемента – труб.
Одним из этапов прокладки является доставка на железнодорожные узлы магистральных труб длиной 6–14 м. После перевозки труб от мест разгрузки на сварочную базу из отдельных частей труб сваривают так называемые плети, длина которых может достигать 48 м. При строительстве магистральных нефте- и газопроводов сегодня используются в основном трубы диаметром 0,529–1,42 м, а отводные от магистральных трубопроводов свариваются из труб диаметром 0,168–0,529 м.
Впрочем, при строительстве трубопровода помимо основных труб используется еще огромное количество технологических труб, которые также доставляются через тайгу, болота, тундру к месту прокладки. В России ввиду огромных дистанций прокладки труб, ремонта текущих труб и замены уже вышедших труб из эксплуатации по дорогам с твердым покрытием и грунтовым технологическим дорогам, а также вдоль трассы строительство и прокладка трубопроводов осуществляется специальными автопоездами и одиночными транспортными средствами – трубовозами и плетевозами. Пневмоколесный трубовоз представляет собой тягач, одно, двух или даже четырех осный прицеп-роспуск, соединенные между собой жестким сцепным устройством. Длина перевозимых трубовозом труб не превышает 12 м.
Плетевозы же способны перевозить плети из труб практически любой длины (обычно до 36 м или сваренных 3 труб длиной по 12 метров) прицепами-роспусками, так как тяговое усилие прицепу-роспуску передается непосредственно плетями, закрепленными на тягаче.
Наиболее востребованным и получившим широкое распространение в России видом транспорта для перевозки труб является автопоезд трубовоз, или плетевоз, допускающий установку и перевозку труб длиной 36, в составе автомобиля тягача, как правила внедорожного, с колесной формулой 6х6 (реже 8х8). В качестве прицепа используется двух- и иногда трех осный короткобазный прицеп, с жестко смонтированными кониками.
Регулировка межконикового расстояния автопоезда производится за счет изменения установки «плавающего» дышла в раме прицепа при маневрах тягача. Загрузка роспуска на тягач при холостом пробеге осуществляется за счет лебедки тягача и складывающегося дышла, а управление роспуском выполняется с помощью трособлочной, крестообразной сцепки.
Благодаря такой конструкции автопоезд трубоплетевоз обладает максимальной универсальностью, которая выражается в бесступенчатой регулировке длины перевозимого объекта в сочетании с регулируемыми по вылету кониками. К типичным моделям данного типа относятся вариации на базе автомобилей «Урал» и КАМАЗ, под шасси которых устанавливают трубоплетевозные надстройки. При этом оба производителя предлагают весьма мощные машины трубовозы с использованием узлов и комплектующих известных иностранных производителей. К примеру, такие модели трубовозных тягачей как трехосный КамАЗ-65226 (6х6) и четырехосный КамАЗ-65228 (8х8) оснащаются механическими коробками переключения передач Zahnrad Fabrik и автоматическими с гидротрансформатором Allison, а также гибридными гидро-механизированными Zahnrad Fabrik Transmatic WSK.
Если говорить о трубоплетевозах на базе «Урал, то сейчас помимо классических вариантов доступны к покупке бескапотные модели «Урал 690222» на шасси «Урал 6370-1151». Особая гордость автотягачей с Урала – это модель ТАГАНАЙ 8х8 с двигателем высокой мощности Caterpillar C18.
Из трубовозов и трубоплетевозов данного типа иностранного производства на рынке России представлены машины немногих производителей. Наиболее популярной в данном сегменте является чешская компания Tatra с моделями TATRA T 815-290, TATRA T 163-390, TATRA T 815-290.
Ко второму типу машин для перевозки труб или плетей относятся внедорожные автомобили одиночки, перевозящие на себе трубы, плети из труб, балки и любой другой груз, соответствующий грузоподъемности машины, габаритам и ее тяговым и проходимым возможностям. Выпуском подобных машин занимаются всего несколько специализированных автомобильных компаний, к примеру, Terberg, Ginaf и Paul Nutzfahrzeuge.
Обычно в качестве «донора» для таких автомобилей используется серийные грузовики, оснащенные тремя и более осями. Для монтажа трубоплетевозных держателей и ограничителей поверх рамы устанавливается дополнительная надстройка. Что бы понизить центр тяжести машины, учитывая немалую массу труб, кабину оператора выносят вперед и вниз, делая так называемую вагонную компоновку с заниженной кабиной или Deep Cabin. Впрочем, более рациональным вариантом трубоперевозчика с верхним расположением груза является разработка спецшасси, что позволяет получить эффективную машину с изначально установленной кабиной впереди двигателя, который вынесен в верхнею часть рамы.
К данному типу относится автомобиль трубовоз с верхним размещением трубы TATRA T815-290R9T/280, или изначально машины тяжеловозы вагонной компоновки MAN Special eXtreme в версиях HX, FX, CAT, KAT с осевыми приводами 6х6, 8х8 и 10х10.
Также в данном сегменте популярна спецтехника с использованием активного подвижного шарнира, к примеру, TEREX FSDT, Volvo A30E Pipe Carrier 6×6 и канадские спецмашины Foremost Delta, Foremost Commander.
К третьему типу автотранспортных средств для перевозки труб относятся прицепные составы трубовозов и плетевозных труб, представляющие собой немоторизованные транспортные средства на колесном или гусеничном ходу, в сцепке с седельным, буксирным, гусеничным тягачом или трактором обеспечивающие перевозку необходимого тоннажа из труб или его пачек. В случае, если прицепное трубовозное устройство оснащено сцепным пальцем, соединенным с ответной часть седла тягача, данная машина называется полуприцепом. Если же прицепной подвижной плетевозный состав соединяется с тягачом посредством дышла или водила и буксирным тяговым устройством, то это прицеп.
Следует отделять прицепной грузовой состав от трубоплетевозного автопоезда. Так, главное отличие трубовоза на шасси полу/прицепов и прицепов это то, что полезный груз в данном случае не опирается на тяговый агрегат, а целиком ложится на конструкцию подвижного несамоходного устройства. Также для полуприцепа традиционно свойственна цельная рама, впрочем, встречаются конструкции плетевоза на шасси полуприцепа с возможностью телескопирования с помощью гибкого торса.
В основном полуприцепы для перевозки труб используются на обычных дорогах как дешевая альтернатива специализированным трубоплетевозам. Как правило, такой полуприцеп конвертируется из обычного полуприцепа с демонтированным тентом и установленными кониками. К преимуществам данного вида транспорта относится низкая цена, массовость, доступность. В то же время есть и ряд минусов: малая грузоподъемность, малая длина перевозимых труб и балок, а также крайне низкая проходимость. Впрочем, есть варианты полуприцепов трубоплетевозов, предназначенных для работы в условиях бездорожья. К ним относятся прицепы высокой грузоподъемности KRUPP FAUN SLT-T, способные перевозить трубы массой до 90 т. Для данного трубоплетевоза свойственно большое количество осей, гидравлическая подвеска колес, а также шины большого диаметра с агрессивным протектором для бездорожья. Так же достаточно популярны сверхтяжелые трубовозы на прицепах M1000 HETS и M747.
А вот прицепы-трубовозы менее популярны ввиду сложности управления подобным автопоездом, особенно в случаях перевозки пакета предварительно сваренных труб длиной 36 м. Рекомендованная сфера применения прицепов – транспортировка сверхдлинномерных и сверхтяжелых стальных или бетонных балок, пакетов железнодорожных рельс, когда сцепное устройство тягача не способно обеспечить надежность соединения, и в дело вступает специальное высокопрочное тягово-сцепное устройство ТСУ с допустимой нагрузкой у современных моделей 300 и даже 1000 тонн. В России известна эксплуатация подобных систем, в том числе и для перевозки тяжелых труб особо большого диаметра. Это сцепка из тяжелого тягача IVECO TRAKKER AT380T56 EZ 275 T/BU – 8×6, построенный AstraVeicoli Industriali S.p.A. для ООО «Производственное объединение «Киришинефтеоргсинтез» и ОАО «Бамтоннельстрой» для работы на объектах сочинской олимпиады, и прицепного состава Cometto.
А теперь традиционно поговорим о ситуации на рынке. Среди российских производителей и поставщиков трубовозного транспорта помимо уже упомянутых выше компаний стоит отметить Челябинский машиностроительный завод автомобильных прицепов (ЧМЗАП). Продуктовая линейка включает более десятка моделей трубовозов грузоподъемностью от 18,5 до 40 т, предназначенных для транспортировки труб длиной от 12,5 до 18 м.
К отличительным чертам трубовозов ЧМЗАП относится усиленная ходовая часть, а также оснащение машин шинами повышенной проходимости для успешной эксплуатации в условиях бездорожья техника. Чтобы расширить функционал трубовозов, конструкторы предусмотрели возможность комплектации части моделей флажковыми уширителями и раздвижными кониками, что позволяет увеличить ширину грузовой площадки с 2,5 до 3,3 м.
Еще один яркий игрок российского рынка также базируется в Челябинске – ООО ПКФ «Политранс». Предприятие выпускает модельный ряд разработанных собственным конструкторским отделом полуприцепов под маркой ТСП. Поуприцепы-трубовозы производятся в 2-, 3- и 4-осном исполнении, с раздвижными кониками, различными типами подвесок, с быстросъемными бортами и грузовыми площадками различной длины, грузоподъемностью до 50 т, а также имеют возможность оборудования фитингами для перевозки контейнеров.
Качественные трубовозы производит еще одно предприятие – Iveco-AMT из Миасса. Так, машина Iveco-AMT 633900 с колесной формулой 6х6 рассчитана на транспортировку труб длиной до 36 м, при этом перевозимые трубы могут иметь диаметр 1,42 м. Трубовоз Iveco-AMT представляет собой автопоезд, состоящий из тягача, оснащенного двигателем Iveco Cursor 13 мощностью 450 л.с. при частоте вращения 1900 об/мин., с макс. крутящим моментом 2200 Н.м при частоте вращения коленвала в диапазоне от 1000 до 1435 об/мин., и 2-осного прицепа-роспуска с поворотным коником и раздвижными по ширине стойками. Грузоподъемность такого автопоезда в зависимости от исполнения может составлять от 20,3 до 25,3 т.
Повышенную устойчивость в комплексе с отличной проходимостью полуприцепу придают блокируемый межосевой и межколесный дифференциалы задних мостов. Для работы в сложной местности специалистами Iveco-AMT предлагаются комплектация трубовоза дополнительным топливным баком, системой подогрева АКБ, установка в кабину кондиционера, холодильника.
«Брянский завод колесных тягачей» предлагает предприятиям нефтегазовой отрасли автопоезд, одним из элементов которого является тягач БАЗ-64031 с колесной формулой 8х8.1 т и двигателем мощностью 470 л.с. с максимальным крутящим моментом 1860 Н.м. Вторым звеном поезда служит оригинальный 2-осный роспуск БАЗ-9049, который грузится на тягач при отсутствии полезного груза. Такая комплектация позволяет по самым непроходимым маршрутам доставлять со скоростью до 50 км/ч трубы длиной 10–18 м, а г/п автопоезда – 13 т.
Имея статус официального партнера ОАО «КАМАЗ», уже более 20 лет создает различную спецтехнику компания «АСТЕЙС» из Набережных Челнов. Конструкторский и технологический отделы «АСТЕЙС» успешно выполняют весь. В большом перечне видов техники есть и несколько видов автопоездов на базе тягачей КамАЗ-5350, -43118, -65115 и подобных моделей, к которым предлагают 2-осные прицепы-роспуски мод. 900901 и 900930. Трубовозы без особых проблем в условиях бездорожья доставляют трубы длиной от 6 до 13 м, причем масса перевозимых грузов может составлять 9–14,4 т.
Предприятием разработаны также 4 модели автопоездов-плетевозов на базе тягача КамАЗ и прицепа-роспуска 900930. Эти машины предназначаются для перевозки плетей длиной до 36 м и диаметром до 1,42 м. Для работы в северных районах автопоезда дополнительно могут оснащаться автономными отопителями, усиленным утеплением кабины, системой подогрева топлива, тахографом и УОС.
Впрочем, среди зарубежных компаний также немало игроков, активно осваивающих российский рынок техники для транспортировки труб. Так, компания MAN Special eXtreme Truck представляет линейку уникальных самоходных трубовозов экстремальной проходимости с компоновкой типа Deep Cabin и палубным размещением силового агрегата. Для трубовозов свойственно размещение труб над всей габаритной поверхностью, балочная сверхпрочная коробчатая рама, полный привод всех осей с распределением момента на 4 оси и формуле 8х8, активная пневмогидравлическая подвеска колес, гидромеханическая трансмиссионная передача. Компоновка машины с типом размещением труб делает данный автомобиль чрезвычайно маневренным и проходимым на сложных участках местности. Серия Special eXtreme Truck имеет несколько модификаций шасси, со стандартной и широкой рамой под использование сверх широко профильных колес. Моторы применяются мощностью от 360 до 680 л.с.
Собственно, когда трубы доставлены на объект, начинается непосредственно их укладка. На данном этапе применяются машины, чье название прямо говорит об их назначении – трубоукладчики. В ходе многолетней практики было подтверждено, что заменить данный вид техники не способны ни мобильные краны, ни другие подъемно-транспортные машины. Основная особенность, отличающая трубоукладчики от остальных транспортных средств с подобным функционалом, заключается в следующем: при работе в колонне в процессе укладки трубопровода в траншею нагрузка на крюк крана-трубоукладчика носит переменный характер, так как зависит от массы и упругости приподнятого участка трубопровода, рельефа местности и согласованности действий крановщиков (машинистов). Универсальность делает трубоукладчики незаменимым инструментом решения транспортно-погрузочных работ на протяжении практически всего технологического процесса. Так, они используются в составе изоляционно-укладочной колонны при укладке трубопроводов в траншею, при сварочно-монтажных работах, при транспортировке, погрузке и разгрузке труб и плетей, а также при монтаже и других подъемно-транспортных работах.
Специфичность рынка трубоукладчиков обосновывается в первую очередь привязкой к крупным инфраструктурным проектам – строительству магистральных нефте- и газопроводов федерального значения. Так, на этапах активного развития таких проектов праздник приходит и на улицу производителей данного вида техники. Напротив, если проект замораживают, как было в 2009 г., «замерзает» и рынок трубоукладчиков. Локальные проекты, которые есть практически всегда, но не испытывают большой потребности в технике, погоды на рынке, к сожалению, не делают.
Специфическая ситуация связана и с тем, что в среднем продолжительность проекта по прокладке трубопровода составляет 6-18 месяцев, после чего трубоукладчики могут быть невостребованы в течение достаточно длительного времени. Также важно и то, что трубоукладчики – машины с длительным сроком службы: наработка в моточасах у многих из них меньше, чем у других землеройных машин того же «возраста», плюс для них свойственен меньший износ ходовой части. Данные факторы привели к тенденции повышенного спроса б/у машин и ремонт уже имеющихся образцов, и, как следствие, к перераспределению уже имеющейся на рынке техники.
Если говорить о классификации трубоукладчиков, то сейчас, исходя из диаметра укладываемых труб, выделяют три группы: малые – до 529 мм, средние – до 1200 мм, большие – до 1420 мм. Наибольшей популярностью в настоящий момент пользуются машины, используемые для укладки труб диаметром до 914 мм. Это связано с тем, что под данную категорию попадает множество трубопроводов, в том числе и нефтяных, а также подводящих и отводящих от нефтеперерабатывающих заводов и других подобных предприятий. В настоящее время в общем объеме импортируемых в страну трубоукладчиков порядка 70-80 % составляют машины грузоподъемностью 90-92 т.
Отмечая основных игроков и законодателей мод в области спроса и предложения, нельзя в первую очередь не упомянуть корпорацию Caterpillar, стоявшую у истоков формирования трубоукладчиков как вида строительной техники. Первая модель трубоукладчика Caterpillar 583 с интегрированным крановым оборудованием была выпущена в 1955 году, и по сей день компания продолжает активно осваивать рынок, поставляя на рынок все более функциональные и качественные образцы.
Еще одним давно и успешно зарекомендовавшим себя на российском рынке поставщиком трубоукладчиков является Liebherr, чьи машины задействованы на строительстве газовых и нефтяных трубопроводов таких гигантов, как «Газпром» и «Транснефть». В настоящее время компания осуществляет поставки трех моделей, выведенных на рынок в 2011-2012 годах: RL 44 Litronic, RL 54 Litronic и RL 64 Litronic г/п 45,9, 70 и 90,8 т на вылете 1,22 м.
Самый востребованный образец среди компаний НГК – тяжелый трубоукладчик RL 64. Машины RL 44 и RL 54 менее популярны, но при этом активно применяются при работе в труднодоступных регионах страны. Кстати, для прокладки трубопроводов в северных широтах России с пониженным температурным режимом Liebherr поставляет трубоукладчики в специальном арктическом исполнении, позволяющим им бесперебойно функционировать при морозе до -50 °С.
Хотя в большинстве случаев трубоукладчики производятся на базе тракторов, есть и исключения. Так, компания Volvo поставляет на рынок образцы, созданные на основе экскаватора – PL3005D и PL4809D с опрокидывающей нагрузкой 51 и 89 т соответственно (на вылете 1,22 м). выпущенные в 2015 году.
У трубоукладчиков данного типа есть ряд неоспоримых преимуществ: увеличенная скорость выполнения погрузочно-разгрузочных работ и перемещения труб без негативного воздействия на рабочую площадку, безопасность при работе на больших уклонах ввиду возможности поворота стрелы по направлению уклона, отличный обзор траншеи и рабочей̆ площадки за счет наличия гидравлического четырехрычажного механизма подъема кабины. Кроме этого, для трубоукладчика на базе экскаватора свойственная увеличенная интенсивность эксплуатации, что в свою очередь способствует снижению стоимости владенияю.
На российский рынок трубоукладчики PL3005D и PL4809D поставляются с «арктическим пакетом», что позволяет использовать их при температуре до -45 °С и ниже, что особенно актуально для северных широт.
Впрочем, в выпуске трубоукладчиков преуспели и российские компании. Так, наиболее яркими игроками отечественного рынка сейчас являются «ЧТЗ-Уралтрак», «Промтрактор», Березовский ремонтно-механический завод (БРМЗ). Как показывает практика, а также многочисленные исследования, наибольшим спросом пользуются преимущественно трубоукладчики г/п 27 т на вылете 1,22 м или 12,5 т на вылете 2,5 м. Более 50 % выпускаемых на российских заводах в последние годы машин данного вида относятся как раз к классу грузоподъемности 26-27 т.
В диапазоне грузоподъемности от 26 до 44 т (на вылете 1,22 м согласно стандарту SAE J743B) главными игроками рынка являются «ЧТЗ-Уралтрак» с двумя базовыми моделями ТР12.22.01 и ТР20.22.01 и их модификациями, «Промтрактор», а также БРМЗ.
Так, ТР12.22.01 производства Челябинского завода строится на базе трактора Т10Б в специальной комплектации, оснащенного А-образной стрелой коробчатого сечения длиной 7 м. Г/п на вылете 1,22 м составляет 27 т, на вылете 2,5 м – 12,5 т. Предназначен для укладки труб диаметром до 720 мм. Трубоукладчик ТР20.22.01 также построен на специальной модификации трактора Т10Б, в комплект специального оборудования входят стрела длиной 7 м, двухбарабанная лебедка с механическим приводом и противовесом массой 6150 кг, состоящим из 4 сегментов. Г/п трубоукладчика на вылете 1,22 м составляет 41 т, на вылете 2,5 м – 20 т. Может применяться для укладки труб диаметром до 1020 мм.
«Промтрактор» поставляет на рынок пять базовых моделей трубоукладчиков, которые могут комплектоваться как отечественными, так и импортными силовыми агрегатами. Особого внимания заслуживают современные конструктивные решения, такие как гидропривод лебедки и переход на более совершенную агрегатную базу.
Особое место занимает Березовский ремонтно-механический завод (ООО «БРМЗ», Свердловская область), предлагая трубоукладчики ТБГ-16 и ТБГ-20, созданные на базе тракторов ЧТЗ, и ТБГ-90 на базе зарубежных тракторов. Применение качественных и надежных импортных комплектующих формирует двойственную ситуацию. Так, с одной стороны, благодаря им существенно повышаются технические и эксплуатационные характеристики машины, но, с другой, повышается ее стоимость. Поэтому сейчас предприятие находится в поиске альтернативного решения для снижения цены без потери уровня долговечности и производительности.
Оригинальное предложение БРМЗ – стрелы-опоры для трубоукладчиков большой грузоподъемности для ремонта и переизоляции трубопровода, использование которых позволяет в значительной степени увеличить грузоподъемность при подъеме трубы и, как следствие, сократить штат применяемой техники в четыре раза. Наличие опоры исключает опрокидывание трубоукладчика при работе на большом вылете стрелы, а после ее сложения в транспортное положение трубоукладчик может выполнять стандартные работы как машина с типовой А-образной стрелой.
Несмотря на то, что пока еще лидируют маленькие трубоукладчики, в последние годы в мире наблюдается тенденция увеличения диаметров трубопроводов, благодаря чему фокус популярности постепенно смещается на модели с более высокой грузоподъемностью. На рынке способных работать с полутораметровой магистральной трубой машин преобладают импортные трубоукладчики Komatsu, Caterpillar и Liebherr, Shantui, PengPu, DaiFeng, Pipeline, спроектированные и созданные в соответствии с национальными стандартами ISO 8813 и SAE J734b. Если говорить об отечественных заводах, то на данный момент большие трубоукладчики предлагает только «ЧЕТРА-Промышленные машины».
В то же время эксперт прогнозируют ближайшие изменения на рынке. В целях снижения затрат владельцев особое фоку внимания конструкторов сейчас направлен на поиск технологических решений, позволяющих автоматизировать процесс укладки трубопроводов. В первую очередь это будет отражаться на оснащении машин дополнительной аппаратурой, задача которой – оптимизировать рабочий процесс, снизив нагрузку на оператора. Данное изменение касается не только трубоукладчиков, но и других машин, применяемых при строительстве объектов НГО, в том числе и трубовозов. Наиболее актуально это для проектов, реализуемых в сложных климатических условиях, а когда речь идет о России, то данный фактор является само собой разумеющимся. Возможно, именно данная тенденция позволит оптимизировать процесс строительства трубопроводов и повысить их качество.
