خط أنابيب النقل ، هي عملية نقل البضائع عبر أنابيب ,وغالبا ما تكون المنقولاة سوائل, غازات , وتستخدم أيضا الأنابيب التي تقوم بنقل المواد كبسولات المواد الصلبة والتي تستخدم ضغط الهواء.

ويمكن للغازات والسوائل, وأي مواد مستقرة كيميائيا يمكن نقلها عبر أنابيب النقل. وكذلك يمكن نقل المجاري,المياه, وحتى البيرة عن طريق أنابيب النقل تلك ، ولكن أكثر المواد أهمية في هذا المجال هوالبترول, والغاز الطبيعي.

وقد اتىت فكرة أنابيب النقل لأول مرة عن طريق ديمتري مينديليڤ في عام 1963. وقد إقترح إستعمال أنبوب لعملية نقل البترول. وقد شرح كيف من الممكن أن يجب حتى تتم هذه الفكرة.

بنية خطوط النقل بالأنابيب

يتألف خط النقل بالأنابيب من (الشكل 1):

البنية الأنبوبية

وهي مجموعة الأنابيب المركّبة على قواعد خاصة وفق مواصفات محددة لتكوّن الوسيط المغلق الذي تمر عبره المادة المنقولة. ولهذه الأنابيب أنواع مختلفة تبعاً لنوع المادة المستخدمة في صنعها. ويتحكم الوسط المنقول ومواصفاته الكيميائية (درجة القلوية أوالحموضة، قوة الأكسدة) والوسط المحيط (الرمال المخرشة في الصحراء) وكذلك شروط التشغيل من سرعة التدفق وضغط التشغيل في تحديد مادة الأنبوب المختارة. ومن أبرز هذه الأنواع ما يأتي:

الأنابيب المعدنية metallic pipes

وتصنع من معادن مختلفة كالرصاص والألمنيوم وغيرها. بيد حتى الأنابيب النحاسية والمصنعة بطريقة السحب هي الأكثر رواجاً في المجالات الصناعية المحدودة من حيث الأطوال والضغوط والتدفقات. وتصنع الأنابيب الفولاذية من صفائح فولاذية مقاومة للصدأ تلف بشكل حلزوني، وتلحم من الجوانب لتشكل أنابيب ذات أقطار متعددة. وتستخدم هذه الأنابيب في نقل المياه والنفط والغاز تحت شروط صعبة من ضغط وتبدلات حرارية ومناخية.

أنابيب الحديد المطاوع ductile iron

تُصنّع بالسباكة بوساطة آلات الطرد المركزي. ويشيع استخدامها في نقل المياه والتطبيقات التي تستلزم طمر الأنابيب في الأرض مما يزيد صعوبة ظروف العمل. وتتميز هذه الأنابيب من الأنابيب الفولاذية آنفة الذكر بسماكة كبرى للجدران ومقاومة كبرى لظروف التربة والطقس.

الأنابيب اللدائنية (البلاستيكية) plastic pipes

تستخدم هذه الأنابيب في التطبيقات الصناعية التي بحاجة إلى المقاومة الكيمياوية العالية التي تبديها المواد اللدائنية. وحديثاً دخلت الأنابيب اللدائنية المصنعة من البولي إيتيلين عالي الكثافة high density polyethylene (HDPE) وكلوريد البوليفينيل polyvinyl chloride (PVC)في مشروعات نقل المياه التي تتميز بعدم تآكلها أوالتعرض للصدأ وما يترافق معها من مشكلات اهتراء.

الأنابيب الخرسانية concrete pipes

تُصنّع من الخرسانة، ويغلب استعمالها في شبكات الصرف الصحي والنقل بالراحة حيث يتم التدفق تحت تأثير الجاذبية.

إن جميع الأنابيب السابقة تتمّ معالجتها وتبطينها لتحقيق أفضل المواصفات وشروط التشغيل المناسبة لكل نوع من المواد المنقولة. ومن المهم الإشارة إلى إمكانية استخدام النقل بالأنابيب للمواد الصلبة كالقمح والحبوب، فهذه التقنية في النقل ليست حكراً على المواد السائلة والغازية فقط. ومثالاً على ذلك، فإن تفريغ السفن الناقلة لشحنات الحبوب والراسية في الموانئ يتم عبر أنابيب خاصة تقوم بنقل الحبوب إلى صوامع التخزين المجاورة.

محطات الضخ

وهي مجموعة المباني والمنشآت الهندسية ومعداتها الميكانيكية المستخدمة في تزويد الوسط المنقول عبر الأنابيب بالطاقة الهدروليكية الضرورية لبتر المسافة المطلوبة بالسرعة والضغط المطلوبين.

تجهيزات التحكم والمراقبة

وهي مجموعة أنظمة التحكم الإلكترونية والكهربائية ومايتبعها من تجهيزات ميكانيكية تستخدم للتأكد من حتى محددات تشغيل خطوط النقل من ضغط وتدفق وحرارة ومستوى التخزين في الخزانات وغيرها يقع ضمن مجالات الأداء الأمثل. وكذلك تستعمل للقيام بالتعديلات اللازمة على إجراءات التشغيل طالما حدوث أيّ طارئ.

تجهيزات السلامة الفنية

وهي مجموعة المعدات والتجهيزات المستخدمة لضمان سلاسة عمليات التشغيل المتنوعة لأنظمة النقل بالأنابيب وسلامتها. وتضم تجهيزات خاصة للقياس، وتجهيزات حماية ضد المطرقة المائية التي تعدّ ظاهرة سلبية مخربة لاتقتصر على أنابيب المياه كما يوحي الاسم، وتجهيزات لطرد الهواء المتسرب إلى خطوط النقل.

تجهيزات السلامة البيئية

وهي مجموعة التجهيزات المستخدمة لضمان سلامة تشغيل الأنظمة ومنع الحوادث البيئية، ولاسيما حتى أبرز الحوادث التي يمكن حتى تصيب البيئة بأضرار جسيمة هي حوادث التسربات النفطية أوالكيمياوية. إحدى التجهيزات التي يمكن استخدامها للكشف مباشرةً عن تسرب النفط وبعض المواد الكيمياوية هي استخدام كبل كهربائي موصول من أحد طرفيه بمصدر منخفض الجهد مشكلاً دارة كهربائية مفتوحة. يعزل السلكان المكوِّنان للكبل عن بعضهما بمادة شديدة الحساسية للسائل المنقول، وعند حصول أي تسرب وانسكاب السائل على الكبل يذوب العازل ويحصل تماس مباشر، وتغلق الدارة الكهربائية، وبقياس تيار القصر وفهم المقاومة الكهربائية الطولية للكبل يتم تحديد مسقط التسرب بدقة كبيرة جداً (الشكل 1).

الأنواع حسب المادة المنقولة

للبترول والغاز الطبيعي

يعتقد حتى استخدام الأنابيب في نقل البترول تم لأول مرة في الولايات المتحدة الأمريكية عام 1865 عندما استغلت بعض الأنابيب الخشبية في نقل كميات من بترول بنسلفانيا الي المناطق المحيطة بالآبار المنتجة، ثم استبدلت بعد ذلك بأخري حديثة(1) وتمتلك الولايات المتحدة الأمريكية في الوقت الحاضر أضخم شبكات الأنابيب المخصصة لنقل البترول ومشتقاته والغاز الطبيعي في العالم، وربما يرجع ذلك الي طول المسافات الفاصلة بين حقول الانتاج الرئيسية (وخاصة حقول الوسط،كاليفورنيا،الروكي،البحيرات العظمي،ولاية الاسكا) ومناطق الاستهلاك الرئيسية وخاصة في الشرق والشمال الشرقي والغرب، لذا يبلغ طول شبكة خطوط الأنابيب لبمخصصة لنقل البترول ومشتقاته 320ألف كم(200ألف ميل تقريبا)، في حين يبلغ طول أنابيب نقل الغاز الطبيعي نحو960ألف كم(600ألف ميل)(2) .

ـــــــــــــــــــــــ

(1)محمد خميس الزوكة، جغرافيا المعادن والصناعة، الطبعة الأولي، 1981، ص401.

(2)Royan, V. & Bengtson N., Fundamentals of Economic Geography, fifth Edition, N.D., 1971, P.407

للايثانول

للهيدروجين

للمياه

للمشروبات

للبيرة

لإستعمالات أخرى

الأنواع حسب وظيفة النقل

العملية

التقنية

المكونات

نظم كشف التسرب

التنظيم

الأخطار

الحوادث

لقائمة مفصلة عن الموضوع انظر حوادث خطا الأنابيب

عانت بعض دول العالم تجارب سيئة مع خطوط النقل بالأنابيب خاصةً أنابيب نقل النفط والمشتقات الكيمياوية، وذلك يعود إلى حوادث تسربات عدة تجاوزت في بعض الأحيان الأثر البيئي إلى تهديد الحياة البشرية والموارد الطبيعية. وقد يجهل بعض الناس خطورة المواد النفطية كونها من أكثر المواد سميةً وتأثيراً سرطانياً على البشر. كما حتى أثرها يمتد فترات طويلة، ويتسرب ليصل إلى المياه الجوفية. لذلك فقد سُنَّت قوانين كثيرة لتنظيم إنشاء خطوط الأنابيب، ليس فقط وفق ما تقتضيه المصلحة الوطنية والاقتصادية، بل ربطت الموافقة بدراسة الأثر البيئي للمشروعات.

ويجب عند دراسة الأثر البيئي الاهتمام بالأمور الآتية:

أ ـ تأثير مسار خط الأنابيب في الثروة الشجرية وعدد الأشجار المقطوعة واقتراح أماكن للتعويض عن الأشجار المفقودة.

ب ـ تأثير مسار خط الأنابيب في الثروة الحيوانية والتنوع البيولوجي وضرورة إيجاد مواطن بديلة للحيوانات المتضررة، وكذلك توفير المعابر السليمة لهذه الحيوانات بهدف منع عزلها نتيجةً لمنشآت خط الأنابيب.

ج ـ تأثير مسار خط الأنابيب في النشاطات البشرية وتحديد الإجراءات الضرورية لمنع حدوث أيّ أعمال تخريبية تعرض السكان المجاورين للخطر.

د ـ وضع خطط الإخلاء والإنقاذ المناسبة ومعالجة الأضرار البيئية والأمنية الناتجة من أيّ حادث في منشآت خط الأنابيب.

هـ ـ دراسة أثر التسربات من خط الأنابيب في المياه الجوفية وتحديد الاحتياطات المتخذة.

كأهداف

المنعكسات السياسية والاقتصادية لأنابيب النقل

من المعروف تاريخياً حتى قناة السويس جلبت لمصر، إضافة لمنافعها الاقتصادية، كثيراً من الأعباء السياسية. ويعزوكثير من المؤرخين الاحتلال الإنگليزي لمصر إلى مطامع إنگلترا في السيطرة على مقدرات القناة ذات الدور المسيطر في المواصلات الدولية. يتكرر المفهوم نفسه عند الحديث عن خطوط النقل بالأنابيب، ولوحتى التاريخ الحديث مازال خجولاً بالإفصاح عن الحروب التي اندلعت ليس فقط من أجل الخطوط القائمة، بل حتى من أجل مشروعات هذه الخطوط. إذا أشهر خطوط نقل النفط في الشرق الأوسط هي خط التابلاين Tapline الذي امتد عبر العراق وسورية ولبنان. والأثر السياسي الذي ترتب على إنشاء هذا الخط معروف ومحاولات تدخل إدارته الإنگليزية ـ قبل تأميمه ـ في السياسات المحلية لبلدان العبور أيضاً معروفة.

أما من الناحية الاقتصادية فإن خطوط النقل بالأنابيب تسهم بفعالية بدعم الاقتصاد المحلي للدول، ولذلك وجب ربط موارد هذه الخطوط بالتنمية المحلية طويلة الأمد والمستديمة. وذلك بهدف منع الاقتصاد من الاعتماد المباشر والكلي على موارد هذه الخطوط خاصة المملوكة من قبل استثمارات أجنبية، والعمل على تحويل هذه المداخيل إلى استثمارات إضافية ومستقلة.

أهم مشروعات النقل بالأنابيب

لاشك حتى بعض مشروعات النقل بالأنابيب تشكل منجزات بشرية ونقطة علاّم لايمكن تجاوزها في المجال الهندسي. من أبرز هذه المشروعات منظومة خط النقل بالأنابيب عبر آلاسكا The Trans Alaska Pipeline System في الولايات المتحدة (الشكل 2).

يمتد هذا الخط مسافة تناهز 1200كم عبربعض الصحارى الثلجية في ولاية آلاسكا وسهول التندرة المتجمدة. وقد بُدئ به عام 1970، واستمر العملسبعة سنوات متواصلة، وبلغت تكاليف إنشائه نحوثمانية مليارات دولار. ويتطلب ملء أنابيب هذا الخط ما يزيد علىتسعة ملايين برميل من النفط.

إن التحدي الأعظم لهذه المنشأة هوالتغير الحراري صيفاً وشتاءً. إذ إذا ظاهرة التمدد والتقلص المرافقة للتغيير الحراري والتغيير في خواص التربة سيؤدي إلى قوى هائلة تؤثر في خط الأنابيب ذي الحجم الهائل، الأمر الذي قد يؤدي إلى كارثة حقيقية. ولحل هذه المشكلة تم اللجوء إلى استخدام التبريد الدائم أوالتسخين الدائم لتثبيت درجة حرارة الأنابيب عند قيمة معينة.

ومن أبرز مشروعات نقل المياه بالأنابيب في العالم مشروع النهر العظيم في ليبيا المشروح في (الشكل 3) والذي بدئ العمل فيه عام 1985 ليستمر 25 عاماً أخرى. ويطمح المشروع إلى نقل 2 مليون م3 من المياه يومياً مسافة تناهز الـ 1200كم. وقد قدرت التكلفة الإجمالية المتسقطة لهذا المشروع بما يناهز 14 مليار دولار أمريكي.

انظر أيضا

مشاع الفهم فيه ميديا متعلقة بموضوع خط أنابيب نقل.

• قوائمة بدول العالم حسب طول خطوط أنابيب النقل
• Geomagnetically induced current, (GIC)
• Hydraulically Activated Pipeline Pigging
• أنابيب الهديروجين
• Hydrostatic test
• قائمة بخط أنابيب الغاز الطبيعي لأمريكا الشمالية
• Pneumatic tube, a method for sending documents and other solid materials in capsules through a tube
• Plastic Pressure Pipe Systems
• Reinforced Thermoplastic Pipes
• Russia-Ukraine gas dispute
• Slurry pipeline
• Trans-Alaska Pipeline Authorization Act
• Black Powder in Gas Pipelines

للإستزادة

• MO MOHITPOUR, H. GOLSHAN & A. MURRAY, Pipeline Design & Construction: A Practical Approach (American Society of Mechanical Engineers; 2nd edition 2003).
• GEORGE A. ANTAKI, Piping and Pipeline Engineering (Mechanical Engineering (Marcell Dekker)) (CRC 2003).
• BRENDA, ADCOCK, Pipeline (Quest 2006).

وصلات خارجية

• First pipelines in 19th century
• Pneumatic Conveying Design
• Westminster International Pipeline Protection Systems

المصادر

Footnote (Non English refs)

These references in Russian, have been offered, but no translation appended.

• Дмитрий Иванович Менделеев - ученый с мировыми заслугами
• Кудинов В.И., "Основы нефтегазопромыслового дела", изд. «ИКИ», 2005, 720 стр., ISBN 5-93972-333-0
• Шаммазов А.М. и др.: “История нефтегазового дела России”, Москва, “Химия”, 2001, 316 стр., УДК 622.276, ББК 65.304.13, ISBN 5-7245-1176-2
• http://www.izvestia.ru/azerbaijan/article44632/
• [http://www.informika.ru/text/magaz/higher/4_96/4raz-1.html Высшее образование в Росии N أربعة - АПОЛОГИЯ ДИСКУССИИ