В СССР разработаны предложения по коренному изменению техники транспорта газа на большие расстояния с применением труб диаметром до 2—2,5 м. Увеличение диаметров труб до определённого оптимума для транспорта газа даёт значительный рост производительности Г., снижает удельные капитальные затраты, эксплуатационные издержки и расход металла. Предварительные технико-экономические показатели передачи газа по сверхмощным Г. (за единицу приняты данные по Г. из труб диаметром 1020 мм) приведены в табл. 2.
Сооружение сверхмощных Г. характеризуется высокой экономической эффективностью. Для передачи из Тюменской обл. и Коми АССР в районы Центра, Северо-Запада и Урала в ближайшие 7—8 лет около 130 млрд. м3 газа в год по Г. из труб диаметром 1220—1420 мм потребовалось бы строительство 7—8 линий общей протяжённостью около 25 тыс. км. Это же количество газа может быть передано по двум сверхмощным Г.: один диаметром 2,5 м и второй диаметром 2 м.
Максимальный диаметр труб, применяемый в США,—1067 мм, в СССР — 1420 мм, средний диаметр в СССР 674 мм, в США— 410 мм (1968). Строительство сверхмощных Г. требует организации сверхмощных газовых промыслов с ежегодной добычей газа 50—100 млрд. м3 . Суточная производительность скважины должна быть 2—3 млн. м3 вместо достигнутой максимальной производительности в 500 — 700 тыс. м3 газа. Трубы диаметром 2020—2520 мм для сверхмощных Г. намечается изготовлять из стали с толщиной стенки до 25—26 мм и пределом прочности 550—600 Мн/м2 и гарантированной ударной вязкостью не менее 0,3 Мн/м2 при температуре — 40°С. Общая протяжённость магистральных Г. в СССР около 70 тыс. км (1970).
Табл. 1. — Структура протяжённости газопроводов в СССР по диаметрам труб, %
годы | Диаметры труб,мм | ||
100—273 | 325—529 | 720—1020 | |
1959 | 15 | 48 | 37(0,5)* |
1963 | 11 | 39 | 50(11,2) |
1966 | 10 | 37 | 53(21,0) |
*В скобках — данные труб диаметром 1020 мм.
Табл. 2. — Технико-экономические показатели сверхмощных газопроводов
Показатели | мм | |||
1220 | 1420 | 2520 | 2520 | |
Производительность | 1,6 | 2,37 | 5,94 | 10,5 |
Капиталовложения | 1,25 | 1,71 | 3,82 | 6,15 |
Металловложения | 1,42 | 1,95 | 4,0 | 6,13 |
Удельные капиталовложения | 0,89 | 0,82 | 0,68 | 0,59 |
Удельные металловложения | 0,9 | 0,82 | 0,67 | 0,58 |
Лит.: Яблонский В. С., Белоусов В. Д., Проектирование нефтегазопроводов, М., 1959; Ходанович И., Е., Аналитические основы проектирования и эксплуатации магистральных газопроводов, М., 1961; Справочник по транспорту горючих газов, М., 1962; Боксерман Ю. И., Пути развития новой техники в газовой промышленности СССР, М., 1964.
Ю. И. Боксерман, Б. Л. Кривошеий.
Важнейшие магистральные газопроводы СССР.
Газопроницаемость
Газопроница'емость, свойство твёрдого тела, обусловливающее прохождение газа через тело при наличии перепада давления. В зависимости от структуры твёрдого тела и величины перепада давления различают три основных типа Г.: диффузионный поток, молекулярную эффузию, ламинарный поток.
Диффузионный поток определяет Г. при отсутствии в твёрдом теле пор (например, Г. полимерных плёнок или покрытий). В этом случае Г. складывается из растворения газа в пограничном слое тела, диффузии его через тело и выделения газа с др. стороны тела.
Молекулярной эффузией называют Г. через систему пор, диаметр которых мал по сравнению со средней длиной свободного пробега л молекул газа (при давлении 10-3 —10-4 мм рт. ст., 1 мм рт. cm. = 133,322 н/м2 ).
Ламинарное течение газа через твёрдое тело имеет место при наличии в нём пор, диаметр которых значительно превышает l. При дальнейшем увеличении диаметра пор и переходе к крупнопористым телам (например, ткани) Г. определяется законами истечения из отверстий.
Г. веществ характеризуют коэффициент проницаемости Р (м4 /сек·н, или см2/cek·am, 1 см2 /сек·am = 1,02 10-9 м4 /сек·н ), объёмом газа, прошедшего за 1 сек через единичную площадку в теле (перпендикулярную к потоку газа) при перепаде давления, равном единице. Коэффициент Р зависит от природы газа, поэтому обычно Г. веществ сравнивают по их коэффициент водородопроницаемости. Ниже приведены значения Р (см2 /сек·am ) некоторых материалов при 20°С:
Металлы................................10-18 - 10-12
Стекла....................................10-15 - 10-19
Полимеры (плёнки)..............10-12 - 10-5
Жидкости...............................10-7 - 10-5
Бумага, кожа..........................10-5 - 10
Широко применяемые во всех областях производства полимерные материалы занимают по своей Г. промежуточное положение между неорганическими твёрдыми материалами и жидкостями. Значение Р (в единицах 108 см2 /сек- am ) для полимерных материалов составляет:
Кремнийорганический каучук.................390
Натуральный каучук................................ 30
Полистирол.............................................. 6,9
Полиэтилен низкой плотности............. 5,9
Найлон.................................................... 0,7
Полиэтилентерефталат (лавсан)........... 0,5
Наибольшей Г. обладают аморфные полимеры с очень гибкими молекулярными цепями, находящиеся в высокоэластическом состоянии (каучук). Кристаллические полимеры (например, полиэтилен) имеют значительно меньшую Г. Очень малой Г. обладают высокомолекулярные стеклообразные полимеры с жёсткими цепями. Объясняется это тем, что более гибкие цепи легко смещаются, пропуская молекулы диффундирующего газа.
Газоразрядные источники света
Газоразря'дные исто'чники све'та, приборы, в которых электрическая энергия преобразуется в оптическое излучение при прохождении электрического тока через газы и др. вещества (например, ртуть), находящиеся в парообразном состоянии. Исследуя дуговой разряд , рус. учёный В. В. Петров в 1802 обратил внимание на сопровождавшие его световые явления. В 1876 рус. инженером П. Н. Яблочковым была изобретена дуговая угольная лампа переменного тока, положившая начало практическому использованию электрического разряда для освещения. Создание газосветных трубок относится к 1850—1910. В 30-х гг. 20 в. начались интенсивные исследования по применению люминофоров в газосветных трубках. Исследованием, разработкой и производством Г. и. с. в СССР начиная с 30-х гг. занималась группа учёных и инженеров Физического института АН СССР, Московского электролампового завода, Всесоюзного электротехнического института. Первые образцы ртутных ламп были изготовлены в СССР в 1927, газосветных ламп — в 1928, натриевых ламп — в 1935. Люминесцентные лампы в СССР были разработаны в 1938 группой учёных и инженеров под руководством академика С. И. Вавилова.