"Северный поток" (Nord Stream) введен в эксплуатацию. О работах CompMechLab® НИУ СПбГПУ по расчетному сопровождению процесса проектирования магистрального газопровода

"Северный поток" (Nord Stream) протяженностью 1200 км напрямую соединил российскую газотранспортную сеть со стратегическим рынком газа ЕС на ближайшие 50 лет. Лидеры стран-участниц проекта торжественно открыли газовый вентиль в финальной точке газопровода в городе Любмине на балтийском побережье Германии.

8 ноября первая нитка газопровода "Северный поток" официально введена в эксплуатацию – после четырех лет планирования и 18 месяцев интенсивного строительства. Президент РФ Дмитрий Медведев, Канцлер ФРГ Ангела Меркель, Премьер-министр Франции Франсуа Фийон, Премьер-министр Нидерландов Марк Рютте и член Европейской Комиссии, ответственный за энергетику в ЕС, Гюнтер Эттингер, вместе с руководителями компаний-акционеров, на торжественной церемонии повернули газовый вентиль, открыв путь первым кубометрам газа в газотранспортную сеть Европы.
Церемония состоялась в конечной точке газопровода на германском побережье Балтийского моря близ города Любмин, где транспортируемый газ будет поступать в соединительные газопроводы OPAL и NEL. В мероприятии приняли участие более 500 гостей, в числе которых официальные лица стран-участниц проекта и стран Балтийского моря, руководители компаний-акционеров и партнеров проекта.

Первые лица государств и бизнес-лидеры признали "Северный поток" новым надежным звеном в долгосрочном энергетическом партнерстве России и ЕС. Именно долгосрочное обеспечение энергобезопасности Европы является основной задачей газопровода "Северный поток".
Он призван, во-первых, обеспечить самый прямой и эффективный маршрут поставок газа на растущий европейский рынок, а во-вторых – повысить безопасность и техническую гибкость поставок российского газа в Европу. Выполняя эти две задачи, новый маршрут транспортировки газа создает надежное долгосрочное решение по обеспечению энергобезопасности ЕС на десятилетия. Подробную информацию о магистральном газопроводе можно получить в статье "Северный поток".

Уже построено более 800 км второй нитки, и она будет введена в эксплуатацию через год. С конца 2012 года "Северный поток" сможет поставлять из России в ЕС 55 млрд куб. м газа ежегодно в течение минимум 50 лет.

Значение этого стратегического инфраструктурного проекта для Европы подчеркнуло участие члена Еврокомиссии по энергетике Гюнтера Эттингера. «Северный поток» включен в Директиву ЕС о Трансъевропейских энергетических сетях (TEN-E) и в 2006 году был признан Европейской комиссией, Европейским парламентом и Европейским Советом «проектом, отвечающим интересам всей Европы».

Бюджет проекта составляет 7,4 млрд евро. Проект реализуется за счет частных инвестиций участников международного консорциума Nord Stream – Газпром, BASF Wintershall, E.ON Ruhrgas, Nederlandse Gasunie и GDF SUEZ. Акционеры финансируют 30% бюджета проекта, остальные 70% - внешнее финансирование около 30 международных банков. Оператор газопровода компания Nord Stream AG обеспечивает реализацию проекта в четком соответствии с графиком и бюджетом.

"Северный поток" стал кратчайшим маршрутом, соединяющим газовые месторождения на севере России с растущими рынками Северной Европы. Поставляемый газ пойдет в Германию, Францию, Великобританию, Данию, Нидерланды, Бельгию, Чехию и другие европейские страны.

"Северный поток" - это современный, высококачественный газопровод без промежуточных компрессорных станций. Большая часть его маршрута проходит по дну моря вне территориальных вод, поэтому его эксплуатация будет связана с меньшими налоговыми отчислениями.

"Северный поток" создал для Газпрома безопасный, современный и эффективный третий маршрут, по которому можно поставлять газ его партнерам и клиентам в ЕС, в дополнение к существующим маршрутам транзита через Украину и Белоруссию", - сказал Маттиас Варниг, Управляющий директор Nord Stream AG.

На этапе проектирования, до начала строительства в апреле 2010 года, компания Nord Stream провела масштабные исследования Балтийского моря и многосторонние консультации с экспертами и заинтересованной общественностью, чтобы обеспечить экологическую безопасность маршрута, строительства и эксплуатации газопровода, затратив на это более 100 млн евро. Nord Stream дополнительно инвестирует 40 млн евро в комплексный мониторинг окружающей среды, чтобы гарантировать отсутствие негативного воздействия на окружающую среду.

Лабораторией "Вычислительная механика" в 2007 г. на основе водного режима грунтов, температурного режима (особенно придонных температур) и рельефа дна Балтийского моря выполнено расчетное исследование по определению возможного ореола замерзания и оттаивания грунтов (основные термины и определения, связанные с грунтами, представлены в статье "Грунт"), прилегающих к трубе Cеверо-Европейского газопровода в течение года для различных климатических условий. Были проведены многовариантные расчеты возможных смещений газопровода с учетом морозного пучения грунтов для наиболее опасного сечения в течение года.

В процессе исследования разработаны математические и конечно-элементные модели, предназначенные для расчета нестационарного нелинейного теплового состояния газопровода с прилегающими грунтами и нестационарных пространственных фазовых переходов ("вода - лед" и "лед - вода"), а также деформированного состояния грунтов и газопровода.

Разрез береговой траншеи. Типичные сечения подводного магистрального газопровода в грунте

Конечно-элементная модель одного из расчетных сечений
подводного магистрального газопровода в грунте

 

В работе проанализированы зоны возможного обмерзания газопровода в различные моменты времени для одного года с учетом различных климатических условий. Выявлены наибольшие области замерзания грунта вокруг трубы газопровода.

Характерное распределение температуры грунтов,
прилегающих к трубе подводного магистрального газопровода

 

Характерный ореол возможного замерзания грунтов (красный цвет),
прилегающих к трубе подводного магистрального газопровода

Проведено определение вертикального смещения Северо-Европейского газопровода для участка с наибольшей зоной замерзания окружающего грунта при сезонном изменении температурного режима транспортируемого газа.

Вертикальное смещение газопровода. Морозное пучение грунта

По результатам выполненной работы разработаны рекомендации по минимизации отрицательных влияний ореола обмерзания и возможных вертикальных перемещений трубы газопровода, которые были учтены в процессе проектирования Северо-Европейского газопровода.

Публикация подготовлена сотрудниками CompMechLab® по материалам сайта nord-stream.com.