Tehnologiile trenchless utilizate la instalarea conductelor în Europa

_MG_6930.JPG

Alimentarea cu gaz a țărilor din Europa necesită cu prioritate o rețea fiabilă de conducte. Pe lângă construcția principalelor conducte de alimentare cu gaz, ca de exemplu, TurkStream și TAP (Trans Adriatic Pipeline), instalarea rapidă și sigură a rețelelor regionale de distribuție specifice fiecărei țări joacă un rol cheie.

Având în vedere acestea, diferitele puncte de vedere ale tuturor părților implicate trebuie avute în considerare atunci când vine vorba de planificarea rutelor și evaluarea tehnologiilor potențiale de instalare. Datorite atenției deosebite acordate de societatea civică asupra problemelor de mediu și îngrijorării proprietarilor de terenuri, impactul instalării conductelor asupra mediului înconjurător trebuie redus la minimum. În timp ce o mare parte din lucrările de instalare a conductelor transfrontaliere sunt încă executate prin metode convenționale, în șanțuri deschise, tehnologiile trenchless (fără șanț deschis) sunt luate în considerate doar pentru subtraversări dificile sau pentru instalarea conductelor în aproprierea țărmului. «Pipe Express», utilizată ca metodă alternativă de instalare subterană a conductelor, reprezintă, față de metodele cu șanț deschis care necesită eforturi mari, o alternativă viabilă care reduce cu 70% suprafața afectată de lucrările de instalare a conductei, având un impact mai mic asupra mediului înconjurător.

Pentru subtraversarea căilor navigabile sau a zonelor protejate, se iau în considerare soluțiile trenchless. De exemplu, de-a lungul traseului TAP, au fost executate diferite subtraversări utilizând metodele «Direct Pipe®» și HDD (Horizontal Directional Drilling). Astfel, în aproprierea coastei de sud a Italiei, dinspre Marea Adriatică, subtraversarea a fost făcută similar cu cea executată pentru instalarea gazoductelor: Nord Stream 2, la Lubmin, Germania, la Marea Baltică, și conexiunea TurkStream din Anapa, Rusia, la Marea Neagră.

Dovedită în peste 130 de subtraversări din întreaga lume, tehnologia «Direct Pipe®» este utilizată și de-a lungul noilor trasee de conducte de gaz din Europa. Un exemplu recent îl constituie trecerea gazoductului EUGAL, pe o lungime de 600 m, pe sub râul Oder, lângă Berlin, Germania. Recordul de distanță la subtraversarea unui curs de apă, folosind metoda «Direct Pipe®», a fost stabilit în anul 2019, în Serbia, atunci când, pentru a realiza conexiunea între conducta de interconectare sârbă și conducta principală europeană de gaz, a trebuit să fie executată trecerea pe sub Dunăre pe o lungime de 1.409 m.

1. Conducta TurekStream
În ianuarie 2020, gazoductul TurkStream a fost inaugurată oficial. Cele două conducte de 81 cm ale sistemului de transport al gazului natural, traversează Marea Neagră de la portul Anapa, Rusia, până pe coasta de nord-vest a părții europene a Turciei, pe o lungime de 930 km, ajungând la adâncimi care depășesc 2 km. În ceea ce privește partea rusă, aici a fost utilizată infrastructura existentă existentă a gazoductului SouthStream, anterior executată, de exemplu: micro-tunelele din Anapa și terminalul stației de compresoare. Cu un volum estimat de transport a gazului natural de 31,5 miliarde de metri cubi, gazoductul TurkStream va înlocui parțial conducta existentă Blue Stream, furnizând în principal gaz către partea de est a Turciei. Orașul Istanbul și împrejurimile vor fi deservite de una dintre cele două conducte. Cealaltă conductă își va continua traseul prin Bulgaria, Serbia, Ungaria și Slovacia, urmând a livra gaze naturale în sud-estul și centrul Europei. Sectorul bulgar al traseului gazoductului este în construcție, iar terminalul de interconectare cu rețeaua din Serbia a fost finalizat în 2019.

1.1 Instalarea conductelor în Rusia, în zona țărmului, utilizând metoda «Pipe Jacking»
Datorită condițiilor geologice complexe, într-o regiune caracterizată printr-o seismicitate ridicată, pentru cele două conducte din gazoductul South Stream, instalate anterior, s-a utilizat ca metodă execuția inițială a unor micro-tuneluri în care să fie introduse conductele din oțel, cu diametrul de 32″. Datorită topografiei zonei de coastă a munților Caucaz în apropriere de portul Anapa, punctele de lansare ale celor două conducte au fost amenajate la o altitudine de 80 de metri deasupra nivelului mării. În plus, execuția micro-tunelurilor spre Marea Neagră a implicat trecerea pe sub faleză într-o coborâre abruptă, cu o pantă de 11,5%, pentru a atinge punctul țintă la 30 m sub nivelul mării. Au fost utilizate două mașini model AVN 2000 cu telecomandă, pentru execuția și instalarea secțiunilor de micro-tuneluri și racordarea conductelor pe o lungime de 1.440 m, respectiv 1.470 m lungime. Luând în considerare structura geologică și diferențele de nivel dintre punctul de lansare și cel țintă, pompele și sistemul de transport al noroiului de foraj au fost proiectate pentru a lucra cu o presiune internă de 8 bari. Mai mult, mașinile au fost echipate cu plăci din oțel mai rezistent, pentru a face față forței de compresiune a rocilor.
Având în vedere lungimea foarte mare de antrenare a conductelor, au fost amplasate zece stații intermediare cu cilindri hidraulici care puteau să asigure o forță de împingere a conductelor suficientă. Un sistem de control al volumului de bentonită folosită la lubrifierea conductelor, a fost utilizat cu succes pentru a menține la nivele cât mai scăzute forțele de frecare dintre conducte și straturile de roci extrem de variate și parțial fracturate de apele subterane anticipate. În aceste condiții, rata medie de performanță a fost de 15 – 21 m/zi. Ambele micro-tuneluri pentru instalarea conductelor au fost finalizate în aprilie 2017.

1.2 Subtraversarea fluviului Dunărea folosind tehnologia «Direct Pipe®»
Un sistem de conducte pentru transportul gazului natural, cu o lungime de 402 km și cu un diametru de 48″, va conecta Bulgaria și Ungaria, traversând teritoriul Serbiei. De-a lungul traseului, gazoductul de interconectare a trebuit să treacă de mai multe obstacole. Zece dintre subtraversările având între 500 și 1.000 de metri lungime au fost realizate utilizând tehnologia HDD.
În Kovin, o localitate situată la 50 km de Belgrad, s-a realizat subtraversarea Dunării pe o lungime de 1.409 m. Deoarece utilizarea tehnologiei HDD într-un sol foarte permeabil a părut a fi prea riscantă, subtraversarea a fost gândită a se efectua, inițial, ca un micro-tunel. Datorită perioadei limitate de timp impuse execuției proiectului, instalarea anvelopei de tuburi de beton, urmată de introducerea ulterioară a conductei de oțel, a fost considerată o procedură care consumă prea mult timp, necesitând două etape separate.
Drept concluzie, a fost aleasă tehnologia «Direct Pipe®» ca metodă de instalare preferată, deoarece excavarea și instalarea conductei prefabricate din oțel se desfășoară într-o singură etapă, asigurând în același timp o săpare sigură și o susținere continuă a peretelui tunelului și a găurii de foraj.

Cu două echipamente de împingere a țevilor, fiecare având o forță de împingere de 750 t, toate cele patru secțiuni de conducte au fost instalate cu succes. Instalarea gazoductului printr-o structură geologică variată și neconsolidată, formată din nisip, aleurit și pietriș, a fost finalizată la sfârșitul lunii noiembrie 2019, cu cele mai bune performanțe zilnice de 120,8 m/24 h și un progres săptămânal maxim de 407,5 m. Subtraversarea Dunării în Serbia, pe o lungime de 1.409 m, reprezintă recordul european de distanță actual folosind tehnologia «Direct Pipe®», iar recordul mondial a fost stabilit în Noua Zeelandă, în anul 2018, cu o subtraversare în lungime de 1.930 m.