2 つのパイプライン ポンプ システムの物語: 問題が発生したとき

Apr 11, 2023

この記事では、多くの点で正反対である 2 つのパイプラインとそのポンプ システムに焦点を当てます。 1 つはカンザス州にあり、もう 1 つはヨーロッパのバルト三国にあります。 1つはカナダから米国南部の州まで石油をポンプで輸送します。 もう 1 つはロシアからドイツに天然ガスを輸送します。 両方のパイプラインは 2022 年に閉鎖されました。一方のパイプラインでは流れが復旧しましたが、もう一方のパイプラインは復旧していません。

世界は石油とガスに大きく依存しているため、政治的な影響もありますが、技術的な側面も重要です。

キーストーン・パイプラインは、重油をアルバータ州南部のタールサンドからオクラホマ州クッシング、そしてヒューストンまで輸送するために約20年前に建設された。 TC Energy (以前の TransCanada) はパイプラインの所有者および運営者です。

米国には、原油、ガソリン/ディーゼル、液体天然ガスを輸送するための 20 万マイル以上のパイプラインがあります。 これは地球を 8 周できる可能性がありますが、地球を 100 周できる 250 万マイルの天然ガス パイプラインに比べれば微々たるものです。

石油パイプラインは鋼鉄またはプラスチックでできており、ほとんどは地下 3 ～ 6 フィートに埋められていますが、木材、コンクリート、砂の層の薄板で保護されています。

石油はどのようにしてパイプラインを通って汲み上げられるのでしょうか? 遠心ポンプは通常、オイルを動かし続けるための圧力を提供するために 20 ～ 100 マイルごとに設置されますが、その距離は地形によって異なります。 ポンプは電気モーターで動作しますが、ディーゼル モーターやガス タービンも使用できます。

キーストーンのパイプラインには 39 のポンプ場が必要でした。 このうち、TIC と呼ばれる Kiewit の子会社が 27 の駅を 2 段階で建設しました。 第 1 段階では、ノースダコタ州とサウスダコタ州に 5,000 馬力 (hp) のモーターと遠心ポンプを備えた 9 つのステーションを建設しました。 第 2 段階では、ノースダコタ州からカンザス州までの 16 か所の既存のポンプ場に幹線ポンプを設置しました。 彼らはまた、カンザス州とオクラホマ州に、6,500 馬力と遠心ポンプを備えた 2 つのステーションをゼロから建設しました。

石油流出は2022年12月7日、漏れが発見されてからわずか7分後に停止された。 この漏れにより、14,000バレル、またはほぼ600,000ガロンが流出しました。 この漏洩は米国ではここ10年近くで最大規模となった。

しかし、これは、1989年のエクソン・バルディーズ号の26万バレルの原油流出事故や、2010年のディープウォーター・ホライゾン号の500万バレルの原油流出事故と比較すると、小規模な漏洩である。

漏洩はカンザスシティの北西約320マイルにあるワシントン郡で発生した。 人口 5,000 人以上が小麦、トウモロコシ、牛を育てている田舎です。

通常、石油はキーストーン・パイプライン内を日量62万2,000バレルで、長さ4,600マイルの36インチのパイプに流れており、2010年から稼働している。キーストンXLと呼ばれるキーストン拡張計画は、ジョー・バイデン大統領がキーストーンを否定したことを受けて中止された。このプロジェクトには 2020 年に許可が必要でした。所有者は TC Energy で、2020 年 3 月 31 日時点ではアルバータ州政府でした。

パイプラインの運営会社は間もなく、環境保護庁 (EPA) 規制当局やその他の環境専門家と協力して監視監視のために 100 名を超える従業員を地上に配置するようになりました。 漏洩による油は明らかに丘の斜面に上向きに噴き出し、ミル・クリークと呼ばれる小さな小川に下向きに流れ込んだ。 作業員はオイルのさらなる移動を抑えるためにブームを設置した。 彼らはまた、油をクリークからトラックに吸引した。

カナダ産の石油は重油で水に沈む傾向があるため、浄化の問題がさらに大きくなります。 地元住民は誰も避難しておらず、水の供給もいかなる形でも脅かされていませんでした。

ある観察者は、カンザス州の石油漏洩と2017年以降の他の2件の石油漏洩は、2020年にキーストーンXLを中止するというバイデンの決定の正しさを証明していると述べた。これは事故と石油流出に焦点を当てた一つの見方である。 所有者は、元の Keystone パイプラインの拡張である Keystone XL の許可を得るために 14 年間努力しました。 これが起こるのを待っている間に、2017年にパイプライン内の圧力を高めることによってキーストーンでの石油流量を増加させる許可が与えられたが、これは米国のパイプラインでは特異な状況である。 この許可が承認された後、キーストーンでは 3 件の石油流出が発生し、それぞれ数千バレルの石油が流出した。 1 件はノースダコタ州、もう 1 件はサウスダコタ州、そして 3 件目で最大規模の流出事故はカンザス州です。

米国の貯蔵と配送の複数のタンク拠点であるオクラホマ州クッシングへの石油輸送が部分的に中断されたため、ダウンタイムが懸念されましたが、ダウンタイムは発生しませんでした。

TC エナジーは、事故現場を完全に修復するという約束を表明した。 2023年1月14日、1万2300バレルの石油が回収されたと発表した。 これはパイプラインから漏洩した14,000バレルと比較しますが、多くの場合、そのような見積もりは過小評価されており、当初の見積もりの​​2倍になることがよくあります。

TC Energy によるより詳細な最新情報は、2023 年 1 月 3 日に提供されました。

「パイプの影響を受けた部分は完全に交換されました。パイプは第三者の施設に移送され、そこで調査の一環として分析されます。この調査の詳細が入手でき次第、私たちの行動と同様に共有します。」 」

同社が主張するのは、事故発生時パイプラインは減圧下で稼働していたこと、第三者によるパイプラインへの妨害行為はなかったということだけだ。 TC Energyは2023年2月9日、パイプラインの漏れはおそらくパイプの曲げ応力と溶接欠陥が原因であり、事故の費用はほぼ5億ドルになるだろうと報告した。 キーストーン パイプラインは 2022 年 12 月 29 日に運転を再開し、記事執筆時点では完全に稼働していました。 同社はパイプラインは減圧下で稼働していると主張している。

ドイツは政治的に、2005年から2015年にかけて石炭と原子力に背を向けた。その結果、ドイツには太陽光と風力の再生可能エネルギー、そしてもちろん天然ガスが豊富にあったロシアから供給されることになった。 ドイツとロシアのこの居心地の良い関係は、最終的に2本目のバルト海パイプラインであるノルド・ストリーム2が建設され、2021年9月に完成するまで続いたが、ウクライナ周辺のロシア軍の増強により、ガスが来ることはなかった。 2012年10月、ロシアのバルト海沿岸のポルトバヤ湾で行われた式典で、実際にはロシアからドイツまでの全長621マイルのツインパイプラインであるノルドストリーム1の開通が発表された。

ジェラルド・シュレーダーは株主パイプライン委員会の委員長（元ドイツ首相）でした。 ウラジーミル・プーチンはロシアの大統領でした。 プーチン大統領は次のように述べた。

「ノルド・ストリームは、ヨーロッパの増大するエネルギー資源需要に応えます。ガスは最短ルートで直接供給され、ロシアの主要なガス埋蔵地と欧州市場を輸送リスクなしで安定的かつスムーズに結びます。私たちはこれを保証できます。」1

ポルトバヤ湾にあるガスプロムのガス輸送施設には、8 台のガスポンプユニット、つまりコンプレッサーが設置されています。 それぞれはロールスロイスモーターによって駆動されます。 これらのユニットは、パイプラインに沿って加圧ステーションを必要とせずに、天然ガスをパイプラインに沿ってガスを押し出すのに必要な圧力まで高めます。

ポンプユニットのうち 6 基の容量は 52 メガワット (MW) で、残りの 2 基は 27 MW です。 ガスプロムは、当時これが世界で最も強力なガス圧縮機ステーションだったと述べた。

ガスがノルド ストリーム パイプラインに到達する前に、コンプレッサー ステーションで固体粒子が除去され、水が取り除かれ、ガス量が測定されます。

ロシアから輸出される石油とガスはいずれも、ウクライナにおけるロシアの戦争を支援するために使用できる収入をもたらしますが、石油販売による輸出収入はガス販売による輸出収入よりも大きいです。

ロシアは、天然ガス削減は（石油と同様に）輸出収入には影響しないが、欧州連合（EU）諸国の経済にはより大きな影響を与えることに気づいた。 ロシアにとって、ガス削減は強力な経済兵器である。 ロシアは2021年にEUにガスの40％を供給し、ドイツ、イタリア、オランダがトップ3輸入国となった。 ドイツは、ノルドストリーム1パイプライン経由でロシアからガスの50％以上を輸入していた。

2022 年 6 月末までに、これは 25% に低下しました。 欧州とアジアの天然ガス価格が2021年10月に前年の5倍に上昇したため、EUへの打撃はさらに大きかった。 ロシア産ガスの代替費用が高騰した。

2022年7月、ロシアはノルド・ストリーム1パイプラインを通じたヨーロッパへの主なガス供給を、その供給能力のわずか約20％まで削減した。 英国はロシアからの輸入が5％未満だったため、それほど影響を受けなかった。 ロシアは削減の原因は揚水タービンの欠陥だと主張したが、ドイツはこれを却下した。 ロシアは2022年8月にノルドストリーム1を閉鎖した。それ以来、ロシアはノルドストリーム1とノルドストリーム2のパイプラインを見直し、すべてのインフラを調査していると述べた。

2022 年 9 月に爆発が発生し、どちらのパイプラインにもガスが流れていなかったノルド ストリーム パイプラインが破壊されました。 スウェーデンの専門家らは、これは妨害行為だったと述べたが、誰にも責任を負わせなかった。 ２０２２年１１月までの１０カ月間にドイツが液化天然ガス（ＬＮＧ）を含むガス輸入に支払った費用は前期比で２倍以上に増加した。 さらに悪いことに、ガス輸入量はほぼ 30% 減少しました。

ロシアからのガス供給が途絶え、価格が断続的に高騰している。 ヨーロッパはガス危機に直面しており、明らかな教訓の 1 つは、各国がエネルギー安全保障を維持する必要があるということです。

欧州はロシア産ガスの代わりにLNGを輸入しようと躍起になっている。 2023 年 1 月下旬、最初の LNG 輸入が、ドイツが 8 か月かけて建設した新しい LNG ターミナルにタンカーで運ばれました。 ウクライナの苦しんでいる人々が私たちに語っているように、ガスや電気が十分にないヨーロッパの冬は耐え難いものです。

ドイツは、ノルドストリーム1パイプライン経由でロシアからガスの50％以上を輸入していた。 2022年6月末までにこの割合は25％に低下し、最近ロシアはその流れを完全に止めた。

プーチン大統領は9月初旬、欧州のエネルギー問題は西側諸国がロシアに課した制裁の結果であると宣言した。 このエネルギー戦争の始まりがロシアのウクライナ侵略であったことを認めるよりも、西側を非難する方が簡単だ。

ヨーロッパでは、エネルギー安全保障が気候安全保障よりも優先されています。 照明が消え、家庭用ヒーターが使えなくなると、気候災害のリスクは薄れます。世界の反対側にあるこれら 2 つのパイプラインには、エネルギー安全保障という共通点があります。 供給の必要性と規模は、キーストーン・パイプラインよりもノルド・ストリーム・パイプラインの方がはるかに大きい。

米国内では依然としてエネルギー安全保障が懸念されている 2021年2月にオクラホマ州を通ってテキサス州にまで突入し、送電網をほぼ崩壊させる大規模な停電を引き起こした極地氷嵐を思い出してほしい。

世界は長期にわたって石油とガスを必要とします。 世界のエネルギーの36%から46%という以前の推定は、BPやDNVなどの信頼できる企業によって予測されていました。 EIA は現在、石油とガスの 50% を予測しています。

Nord Stream Facts、第 24 号、2012 年。

事実は onesteppower.com、forbes.com、bbc.com、tpenergy.com、oilprice.com、reuters.com から引用

石油エンジニア兼コンサルタントのイアン・デクスター・パーマーは、ロスアラモス、エネルギー省、BP、ヒッグス・パーマー・テクノロジーズで働いてきました。 彼は Forbes.com の寄稿者であり、『The Shale Controversy』の著者でもあります。 彼への連絡先は [email protected] です。