Pypleiding
'n Pypleidingstelsel bestaan uit ʼn netwerk van pype met bybehorende pompe, klappe en meet- en beheerstasies. Dit word vir die vervoer van gasse, vloeistowwe en selfs ook vaste stowwe gebruik. In die vervoerwese het pypleidings reeds 'n belangrike plek ingeneem. Afhangende van die doel waarvoor dit gebruik word, word die pype van ʼn verskeidenheid materiale vervaardig, onder meer staal, gietyster, aluminium, koper, geelkoper, keramiek, beton of kunsstowwe.
Die term pypleidings word gebruik vir sowel die pypnetwerke vir langafstandvervoer as die vervoer van stowwe in byvoorbeeld 'n fabriek. Die oliemaatskappye en chemiese nywerhede bestee groot bedrae geld aan die aanlê en die instandhouding van pypleidings. Veral as gevolg van byvoorbeeld die stygende brandstofpryse word pypleidings al hoe meer ʼn alternatief vir vervoer per skip, vragmotor of trein. Pypleidingvervoer bied veral die voordeel dat vervoer ononderbroke kan plaasvind en dat opgaarplekke onnodig is aangesien die vloei van stowwe volgens aanvraag beheer kan word.
Ontwikkeling
Pypleidings word al duisende jare vir die vervoer van water gebruik, maar die waarin stowwe onder druk vervoer word, dateer uit die tweede helfte van die 19e eeu. Nadat in 1859 met die ontginning van olie in die VSA begin is, is die eerste oliepypleiding in die staat Pennsilvanië aangelê. Die deursnee van die pyp was ongeveer 5 cm. In 1897 het Rusland die voorbeeld gevolg en die sogenaamde Bakoe Batoemi-pypleiding gelê. Die eerste groot pypleiding is in die Midde-Ooste gelê, naamlik die Trans-Arabiese pypleiding, wat in 1932 in gebruik geneem is.
Die pyp het 'n diameter van 76 cm en is ongeveer 1 800 km lank. Dit het 3 pompstasies waarmee die ru-olie gepomp word en loop van die olieveld in Saoedi-Arabië tot in Libanon (aan die Middellandse See). Die toenemende olieverbruik na 1950 het die aanlê van verdere pypleidings genoodsaak en selfs in Suid-Afrika is dit in gebruik geneem. Die grootste oliepypleiding in Suid-Afrika loop van Durban via Howick, Ladysmith, Bethlehem, Kroonstad, Sasolburg en Alberton tot in Johannesburg.
Die pypleiding is ongeveer 720 km lank, en petroleumprodukte, waaronder olie, word teen 'n druk van 8000 kPa en in 'n tempo van ongeveer 500 000 liter per uur gepomp (1 kPa = 1 000 Pa en 1 Pa = 1 N/m2). Van Johannesburg af vertak die pypleiding na plekke soos Alrode, Benoni, Isando, Pretoria en Klerksdorp via Potchefstroom. Daar is ook 'n pypleiding tussen Durban en Richardsbaai. Pypleidings word egter ook vir die grootskaalse pomp van water gebruik. By die Tugela-Vaal-waterprojek word enorme hoeveelhede water byvoorbeeld tussen die Tugela- en die Vaalrivier gepomp.
Die pype wat hier gebruik word, het 'n deursnee van meer as 3 m en daar word ongeveer 2 000 000 liter water per uur verplaas. By die Oranjerivierprojek word ook 'n pypleidingstelsel gebruik.
Vervaardiging en onderhoud
Afhangende van die stowwe wat vervoer word, word die pype van ʼn pypleiding uit onder meer gietyster, staal, koper, geelkoper, aluminium, lood, sink, keramiek, beton en kunsstowwe vervaardig. Olie- en gaspype word uit staal vervaardig, en die pype is gewoonlik naatloos.
Pype wat egter ʼn groter deursnee as 50 cm het, word langsnaat of spiraal gelas. By die ontwerp van die pyp moet veral die vervoerkapasiteit daarvan in ag geneem word, en dit word beïnvloed deur onder meer die deursnee van die pyp, die druk waaronder dit geplaas word, lekdigtheid, die viskositeit (taaiheid) van die vloeistowwe wat vervoer gaan word, ensovoorts. Die pype moet ook beskerm word. By koolstofstaal word korrosie byvoorbeeld teengewerk deur die byvoeging van klein persentasies koper en nikkel.
Bykomende beskerming word verkry deur die pyp te verf of deur dit met kunsstowwe (epoksies) te bedek. Die pype kan ook deur middel van katodiese behandeling teen korrosie gevrywaar word. Hierby word elke seksie van 'n pypleiding wat gelê word, aangesluit op die negatiewe pool van 'n gelykspanningsbron (byvoorbeeld ʼn battery). Die positiewe pool van die bron word dan aangesluit op ʼn plaat (in die omliggende grond of water). Dit bring mee dat die plaat die korrosiewe negatiewe ione so as CI- (chloorione) aantrek terwyl die pype dit juis afstoot.
Die korrosie van die staal word dan vertraag tot ongeveer 1 mm per 100 jaar. Ondersese pypleidings word ook beskerm deur middel van 'n laag gewapende beton, veral teen ankers en ander voorwerpe wat in die see gewerp word. Die lê van pypleidings is 'n hoogs gespesialiseerde vakgebied. Veral die aanmekaarsweis van pypseksies vereis groot vakbekwaamheid, te meer omdat dit onder moeilike omstandighede geskied. Pype met 'n groot deursnee word gelas deur dit te sweis, terwyl dunner pype met behulp van flenskoppelings geheg word.
Na 'n sekere bedryfstydperk neig sekere stowwe om aan die binnekant van die pyp aan te pak. Die aanpaksels word met behulp van ʼn pypskraper ("go-devil") verwyder wat stadig deur die pypleiding gepers word. By die lê van pypleidings moet ook rekening gehou word met die inkrimping en uitsetting van die pype as gevolg van temperatuurskommelings. Die pype word byvoorbeeld dikwels op rollers, growwe sand of dwarslêers gelê om 'n mate van bewegingsvryheid toe te laat.
Vervoerde stowwe
Van die stowwe wat per pypleiding vervoer word, is onder andere ru-olie, geraffineerde olie, diesel, petrol, paraffien, nafta, verskillende soorte gasse en selfs vaste stowwe. Ru-olie het 'n hoë viskositeit (taaiheid) en stroom daarom nie maklik nie. In die kouer lande (Alaska) word die olie dus verhit om gepomp te word en die pype dan ook geïsoleer om te voorkom dat die olie gou afkoel. Ander vloeistowwe en gasse lewer nie veel probleme nie, behalwe dat die vlugtige stowwe makliker lek as ander of die pyp kan aantas (verweer).
Vaste stowwe soos steenkool en sand kan ook per pypleiding vervoer word deur dit met water te vermeng. Daar word selfs geëksperimenteer met kapsules (buisvormige houers) waarin afval vervoer kan word. Wanneer daar van die een stof na 'n ander in die pypleiding oorgeskakel word, word 'n buffer tussen die stowwe geplaas. Dit bestaan dikwels uit plastiekballe of 'n hoeveelheid vloeistof wat die bufferstof genoem word.
Bronnelys
- Wêreldspektrum, 1982, ISBN 0908409648, volume 23, bl. 143