Pietre miliari: I primi gasdotti – Parte 1

In gran parte nascosto alla vista, un pilastro fondamentale dell'industria della compressione del gas naturale era lo sviluppo di oleodotti sicuri e affidabili . Agli albori dello sviluppo del giacimento petrolifero statunitense, il gas era considerato un prodotto di scarto, a meno che non potesse essere utilizzato vicino al pozzo che lo produceva. Furono scoperti enormi pozzi di gas, ma il gas era considerato una "merce senza valore", che veniva bruciata o semplicemente lasciata disperdere nell'atmosfera. L'idea di trasportarlo su lunghe distanze per renderlo una merce commerciabile non era ancora stata concepita.

Il primo oleodotto fu un tubo in ferro battuto lungo 8 km e con un diametro di 51 mm, costruito nel 1865 vicino a Pithole, in Pennsylvania. Sebbene inizialmente ridicolizzati, gli oleodotti entrarono in concorrenza con le ferrovie e i camionisti che trasportavano petrolio a quei tempi. John D. Rockefeller affermò che l'intero settore sarebbe stato frenato senza lo sviluppo degli oleodotti.

Poiché il gas naturale non poteva essere contenuto in un barile e trasportato, si rese necessario lo sviluppo di condotte sotterranee per raggiungere i mercati più lontani.

Fatto di legno

I primi gasdotti furono realizzati in legno, a partire da Fredonia, New York, nel 1821. Nel 1823, il gas che gorgogliava lungo la riva meridionale del Lago Erie fu catturato e convogliato attraverso tronchi di pino fino a un faro. Tubazioni di legno furono utilizzate per il gas prodotto in diverse città di New York già nel 1854, e alcune erano ancora in servizio fino al 1929.

Figura 1 Tubo del gas ricavato da tronchi cavi con valvola a saracinesca in ferro.

La genesi di migliaia di chilometri di condotte sotterranee a lunga distanza negli Stati Uniti iniziò con un audace esperimento che fallì miseramente . Nel 1870, iniziarono i lavori per una condotta lunga 40 km da West Bloomfield a Rochester, New York.

All'epoca, i tubi di ferro di grandi dimensioni erano rari e quelli di acciaio non esistevano ancora, quindi venivano utilizzati tronchi di pino scavati. Le strisce di ferro venivano ridotte a tronchi cavi lunghi da 0,6 a 2,4 metri, ricoperti internamente ed esternamente di catrame.

Le giunzioni venivano sigillate immergendo l'estremità di un tronco nel catrame caldo e inserendola in un altro tronco. I tronchi di legno avevano poca flessibilità, quindi le curve erano molto graduali. Valvole a saracinesca in ferro venivano inserite nella condotta in punti frequenti, un esempio delle quali è mostrato nella Figura 1, scavata dopo anni di servizio.

Con l'avanzare del progetto di New York, il gas fluiva lungo la condotta e, man mano che veniva posizionata, ogni valvola veniva chiusa per trattenere circa 8 psig (0,6 bar) per le prove di tenuta. Le valvole non venivano chiuse ermeticamente, per timore che la pressione del pozzo potesse far saltare la condotta. Le perdite venivano riparate avvolgendo la condotta con strisce di tela di iuta imbevute di catrame o coperte di recupero risalenti alla Guerra Civile, fissate in posizione da due semianelli di ferro imbullonati tra loro.

Il progetto fu un'impresa ingegneristica di grande portata per l'epoca. Inizialmente, ci furono poche perdite e un buon flusso di gas a una pressione adeguata fu trasportato fino a 8 km da Rochester. Poi, l'alta pressione s'accumulò e la conduttura esplose.

La linea fu infine completata per raggiungere Rochester nel 1872. Ma era afflitta da perdite e da infiltrazioni d'acqua e fango che gelavano. Quando la domanda era bassa, la pressione aumentava e le condotte si rompevano. La linea fu presto abbandonata .

Primo utilizzo del tubo di ferro

Il primo utilizzo di tubi in ferro per una condotta del gas "a lunga distanza" avvenne nel 1872. I tubi in ghisa erano in uso fin dagli anni '40 dell'Ottocento, e tubi in ghisa fusa e battuta (duttile) di vari diametri erano comunemente utilizzati nei siti di estrazione del petrolio. Una condotta in ferro battuto da 51 mm (2 pollici) da Newton a Titusville, in Pennsylvania, consentiva una pressione alla testa del pozzo di 6,2 bar (90 psig) per spingere il gas per circa 8 km (5 miglia).

Nel 1876, una condotta del gas in ghisa lunga 27 km e con un diametro di 152 mm fu posata dalla contea di Butler a Etna, in Pennsylvania, per alimentare una ferriera a una pressione di 8,2 bar. Negli anni '80 del XIX secolo, altre acciaierie di Pittsburgh furono rifornite da nuove condotte che provenivano da pozzi della zona, tra cui uno che George Westinghouse aveva perforato nella sua tenuta.

Figura 2. Gruppi di pinze avvitano insieme tratti di tubo di ferro, c. 1900.

Nel 1886, la rivista Harper's Magazine riportò che a Pittsburgh il gas naturale sostituiva già oltre diecimila tonnellate di carbone al giorno.

Nel 1885, gli interessi dei Rockefeller posarono una condotta in ferro battuto da 203 mm (8 pollici) da Oil City a Titusville, parte della quale rimase in servizio per 70 anni. Nel 1889, la Equitable Gas Company realizzò una condotta lunga 34 km (21 miglia) e larga 914 mm (36 pollici) con piastre di acciaio da 6,4 mm (0,25 pollici), rivettate insieme e sigillate per evitare perdite.

Nel 1886, una condotta in ferro battuto lunga 140 km e con giunti filettati da 8 pollici (203 mm) fu costruita da Kane, Pennsylvania, a Buffalo, New York. Era ancora in uso nel 1973, quando fu "rinnovata" inserendo al suo interno una condotta in plastica da 4 pollici (102 mm). Una condotta parallela da 8 pollici (203 mm) nel 1898 utilizzò per la prima volta giunti Dresser al posto dei giunti filettati. Questi giunti "auto-impaccanti" con guarnizioni in gomma, sviluppati da Solomon R. Dresser, consentivano a questa condotta di funzionare a 250 psig (17,2 bar).

Ad alta intensità di manodopera

La costruzione dei primi oleodotti richiedeva un notevole impiego di manodopera. Le trincee per l'oleodotto venivano scavate con picconi e pale. Gli operai, usando martelli da otto libbre su un pozzo di perforazione, ripulivano le rocce e scavavano gallerie sotto cumuli di roccia compatta. Una volta che i tubi di ferro, disordinati e disordinati, venivano trasportati da squadre di muli che trainavano carri o slitte, venivano avvitati e serrati con tenaglie, come mostrato in Fig. 2.

Ci vollero quasi 70 anni dopo la scoperta del primo pozzo di gas a Fredonia per capire come trasportare il gas per più di 161 km.

Nel 1891, furono costruite due condotte parallele in ferro battuto filettate da 8 pollici (203 mm) e lunghe 120 miglia (193 km) da Greenwood, Indiana, con una pressione alla testa del pozzo di 525 psi (36,2 bar) fino a Chicago, Illinois.

Subito dopo il 1900, il gas naturale si diffuse in centri industriali come Cincinnati, Cleveland e Toledo, Ohio.

Gasdotti - cronologia.