Luku 4 Hankkeen kauvaus
Sisällys Sivu 4 Hankkeen kuvaus 105 4.1 Johdanto 105 4.1.1 Hankkeen toimintojen laajuus 105 4.1.2 Yhteenveto hankkeesta 107 4.1.3 Aikataulu suunnittelu ja toteutus 109 4.2 Putkilinjan reitti 113 4.2.1 Putkilinjan reitin kehittyminen 113 4.2.2 Putkilinjan reitin yksityiskohdat 113 4.2.3 Putkilinjan reitti Venäjällä 118 4.2.4 Putkilinjan reitti Suomessa 119 4.2.5 Putkilinjan reitti Ruotsissa 120 4.2.6 Putkilinjan reitti Tanskassa 121 4.2.7 Putkilinjan reitti Saksassa 122 4.3 Yksityiskohtainen suunnittelu 123 4.3.1 Rakennesuunnittelu 123 4.3.2 Putkilinjan materiaalisuunnittelu ja korroosionesto 125 4.4 Logistiikka 135 4.4.1 Logistiikkaratkaisu 135 4.4.2 Virtausputkien ja päällystysmateriaalien kuljetus päällystyslaitoksiin 136 4.4.3 Painopäällystyslaitokset ja väliaikaiset varastointialueet 138 4.4.4 Putkivarasto avomerellä 141 4.4.5 Sijoitettavan kiviaineksen kuljetus 144 4.5 Rakentaminen 145 4.5.1 Reitti-, suunnittelu- ja rakennustutkimukset 145 4.5.2 Merenpohjan muokkaustyöt 152 4.5.3 Infrastruktuurien risteäminen (kaapelit ja muut putkilinjat) 175 4.5.4 Asennusvaiheet, alukset ja välineet 180 4.5.5 Putkien yhdistäminen 191 4.5.6 Rantautumispaikat 196 4.6 Käyttöönoton valmistelut 216 4.6.1 Täyttö, puhdistus ja mittaus 217 4.6.2 Järjestelmän koeponnistus ja putkiosien yhdistäminen 219 4.6.3 Vedenpoisto 219 4.6.4 Kuivaus 221 4.7 Käyttöönotto 221 4.8 Käyttövaiheen menettelyt 222 4.8.1 Putkilinjaston päälaitokset 222 4.8.2 Putkilinjan segmentoitu suunnittelupaine 223 4.8.3 Putkilinjan hallintajärjestelmä 225 4.8.4 Putkilinjan normaalit toiminnot 229 4.8.5 Siirtotoiminnot 230 4.8.6 Ylläpitotoiminnot 230 4.8.7 Rakennesuunnittelutoimet 232 4.8.8 Henkilöstö 232 4.9 Käytöstäpoisto 233 4.10 Lähteet 235
105 4 Hankkeen kuvaus 4.1 Johdanto Tässä luvussa on tarkoitus kuvata Nord Stream -hanke niin, että sen sisältö ja laajuus tulevat selväksi ja kaikki sen mahdolliset vaikutuslähteet, myös rajat ylittävät, voidaan tunnistaa. 4.1.1 Hankkeen toimintojen laajuus Tämän Espoon YVA-selostuksen piiriin kuuluvat hanketoiminnot on esitetty ohessa (Kuva 4.1). Toisistaan erotellaan Nord Stream -hankkeen toiminnot, jotka (1) kuuluvat YVA-selostuksen piiriin, (2) liittyvät YVA-menettelyyn mutta joita ei ole arvioitu osana tätä YVA-selostusta ja (3) ovat tämän YVA-selostuksen ulkopuolella. Yleisesti voidaan todeta, että Espoon YVA-selostuksen piiriin kuuluvat kaikki hankkeen toiminnot, jotka tapahtuvat merellä aiheuttajaosapuolivaltiossa, sekä toiminnot, jotka liittyvät putkilinjojen tuomiseen maalle. Alaviitteissä (Kuva 4.1) selitetään, miksi joitakin hankkeeseen liittyviä toimintoja ei ole tässä yhteydessä arvioitu. Jotkin näistä toiminnoista mainitaan kuitenkin tätä osaa seuraavassa ehdotetun Nord Stream -hankkeen kuvauksessa käsittelyn täydentämiseksi, vaikka niitä ei käsitelläkään pidemmälle tässä selostuksessa.
Kuva 4.1 Project activities included in the scope of the Espoo EIA report 106
107 4.1.2 Yhteenveto hankkeesta Nord Stream -putkilinja kulkee Venäjän Itämeren rannikolta Viipurin lähellä sijaitsevasta Portovajan lahdesta Suomenlahden ja Itämeren läpi Saksan pohjoisrannikolle Greifswaldin alueelle Lubminiin. Nord Stream -putkilinjan reitti on kuvattu ohessa (Kuva 4.2) sekä kartaston kartassa PR. Kuva 4.2 Nord Stream -putkilinjan reitti Itämeren halki. Tummanvihreä viiva kuvaa putkilinjan reittiä. Punaiset viivat kuvaavat Itämerta ympäröivien maiden talousvyöhykkeitä ja vihreät viivat maiden aluevesien rajoja. Punainen katkoviiva osoittaa Tanskan ja Puolan välistä keskilinjaa Nord Stream -putkilinja koostuu kahdesta 48 tuuman teräsputkilinjasta. Putkilinjoja kutsutaan luoteiseksi ja kaakkoiseksi putkeksi niiden sijainnin mukaan toisiinsa nähden. Kummankin putkilinjan merenalaisen osuuden pituus on noin 1 222 km. Venäjän ja Saksan rantautumispaikkojen kaasuasemilla putket yhdistyvät Venäjän ja Euroopan kaasuverkkoihin. Maanpäälliset putkilinjan osat Venäjällä (noin 1,5 km) ja Saksassa (noin 0,5
108 km) yhdistävät putkien merenalaiset osuudet rantautumispaikkojen kaasuasemiin. Maanpäällisiä osuuksia kutsutaan myös kuiviksi osuuksiksi. Venäjän rantautumispaikalla Viipurissa putket liitetään kompressoriasemaan, joka varustetaan mittaus- ja paineensäätölaitteilla. Putkilinjat liitetään vastaavalla tavalla vastaanottoasemaan Saksan Greifswaldissa. Myös Saksassa laitos varustetaan mittaus- ja paineensäätölaitteilla. Putkilinjojen pääominaisuudet ja käyttöolosuhteet on esitetty alla (Taulukko 4.1). Putkilinjat jaetaan kolmeen merellä olevaan suunnittelupainesegmenttiin putkilinjan varrella kitkahäviöstä aiheutuvan paineen alenemisen mukaan. Tämä on kuvattu tarkemmin Kohdassa 4.8.2 Kilometrikohta (KP) viittaa putken kohtaan alkaen Venäjän rantautumispaikasta KP 0. Taulukko 4.1 Suunnitellut käyttöolosuhteet Ominaisuus Arvo (alue) Kapasiteetti 55 miljardia kuutiometriä vuodessa (27,5 miljardia kuutiometriä vuodessa putkilinjaa kohti) Kaasu Kuiva, vähärikkinen maakaasu Suunnittelupaine (1) KP 0 300: 220 barg KP 300 675 (aiemmin KP 800): 200 barg KP 675 (aiemmin KP 800) 1 222: 170 barg Merenalaisen osuuden 10 60 C suunnittelulämpötila Merenalaisen osuuden käyttölämpötila 10 40 C Putkilinjat muodostuvat yhteen hitsatuista teräsputkista, jotka on suojattu korroosionestopinnoitteella ja betonipäällysteellä. Putkien sisähalkaisija on sama putkilinjojen koko pituudelta, mikä helpottaa ylläpitotoimia. Putkilinjojen seinämäpaksuus vaihtelee vastaavasti paineen alenemisen mukaan putkilinjojen varrella. Putkilinjassa on kolme eri seinämäpaksuutta (34,6, 30,9 ja 26,8 mm). Rannikon lähialueilla (~ 0,5 km) ja kuivissa osuuksissa seinämäpaksuus on 41,0 mm Venäjällä ja 30,9 mm Saksassa. Ulkohalkaisija vaihtelee teräsputkien (suurimman sallitun käyttöpaineen määrittämän) seinämäpaksuuden vaihtelun ja putkilinjan koko pituudella olevan betonisen painopäällysteen (1) Edellisiin putkitutkimuksiin sisältyi väliaikainen huoltolautta, jolle määritettiin suunnittelupaineosuudet. Sittemmin väliaikainen huoltolautta on jätetty pois Nord Stream -putkilinjahankkeesta ja suunnittelupaineosuudet on määritetty uudelleen. Tämä tarkoittaa, että aiempi osuuden vaihto kohdassa KP 800 on siirretty kohtaan KP 675.
109 paksuuden (vakautta merenpohjassa koskevista vaatimuksista johtuvan) vaihtelun vuoksi. Putkilinjojen ulkohalkaisija on enimmillään noin 1,4 metriä. Putkilinjan mitat on esitetty Taulukossa 4.2. Taulukko 4.2 Putkilinjan mitat Ominaisuus Arvo (alue) Teräsputken sisähalkaisija 1,153 mm Teräsputken seinämäpaksuus 220 barg:n osa: 34,6 mm 200 barg:n osa: 30,9 mm 170 barg:n osa: 26,8 mm Betonipäällysteen paksuus 60 110 mm Kokonaispituus (putkilinjaa kohden) Noin 1 222 km Nord Stream -putkilinjan käyttöiäksi on suunniteltu 50 vuotta. 4.1.3 Aikataulu suunnittelu ja toteutus Putkijärjestelmän elinkaaren eri vaiheiden päätoimenpiteet on kuvattu seuraavissa kappaleissa. Niihin kuuluvat seuraavat: Toteutettavuustutkimus Rakennussuunnitelma Suunnitteluselvitykset ja sotatarvikkeiden seulonta Putkilinjan yksityiskohtainen suunnittelu Ympäristötutkimus, riskien arvioinnit ja lupaprosessit Infrastruktuurin ja logistiikan valmistelu Putkilinjojen rakentaminen, mukaan lukien - Maanmittaus (tarkkojen tietojen kerääminen putkilinjakäytävistä) - Merenpohjan muokkaustoimenpiteet (jotta voidaan varmistaa, että putkilla on vakaa alusta merenpohjassa) - Rakennustoimet Saksan ja Venäjän rantautumispaikoilla
110 - Lemassa olevien merenalaisten kaapelien ja putkien risteäminen putkilinjan kanssa - Merellä tapahtuva putkenlasku, mukaan lukien eri vedenalaisten osien yhdistäminen Käyttöönoton valmistelut (putkijärjestelmän täyttäminen merivedellä, puhdistaminen, mittaus, koeponnistus, veden poisto ja kuivaaminen) Käyttöönotto (putkien täyttäminen kaasulla) Käyttö, mukaan lukien putkilinjan tarkastus ja huolto sekä ympäristön seuranta Putkijärjestelmän käytöstä poistaminen Hanke aloitettiin vuonna 1998 toteutettavuustutkimuksella (1), jossa kansainväliset insinööriyritykset, Venäjän tutkimuslaitokset ja venäläissuomalainen yritys North Transgas Oy tekivät selvityksiä ja meritutkimusta Itämerellä. Merenalaisen osuuden tutkimus vahvisti putkilinjahankkeen teknisen toteutettavuuden. Tämän tutkimuksen perusteella suoritettiin putkilinjan rakennussuunnittelu. Yksityiskohtainen suunnittelu käynnistyi vuonna 2006, samaan aikaan ympäristötutkimusten ja YVA-menettelyä koskevan kansainvälisen kuulemisen kanssa. Lisäksi käynnistettiin logistisen infrastruktuurin kehittäminen, mikä johti hankkeelle sopivien satamien valintaan. YVA-menettelyä koskeva kansainvälinen kuulemisprosessi käynnistyi 14. marraskuuta 2006, kun suunnitellun Itämeren läpi kulkevan putkilinjan hankekuvausasiakirja toimitettiin Tanskan, Suomen, Saksan, Venäjän ja Ruotsin vastuullisille ympäristöviranomaisille Espoon sopimuksen mukaisesti. Olettaen, että kaikki luvat saadaan odotetun aikataulun mukaan, putkilinjojen asennus aloitetaan huhtikuussa 2010. Tällä hetkellä putkilinjojen asennuksen arvioidaan kestävän noin kolme vuotta. Nord Stream -hankkeen aikataulu on esitetty alla (Kuva 4.3). (1) Ramboll, April 1999. North European Gas Pipeline Feasibility Study for North Transgas OY.
111 Kuva 4.3 Nord Stream -hankkeen aikataulu. Rakennusjärjestys on alustava ja voi muuttua Asennus alkaa rantautumispaikoissa, jotka rakennetaan niin, että molemmat putkilinjat voidaan asentaa samaan aikaan. Näin minimoidaan ympäristövaikutukset. Myös ennen putken laskemista tehtäviä merenpohjan muokkaustoimenpiteitä suoritetaan kumpaakin putkilinjaa varten rakennusvaiheen alussa. Kahden putkilinjan merenalaisen osuuden rakentaminen suoritetaan erikseen ja eri aikoina putkenlaskualusten saatavuuden vuoksi. Luoteinen linja on valmis kaasun toimittamiseen syyskuussa 2011, ja kaakkoisen putkilinjan odotetaan olevan toiminnassa marraskuussa 2012. Nykyisen aikataulun mukaan rakennustyön eri osat ajoittuvat seuraavasti: Rakennustyöt Venäjän rantautumispaikalla vienevät 4½ kuukautta ja Saksan rantautumispaikalla 9 kuukautta Luoteisen putkilinjan asennus kestää noin 11 kuukautta ja kaakkoisen putkilinjan noin 14 kuukautta. Luoteisen putkilinjan asennusaika on lyhyempi siksi, että putkea asennetaan osittain kahdella syvän veden putkenlaskualuksella yhtä aikaa. Kaakkoisen putkilinjan laskuun on varattu vain yksi syvän veden putkenlaskualus. Saksan rantautumispaikalla käytetään matalan veden putkenlaskualusta Merenpohjan muokkaustoimet reitin varrella, mukaan lukien sekä asennusta edeltävät ja asennuksen jälkeiset toimet (eli ennen putken laskua ja sen jälkeen tehtävät maatyöt) on
112 suunniteltu suoritettaviksi projekteina rakennusvaiheen kestäessä. Kummankin putkilinjan asennusta edeltävät toimet vievät noin viisi kuukautta, putkien yhdistäminen kilometrikohdissa KP 300 ja KP 675 mukaan luettuina. Laskemisen jälkeiset toimet ajoittuvat sekä käyttöönoton valmisteluvaiheeseen että sen jälkeiseen vaiheeseen ja kestävät luoteisen putkilinjan osalta 14 kuukautta ja kaakkoisen putkilinjan osalta 21 kuukautta Kunkin putkilinjan käyttöönoton valmistelutoimet kestänevät noin viisi kuukautta. Tähän sisältyy kunkin putkiliitoksen vaatima noin kaksi viikkoa sekä koeponnistusveden poistoon tarvittava yksi kuukausi putkilinjaa kohti Putkilinjojen käyttöönotto, mukaan lukien kaasulla täyttäminen, vie yhden kuukauden kutakin putkilinjaa kohti Rakennusaikataulu (Kuva 4.3) on yleinen aikataulu, jossa on esitetty yksi mahdollinen asennustoimien skenaario. Ilmoitettu aloituskuukausi (huhtikuu 2010) ja valmistumiskuukausi (marraskuu 2012) eivät muutu, vaikka eri välivaiheita voidaan ajoittaa uudelleen hankkeen optimoimiseksi yksityiskohtaisen suunnittelun ja rakennustyön edetessä. Aikataulussa otetaan huomioon lukuisat rajoitukset putkilinjan eri osien rakentamisen ajoituksessa. Tämä selitetään tarkemmin alla (katso Taulukko 4.3). Taulukko 4.3 Rajoitukset Nord Stream -putkilinjan reitillä (käytetty oletuksina rakennusaikataulussa) Alue KP:stä KP:seen Rajoitukset Ajanjakso Venäjän rantautumispaikka 0 7,5 Kutuajan aiheuttamat rajoitukset Sään aiheuttamat rajoitukset Huhtikuun puoliväli kesäkuun puoliväli Joulukuu huhtikuu Alue 1 7,5 300 Sään aiheuttamat rajoitukset Joulukuu huhtikuu Alue 2 300 675 Ei rajoituksia putkireitin varrella Alue 3* 675 1196 Saksan rantautumispaikka 1196 1222 Rakennustöiden rajoitukset Natura 2000 -alueen merellä sijaitsevassa osassa Rakennustöiden rajoitukset Natura 2000 -alueen merellä sijaitsevassa osassa Tammikuu toukokuun puoliväli Tammikuu toukokuun puoliväli * Ruotsin kalastushallitus on pyytänyt, ettei rakennustöitä tehdä turskan kutuaikana (1.5. 31.10.) Bornholmin pohjoispuolella (jotakuinkin KP 950 1 020,5). Pyyntöä noudatetaan käytännön mahdollisuuksien mukaan.
113 4.2 Putkilinjan reitti Tässä luvussa kuvataan reitin kehittyminen kuluneen vuosikymmenen aikana ja esitellään ehdotettu reitti yksityiskohtaisesti. 4.2.1 Putkilinjan reitin kehittyminen Parhaan reitin määrittäminen putkilinjalle on ollut kaiken aikaa kehittyvä prosessi. Alkuperäinen reitti perustui kirjallisuustutkimukseen, vuonna 2005 tehtyihin geofysikaalisiin selvityksiin ja yksityiskohtaiseen geofysikaaliseen, geotekniseen ja ympäristötieteelliseen näytteenottoon vuonna 2006. Kirjallisuustutkimus perustui vuosina 1998 1999 tehtyyn North Transgas -yhtiön selvitykseen ja kannattavuustutkimukseen. Vuonna 2007 suoritettiin lisätutkimus mahdollisten vaihtoehtoisten reittien arvioimiseksi ja paikoin vuoden 2005 tutkimuskäytävän laajentamiseksi. Ehdotettu putkilinjan reitti on suunniteltu tämän laajan tutkimustiedon perusteella. Vuosina 2007 ja 2008 reitinvalintaa on edelleen jatkettu niiden viiden valtion viranomaisten kanssa neuvotellen, joiden läpi putkilinja kulkee (aiheuttajavaltiot). Reitinvalintaa ovat tukeneet muut yksityiskohtaiset geofysikaaliset tutkimukset, geotekninen näytteenotto-ohjelma, paikan päällä tehdyt testaukset ja ympäristönäytteiden otto. Yksityiskohtainen suunnittelu ja edellä mainitut tutkimusohjelmat ovat johtaneet lukuisiin mahdollisiin reitin optimointeihin, joiden avulla merenpohjan muokkaustoimenpiteitä saadaan edelleen vähennettyä. Merenpohjan muokkaustoimenpiteiden minimointi on ollut keskeisenä kriteerinä reitin kehittämisessä, koska se on suotavaa niin taloudellisista ja teknisistä syistä kuin ympäristösyistäkin: mitä vähemmän materiaalia merenpohjaan lisätään ja mitä vähemmän merenpohjaa siirrellään, sitä pienemmiksi ympäristövaikutukset jäävät ja sitä vähemmän taloudellisia ja teknisiä resursseja asennukseen tarvitaan. Tämä on johtanut alla esitellyn reitin valintaan. Vaikka tätä reittiä voidaankin vielä optimoida (yksityiskohtaisen suunnittelun ja lisätutkimusten perusteella), se vastaa suunnilleen putkilinjan ehdotettua lopullista reititystä. Aiemmin harkitut reittivaihtoehdot on kuvattu Luvussa 6 (Vaihtoehdot). 4.2.2 Putkilinjan reitin yksityiskohdat Nord Stream -reitti kulkee Venäjän, Suomen, Ruotsin, Tanskan ja Saksan talousvyöhykkeiden (EEZ) läpi. Venäjällä, Tanskassa ja Saksassa putki kulkee myös maiden aluevesien läpi. Lisätietoa reitistä löytyy alta (katso Taulukko 4.4 ja Taulukko 4.5) sekä kartaston Kartasta PR- 1.
114 Taulukko 4.4 Luoteinen putkilinja Yksityiskohtaisia pituustietoja luoteisesta reitistä aiheuttajamaissa. Pituudet ovat likimääräisiä ja voivat muuttua lopullisessa optimoinnissa Luokitus Osuuden pituus [km] Valtion alueella kulkevan osuuden pituus [km] Kumulatiivinen KP [km] Maanpäällisen/ merenalaisen osuuden pituus [km] Maanpäällinen 1,5 1,5 1,5 osuus Venäjä Aluevedet 121,8 123,2 123,2 Talousvyöhyke 1,4 Suomi Talousvyöhyke 375,3 375,3 498,5 Ruotsi Talousvyöhyke 506,4 506,4 1004,9 1223,1 Talousvyöhyke 49,4 Tanska 137,1 1142,0 Aluevedet 87,7 Talousvyöhyke 31,2 81,1 1223,1 Aluevedet 49,9 Saksa Maanpäällinen 0,5 0,5 0,5 osuus Taulukko 4.5 Kaakkoinen putkilinja Lisätietoja kaakkoisen putkilinjan pituudesta aiheuttajamaissa. Pituudet ovat likimääräisiä ja voivat muuttua lopullisessa optimoinnissa Luokitus Osuuden pituus [km] Valtion alueella kulkevan osuuden pituus [km] Kumulatiivinen KP [km] Maanpäällisen/ merenalaisen osuuden pituus [km] Maanpäällinen 1,5 1,5 1,5 osuus Venäjä Aluevedet 122,5 123,7 123,7 Talousvyöhyke 1,2 Suomi Talousvyöhyke 374,3 374,3 498,0 Ruotsi Talousvyöhyke 506,1 506,1 1004,1 1222,2 Talousvyöhyke 49,5 Tanska 137,1 1141,2 Aluevedet 87,6 Talousvyöhyke 31,2 81,0 1222,2 Aluevedet 49,8 Saksa Maanpäällinen 0,5 0,5 0,5 osuus
115 Venäjältä Itämeren läpi Saksaan kulkevien putkilinjojen syvyysprofiilit on kuvattu alla (katso Kuva 4.4 ja Kuva 4.5). Putkilinjojen syvin kohta on pisteessä KP 508, missä luoteisen putkilinjan syvyys on 213 m ja kaakkoisen putkilinjan 210 m. Kuva 4.4 Luoteisen putkilinjan syvyysprofiili. Syvyydet ovat likimääräisiä ja voivat muuttua lopullisessa optimoinnissa
116 Kuva 4.5 Kaakkoisen putkilinjan syvyysprofiili. Syvyydet ovat likimääräisiä ja voivat muuttua lopullisessa optimoinnissa Putkilinjat kulkevat lähes rinnakkain Itämeren pohjaa pitkin suurimmalta osin 100 metrin etäisyydellä toisistaan. Merenpohjan epätasaisuuksista johtuvan reitin optimoinnin vuoksi paikallinen putkien välinen etäisyys voi kuitenkin vaihdella reitin eri kohdissa. Putkien väliset etäisyydet näkyvät alla (katso Kuva 4.6). Pienin etäisyys on 6 m Saksan rantautumispaikassa ja suurin etäisyys 2 950 m (KP 134) Suomen talousvyöhykkeellä.
117 Kuva 4.6 Putkilinjojen välinen etäisyys. Etäisyydet ovat likimääräisiä ja voivat muuttua lopullisessa optimoinnissa
118 4.2.3 Putkilinjan reitti Venäjällä Nord Stream -reitti Venäjän aluevesillä on merkitty alle (katso Kuva 4.7). Nord Stream - putkilinjan pituus Venäjän alueella on noin 123 km. Portovajan lahden rantautumispaikalta Nord Stream -reitti kulkee lounaaseen päin ulos lahdesta, minkä jälkeen se kääntyy enemmän länteen päin ja kulkee Suursaaren pohjoispuolelta lähellä Venäjän ja Suomen talousvyöhykkeiden/aluevesien rajaa. Kuva 4.7 Nord Stream -reitti Venäjän aluevesillä. Tummanvihreä viiva kuvaa putkilinjan reittiä. Punaiset viivat kuvaavat talousvyöhykkeiden ja vihreät viivat aluevesien rajoja
119 4.2.4 Putkilinjan reitti Suomessa Nord Stream -reitti Suomen talousvyöhykkeellä näkyy alla (katso Kuva 4.8). Reitin pituus Suomen talousvyöhykkeellä on noin 375 km. Reitti kulkee Suomen aluevesien ulkopuolella, lähellä Suomen ja Viron talousvyöhykkeiden rajaa. Kalbådagrundin kaakkoispuolella reitti kulkee Kalbådagrundina tunnetun geologisen muodostuman ympäri eteläpuolelta, lähellä Suomen talousvyöhykkeen rajaa. Näin reitti ei kulje matalien alueiden välittömässä läheisyydessä. Kuva 4.8 Nord Stream -reitti Suomen aluevesillä. Tummanvihreä viiva kuvaa putkilinjan reittiä. Punaiset viivat kuvaavat talousvyöhykkeiden ja vihreät viivat aluevesien rajoja
120 4.2.5 Putkilinjan reitti Ruotsissa Nord Stream -reitti Ruotsin aluevesillä on esitetty alla (katso Kuva 4.9). Reitin pituus on noin 506 km. Nord Stream -reitti tulee Ruotsin talousvyöhykkeelle Gotlannin koillispuolella. Reitti kulkee Gotlannin itäpuolelta juuri ja juuri aluevesirajan ulkopuolella mutta sivussa Gotlannin itäpuoliselta laivaväylältä. Gotlannin eteläpuolella reitti kulkee Hoburgs Bankin matalikkoalueen läpi. Hoburgs Bankin eteläpuolella reitti kääntyy kohti lounasta ja kulkee Norra Midsjöbankenin matalikon ja laivareitin poikki ja saapuu sitten Tanskan vesille. Kuva 4.9 Nord Stream -reitti Ruotsin aluevesillä. Tummanvihreä viiva kuvaa putkilinjan reittiä. Punaiset viivat kuvaavat talousvyöhykkeiden ja vihreät viivat aluevesien rajoja
121 4.2.6 Putkilinjan reitti Tanskassa Nord Stream -reitti Tanskan aluevesillä on merkitty alle (katso Kuva 4.10). Reitti kulkee Bornholmin itä- ja eteläpuolelta. Reitin pituus on noin 137 km, joista 88 km sijaitsee Tanskan aluevesillä. Nord Stream -reitti saapuu Tanskan vesille Bornholmin itäpuolella sijaitsevan kemiallisten sotatarvikkeiden upotusalueen pohjoispuolelta. Se kulkee lounaissuunnassa, jotta upotusalueen riskialueet vältetään, saapuu aluevesille ja kääntyy etelälounaaseen ohittaen Christiansøn. Bornholmin eteläisimmän kärjen, Dueodden, kohdalla reitti kääntyy lounaaseen ja kulkee Bornholmin eteläpuolelta poistuen aluevesiltä ja jatkaen Saksaan Rønne Banken matalikon suuntaisesti. Reitti jättää Tanskan alueen Adler Grundin kaakkoispuolella. Kuva 4.10 Nord Stream -reitti Tanskan aluevesillä. Tummanvihreä viiva kuvaa putkilinjan reittiä. Punaiset viivat kuvaavat talousvyöhykkeiden ja vihreät viivat aluevesien rajoja
122 4.2.7 Putkilinjan reitti Saksassa Nord Stream -reitti Saksan aluevesillä on merkitty alle (katso Kuva 4.11). Reitin pituus on noin 81 km, joista 50 km sijaitsee Saksan aluevesillä. Reitti kulkee Saksan talousvyöhykkeelle Adlergrundin kaakkoispuolelta ja jatkuu Oder Bankin matalikon pohjoispuolelle. Oder Bankin luoteispuolella reitti saapuu Saksan aluevesille ja jatkaa lounaissuunnassa Greifswalder Boddenin matalille vesille, missä rantautumispaikka sijaitsee. Kuva 4.11 Nord Stream -reitti Saksan aluevesillä. Tummanvihreä viiva kuvaa putkilinjan reittiä. Punaiset viivat kuvaavat talousvyöhykkeiden ja vihreät viivat aluevesien rajoja
123 4.3 Yksityiskohtainen suunnittelu Tässä luvussa kuvataan Nord Stream -putkihankkeen rakennesuunnittelun ja materiaalisuunnittelun merkittäviä seikkoja sekä käytettävää riippumattoman kolmannen osapuolen sertifiointia. 4.3.1 Rakennesuunnittelu Suunnittelukriteerit Nord Stream -hankkeessa noudatetaan kussakin aiheuttajavaltiossa sovellettavia kansallisia lakeja ja säädöksiä (katso Kohta 4.2.2). Yleisesti ottaen nämä kansalliset lait ja säädökset sisältävät vähän erityisiä teknisiä vaatimuksia merenalaisille putkilinjoille, mutta niissä viitataan kansainvälisesti tunnustettuihin normeihin ja standardeihin. Normit ja standardit Nord Stream -putkilinja suunnitellaan ja sitä käytetään norjalaisen Det Norske Veritasin (DNV) antaman normin DNV OS-F101, merenalaiset putkijärjestelmät, mukaisesti. Työssä sovelletaan vuoden 2000 versiota vuoden 2003 lisäyksin ja korjauksin. DNV OS-F101 esittää kriteereitä ja ohjeita putkijärjestelmien suunnittelusta, materiaaleista, työstämisestä, valmistamisesta, asennuksesta, käyttöönoton valmistelusta, käyttöönotosta, käytöstä ja ylläpidosta. DNV OS-F101 -periaatenormia tukevat muut kansainväliset normit ja seuraavat DNV:n suosittelemat käytännöt: RP F102 putken liitoskohtien päällystäminen ja virtausputken päällysteen kenttäkorjaus RP F103 merenalaisten putkien katodinen suojaus galvaanisilla anodeilla RP F105 vapaan jännevälin putket RP F106 valmiit ulkoiset korroosionestopinnoitteet RP F107 riskiperiaatteisiin perustuva putken suojauksen arviointi RP F110 merenalaisten putkien kokonaisvaltainen taipuminen RP F111 troolausvälineiden ja putkien välinen vuorovaikutus RP E305 merenalaisten putkien pohjavakauden suunnittelu DNV-normin ja -ohjeen rakennetta käytetään laajasti normin kattavuuden takia. DNVsuunnittelunormien käyttö on ollut voimassaoleva käytäntö merenalaisten töiden suunnittelua tekevillä yrityksillä jo usean vuosikymmenen ajan. Vedenalaisten putkien DNV-normia DNV OS-
124 F101 käytetään parhaillaan kaikkien meriputkien suunnittelussa Pohjanmeren öljy- ja kaasualan rakentamisessa Tanskassa ja Norjassa. Sitä käytetään myös laajasti ympäri maailmaa. DNV OS-F101 -normia on käytetty myös muiden hankkeiden tutkimuksissa Itämeren osissa. Vedenalaisia putkia koskevan vuoden 2000 DNV OS-F101 -normin (vuoden 2003 muutetun laitoksen) kehitys seuraa DNV 1976-, DNV 1981- ja DNV 1996 -putkinormeja. DNV OS-F101 - normin virtausputkivaatimukset perustuvat ISO-standardiin 3183-3, joka koskee öljy- ja maakaasuteollisuudessa käytettävien putkien terästä. Rakennesuunnittelun alihankkija Italialainen Eni Groupin yritys SES (Saipem Energy Services, aiemmin Snamprogetti S.p.A.), on nimitetty Nord Stream -hankkeen yksityiskohtaisen suunnittelun suunnittelu-urakoitsijaksi. Eni Group on suurimpia urakoitsijoita öljy- ja kaasuteollisuuden alalla. Yhtiö on vastannut Norjan ja Englannin välisen Langeled- ja Venäjän ja Turkin välisen Blue Stream -kaasuputkien teknisestä suunnittelusta. Suunnittelulliset lievennystoimet Nord Stream -putkihankkeen rakennussuunnittelu on ollut mukautuva prosessi, johon on kuulunut ehkäisy- ja lievennystoimenpiteiden sisällyttäminen hankkeen reititykseen ja suunnitteluun aiemmista putkilinjoista saadun kokemuksen, neuvottelujen, ympäristövaikutusten arvioinnin (YVA) ja riskien määrällisen arvioinnin perusteella. Aiemmat, ennen tässä luvussa kuvattuun perusvaihtoehtoon päätymistä harkitut reitityksen ja rakennussuunnittelun vaihtoehdot on kuvattu Luvussa 6 (Vaihtoehdot). Riippumaton varmistus ja sertifiointi Nord Stream AG on nimennyt riippumattomia kolmannen osapuolen asiantuntijoita valvomaan ja auditoimaan kaikkia projektisuunnittelun ja -toteutuksen eri osia ja osallistumaan niihin. Yritykset DNV ja SGS/TÜV on nimitetty suorittamaan riippumatonta kolmannen osapuolen varmistusta Nord Stream -hankkeen suunnitteluvaiheen aikana. Yritykset siis varmistavat rakennesuunnittelun laadun. Valmistukseen, työstämiseen, asennukseen ja käyttöönoton valmisteluun liittyvät valvonta- ja varmistustoimet on lisäksi annettu tarpeen mukaan kolmannen osapuolen suoritettavaksi Nord Stream AG:n edustajien ollessa paikalla. Näin DNV osallistuu kaikkiin valvonta- ja tarkastusprosesseihin ja antaa lopullisen vaatimustenmukaisuussertifikaatin koko putkijärjestelmää varten. SGS/TÜV osallistuu kaikkiin valvonta- ja tarkastusprosesseihin putkilinjan Saksan-puoleisessa osassa. Kolmannet osapuolet tarkkailevat kaikkia toimia ja antavat riippumattoman lausunnon tai vaatimustenmukaisuussertifikaatin, jossa todetaan, että hanke on suunniteltu, työstetty ja
125 asennettu, sen käyttöönotto on valmisteltu ja se on luovutettu kansainvälisten normien ja standardien mukaisesti. 4.3.2 Putkilinjan materiaalisuunnittelu ja korroosionesto Nord Stream -putkilinjat rakennetaan yksittäisistä teräsputkista, jotka hitsataan yhteen jatkuvatoimisessa putkenlaskuprosessissa. Putket pinnoitetaan sisäpuolelta epoksipohjaisella materiaalilla. Pinnoituksen tarkoitus on vähentää hydraulista kitkaa, mikä siten parantaa virtausolosuhteita. Virtausputkien ulkopuoli päällystetään kolmikerroksisella polyeteenipäällysteellä korroosion estämiseksi. Lisäsuojaa korroosiota vastaan saadaan käyttämällä galvaanisia alumiini- ja sinkkianodeja. Galvaaniset anodit muodostavat erillisen ja itsenäisen suojajärjestelmän ruosteenestopäällysteen lisäksi. Putken ulkoisen korroosionestopinnoitteen päälle valetaan betonipäällyste, joka sisältää rautamalmia. Vaikka betonipäällysteen ensisijainen tarkoitus on vakauttaa putkea merenpohjassa, päällystys toimii myös ulkoisena lisäsuojana vieraita esineitä vastaan: se suojaa putkea esimerkiksi kalastusvälineiden osumilta. Edellä mainittujen materiaalien teknisten tietojen tämänhetkinen tila (lokakuu 2008) ja Nord Stream -putkilinjojen rakentamisessa odotettavasti tarvittavat määrät on kuvattu alla. Nämä tiedot saattavat muuttua lisäoptimoinnissa yksityiskohtaisen suunnittelun aikana. Virtausputki Putkilinjat rakennetaan teräksisistä, yhteen hitsattavista virtausputkista, joiden pituus on 12,2 metriä. Virtausputket ovat kaksinkertaisella jauhekaarihitsauksella pitkittäin hitsattua yksisaumaista SAWL 485 I FD (1) -luokan hiiliteräsvirtausputkea DNV OS-F101 -normin mukaisesti (katso kappale Normit ja Standardit). Virtausputken nimellinen halkaisija on 48 tuumaa ja vakiosisähalkaisija 1 153 mm. Teräsputkien seinämäpaksuus perustuu suurimpaan sallittuun käyttöpaineeseen. Siksi paksuuksia on neljä välillä 26,8 41,0 mm. Seinämäpaksuuden jakautuminen esitetään alla (Taulukko 4.6 ja Taulukko 4.7). (1) Putkimateriaalin tietojen merkinnät: SAWL = valmistusprosessi (submerged-arc welding, one longitudinal weld seam eli jauhekaarihitsaus, yksi pitkittäinen hitsisauma), 485 = määritetty taipumisrasitusminimi (specified minimum yield stress, SMYS), MPa-yksikköinä, I = ainetta rikkomattoman testauksen taso (I = taso I) ja FD = lisävaatimukset (F = murtumanesto-ominaisuudet, D = tehostetut mitoitusvaatimukset).
126 Taulukko 4.6 Luoteisen putken seinämäpaksuuden jakauma. Pituudet ovat likimääräisiä ja voivat muuttua lopullisessa optimoinnissa KP:stä [km] KP:seen [km] Pituus [km] Putken seinämäpaksuus [mm] 0,0 0,5 0,5 41,0 0,5 300,0 299,5 34,6 300,0 675,0 375,0 30,9 675,0 1 222,6 547,6 26,8 1 222,6 1 223,1 0,5 30,9 Taulukko 4.7 Kaakkoisen putken seinämäpaksuuden jakauma. Pituudet ovat likimääräisiä ja voivat muuttua lopullisessa optimoinnissa KP:stä [km] KP:seen [km] Pituus [km] Putken seinämäpaksuus [mm] 0,0 0,5 0,5 41,0 0,5 300,0 299,5 34,6 300,0 675,0 375,0 30,9 675,0 1 221,7 546,7 26,8 1 221,7 1 222,2 0,5 30,9 Putken tukirakenteet Putken kokoonpainumisriskin minimoimiseksi asennuksen aikana alttiisiin kohtiin asennetaan putken tukirakenteet (putkivahvikkeet) tietyin välein. Tukirakenteet hitsataan putkiin niillä alueilla, joilla vaarana on taipumisen eteneminen putkilinjaa pitkin, eli syvillä merialueilla. Kokoonpainumisvaara on olemassa vain asennuksen aikana. Putken tukirakenteet valmistetaan samasta terässeoksesta kuin virtausputket ja ne ovat yhtä pitkiä kuin virtausputket. Näiden putkien seinämäpaksuus on kuitenkin suurempi ja seinämän päädyt ovat työstetyt ja ohuemmat, jotta ne sopivat seuraavaan putkikappaleeseen (katso Kuva 4.12).
127 Kuva 4.12 Putken tukirakenteen periaate. Tukirakenteen seinämäpaksuus on suurempi kuin viereisen putkikappaleen Putken tukirakenteita käytetään 305 kilometriä pitkässä putkilinjaosuudessa, kohdissa KP 420 520, KP 550 610, KP 675 800 ja KP 1 000 1 020. Tukirakenteiden välinen etäisyys on 927 metriä (mikä vastaa 76:a putkikappaletta). Virtausputkien hitsaus Hitsauksessa käytetään hitsaustarvikkeita, joiden koostumus on samankaltainen virtausputken materiaalikoostumuksen kanssa ja jotka sopivat yhteen sen kanssa. Hitsin ominaisuuksiin kuuluu sama minimiteräsluokka kuin virtausputkella. Muita materiaaleja ei lisätä hitsauksen aikana. Sisäinen kitkaa vähentävä pinnoite Virtausputket pinnoitetaan sisäpuolelta kitkaa vähentävällä pinnoitteella putkijärjestelmän virtauskapasiteetin lisäämiseksi. Virtausputken sisäpuolen pinnoitus on kuvattu alla (Kuva 4.13). Pinnoituksena toimii epoksipohjainen punaruskea, kiiltävä maali. Kuva 4.13 Sisäpinnoite on kitkaa vähentävää, epoksipohjaista päällystettä
128 Epoksi koostuu seuraavista komponenteista: Epoksipohja (epoksihartsi, pigmentit, täyteaineet, lisäaineet ja orgaaninen liuotin) Koviteaine (alifaattinen/sykloalifaattinen amiini tai polyamidi) Pinnoitteen paksuus on noin 90 150 µm, ja se peittää putkiliitoksen koko pituudelta lukuun ottamatta putkien päiden sisäpuolella olevia noin 50 mm:n paluuleikkauksia, jotta lämmönsiirto on mahdollista hitsauksen aikana. Tämä paluuleikkaus jää pinnoittamattomaksi hitsauksen jälkeen. Sisäpinnoite levitetään paikoilleen putken valmistuspaikalla. Ulkoinen korroosionestopinnoite Virtausputkien ulkopuoli päällystetään korroosion estämiseksi. Ulkoisena korroosionestopinnoitteena käytetään kolmikerroksista polyetyleenipinnoitetta (3LPE). Päällystysperiaate on esitetty alla (Kuva 4.14). Kuva 4.14 Ulkoinen korroosionestopinnoite (kolmikerroksinen polyetyleenipinnoite, 3LPE). Päällyste koostuu FBE-epoksista valmistetusta sisäkerroksesta (tummanvihreä), keskellä olevasta liimakerroksesta (vaaleanvihreä) ja päällimmäisestä polyetyleenikerroksesta (musta) Ulkoinen 3LPE-korroosionestopinnoite koostuu seuraavista osista: Sisäkerros: FBE-epoksi Keskikerros: liima-aine Ulkokerros: suurtiheyksinen polyetyleenipohja (HDPE) ja lisäaineet
129 Päällysteen kokonaispaksuus on vähintään 4,2 mm ja se peittää putkiliitoksen koko pituudelta, lukuun ottamatta putkien päissä olevia n. 200 250 mm:n paluuleikkauksia, joihin ei hitsauksen ja tarkastuksen helpottamiseksi laiteta päällystettä. Myös ulkoinen ruosteenestopäällyste levitetään paikoilleen putken valmistuspaikalla. Betonipäällystys Virtausputket päällystetään ulkopuolelta myös betonilla. Betonipäällyste asetetaan korroosionestopinnoitteen päälle (katso Kuva 4.15). Betonipäällyste tekee putket riittävän painaviksi, jotta ne ovat vakaita merenpohjassa sekä asennusvaiheessa että putkilinjojen käyttövaiheessa. Virtausputkien päihin ei laiteta betonipäällystettä, jotta liitokset voidaan hitsata laskualuksella. Hitsauksen jälkeen nämä osat suojataan korroosiolta (Katso kappale Putken liitoskohtien päällystys). Kuva 4.15 Betonipäällystys kolmikerroksisen ruosteenestopäällysteen päällä Betoni koostuu sementin, veden ja täyteaineksen (liikkumaton kiinteä aines, esimerkiksi kivimurska, hiekka tai sora) seoksesta. Betonipäällyste vahvistetaan terästangoilla, jotka hitsataan häkeiksi. Tankojen minimihalkaisija on 6 mm. Lisäksi päällysteeseen lisätään rautamalmitäyteainetta, joka nostaa painopäällysteen tiheyttä. Päällystysprosessi on esitetty alla (Kuva 4.16).
130 Kuva 4.16 Betonipäällystysprosessi Betonissa käytettävä sementti on merikäyttöön soveltuvaa sementtiä. Sementin ominaisuuksien tulee noudattaa ASTM C 150 -standardin tyyppiä II. Betoniseoksessa ei käytetä lisäaineita, mutta piioksidikaasua (1) voidaan lisätä yhteensä 10 % sementin painosta. Kloridin enimmäismäärä seoksessa on alle 0,4 %. Lisäaineita ja jälkihoitokalvoja ei käytetä. Betonipäällysteen paksuus on 60 110 mm ja tiheys enintään 3 040 kg/m 3. Päällysteen painosta 70 % on rautamalmia. Loppu 30 % on betonia (sementtiä ja lisäainetta). Betonipäällyste lisätään putkeen päällystyslaitoksissa ruiskutusmenetelmällä. Lisätietoja on Luvussa 4.4. Ennalta määriteltyyn määrään virtausputkia kiinnitetään anodit betonin päällystysprosessin aikana (katso kappale Katodinen suojaus). Putkien liitoskohdan päällystys Betonilla päällystetyt virtausputket kuljetetaan putkenlaskualukselle, missä ne hitsataan yhteen. Hitsausliitoksen molemmilla puolilla olevien betonipäällysteiden välisen tilan täyttämiseksi sekä liitoksen suojaamiseksi korroosiolta putkien liitoskohdan ulkopinta päällystetään ennen putken laskua. (1) Piidioksidi (mikrosilika) on sivutuote, jota saadaan pelkistettäessä hyvin puhdasta kvartsia hiilellä sähköuuneissa, kun tuotetaan silikoni- ja ferrosilikoniseoksia. Piidioksidia kerätään sivutuotteena myös muiden silikoniseosten tuotannossa, kuten ferrokromin, ferromangaanin, ferromagnesiumin ja kalsiumpiin tuotannossa.
131 Putkien liitoskohdan päällysteen pituus on noin 0,8 m (1) eli noin 7 % putken kokonaispituudesta. Kuva 4.17 esittää putkien liitoskohtaa ennen päällystämistä. Kuva 4.17 Tyypillinen liitos ennen päällystystä. Kuvassa näkyvät kolmikerroksinen korroosiota estävä polyetyleenipäällyste ja betonipäällyste putkien pinnalla Liitoskohdan eriste koostuu lämpökutistemuhvista, joka on tehty suurtiheyksisestä polyeteenistä. Hitsattu liitoskohta kuumennetaan ennen kutistemuhvin asentamista. Kutistemuhvi on ristiin silloittuva, mikä antaa sille joustavuutta ja saa sen asettumaan tiukasti teräsputkiliitoksen ympärille. Silloittumisen takia materiaali kutistuu alkuperäiseen pituuteensa jäähtyessään ja asettuu näin tiukasti liitoksen ympärille estäen tyhjän tilan muodostumisen. Koska kutistemuhvi ei ole tarpeeksi paksu peittääkseen koko liitosta ympäröivän betonin väliin jäävän renkaan, liitoksen ympärille asennetaan hiiliteräslevy tai polyeteenikehys. Hiiliteräslevy tai polyeteenikehys tulee limittäin betonipäällysteen kanssa. Se kiinnitetään hiiliteräksisillä kestovanteilla (hiiliteräslevyjen tapauksessa) tai hitsattavalla polyeteenillä (polyeteenikehyksen tapauksessa). Kaksikomponenttista polyuretaanivaahtoa ruiskutetaan kutistemuhvin ja teräslevykehyksen väliseen tyhjään tilaan tiivisteen päälle tehdystä aukosta. Vaahto laajenee ja kovettuu täyttäen liitoskohdan tyhjän tilan. Vaahto kestää kalastustroolin aiheuttaman iskun. (1) Liitoskohtien pituus vaihtelee tulppapäiden ja putkien tukirakenteiden kohdissa.
132 Kuva 4.18 esittää täytekehyksen asettamista putkien liitoskohtien päällystysasemalla laskualuksessa sekä liitoskohtaa päällystyksen jälkeen. Kuva 4.18 Täytetiivisteen asettaminen putkien liitoskohtien päällystysasemalla (vasemmalla) ja tyypillinen liitoskohta päällystämisen jälkeen (oikealla). Täytekehys ja betonipäällyste ovat suurin piirtein samassa tasossa ja linjassa keskenään Kutistemuhvi on noin 2 mm paksu, ja sen tiheys on noin 900 kg/m 3. Polyuretaanivaahdon tiheys on noin 160 kg/m 3 paikalleen asennettuna. Putkien liitoskohdan päällyste tulee samaan tasoon betonin kanssa. Katodinen suojaus Jotta putket pysyisivät ehjinä koko niiden suunnitellun käyttöiän, asennetaan galvaanisten anodien avulla toteutettu lisäkorroosiosuojaus. Tämä toissijainen suojaus on erillinen järjestelmä, joka suojaa putkia, jos ulkoinen korroosionestopinnoite vahingoittuu. Katodisuojausjärjestelmän suunnittelussa on otettu huomioon useita Nord Stream -putkilinjalle ominaisia tekijöitä, kuten putkilinjan asennustoimet, putkilinjan käyttöikä ja Itämeren ympäristöominaisuuksien mahdollisesti aikaansaama päällysteen kuluminen. Näin voidaan varmistaa, että putkilinjalle saadaan tarvittava määrä suojaa koko sen suunnitellun käyttöiän ajan. Eri epäjalometalliseosten toimivuus ja kestävyys Itämeren ympäristöolosuhteissa on arvioitu DNV:n suorittamissa erillisissä testeissä (vikojen tutkimista ja korroosion hallintaa koskeva osa). Testeissä ilmeni, että meriveden suolapitoisuudella on merkittävä vaikutus alumiiniseosten sähkökemialliseen käyttäytymiseen. Erityisesti havaittiin ja raportoitiin, että meriveden pieni suolapitoisuus alensi oleellisesti testattujen näytteiden sähkökemiallista suorituskykyä. Testauksen aikana ei raportoitu merkittävää vaikutusta sähkökemialliseen suorituskykyyn H 2 S:n
133 vuoksi (siis hapettomissa olosuhteissa). H2S:ää on sedimentissä ja merivedessä joissakin Itämeren osissa, joiden kautta putkilinja kulkee (katso Luku 8, Nykytilanteen kuvaus). Testitulosten perusteella sinkkiseos on valittu niille putkilinjareitin osuuksille, joilla vallitsee hyvin pieni keskimääräinen suolapitoisuus. Näin on Venäjän, Suomen ja Ruotsin talousvyöhykkeillä. Kaikissa muissa osissa käytetään indiumilla aktivoitua alumiinia. Katodinen suojausjärjestelmä sisältää siis seuraavat osat: Sinkki- ja indiumaktivoidut alumiinirengasanodit (kaksi kuoripuolikasta anodia kohti) Anodin maadoituskaapelit (kaksi kaapelia kuoripuolikasta kohden) Patruunat/materiaalit, joita tarvitaan anodien ja putkien välisten kaapelien hitsauksessa Kuva 4.19 esittää tyypillistä putkeen asennettua anodia. Kuva 4.19 Galvaaninen anodi on asennettu betonipäällysteen aukon kohtaan ja kiinnitetty suoraan putkeen Anodien mitat riippuvat useista tekijöistä, kuten putken mitoista, betonipainopäällysteen paksuudesta, putken suunnitellusta käyttöiästä, päällystetyypistä, ympäristöominaisuuksista ja anodin materiaalista.
134 Alumiinianodeja on tarkoitus olla seitsemää ja sinkkianodeja neljää eri mallia. Alumiinianodien paksuus vaihtelee välillä 50 100 mm ja pituus välillä 400 520 mm, ja kukin anodi painaa 199,9 459,9 kg. Sinkkianodien paksuus vaihtelee välillä 50 100 mm ja pituus välillä 408 494 mm, ja kukin anodi painaa 529,2 1 177,7 kg. Alumiinin ja sinkin ohella anodit sisältävät myös pieniä määriä muita metalleja ja epäpuhtauksia. Kummatkin anodityypit sisältävät kadmiumia (alle 0,01 %). Sinkkianodit sisältävät lisäksi lyijyä (alle 0,01 %). Kussakin alkuperämaassa asennettavien anodien lukumäärä on lueteltu alla (katso Taulukko 4.8). Anodit asennetaan 5 12 virtausputken välein. Taulukko 4.8 Viiteen aiheuttajavaltioon asennettavien anodien lukumäärät. Lukumäärät ovat likimääräisiä ja voivat muuttua lopullisessa optimoinnissa Tyyppi Yksikkö Venäjä Suomi Ruotsi Tanska Saksa Alumiini [kpl] 58 2 980 8 326 2 457 1 773 Sinkki [kpl] 2 206 3 111 891 0 0 Materiaalin kokonaiskulutus Putkilinjaosuuksien valmistamisen arvioitu materiaalikulutus kyseisten viiden aiheuttajavaltion alueella on esitetty alla (Taulukko 4.9).
135 Taulukko 4.9 Materiaalinkulutuksen yhteenveto alkuperämaissa. Lukumäärät ovat likimääräisiä ja voivat muuttua lopullisessa optimoinnissa Materiaali Venäjä Suomi Ruotsi Tanska Saksa Yhteensä Kokonaispituus, 2 putkilinjaa (km) 246,9 749,7 1 012,4 274,1 162,1 2 445,2 Teräs (t) (sis. putken tukirakenteet) 250 530 715 275 833 810 213 800 127 000 2 140 415 Sisäpuolinen epoksipinnoitus (t) 247 749 1 014 274 163 2 447 Ulkoinen 3LPEpinnoite (t) 5 162 15 615 21 006 5 672 3 366 50 822 Betonipäällyste (t) 193 755 714 064 1 042 494 289 531 211 162 2 451 006 Anodit Alumiini (t) Sinkki (t) Putkien liitoskohdan päällyste Kerros 1: HSS (t) Kerros 2: PU (t) 14 1 673 101,2 698,4 1 011 2 845 307 2 522 3 436 1 126 415 3 716 936 0 112 1 044 825 0 67 673 6 222 5 644 1 003 8 653 4.4 Logistiikka Suurimittaiset merellä tehtävät rakennustyöt edellyttävät huomattavaa tukea maalla sijaitsevista tukipaikoista, kuten päällystyslaitoksista ja väliaikaisilta varastointialueilta. Painopäällyste- ja virtausputkivarastoina toimimisen lisäksi tukipaikat toimivat yleisinä merialusten kulutustavaroiden varastoina sekä tiloina Nord Stream AG:n ja sen urakoitsijoiden hallintatoiminnoille. Lisäksi saatetaan tarvita helikopteritukea sekä asennus- että käyttövaihetta varten. Tässä luvussa kuvataan Nord Stream -hankkeen logistiikkaratkaisun yksityiskohtia. 4.4.1 Logistiikkaratkaisu Ratkaisu on kehitetty erityisesti tätä hanketta varten ja käsittää seuraavat: Korroosionestopinnoitettujen putkien ja betonipäällystysmateriaalien kuljetus päällystyslaitoksiin Painopäällystettyjen putkien kuljetus väliaikaisille varastointialueille
136 Painopäällystettyjen putkien kuljetus päällystyslaitoksista ja väliaikaisilta varastointialueilta putkenlaskualuksille Sijoitettavan kiviaineksen kuljetus louhoksista kiviainesten sijoituskohtiin Logistiikkaratkaisu on suunniteltu vähentämään kuljetusta maissa ja merellä. Uusia rakennustöitä on pyritty välttämään käyttämällä mahdollisuuksien mukaan olemassa olevia laitoksia. Logistiikkaratkaisun pääpainoalueena ovat näin ollen olleet ympäristövaikutusten minimointi ja kustannusten säästö. Seuraavissa luvuissa kuvaillaan suunnitellun logistisen järjestelyn nykytilaa (marraskuu 2008). On huomattava, ettei toisen (kaakkoisen) putkilinjan toimittajia ole vielä valittu. Logistiikkaa voidaan siksi mukauttaa mahdollisiin muutoksiin. Ratkaisu perustuu myös alueiden oletettuun valmiuteen ja saatavuuteen. Laitosten valmistelussa noudatetaan kansallista lainsäädäntöä ja vaatimuksia, ja valmistelun yhteydessä käytetään erillistä, kansallista lupamenettelyä. Maissa sijaitsevia laitoksia koskevat tiedot on sisällytetty tähän asiakirjaan, jotta hankkeen logistiikasta saa paremman yleiskäsityksen. 4.4.2 Virtausputkien ja päällystysmateriaalien kuljetus päällystyslaitoksiin Luoteisen putkilinjan virtausputket valmistetaan putkitehtaissa Venäjällä ja Saksassa. Ne päällystetään tehtaalla sisältä virtauspinnoitteella ja ulkoa ruosteenestopäällystyksellä, ennen kuin ne kuljetetaan Kotkassa ja Sassnitz-Mukranissa Saksassa sijaitseviin painopäällystyslaitoksiin, joissa niihin lisätään betonipäällyste. Painopäällystyslaitosten sijainnit on esitetty alla (Kuva 4.24). Luoteisen putkilinjan putket valmistaa Europipe, Saksa (75 %) ja OMK, Venäjä (25 %) kansainvälisen tarjousmenettelyn tuloksen mukaisesti. Kaakkoisen putkilinjan valmistussopimuksia ei ole vielä tehty. Putkien suuren halkaisijan sekä seinän paksuuden takia vain muutama putkenvalmistuslaitos maailmassa pystyy tuottamaan näitä putkia. Putket kuljetetaan junalla valmistuspaikoilta suoraan painopäällystyslaitoksiin. Junakuljetukset Kotkaan (luoteisen putkilinjan osalta) alkoivat kesäkuussa 2008 ja jatkuvat lokakuuhun 2009. Kaakkoisen putkilinjan toimitukset suoritetaan tammikuun 2010 ja maaliskuun 2011 välisenä aikana. Putkijunia saapuu Sassnitz-Mukraniin (Saksassa) keskeytyksettä toukokuusta 2008 joulukuuhun 2011 (kumpaakin putkilinjaa koskeva arvio). Pieni osa Saksassa tuotetuista putkista (34 laivalastia eli 10 % putkilinjan pituudesta) kuljetetaan laivalla Bremenistä tai Mukranista Kotkaan. Luoteisen putkilinjan osalta lastien purut Kotkassa alkavat lokakuussa 2008 ja päättyvät maaliskuussa 2009. Kaakkoisen putkilinjan osalta aikataulua ei ole vielä päätetty.
137 Myös betonipäällysteen materiaalit, kuten sementti ja täyteaines, toimitetaan painopäällystyslaitoksiin pääosin junakuljetuksin paikallisista lähteistä. Rautamalmi kuljetetaan laivalla, kuten alla olevassa esimerkissä (katso Kuva 4.20). Sementtiä ja täyteainesta toimitetaan Kotkan painopäällystyslaitokseen keskeytyksettä marraskuusta 2008 kesäkuuhun 2011 ja Sassnitz-Mukraniin tammikuusta 2009 maaliskuuhun 2012. Kuva 4.20 Tyypillinen rautamalmin kuljetukseen käytettävä alus (MS Splittnes) Rautamalmi kuljetetaan Norjan Narvikista Kotkaan suurilla rahtialuksilla. Sassnitz-Mukraniin toimitukset tapahtuvat suoraan keskikokoisilla rahtialuksilla. Vaihtoehtona on rautamalmin toimittaminen suurilla rahtialuksilla Rostockiin, jossa se lastataan edelleen pienempiin aluksiin. Rostockin satamassa on tilat rautamalmin varastoimiseksi tarvittaessa. Laivatoimitusten Kotkaan odotetaan olevan kymmenen täyttä laivalastia ja Sassnitz-Mukraniin 35 täyttä laivalastia (molemmat putkilinjat yhteensä). Kaikki virtausputket varastoidaan varastointialueille painopäällystyslaitosten läheisyyteen ja siirretään sen jälkeen laitoksiin, joissa niihin lisätään teräshäkillä vahvistettu betonipäällyste. Kuva 4.21 kuvaa Kotkan toimipaikan ensimmäistä putkivarastoa.
138 Kuva 4.21 Esimerkki ensimmäisestä putkivarastosta Kotkassa Päällystyksen jälkeen virtausputket varastoidaan uudelleen painopäällystyslaitosten lähelle. Sieltä ne kuljetetaan suoraan putkenlaskualukselle tai Suomessa ja Ruotsissa lähempänä putkilinjan reitin keskiosaa sijaitseville välivarastoalueille. Näin kuljetusmatka putkenlaskualukselle pysyy mahdollisimman lyhyenä. 4.4.3 Painopäällystyslaitokset ja väliaikaiset varastointialueet Painopäällystyslaitosten ja väliaikaisten varastointialueiden sijaintipaikkojen valinta (katso Kuva 4.24) perustuu usean eri tekijän kattavaan analyysiin. Näin minimoidaan kuljetustarpeet maissa ja merellä ja samalla kuljetusten ympäristövaikutukset. Nord Stream AG ja sen urakoitsijat valitsivat loppujen lopuksi viisi paikkaa. Esivalintaluettelo käsitti 68 Itämeren alueella sijaitsevaa satamaa. Satamien käyttökelpoisuutta arvioitiin analysoimalla eri tekijöitä, kuten etäisyyttä putkenvalmistuspaikkoihin, junayhteyksiä ja muuta infrastruktuuria, vedensyvyyttä satamassa, muuta sijaintipaikan teollisuuskäyttöä ja etäisyyttä putkireittiin, jotta kuljetusetäisyyksiä voitiin pienentää kaikilla tasoilla. Satama-alueiden muokkauksen suorittavat paikalliset urakoitsijat. Painopäällystyslaitosten ja niiden tarvitseman infrastruktuurin rakentaminen on annettu EUPEC:n tehtäväksi. Tällä ranskalaisyhtiöllä on yli 40 vuoden kokemus putkien päällystämisestä. EUPEC myös johtaa sekä Kotkan että Sassnitz-Mukranin painopäällystyslaitoksia, ja yrityksen työt sisältävät myös väliaikaisen putkien kuljetuksen, käsittelyn ja säilytyksen Itämeren alueella. EUPEC voi tarvittaessa optimoida suunnitellut logistiset prosessit esimerkiksi seuraavien ilmetessä: Ankarat talvet (jäätilanne) Laitteiston hajoaminen
139 Tarvikkeiden niukkuus Painopäällyslaitoksia käytetään myös putkien varastointialueina ennen betonipinnoitusta ja sen jälkeen. Yhdistetyn painopäällystyslaitoksen ja varastointialueen näkymä Sassnitz-Mukranissa on esitetty alla (Kuva 4.22). Kuva 4.22 Suunniteltu painopäällystyslaitos ja välivarastointialue Saksan Sassnitz- Mukranissa Painopäällystyslaitokset ja niiden vieressä sijaitsevat varastoalueet vievät Kotkassa noin 35 hehtaarin alueen ja Sassnitz-Mukranissa 50 hehtaarin alueen. Painopäällystyslaitokset päällystävät noin 100 000 putkea putkilinjaa kohti. On odotettavissa, että Kotkan kokonaistuotantomäärä on 35 000 putkea luoteista putkilinjaa varten. Sassnitz-Mukranin kokonaistuotantomäärä on 65 000 putkea. Tuotantokapasiteetti on noin 1 000 putkea viikossa kummassakin laitoksessa. Loppujen, kaakkoisen putkilinjan putkien tarjouskilpailu käydään hankkeen myöhemmässä vaiheessa. Kuten edellä todettiin, logistiikkasyistä putkilinjojen keskiosan rakentamisessa tarvittavat painopäällystetyt putket kuljetetaan väliaikaisille varastointialueille rannikkoaluksilla. Välivarastoalueiden suunnitellut sijainnit ovat: Hangon alue Suomessa Slite (Gotlanti) Ruotsissa Karlskrona Ruotsissa Varastointialueiden sijainti on esitetty alla, Kuva 4.24.
140 Yleiskatsaus putkien laivauksesta painopäällystyslaitokset ja varastointialueiden välillä on esitetty alla, Taulukko 4.10. Taulukko 4.10 Painopäällystyslaitosten (Kotka ja Sassnitz-Mukran) sekä varastointialueiden (Hanko, Slite ja Karlskrona) laivakuljetusten arvioidut purkuja kuormausajanjaksot Sijainti Luoteinen putkilinja Kaakkoinen putkilinja Purkujakso Kuormausjakso Purkujakso Kuormausajanjakso Aloitus Lopetus Aloitus Lopetus Aloitus Lopetus Aloitus Lopetus Kotka 1.9.2010 15.11.2010 1.5.2011 17.7.2011 15.11.2010 20.12.2010 Hanko 1.10.2010 15.1.2011 4.11.2010 20.1.2011 1.7. 2011 31.10.2011 17.7. 2011 10.11.2011 Slite 1.7.2010 31.10.2010 20.8.2010 4.11.2010 1.10.2011 1.4.2012 11.11.2011 1.4.2012 1.1.2011 29.3.2011 20.1.2011 29.3.2011 Karlskrona 1.5.2010 15.8.2010 1.6.2010 20.8.2010 1.3.2012 31.5.2012 1.4.2012 1.6.2012 Mukran 1.4.2010 1.6.2010 1.6.2012 29.7.2012 Painopäällystetyt putket puretaan rannikkoaluksista varastointialueelle liikkuvilla satamanostureilla. Putkien käsittely varastointialueilla tapahtuu nostureilla, etukuormaajilla, kurotuspinoajilla ja -trukeilla. Satamanosturit lastaavat putket uudelleen varastosta putkenkuljetusaluksiin. Virtausputkien siirtämisessä käytettävät erityyppiset laitteet on esitetty alla (Kuva 4.23).
141 Kuva 4.23 Putket varastossa lastaaminen sisään ja ulos putkenkuljetusaluksella (ylempi kuva) ja käsittely maalla (alempi kuva) 4.4.4 Putkivarasto avomerellä Kuva 4.24 esittää painopäällystyslaitosten ja varastointialueiden sijaintia. Painopäällystyslaitosten ja varastointialueiden etäisyys laskualuksesta on aina alle 100 meripeninkulmaa (mpk). Ratkaisu on todettu optimaaliseksi, koska juuri tämän matkan yksi huoltoalus ehtii kulkea päivässä edestakaisin eli varastointialueelta putkenlaskualuksen luo ja takaisin. Näin ollen kolme huoltoalusta ehtii toimittaa putket putkenlaskualuksiin kohtuullisessa ajassa, kunhan pisin kuljettava matka on enintään 100 mpk.