зміст
1. Транспорт нафти і газу
1.1 Коротка історія розвитку способів транспорту енергоносіїв
1.2 Залізничний транспорт
1.3 Водний транспорт
1.4 Автомобільний транспорт
1.5 Трубопровідний транспорт
2. Область застосування різних видів транспорту
3. Визначення економічно найбільш вигідного діаметра трубопроводу
додаток
Список літератури
1. Транспорт нафти і газу 1.1 Коротка історія розвитку способів транспорту енергоносіїв
Нафта здавна транспортували від місць видобутку до місць споживання.
Археологи встановили, що за 6000 років до н.е. на березі Євфрату в Іди існував древній нафтовий промисел. Видобута нафта, зокрема, переправлялася вниз по Євфрату до міста Ур і застосовувалася в будівельній справі. Для перевезення нафти по річці будувалися спеціальні наливні судини. Вантажопідйомність цих древніх "танкерів" досягала 5 т.
З давніх-давен нафту зберігали і перевозили в спеціальних посудинах. Так, нафта з території колишнього Тмутараканського князівства Київської Русі (Таманський півострів) вивозилася візантійськими кораблями в амфорах. Саме Таманська нафту використовувалася візантійцями для виготовлення їх грізного бойового зброї - "грецького вогню".
Після розорення Константинополя хрестоносцями і подальшого падіння Візантійської імперії попит па нафту впав і тмутараканські промисли були надовго забуті. Пізніше основним постачальником нафти став район Баку. Перевозили її на верблюдах або гарбах в шкіряних мішках (бурдюках) в різні райони - в Шемаху, Гілян і навіть в Західну Європу.
За часів царювання Бориса Годунова (1598 ... 1605 рр.) Нафту привозили в Москву з Печорских лісів з річки Ухти в бочках. Бочки різного розміру тривалий час служили ємностями для перевезеної нафти на трактах і на водних шляхах як в нашій країні, так і за кордоном.
Перша в Росії інструкція про правила перевезення нафти на судах по Каспію і Волзі була затверджена Петром I в 1725 р Використовувалися для цих цілей суховантажі - гребні, вітрильні та парові суду, на які нафту вантажилася в амфорах або бочках. Перші нафтоналивні суду, що відрізняються тим, що в їх трюмі розміщувалися спеціальні ємності для наливу нафти, з'явилися в кінці XIX століття, коли на неї різко зріс попит. У 1873 році брати Артем'єва пристосували під налив нафти дерев'яну вітрильну шхуну "Олександр". А першим в світі металевим нафтоналивним судном став пароплав "Зороастр", побудований в 1878 р з російської проекту на шведській верфі. Для забезпечення пожежної безпеки його вантажні трюми (танки) були відокремлені від машинного відділення подвійний перегородкою, всередину якої заливалася вода. Пароплав "Зороастр" вантажопідйомністю 250 т, що ходив по Каспійському морю, став першим в світі танкером. У 1882 р російськими інженерами був створений танкер "Спаситель", машинне відділення якого вперше в світовій практиці було винесено на корму - так, як це робиться тепер у сучасних танкерів.
Велику роль у розвитку вітчизняного нафтоналивного флоту зіграв видатний російський інженер В.Г. Шухов. Під його керівництвом в Саратові були побудовані перші річкові нафтоналивні баржі російського проекту. Вперше в світі вони збиралися з окремих секцій, що дозволило скоротити терміни спуску барж зі стапелів.
Залізничну цистерну придумали американці. До початку нафтової лихоманки територія США вже була покрита мережею залізниць. Тому цілком природно, що ця мережа стала використовуватися для транспортування нафти. Російські власники залізниць довго пручалися застосування залізничних цистерн, з одного боку, справедливо побоюючись пожежонебезпечна ™ нафти, а з іншого - з огляду на, що ккд цистерн становить 50%, т.к вантаж перевозиться тільки в одному напрямку, а у зворотний бік цистерни рухаються порожняком . Однак їхні переваги - значна вантажопідйомність, можливість швидкої розвантаження і заповнення цистерн в кінці кінців зробили свою справу. У 1872 р майстернями Московсько-Нижегородської залізниці були виготовлені перші в Росії залізничні нафтоналивні цистерни.
У 1863 г.Д.І. Менделєєв, який відвідав нафтоперегонний завод В.А. Кокорева поблизу Баку, запропонував використовувати трубопровід для перекачування нафти від нафтових колодязів до заводу і від заводу до причалу на Каспійському морі. Тоді його пропозиція не була здійснена.
А в 1865 р в США фірмою "Стандарт ойл" був побудований перший в світі нафтопровід діаметром 50 мм і довжиною 6 км. "Американці як би підслухали мої думки", - з деякою гіркотою писав згодом Дмитро Іванович.
Будівництво першого в світі нафтопроводу було здійснено з метою збити високі залізничні тарифи на перевезення нафти. Сама ж ідея транспортування рідин по трубах не була новою.
Ще в п'ятому тисячолітті до нашої ери китайці транспортували воду по бамбуковим трубах на рисові поля.
5000 років тому в давньоіндійському місті Мохенджо-Даро стоки з деяких будинків відводилися по глиняним трубах.
У Стародавньому Єгипті видобувається з глибоких колодязів вода відводилася по дерев'яним, мідним і свинцевих трубах.
У Бог неба, грому на о. Крит за 2000 років до н.е. теракотові труби використовувалися для водопостачання і відведення стічних вод.
У Стародавньому Римі свинцеві трубопроводи використовувалися для подачі питної води та постачання водою громадських лазень. Найбільший з них мав довжину 91 км.
В XI столітті був споруджений водопровід з дерев'яних труб для подачі води в Новгород з р. Волхов. Внутрішній діаметр труб становив 140 мм, а зовнішній - 300 мм. Подібні дерев'яні водогони існували і в інших містах Росії, зокрема, в Бугуруслане і в Тюмені.
Перший напірний водопровід на Русі був побудований в Московському Кремлі в 1631 ... тисяча шістсот тридцять три рр .: по свинцевим трубах за допомогою водопідйомною машини вода подавалася в різні служби.
Сучасні способи транспортування нафти, нафтопродуктів і газу
В даний час для транспортування енергоносіїв використовують залізничний, водний, автомобільний і трубопровідний транспорт.
1.2 Залізничний транспорт
Транспортування енергоносіїв по залізниці проводиться в спеціальних цистернах або в критих вагонах в тарі.
Конструктивно цистерна складається з наступних основних частин (мал.1): рами 7, ходової частини 6, ударнотягових пристроїв 5, гальмівного обладнання 8, котла 4, внутрішньої 3 і зовнішньої 10 сходів, пристроїв кріплення котла до рами 11, горловини 1 і зливного приладу 9, запобіжної арматури 2.
Рис.1 Цистерна для перевезення бензину і світлих нафтопродуктів (модель15-1443): 1-горловина, 2-запобіжна арматура, 3-внутрішні сходи, 4-котел, 5-ударнотяговие пристрої, 6 - ходова частина, 7-рама, 8- тормозноеоборудованіе, 9-зливний прилад, 10-зовнішні сходи, 11-пристрою кріплення котла до рами.
Рама служить для сприйняття тягових зусиль, ударів в автосцепку, а також інерційних сил котла, що виникають при зміні швидкості руху цистерни. За типом ходової частини розрізняють 4-х і 8-ми вісні цистерни (рис.2).
Рис.2 восьмивісний цистерна для бензину (модель15-1500)
На більшості цистерн встановлюється бессекціонний котел, який складається з циліндричної частини і двох днищ. Котел кріпиться до рами за допомогою спеціальних болтів, а по краях - чотирма хомутами з муфтами і натяжними болтами. У верхній частині котла цистерн для нафти і нафтопродуктів змонтований ковпак з люком, призначений для їх завантаження, а в нижній - зливний прилад для їх вивантаження. Завантаження і вивантаження скраплених газів здійснюється через спеціальні патрубки з вентилями. Запобіжна арматура служить, в основному, для запобігання руйнування котла цистерн при підвищенні тиску.
Розрізняють такі види цистерн. Цистерни спеціального призначення в основному призначені для перевезення високов'язких і високопарафіністих нафт і нафтопродуктів. Цистерни з паровою сорочкою відрізняються від звичайних тим, що нижня частина у них забезпечена системою парового підігріву з площею поверхні нагріву близько 40 м2. Цистерни-термоси призначені для перевезення підігрітих високов'язких нафтопродуктів; вони покриті тепловою ізоляцією, а всередині котла у них встановлений стаціонарний трубчастий підігрівач з поверхнею нагріву 34 м2. Цистерни для зріджених газів розраховані на підвищений тиск (для пропану - 2 МПа, для бутану - 8 МПа).
Обсяг котла сучасних цистерн становить від 54 до 162 м3, діаметр - до 3,2 м.
В якості тари при перевезенні нафтовантажів в критих вагонах використовуються бочки (зазвичай 200 літрові) і бідони. У бочках транспортуються світлі нафтопродукти та олії, а в бідонах - мастила.
Перевагами залізничного транспорту є:
1) можливість цілорічного здійснення перевезень;
2) в одному складі (маршруті) можуть одночасно перевозити різні вантажі;
3) нафта і нафтопродукти можуть бути доставлені в будь-який пункт країни, що має залізничне сполучення;
4) швидкість доставки вантажів по залізниці приблизно в 2 рази вище, ніж річковим транспортом.
До недоліків залізничного транспорту належать:
1) висока вартість прокладки залізниць;
2) збільшення завантаження існуючих залізниць і як наслідок - можливі перебої в перевезенні інших масових вантажів;
3) холостий пробіг цистерн від споживачів нафтовантажів до їх виробникам.
1.3 Водний транспорт
Широке застосування водного транспорту в нашій країні зумовлено тим, що по протяжності водних шляхів Росія займає перше місце в світі. Довжина берегової морської лінії Росії, включаючи острова, становить близько 100 тис. Км. У нашій країні понад 600 великих і середніх озер, а сумарна протяжність річок становить близько 3 млн. Км. Канали імені Москви, Волго-Донський, Біломорсько-Балтійський і Волго-Балтійський пов'язують водні шляхи Європейської частини Росії і порти Балтійського, Білого, Каспійського, Азовського і Чорного морів.
Для перевезення нафтовантажів використовуються суховантажні і наливні судна. Суховантажними судами вантаж перевозиться безпосередньо на палубі (в основному, в бочках). Нафтоналивні судна перевозять нафту і нафтопродукти в трюмах, а також в танках (баках), розміщених на палубі.
Розрізняють такі типи нафтоналивних суден:
1) танкери морські та річкові;
2) баржі морські (ліхтери) і річкові.
Танкер - це самохідне судно, корпус якого системою поздовжніх і поперечних перегородок розділений на відсіки. Розрізняють носової (форпік), кормовий (ахтерпик) і вантажні відсіки (танки). Для запобігання потрапляння парів нафти і нафтопродуктів в господарські і машинне відділення вантажні танки відокремлені від носового і кормового відсіків спеціальними глухими відсіками (коффердамом). Для збору продуктів випаровування нафтовантажів і регулювання тиску в танках на палубі танкера влаштована спеціальна газовідвідна система з дихальними клапанами.
Всі вантажні танки з'єднані між собою трубопроводами ,, що проходять від насосного відділення по днищу танка. Крім того, вони обладнуються підігрівниками, установками для вентиляції і пропарювання танків, засобами пожежогасіння та ін.
Річкові танкери на відміну від морських мають відносно невелику вантажопідйомність.
Баржі відрізняються від танкерів тим, що не мають власних насосів.
Морські баржі (ліхтери) зазвичай служать для перевезень нафти і нафтопродуктів коли танкери не можуть підійти безпосередньо до причалів для навантаження-розвантаження. Їх вантажопідйомність становить 10000 т і більше.
Річкові баржі служать для перевезення нафтопродуктів внутрішніми водними шляхами. Тому їх корпус менш міцний, ніж у морських барж. Вони бувають самохідними і несамохідними. Останні переміщаються буксирами.
Довгий час вантажопідйомність танкерів збільшувалася дуже повільно. До початку 50-х років вона становила в середньому 15 тис. Т. Однак вже до 1966 р більше третини світового нафтоналивного флоту становили танкери вантажопідйомністю 30 тис. Т і вище. В подальшому були побудовані супертанкери вантажопідйомністю понад 100 тис. Т. Лідирувала в цій області Японія. Вантажопідйомність її танкерів росла буквально з кожним роком: "Ніссо-мару" - 130 тис. Т, "Токіо-мару" - 150 тис. Т, "Ідеміцу-мару" - 205 тис. Т, "Ніссекі-мару" - 377 тис . т, "Глобтік-Токіо" - 477 тис. т, "Глобтік-Тенкерз" - 700 тис. т. Розміри танкерів і їх кількість продовжували рости до початку 80-х років. За період з 1976 по 1980 рр. було побудовано 126 супертанкерів з середньою вантажопідйомністю понад 240 тис. т. Але за подальше п'ятиріччя було побудовано тільки 5 судів цієї серії. Більше 60% супертанкерів сьогодні поставлено на прикол і використовується в якості плавучих сховищ нафти і води.
Справа в тому, що супертанкери багато в чому стали породженням нестабільну політичну ситуацію в світі, пов'язаної з нападом Ізраїлю на Єгипет і подальшим закриттям Суецького каналу. Західні країни, практично цілком залежать від імпорту нафти, змушені були спішно почати будувати супертанкери, які обходили мис Доброї Надії, перевозячи за рейс сотні тисяч тонн рідкого палива. Коли ж Суецький канал був знову відкритий потреба в супертанкерах відпала. З іншого боку, кожен супертанкер являє собою велику екологічну небезпеку для навколишнього середовища. У березні 1967 року біля берегів Англії зазнав аварії супертанкер "Торрі Кеньон" і в море вилилося 30 тис. Т нафти. Це призвело до забруднення пляжів протягом багатьох кілометрів, гинули водоплавні птахи, задихалася риба. У 1978 р біля берегів Франції сів на камені супертанкер "Амоко Кадіс", з якого витекло 220 тис. Т нафти. Ці аварії завдали значної шкоди навколишньому середовищу.
В даний час накопичений значний досвід з перевезення танкерами зріджених вуглеводневих газів (ЗВГ). Справа в тому, що багато країн не мають власних родовищ газу та відокремлені морськими басейнами від країн, де його видобуток велика. Морський транспорт зріджених вуглеводневих газів широко використовується в Англії, Данії, Італії, США, Франції, Японії та інших країнах.
Перші вітчизняні танкери "Кегумс" і "Краслави" для перевезення зріджених вуглеводневих газів під підвищеним тиском мали чотири сферичних резервуара діаметром 10 м і місткістю по 520 м3. Дальність плавання кожного з танкерів 18000 км.
Характеристика типів танкерів, що застосовуються в даний час для перевезення зріджених вуглеводневих газів, наведена в табл.1.
Таблиця 1 Типи танкерів для перевезення зріджених газів
Тип танкера Танкери з резервуарами під тиском Танкери з теплоизо-ліровать резервуарами під зниженим тиском Танкери з теплоизо-ліровать атмосферними резервуарами (ізотермічні) Тиск ЗВГ, МПа 1.6 0,3 ... 0,6 0,1 Температура ЗВГ. ° С +45 -5 ... + 3
- 40 (пропан)
103 (етилен)
163 (метан)
=
Транспортування зріджених вуглеводневих газів танкерами є одним з найбільш дешевих видів водного транспорту. У 1972 р в експлуатації знаходилося понад 300 танкерів-газовозів загальною місткістю близько 2 млн. М3.
Новим напрямком в організації водних перевезень нафтопродуктів є використання підводних човнів для їх доставки в райони Крайньої Півночі. В даний час нафтопродукти надходять сюди морським і річковим транспортом, в танкерах і тарі. Однак на окремих ділянках Північного морського шляху суцільне льодове покриття перешкоджає навігації протягом семи місяців. Крім того, споживачі нафтопродуктів дуже розкидані, а стійка інфраструктура розподілу нафтопродуктів відсутній.
В даний час в нашій країні розроблений проект підводного танкера-криголама, здатного перевозити до 12 тис. Т нафтопродуктів за рейс.
Перевагами водного транспорту є:
1) відносна дешевизна перевезень;
2) необмежена пропускна здатність водних шляхів (особливо морських);
3) можливість завезення нафтопродуктів у віддалені райони країни, не пов'язані залізницею з НПЗ.
До недоліків водного транспорту відносяться:
1) сезонність перевезень по річковим і частково морськими шляхами, що викликає необхідність створювати великі запаси нефтегрузов;
2) повільне просування вантажів (особливо вгору за течією річок);
3) неможливість повністю використовувати тоннаж судів при необхідності перекидання спеціальних нафтопродуктів в невеликих кількостях;
4) порожні рейси судів в зворотному напрямку.
1.4 Автомобільний транспорт
Автотранспортом можна перевозити всі типи вуглеводневих рідин. У нашій країні його застосовують для транспортування нафтопродуктів і зріджених вуглеводневих газів.
Автомобільний транспорт використовується для завезення нефтегрузов споживачам, віддаленим на невелику відстань від джерел постачання (наливні пункти, складів і баз). Наприклад, автотранспортом відвантажуються нафтопродукти з нафтобаз в автогосподарства, на автозаправні станції та сільські склади пального.
Автоперевезення нефтегрузов здійснюються в тарі (нафтопродукти - в бочках, каністрах, бідонах; зріджені вуглеводневі гази - в балонах), а також в автомобільних цистерна.
Автомобільні цистерни класифікують:
за типом базового шасі: автомобілі-цистерни, напівпричепи-цистерни, причепи-цистерни;
по виду продукту, що транспортується: для палив, для олій, для мазутів, для бітумів, для зріджених газів;
по місткості: малої (до 2 т); середньої (2 ... 5 т); великий (5. .15т); особливо великий (більше 15т).
В якості базових шасі для автомобільних цистерн використовують практично всі випускаються промисловістю вантажні автомобілі. Поділ автоцистерн з вигляду продукту, що транспортується обумовлено істотною відмінністю властивостей і неприпустимістю навіть незначного їх змішування.
Градація автомобільних цистерн по місткості відповідає класифікації вантажних автомобілів за вантажопідйомністю.
У марках автоцистерн відображені відомості про тип базового шасі і місткості цистерни. Приклади умовних позначень:
АЦ-4,2-130 - автомобіль-цистерна місткістю 4,2 м3 на шасі автомобіля ЗІЛ-130;
ПЦ-5,6-817 - причіп-цистерна місткістю 5,6 м3 на шасі причепа ГКБ-817;
ППЦ-16,3 - напівпричіп-цистерна місткістю 16,3 м3.
Пристрій і устаткування автоцистерн розглянемо на прикладі автомобіля-цистерни АЦ-4,2-130
Рис.3 Автомобіль-цистерна АЦ-4,2-53А: 1-вогнегасник, 2-шасі автомобіля ГАЗ-53А, 3-цистерна, 4-кришка горловини, 5-сходи, 6-пенал для рукавів, 7-відстійник з трубопроводом , 8-електрообладнання, 9-вузол кріплення цистерни, 10-трубопровід гідравлічної системи, 11-табличка, 12-ланцюг заземлення, 13-глушник
Він призначений для транспортування нафтопродуктів щільністю не більше 860 кг / м2 з нафтобаз на склади автотранспортних, будівельних і сільських підприємств.
Каліброване цистерна еліптичної форми змонтована на шасі автомобіля ЗІЛ-130. Вона має горловину, відстійник і відсік, що закривається двома дверцятами. На кришці горловини розташовані наливний люк, два дихальних клапана, патрубок з штуцером для відводу парів, що утворюються під час наливу, і покажчик рівня. Наливна люк в транспортному положенні закривають кришкою.
Цистерна обладнана двома пеналами для зберігання і транспортування рукавів, протипожежними і заземлюючими засобами, кріпленнями для шанцевого інструменту і приладдя, металевої майданчиком і сходами. На АЦ-4,2-130 встановлюють самовсмоктувальний вихровий насос СВН-80.
Напівпричепи-цистерни не мають власного двигуна. Їх пристрій розглянемо на прикладі ППЦ-16,3 (рис.4).
Рис.4 Напівпричіп-цистерна ППЦ-16,3: 1-корпус цистерни, 2-кришка компенсаційної ємності, 3-наливна горловина, 4-поручень, 5-пенал, 6-бампер, 7-ланцюг заземлення, 8-візок, 9 -запасні колесо, 10,11-шафи для обладнання, 12-ящик ЗІП, 13-опорний пристрій, 14-опорна плита, 15-плита накату, 16-световозращатель
Вона призначена для транспортування і короткочасного зберігання світлих нафтопродуктів. Вони транспортуються за допомогою спеціальних тягачів (наприклад, КамАЗ-5410).
Спеціальне обладнання змонтовано на шасі напівпричепа ОдАЗ-9370 і складається: з цистерни з горловинами, сходами, поручнями, пеналами, ящиком запчастин і аксесуарів; технологічного обладнання, розташованого в бічному шафі і включає в себе систему трубопроводів і запірної арматури; електрообладнання, а також засобів контролю та дистанційного керування вузлами напівпричепів-цистерн. Крім того, до складу додаткового обладнання, що розміщується в бічному шафі, входять фільтр тонкого очищення палива, два лічильники рідини, роздаткові рукава, намотані на барабани і роздавальні крани.
Основними елементами автоцистерни для перевезення зріджених газів є:
зовнішній сталевий кожух, усередині якого на 6 вертикальних ланцюгах підвішений латунний посудина ємністю 2,6 м3;
контрольно-вимірювальні прилади і арматура, які розміщені на задній стінці корпусу в спеціальній шафі;
два випарника, розташовані з боків цистерни і призначені для створення необхідного тиску з метою передавливания рідини.
Простір між корпусом і латунних посудиною заповнене тепловою ізоляцією.
Перевагами автомобільного транспорту нефтегрузов є:
1) велика маневреність;
2) швидкість доставки;
3) можливість завезення вантажів в пункти, значно віддалені від водних шляхів або залізниці;
4) всесезонність.
До його недоліків відносяться:
1) обмежена місткість цистерн;
2) відносно висока вартість перевезень;
3) наявність порожніх зворотних пробігів автоцистерн;
4) значна витрата палива на власні потреби.
1.5 Трубопровідний транспорт
Залежно від виду продукту, що транспортується розрізняють наступні типи вузькоспеціалізованих трубопровідних систем: нафтопроводи, нафтопродуктопроводи, газопроводи і трубопроводи для транспортування нетрадиційних вантажів. Незалежно від того, що транспортується по трубах, все вузькоспеціалізовані системи складаються з одних і тих же елементів (на прикладі нафтопроводу (рис.5)):
Мал. 5 Склад споруди магістрального нафтопроводу: 1 - підвідний трубопровід; 2 - головний нафтоперекачувальна станція; 3 - проміжна нафтоперекачувальна станція; 4 - кінцевий пункт; 5 - лінійна частина; 6 - лінійна засувка; 7 - дюкер; 8 - надземний перехід; 9 - перехід під автодорогою; 10 - перехід під залізницею; 11 - станція катодного захисту; 12 - дренажна установка; 13 - частка обхідника; 14 - лінія зв'язку; 15 - вертолітний майданчик; 16 - вдольтрассових дорога підвідних трубопроводів.
Підвідні трубопроводи зв'язують джерела нафти з головними спорудами МНП.
головний і проміжних перекачувальних станцій;
Головний НПС призначена для прийому нафт з промислової, змішування чи розділення їх по сортам, обліку нафти і її закачування з резервуарів в трубопровід. Головний НПС розташовується поблизу нафтопромислів.
Проміжні НПС служать для поповнення енергії, витраченої потоком на подолання сил тертя, з метою забезпечення подальшої перекачки нафти. Проміжні НПС розміщують по трасі трубопроводу згідно гідравлічного розрахунку (через кожні 50 ... 200 км).
кінцевого пункту
Кінцевим пунктом магістрального нафтопроводу зазвичай є нафтопереробний завод або велика перевалочна нафтобаза.
На магістральних нафтопроводах великої протяжності організовуються експлуатаційні дільниці довжиною від 400 до 600 км. Кордон між експлуатаційними дільницями обов'язково проходить через проміжні НПС. Проміжна НПС, що знаходиться на початку експлуатаційної дільниці, є для нього "головним" НПС, а проміжна НПС, що знаходиться в кінці експлуатаційної дільниці - "кінцевим пунктом" для нього. Склад споруд проміжних НПС, розташованих на кінцях експлуатаційної дільниці, відрізняється від звичайних наявністю резервуарних парків. Таким чином, магістральний нафтопровід великої протяжності складається ніби з кількох послідовно з'єднаних нафтопроводів протяжністю не більше 600 км кожний.
лінійних споруд.
До лінійних споруд магістрального нафтопроводу відносяться:
1) власне трубопровід (або лінійна частина);
2) лінійні засувки;
3) засоби захисту трубопроводу від корозії (станції катодного і протекторного захисту, дренажні установки);
4) переходи через природні та штучні перешкоди (ріки, дороги і т.п.);
5) лінії зв'язку;
6) лінії електропередачі;
7) будинку обхідників;
8) вертолітні майданчики;
9) грунтові дороги, прокладаються уздовж траси трубопроводу.
Власне трубопровід - основна складова магістрального нафтопроводу - являє собою труби, зварені в "нитку", оснащені камерами прийому і пуску скребків, роздільників, діагностичних приладів, а також трубопроводи-відводи.
Мінімальне заглиблення трубопроводів до верху труби повинно бути не менше (м):
при звичайних умовах прокладки 0,8
на болотах, що підлягають осушенню 1,1
в піщаних барханах 1,0
в скельних грунтах, болотистій місцевості при
відсутності проїзду автотранспорту і сільгоспмашин 0,6
на орних і зрошуваних землях 1,0
при перетині каналів 1,1
Лінійні засувки встановлюються по трасі трубопроводу не рідше, ніж через 30 км, з урахуванням рельєфу місцевості таким чином, щоб розлив нафти в разі можливої аварії був мінімальним. Крім того, лінійні засувки розміщуються на виході з НПС і на вході в них, на обох берегах перетинаються трубопроводом водойм, по обидва боки переходів під автомобільними і залізницями.
Станції катодного захисту розташовуються уздовж траси трубопроводу відповідно до розрахунку. Протекторна захист застосовується в місцях, де відсутні джерела електропостачання. Дренажні установки розміщуються в місцях впливу на трубопровід блукаючих струмів (лінії електрифікованого транспорту, лінії електропередач і ін.).
При переходах через водні перешкоди трубопроводи, як правило, заглиблюються нижче за рівень дна. Для запобігання спливання на трубопроводах монтують чавунні чи залізобетонні обважнювачі (Привантажувач) різної конструкції. Крім основної укладають резервну нитку переходу того ж діаметру. На перетинах залізничних і великих шосейних доріг трубопровід укладають в патроні (кожусі) з труб, діаметр яких не менше, ніж на 200 мм більше. При перетині природних і штучних перешкод застосовують також надземну прокладку трубопроводів (на опорах, або за рахунок власної жорсткості труби).
Уздовж траси трубопроводу проходять лінії зв'язку, лінії електропередачі, а також грунтові дороги. Лінії зв'язку, в основному, мають диспетчерське призначення. Це дуже відповідальне спорудження, т.к забезпечує можливість оперативного управління узгодженої роботою перекачувальних станцій на відстані кількох сотень кілометрів. Припинення роботи зв'язку, як правило, тягне за собою зупинку перекачування по трубопроводу. Лінії електропередач служать для електропостачання перекачувальних станцій, станцій катодного захисту та дренажних установок. За вдольтрассових дорогах переміщаються аварійно-відновлювальні бригади, фахівці електрохімічного захисту, обхідники та ін.
Вертолітні майданчики призначені для посадок вертольотів, які здійснюють патрулювання траси трубопроводів.
На відстані 10 ... 20 км один від одного вздовж траси розміщені будинки обхідників. В обов'язки доглядача входить спостереження за справністю своєї ділянки трубопроводу.
Основними достоїнствами трубопровідного транспорту є:
1) можливість прокладки трубопроводу в будь-якому напрямку і на будь-яку відстань - це найкоротший шлях між початковим і кінцевим пунктами;
2) безперебійність роботи і відповідно гарантоване постачання споживачів, незалежно від погоди, пори року і доби;
3) найбільша ступінь автоматизації;
4) висока надійність і простота в експлуатації;
5) розвантаження традиційних видів транспорту.
До недоліків трубопровідного транспорту відносяться:
1) великі початкові витрати на спорудження магістрального трубопроводу, що робить доцільним застосування трубопроводів тільки при великих, стабільних вантажопотоки;
2) певні обмеження на кількість сортів (типів, марок) енергоносіїв, що транспортуються по одному трубопроводу;
3) "жорсткість" траси трубопроводу, внаслідок чого для організації постачання енергоносіями нових споживачів потрібні додаткові капіталовкладення.
2. Область застосування різних видів транспорту
Різні види транспорту енергоносіїв застосовуються як в чистому вигляді, так і в комбінації один з одним.
Транспортування нафти.
Нафта в нашій країні доставляють усіма видами транспорту (навіть автомобільним на коротких відстанях).
Можливих схем доставки нафти на НПЗ всього п'ять:
1) використання тільки магістральних нафтопроводів;
2) використання тільки водного транспорту;
3) використання тільки залізничного транспорту
4) поєднання трубопровідного транспорту нафти з водним, або залізничним
5) поєднання водного і залізничного транспорту один з одним.
Транспортування газу.
У нашій країні практично весь газ транспортується споживачам по трубопроводах. Виняток становлять зріджені гомологи метану (етан, пропан, бутан), що транспортуються танкерами, а також в цистернах або балонах.
Транспортування нафтопродуктів.
Перевезення нафтопродуктів в нашій країні здійснюються залізничним, річковим, морським, автомобільним, трубопровідним, а в ряді випадків і повітряним транспортом. Причому але трубопроводах транспортують тільки світлі нафтопродукти (автомобільний бензин, дизельне паливо, авіаційний гас), пічне паливо і мазут, а іншими видами транспорту перевозять всі види нафтопродуктів.
При використанні трубопровідного транспорту нафтопродукти надходять з НПЗ на головний перекачувальних станцій і далі перекачуються по магістральному нафтопродуктопроводу (МНВП). В кінці МНВП знаходиться велика нафтобаза звідки нафтопродукти автоцистернами доставляються споживачам. Часткова реалізація нафтопродуктів проводиться і по шляху проходження МНВП. Для цього проводяться періодичні скиди нафтопродуктів на пункти наливу залізничних цистерн, або на попутні нафтобази. Цей спосіб не має обмежень на дальність перевезень.
Інший спосіб - налив нафтопродуктів в автоцистерни безпосередньо на НПЗ і доставка вантажу в них безпосередньо споживачам. В цьому випадку виключаються перевантаження нафтопродуктів з одного виду транспорту на інший, а, отже, і їх втрати при цьому. Однак чим більше дальність транспортування, тим більше нафтопродуктів йде на власне споживання автоцистерн. Тому автомобільний транспорт застосовується переважно при невеликій дальності перевезень.
Два інші способи в загальному випадку в дорозі передбачають перевалку з одного виду транспорту на інший (з залізничного на водний або навпаки). Перевалка здійснюється з використанням резервуарів перевалочною нафтобази. В кінці шляху нафтопродукти надходять на розподільну нафтобазу, з якої вони автотранспортом доставляються довколишніх споживачам. Дані способи також не мають обмежень на відстань транспортування. Однак чим вище дальність перевезень, тим більше потрібно залізничних цистерн, танкерів і барж для доставки одного і того ж кількості нафтопродуктів. Крім того при перевалках виникають додаткові втрати вантажів.
Таким чином, хоча трубопровідний транспорт нафтопродуктів в нашій країні не є основним, він має великі перспективи для свого подальшого розвитку, т.к найбільш зручний і допускає найменші втрати продуктів, що транспортуються.
3. Визначення економічно найбільш вигідного діаметра трубопроводу
Теоретично перекачку нафти з заданим витратою G можна здійснювати по трубопроводу будь-якого діаметру D. Причому кожному діаметру труби відповідають цілком певні параметри транспортної системи (товщина стінки труби, число насосних станцій, робочий тиск і т.д.).
Капітальні витрати К і експлуатаційні витрати Е залежать від діаметра трубопроводу D. Тому виникає питання про відшукання оптимального діаметра трубопроводу (оптимальний варіант трубопроводу). За чинною нині методиці оптимальний діаметр трубопроводу визначають по мінімуму приведених витрат.
Для досягнення економічно найбільш вигідного діаметра трубопроводу за наведеними витрат необхідно зробити гідравлічний розрахунок за кількома варіантами.
Задані дані:
L, км ΔZ, м G, млн. Т / рік
ρ, т / м3
Марка стали Кінематична в'язкість, y 1440 2450 3,0 0,91 10Г2ФБ 0,00033
розрахунок:
розділ: транспорт
Кількість знаків з пробілами: 50067
Кількість таблиць: 9
Кількість зображень: 5
... направляється на газопереробний завод. Дана напірна система збору повністю герметизирована, що виключає втрати газу і легких фракцій нафти. Вона дозволяє виробляти підготовку нафти на центральному пункті кількох родовищ, розташованих на відстані до 100 км. Однак тривалий спільний транспорт нафти і води може привести до створення стійких емульсій, і при високій ...
... поставок. Вже протягом тривалого періоду стоїть питання про створення союзної держави Росії і Білорусії, який передбачав би відсутність економічних бар'єрів при переміщенні товарів трубопровідним транспортом та лініями електропередачі зокрема. Однак постійно в ході переговорів виникають розбіжності між лідерами двох країн, що гальмує процес підписання акту про союз між ...
... термін їх експлуатації та необхідність проведення ремонтних і захисних робіт після 8-10 років їх використання, проведення додаткових випробувань, внутрішньотрубної діагностики [18]. Переваги трубопровідного транспорту: · Можливість повсюдної укладання трубопроводу. · Низька собівартість транспортування. · Збереження якості завдяки повній герметизації труби. · Менша матеріало- ...
... договори фрахтування, отримуючи право на використання судна. 2.1 Забезпечення технічної та екологічної безпеки в процесі транспортування нафти Одним з найбільш перспективних шляхів огородження середовища від забруднення є створення комплексної автоматизації процесів видобутку, транспорту і зберігання нафти. У нашій країні така система вперше була створена в 70-х рр. і застосована в районах ...
