Технологии транспортировки нефтепродуктов и газа, назначение, состав и расчеты нефте- и газопроводов.

Известны три основных вида транспорта нефти, нефтепродуктов и газа на дальниерасстояния: водный, железнодорожный и трубопроводный. Газ, находящийся в газообразной состоянии, транспортируется только по трубопроводам. Каждый из указанных видов транспорта имеет отличительные особенности.

Водный транспорт в танкерах и баржах, в отдельных случаях в таре, имеет следующие особенности:

1. Перевозит нефть, нефтепродукты и сжиженные газы в любых количествах.

Водный путь, как правило, длиннее, чем протяженность трубопровода или железной дороги. Поэтому в ряде случаев затраты на перевозку могут оказаться очень высокими.

Водный транспорт в нашей стране носит сезонный характер. Поэтому в пунктах налива и выгрузки требуется строительство дополнительных емкостей для накапливания нефтегрузов на межнавигационный период или замена зимой водного транспорта железнодорожными перевозками. Целесообразность того или иного из вышеуказанных решений можно определить только экономическими подсчетами.

Железнодорожный транспорт в железнодорожных цистернах, бункерах и таре:

1. Перевозит все виды нефтепродуктов, нефть и сжиженные газы. Но использование железнодорожного транспорта для массовых перевозок в большинстве случаев нецелесообразно.

Для нефтепродуктов, вырабатываемых в сравнительно небольших количествах, — масел различных сортов, мазутов, а особенно битума, парафина и т. п. железная дорога является одним из основных видов перевозок на дальние расстояния.

Железнодорожному транспорту присуща меньшая степень неравномерности работы, чем водному, — перевозки производятся круглый год.

Трубопроводный транспорт:

1. Служит для транспорта больших количеств нефти и нефтепродуктов (бензин, тракторный керосин; дизельное топливо и т. д.) и газа (в газообразном и сжиженном состоянии). Для транспорта газа в газообразном состоянии — это единственный вид транспорта.

Как показывает зарубежный и отечественный опыт, трубопроводный транспорт сжиженных нефтяных газов также весьма практичен и в ряде случаев оказывается экономически наиболее приемлемым но сравнению с другими видами транспорта. Различают в основном два метода перекачки сжиженных газов по трубопроводам: по специально предназначенному для этого трубопроводу и комбинированный — с использованием трубопровода для после­довательной перекачки сжиженного газа с другими светлыми нефтепродуктами.

Трубопровод может быть проложен в любом направлении и на любое расстояние — это кратчайший путь между двумя пунктами.

Трубопровод действует непрерывно и таким образом гарантирует бесперебойную работу поставщиков и снабжение потребителей.

При трубопроводном транспорте меньше потери нефти и нефтепродуктов по сравнению с другими видами транспорта.

Сооружение магистральных трубопроводов обходится дорого. На строительство трубопровода расходуются сотни тысяч тонн стали. Поэтому целесообразностьстроительства всякого магистрального трубопровода должна быть обоснована экономическими расчетами.

Трубопроводный транспорт наиболее механизирован, надежен, прост и удобен в эксплуатации. Он может быть в большей степени автоматизирован.

Кроме этих основных видов транспорта большое, значение имеет автотранспорт. Продукты перевозят в автоцистер­нах или в мелкой таре. Основным назначением автомобильных перевозок является доставка готовых нефтепродуктов с крупных нефтебаз на мелкие и далее к потребителю.

В практике газоснабжения широкое применение получил автотранспорт сжиженных газов от пунктов выработки и газо­наполнительных станций к потребителям в автоцистернах и на обычных бортовых специальных автомашинах (Доставка баллонов).

Развитие нефтепроводного транспорта обусловлено значительной экономической выгодой перекачки нефти и нефтепродуктов по трубам по сравнению с другими видами транспорта.

Средняя себестоимость перевозок S, выраженная в копейках за тонно-километр, характеризуется следу­ющими цифрами:

Трубопроводный транспорт……… 0,12

Железнодорожный 0,33

Водный по рекам 0,17

поморю.......………. 0,12

Из этих данных следует, что трубопроводный транспорт значительно экономичнее речного и железнодорожного. Морской транспорт для Украины обычно не учитывают при выборе наивыгоднейшего вида транспорта.

Необходимость строительства трубопроводов выявляется в процессе разработки государственных планов развитии нефтя­ной и газовой промышленности, планов снабжения нефтепродуктами и газом промышленности и сельского хозяйства, городов и сел.

Технический проект содержит следующие виды работ:

1. Технические и экономические изыскания по различным вариантам трассы, получение данных для проектирования выдача рекомендаций для выбора оптимального направления труб о провода.

2. Изучение геологических запасов нефти или газа, обеспечивающих длительный срок эксплуатации трубопровода (не менее 20-25 лет)

Разработка технологической части проекта, включая гидра­влические и тепловые расчеты трубопровода.

Выбор трассы трубопровода, площадок для насосных или компрессорных станций и нефтебаз, наивыгоднейшего диаметра и пропускной способности трубопровода, производственных связей с прочими предприятиями нефтяной и газовой промышлен­ности. Решение вопросов жилищного строительства, снабжения станций водой, энергией, топливом, смазкой, согласование этих решений со снабжающими организациями, а также с местными администрациями.

Разработка плана строительства и календарных сроков готовности отдельных основных объектов, подсчет объемов основ­ных строительных и монтажных работ, разработка стройгенплана с размещением на нем временных сооружений (подсобных предприятий, складов стройматериалов, временных дорог и пр.).

Составление калькуляции себестоимости перекачки нефти, нефтепродукта или газа по трубопроводу.

Определение стоимости всего строительства и его важнейших объемов, выявление требований к другим отраслям народного хозяйства, связанным со строительством и эксплуатацией проектируемого трубопровода.

Технический проект должен быть разработан со степенью полноты, позволяющей заказывать основное и вспомогательное (энергетическое, транспортное, санитарно-техническое) оборудо­вание и стандартные элементы зданий.

Трубопровод, предназначенный для перекачки нефти, называют нефтепроводом, а нефтепродуктов — нефтепродуктопроводом. Последние, в зависимости от вида перекачиваемого продукта, называют бензопроводами, мазутопроводами и т. д.

В зависимости от назначения, территориального расположения и длины трубопроводы делят на внутренние (внутрибазовые, внутризаводские,, внутрицеховые, внутрипромысловые), местные (между перекачивающей станцией и нефтебазой, заводом и нефтебазой и т. д.), магистральные.

К магистральным нефтепроводам и нефтепродуктопроводам относятся:

нефтепроводы и отводы от них, по которым нефть подается от головной насосной станции на нефтеперерабатывающие заводы и перевалочные нефтебазы;

нефтепродуктопроводы и отводы от них, по которым нефте­продукты с головной насосной станции у завода подаются на нефтебазы, наливные причалы и эстакады.

Магистральный нефтепровод работает круглосуточно в тече­ние всего года. Он имеет относительно большой диаметр и длину. Для перекачки по нему нефти и нефтепродуктов создается давле­ние 5,0–6,5 МПа.

Магистральный трубопровод состоит из следующих комплексов сооружений:

Подводящих трубопроводов, связывающих источники нефти или нефтепродуктов с головными сооружениями трубопровода. По этим - трубопроводам перекачивают нефть от промысла или нефтепродукт от завода в резервуары головной станции.

Головной перекачивающей станции, на которой собирают нефть и нефтепродукты, предназначенные для перекачки по магистральному трубопроводу. Здесь производят приемку нефтепродуктов, разделение их по сортам, учет и перекачку на следу­ющую станцию.

Промежуточных перекачивающих станций, на которых нефть или нефтепродукт, поступающий с предыдущей станции, пере­качивается далее.

Конечных пунктов, где принимают продукт из трубопровода, распределяют потребителям или отправляют далее другими видами транспорта.

Линейных сооружений трубопровода. К ним относятся собственно трубопровод, линейные колодцы на трассе, станции катодной и протекторной защиты, дренажные установки, а также переходы через водные препятствия, железные и автогужевыедороги. К линейным сооружениям относятся также дома обход­чиков, линии связи, грунтовые дороги, сооружаемые вдоль трассы трубопровода.

Головные перекачивающие станции целесообразно располагать вблизи нефтепромыслов или заводов. Это позволяет сократить длину подводящих трубопроводов и сосредоточить операции приема нефти на головной станции (при относительно малом числе промыслов).

На головной станции устанавливают необходимое число резер­вуаров для приема и сдачи нефти и нефтепродуктов, разделения нефтепродуктов по сортам при последовательной перекачке, а также для их приемки в случае аварийной обстановки на трубо­проводе.

Промежуточные станции размещают по трассе трубопровода согласно гидравлическому расчету. Среднее значение перегона между станциями для первой очереди 100–200 км, а для второй очереди 50–100 км. На промежуточной станции нефть поступает в резервуары, предназначенные для выравнивания неодинаковой подачи предыдущей и последующей насосных станций. На резер­вуарах также устанавливаются аппаратура для замера коли­чества перекачиваемого продукта и устройства для контроля за последовательной перекачкой.

При оборудовании насосных станций центробежными насосами возможна перекачка из насоса в насос без буферных резервуаров. Для осуществления таких перекачек требуется автоматизация операций на всем протяжении трубопровода.

Через цепь последовательно расположенных промежуточных станций нефтепродукт поступает на конечный пункт нефтепродуктопровода. При перекачке нефти конечным пунктом трубопровода является нефтеперерабатывающий завод или перевалочная нефте­база.

Кроме того, для равномерной работы трубопровода на конеч­ных пунктах должна быть емкость для хранения нефтепродуктов в период сокращенного их потребления (зима и первые месяцы весны)..

Линейные сооружения трубопровода. Основной составной частью магистрального трубопровода яв­ляется собственно трубопровод. Глубину заложения трубопровода определяют зависимости от климатических и геологических условий, а также с учетом специфических условий, связанных с необходимостью поддержания температуры перекачиваемого продукта выше температуры его застывания. На трассе с интервалами 10–30 км в зависимости от рельефа устанавливают линейные задвижки для перекрытия участков трубопровода в случае аварии.

Для сокращения длины трубопровода при выборе направления трассы обычно стремятся придерживаться кратчайшей геодезической линии между начальным и конечным пунктами. Отклонения от генерального направления допускаются только тогда, когда их целесообразность доказана технико-экономическими расчетами. Для магистральных нефтепроводов в последние годы при­меняют трубы диаметром до 1200 мм. Толщину стенок труб нефтепровода рассчитывают, исходя из максимального рабочего давления перекачивающих станций. Обычно это давление соста­вляет 5,0—6,5 МПа. Трубы для нефтепроводов применяют свар­ные, стыки их соединяют электросваркой.

Перекачивающие станции являются самым сложным комплексом сооружений нефтепровода. В состав соору­жений станции входят: насосная станция, резервуарный парк, механическая мастерская, понизительная подстанции, котельная, объекты водоснабжения и канализации, подсобные и администра­тивные сооружения, культурно-бытовые сооружения и жилые дома. Насосные станции оборудуют мощными насосами и сложным энергетическим хозяйством, мощность которого достигает нескольких тысяч киловатт.