14
1) Нефтепроводы (для перекачки нефти);
2) Нефтепродуктопроводы (для перекачки нефтепродуктов);
3) Газопроводы (для перекачки газа).
Трубопроводы диаметром более 219 мм и протяжённостью более 50 км
называются магистральными. Магистральные нефтепроводы,
нефтепродуктопроводы и ответвления от них согласно со Строительными
нормами и правилами (СНиП П-45-75) сооружают диаметром до 1620 мм и с
избыточным давлением не выше 10 МПа.
Рисунок 1.4. - Магистральный нефтепровод [3]
Достоинствами этого вида транспорта нефти являются:
1) Возможность прокладки трубопровода в любом направлении и на
любое расстояние;
2) Наибольшая степень автоматизации;
3) Высокая надежность и простота в эксплуатации;
4) Разгрузка традиционных видов транспорта.
К недостаткам можно отнести:
1) Большие первичные вложения на сооружения трубопровода, что
делает целесообразным использование данного вида транспортировок только
при больших, стабильных грузопотоках;
15
2) Ограничения на транспортируемые продукты по одному
трубопроводу (нельзя транспортировать сначала нефть, а затем нефтепродукты,
из-за различия их физикохимических свойств) [4,5,6].
5. Воздушный транспорт. Этот вид поставок из-за значительной
стоимости применяются лишь для обеспечения нефтепродуктом отдельных
пунктов на Крайнем Севере, зимовок в Арктике и дрейфующих станций.
Достоинства этого вида транспортировок:
1) Отсутствие в дорогах;
2) Высокая оперативность (вылет можно совершать за считанные часы,
после получения заказа, в отличие от морского и железнодорожного видов
транспорта);
3) Большая скорость.
К недостаткам относятся:
1) Высоки затраты на эксплуатацию;
2) Небольшая грузоподъёмность;
3) Зависимость от погодных условий.
Выбор того или иного способа транспортирования нефти, зависит от
многих факторов, таких как:
1. Географическое положение месторождения;
2. Наличие транспортных сетей (железнодорожных, водных, и др.);
3. Запасы месторождения;
4. Специфические особенности местности.
В заключении хочу отметить, что необходимо серьёзно подходить к
выбору того или иного способа транспортировки нефти, принимая во внимания
все особенности конкретного месторождения.
16
1.2. Типы, формы и методы организации процесса транспортирования,
хранения, сбыта нефти и нефтепродуктов
Современный прогресс немыслим без природного газа, нефти и
продуктов её переработки. Эффективная работа промышленных предприятий
практически любой народнохозяйственной отрасли находится в прямой
зависимости от своевременных поставок энергоносителей, вследствие чего
транспортировка нефти и газа, а также продуктов их переработки имеет важное
экономическое значение.
Существуют следующие формы и методы организации процесса
транспортирования:
железнодорожным транспортом;
нефтеналивными судами;
автомобильными цистернами;
с помощью системы трубопроводов.
Транспорт и хранение нефти осуществляется, как правило, с помощью
системы трубопроводов и нефтебаз.
Какое бы транспортирование углеводородов не использовалось, цели
этого процесса всегда одни и те же: минимизировать затраты на транспорт
нефти, максимально сократить сроки поставки, обеспечить максимальную
рациональность перевозки.
При выборе способа доставки энергоносителей потребителям
учитывается целый ряд факторов: местоположение добывающих промыслов и
предприятий перерабатывающего сектора, расположение конечных
потребителей, степень развития той или иной транспортной инфраструктуры, а
также объемы транспортируемого продукта. Помимо этого, на выбор системы
доставки во многом влияет её главные достоинства и недостатки (по сравнению
с другими видами транспорта). Например, главное преимущество водного
транспорта – дешевизна перевозки (в сравнении с автомобильной и ж/д
17
доставкой), однако этот вид перевозки является сезонным (только в период
навигации), что является его главным недостатком.
Во многих случаях бесперебойность поставок можно обеспечить только
в том случае, если использовать комбинированную транспортировку (используя
сразу несколько видов доставки). Особенно актуально это в тех случаях, когда
транспорт осуществляется на значительные расстояния. Транспортировка с
помощью различных транспортных средств называется смешанной.
Железнодорожный транспорт углеводородов.
Одним из главных достоинств этого вида перевозок является то, что он
подходит практически для любых видов нефти и нефтепродуктов. Доля ж/д
перевозок в общем объеме транспортировок – около 40-ка процентов.
По железной дороге жидкие углеводороды, как правило, перевозят в
вагонах-цистернах (98 % всех ж/д перевозок), и только 2 процента таких грузов
везут в мелкой таре (контейнерах, бидонах и бочках). Для перевозки же
твердых нефтепродуктов, а также некоторых видов масел и смазок,
используются крытые вагоны.
Основным преимуществом железнодорожного вида доставки является
его всесезонность.
В связи с этом большая часть нефтехранилищ и нефтебаз располагается
вблизи железнодорожных магистралей.
Есть у этого вида транспорта и свои недостатки, главными из которых
являются:
существенные денежные затраты, идущие на строительство новых
путей, а также на поддержание в должном состоянии существующих железных
дорог;
весьма существенная стоимость таких перевозок (по сравнению с
водным или трубопроводным способом доставки ж/д перевозки дороже в 2-4
раза).
18
Железнодорожная цистерна может вмещать 25, 50, 60, 90 и 120 тонн
нефти и нефтепродуктов. Наиболее применяемые объемы – 50 и 60 кубических
метров. Из цистерн формируют составы, которые носят название наливные
маршруты. Каждая такая цистерна имеет универсальное сливное устройство,
которое ставится в нижней части, что позволяет обеспечить наиболее полный
слив её содержимого. Чтобы регулировать максимально допустимое значение
давление в цистерне, которое во время перевозки может вызвать опасное
напряжение стенок ёмкости, используются пружинные предохранительные
клапаны.
Если необходимо перевезти нефть или нефтепродукты, обладающие
высокой вязкостью, то такие ж/д вагоны оборудуют или наружными паровыми
устройствами обогрева, или внутренними подогревателями.
Перевозки битумов, которые являются тугоплавкими продуктами,
осуществляются при помощи специальных полувагонов бункерного типа. Их
конструкция представляет собой четыре бункера, закрепленных на общей раме
и оборудованных специальной «паровой рубашкой». Объем каждого бункера –
11,8 кубометра. Такие бункеры очень просто опрокинуть, и затвердевшие
битумы высыпаются на месте разгрузки. Также легко бункер возвращается в
свое исходное положение.
Контейнерные перевозки нефтепродуктов, как правило, производятся
небольшими емкостями по 2,5 или 5 тонн. Они крепятся на платформах, а когда
доставляются на место, перегружаются на грузовой автотранспорт при помощи
подъемного оборудования. Чаще всего так доставляются смазочные и прочие
виды масел. Поскольку они также являются продуктами с высокой степенью
вязкости, контейнеры для них тоже оборудуют подогревателями парового типа.
Погрузо-разгрузочные работы при перевозке ж/д цистернами
осуществляются на специальных сливно-наливных эстакадах, расположенных
на территории нефтебаз или НПЗ. Вагоны сюда попадают по специально
19
проложенным подъездным путям, соединяющим предприятие с ближайшей
ж/д станцией.
Такие подъездные пути бывают:
1. Основными (на них происходит непосредственно прием и отпуск
продукции);
2. Вспомогательными (их назначение – погрузка и разгрузка
нефтепродуктов в таре и других вспомогательных материалов);
3. Обгонными (их используют для проведения маневровых работ).
Основной подъездной путь в комплексе со сливоналивной эстакадой
образуют сливо-наливной фронт.
Все железнодорожные перевозки регламентированы «Правилами
перевозки нефтепродуктов», которые утверждены российским Министерством
путей сообщения и компанией РЖД. Именно здесь прописаны и порядок
формирования наливных маршрутов, и основные требования к перевозкам
углеводородов, и порядок подачи вагонов на эстакады, и правила сдачи
загруженных продукцией маршрутов службам железной дороги, и многое
другое. Кроме того, эти Правила устанавливают временные интервалы, в
течение которых должна быть выполнена погрузка или разгрузка цистерн, а
также требования, предъявляемые к их технической эксплуатации.
Водный транспорт для перевозки углеводородных энергоносителей.
Этот способ транспортировки является самым экономичным из всех
(кроме трубопроводного). Водный транспорт делится на морской и речной. С
его помощью можно осуществлять как внутреннюю, так экспортную поставку.
Его доля среди всех нефтеперевозок – около 13-ти процентов.
Водный транспорт для перевозки углеводородных энергоносителей.
Экономия достигается за счет того, что, например, в сравнении с ж/д
транспортом, при водной доставке углеводородов расходуется во много раз
меньше топлива в расчете на единицу перевозимого вещества. Кроме того,
задействуется значительно меньшее количество персонала, а также гораздо
20
меньше металлоемкость транспортной единицы, приходящаяся на единицу её
грузоподъемности. Также несомненным достоинством водного транспорта
является небольшая собственная масса транспортного средства по сравнению с
тем объемом груза, который оно способно перевозить.
Общая длина российских рек, пригодных для судоходства, составляет
около 150-ти тысяч километров.
Ещё одним несомненным достоинством такого вида транспортировки
является его высокая пропускная способность (реки гораздо шире железных и
автомобильных дорог), а также возможность перебросить флот с одной реки на
другую. Для некоторых российских регионов (к примеру, Республика Саха
(Якутия), Омская, Новосибирская и Тюменская области) речная доставка
энергоресурсов является основной.
Главный недостаток речного транспорта – ограниченный период
навигации.
Зимой этот способ почти всегда неприменим. В связи с этим возникает
необходимость создания нефтяных запасов для обеспечения потребностей
региона в период между навигациями, а для этого необходим колоссальный
резервуарный парк.
Еще один существенный недостаток этого транспорта – географическое
расхождение речной сети с главными нефтяными грузопотоками, что приводит
к существенному увеличению расстояния, а, следовательно, и сроков поставки.
Да и сама скорость такой перевозки меньше, чем при других видах
транспортировки.
Нефтеналивные суда бывают:
озерными;
речными;
морскими;
смешанного плавания.
21
По способу своего передвижения такие суда бывают самоходными и
несамоходными (буксируемыми). Самоходные – это танкеры. Несамоходные –
это баржи.
Танкеры большой грузоподъемности не способны причаливать к берегу,
поэтому их погрузка/разгрузка происходит на рейде. Для этого используются
специальные лихтеры, грузоподъемностью до 100 тонн каждый. Лихтеры тоже
бывают само- и несамоходными.
Баржи для вязких нефтепродуктов оборудуются пароподогревателями,
работу которых обеспечивают либо двигательные установки буксиров, либо
специальные плавучие насосные станции.
В настоящее время все большее распространение получают суда,
которые способны обеспечить перевозку различных типов грузов –
нефтерудовозы. Основное их достоинство – отсутствие «холостых» проходов,
которые неизбежно возникают при использовании судов для одного типа
грузов. К примеру, в Швецию доставляется переработанная нефть, а обратно
такое судно привозит руду.
Автомобильная транспортировка.
Применяется в основном для транспортировки нефтепродуктов с
распределительных нефтебаз конечным потребителям.
Кроме того, автомобилями доставляют энергоресурсы в те районы
страны, куда не доходит ни ж/д, ни водный транспорт.
Автомобильная транспортировка нефти в цистернах.
Основные емкости для такой перевозки – автомобильные цистерны. На
втором месте по распространенности находятся контейнерные автоперевозки,
далее идут автоперевозки тарированной нефтепродукции (в канистрах, бочках,
бидонах и пр.).
Автоцистерна в обязательном порядке оборудована приемным
патрубком, регулирующим внутренне давление дыхательным клапаном,
указателем уровня, сливной задвижкой клинового типа, а также шлангами и
22
механическим насосом. Максимально в цистерне можно перевезти 25
кубометров нефтепродукта.
Если на автоцистерне установлено собственное насосное оборудование,
позволяющее прямо с неё раздавать топливо, то её называют
топливозаправщиком.
Такие машины используются для мобильной заправки самолетной,
сельскохозяйственной и автомобильной техники.
Помимо топливозаправщиков, есть еще автомаслозаправщики.
Их отличие в том, что они оборудованы системами подогрева.
Контейнерные перевозки осуществляются с помощью автомобильных
контейнеров емкостью от одного до пяти кубометров. Их ставят на грузовой
автомобиль, а по прибытии на место не сливают, а снимают с машины с
помощью крана.
Такой способ доставки применяется для создания мобильных складов
нефтепродуктов, например, в отдаленных районах или при проведении
сельхозработ (в страду).
Трубопроводная транспортировка является наиболее дешевым
способом, которым осуществляется транспорт и транзит нефтепродуктов.
Любой трубопровод, диаметр трубы которого более 219 миллиметров, а
протяженность – больше 50-ти километров, называется магистральным.
Существуют также местные и внутренние трубопроводы. Первые
соединяют между собой объекты предприятий различной сферы деятельности
(например, промыслы и приемные станции магистрали), вторые – находятся на
территории предприятий нефтяного комплекса.
Основная масса нефтепродукции транспортируется по магистральным
трубопроводам. Их диаметр достигает 1620 миллиметров, а давление может
доходить до 100 атмосфер. Газовый трубопровод называется газопровод,
нефтяной – нефтепровод, для транспорта нефтепродуктов –
нефтепродуктопровод.
23
Все такие трубопроводы устроены по одному принципу – основная
труба, комплекс насосных перекачивающих станций и вспомогательные
сооружения (линии электропередач, системы защиты от коррозии и
статического электричества и так далее).
Магистральный трубопровод.
В настоящее время используется два способа такой транспортировки –
постанционный и транзитный.
Постанционный подразумевает предварительное заполнение резервуара,
расположенного на насосной станции, и только после этого продукт идет на
следующую станцию. Чтобы обеспечить непрерывность такого процесса,
необходимо иметь несколько резервуарных емкостей на каждом насосном
пункте. Такой метод дороже, чем транзитный, и применяется только в случаях:
наладки трубопровода;
определения его пропускной способности на каждом перегоне.
Транзитный способ – основной. При этом методе может также может
применяться резервуар, но поступление в него рабочего потока и откачка его
далее происходят одновременно, без заполнения емкости. Кроме того,
практикуется и перекачка напрямую – из одного насоса в другой.
Далее охарактеризуем процесс хранения нефти и нефтепродуктов.
Нефтехранилище — искусственный резервуар для хранения нефти или
продуктов ее переработки. По расположению различают резервуары наземные,
полуподземные и подземные. По материалам, из которых они изготовляются,
— металлические, железобетонные, а также подземные (сооружаемые в толще
отложений каменной соли). В России распространены наземные металлические,
полуподземные железобетонные резервуары, которые изготавливаются
согласно ПБ 03-605-03.
Наземные резервуары выполняют, как правило, металлическими
(сварными). По форме бывают цилиндрические (вертикальные,
горизонтальные), сферические и каплевидные.