Транспорт нефти и газа. Виды, способы транспортировки углеводородов
Транспорт нефти, хранение полезных ископаемых относятся к перечню работ, связанных с добычей и переработкой сырья. Это весьма опасное вещество, из чего стоит сделать вывод, что при перевозке необходимо соблюдать все требования безопасности. Потому на всех фирмах отрасли соблюдаются строгие правила работы с топливом этой категории.
Транзит углеводородных веществ – это небезопасная операция доставки продукции непосредственно от места бурения, газовых и нефтяных промыслов до конечного потребителя (заводы, хранилища, АЗС и т.д.). Все логистические процессы могут проводиться посредством эксплуатации железной дороги, морских и речных путей, а также с помощью автотранспорта. Тип перевозки, а соответственно, и транспорт нефти и газа выбирается исходя из поставленных требований, количества сырья, сроков.
Газ относится к числу горючих ископаемых. Поэтому при перевозках должны соблюдаться нормы безопасности, регламентируемые госструктурами и самим производством.
1. Виды транспорта нефти
Известны следующие виды транспорта нефти (рис. 1):
- железнодорожный,
- водный,
- трубопроводный,
- автомобильный,
- воздушный.
Рисунок 1 — Виды транспорта нефти
Железнодорожный транспорт нефти.
Сливо-наливная железнодорожная эстакада (рис. 2).
Рисунок 2 — Сливо-наливная железнодорожная эстакада
Достоинства: универсальность, равномерность доставки грузов в течение всего года с более высокой скоростью, чем водным транспортом и доставка нефтепродуктов в большинство пунктов потребления.
Недостатки: большие капитальные затраты, относительно высокие эксплуатационные затраты, относительно низкая эффективность использования мощности подвижного состава, значительные потери нефти и нефтепродуктов при транспорте и разгрузочно-погрузочных операциях и необходимость специальных сливно-наливных пунктов и пунктов зачистки вагонов-цистерн.
Водный транспорт нефти.
Водный терминал по перевалке нефти (рис. 3).
Рисунок 3 —Водный терминал по перевалке нефти
Достоинства: располагают неограниченной пропускной способностью водных путей и нет необходимости в создании дорогостоящих линейных сооружений.
Недостатки: провозная способность флота ограничивается грузоподъемностью и другими показателями, передвижных средств флота, производительностью причального и берегового нефтебазового хозяйства и эффективность использования супертанкеров повышается с увеличением дальности перевозок, на малых расстояниях они перестают быть рентабельными.
Автомобильный транспорт нефти.
Автоналивная эстакада представлена на рисунке (рис. 4)
Рисунок 4 — Автоналивная эстакада
Достоинства и недостатки автоналивной эстакады.
- доставка небольших партий нефтепродуктов на различные расстояния с большой скоростью;
- большая маневренность и высокая проходимость;
- высокая оперативность
- высокие затраты наэксплуатацию;
- сравнительно небольшая грузоподъемность автоцистерн, неполная загрузка подвижных средств из-за порожних пробегов цистерн;
- зависимость от наличия и технического состояния дорог.
Трубопроводный транспорт нефти (рис. 5)
Рисунок 5 — Трубопроводный транспорт нефти
Достоинства: наиболее низкая себестоимость перекачки, небольшие удельные капитальные вложения на единицу транспортируемого груза, бесперебойная поставка в течение года, высокая производительность труда, незначительные потери нефтей и нефтепродуктов при перекачке, сравнительно короткие сроки строительства, возможность перекачки нескольких сортов нефти и нефтепродуктов по одному трубопроводу, возможность наращивания пропускной способности трубопровода.
Недостатки: крупные единовременные капитальные вложения в строительство, потребность в крупных материальных затратах на заполнение всего трубопровода нефтью или нефтепродуктом при вводе в эксплуатацию.
Свойства нефти и газа влияющие на технологию ее транспортировки представлена в табл. 1
Таблица 1 — Свойства нефти и газа влияющие на технологию транспортировки
| № | Сырье | Свойства |
| 1 | нефть | Плотность, вязкость, токсичность, электризация, температура застывания, пожаровзыропасность, испаряемость |
| 2 | газ | Плотность, вязкость, сжимаемость, способность образовывать газовые гидраты |
Современные транзитные операции могут проходить при помощи вышеописанных способов, но чаще всего применяется трубопроводный транспорт нефти и газа. Это экологически чистый вид поставок. К тому же трубопроводы относятся к числу наиболее экономически выгодных способов транзита. Главное преимущество подобного метода состоит в том, что он позволяет доставлять сырье в места хранения нефти в сжатые сроки в большом количестве.
Необходимо отметить, что применение трубопроводов для перегонки углеводородного ресурса ко всем потребителям не представляется реальной возможностью. Об этом говорит не повсеместное распространение газоносных систем. Из-за этого свое место в данном направлении нашел ж/д транспорт, автомобили и морские судна.
Перекачка газа. Основная цель проведения операций перекачки – экономичная доставка сжиженного газа как можно ближе к месту окончательной обработки, упаковки или потребления. Перегрузка может происходить в любом месте, куда может прибыть железнодорожная цистерна и куда можно подать автоцистерну.
При проведении обычных операций продукт подается по железной дороге в железнодорожной цистерне к месту, где планируется произвести перегрузку с использованием специализированного оборудования с необходимыми эксплуатационными характеристиками.
К числу наиболее эффективных технологий перекачки сжиженных газов относится линия, оснащенная шиберными насосами (рис. 6) и компрессорами возвратно-поступательного движения газа. Этот способ предотвратил многие из проблем обслуживания, которые возникали при использовании традиционных насосов и компрессоров, и теперь он взят на вооружение ведущими производителями оборудования.
Наряду с шиберными для перекачки сжиженных газов используются насосы и других типов, прежде всего динамические (центробежные, вихревые) и помощью испарителей.
Рисунок 6 — Перекачка сжиженных газов шиберными насосами
2. Конструктивные схемы магистральных трубопроводов
В настоящее время существуют следующие принципиально различные конструктивные схемы прокладки магистральных трубопроводов. К основным схемам прокладки относятся: подземная, наземная и надземная. Выбор той или иной схемы прокладки определяется условиями строительства, составом грунтов, другими природно-климатическими условиями и окончательно принимается на основании техникоэкономического сравнения и целесообразности различных вариантов.
Подземная схема укладки (рис. 7) является наиболее распространённой (98% от общей протяжённости) и предусматривает укладку трубопровода в грунт на глубину, превышающую диаметр трубопровода.
Рисунок 7 — Сооружение подземного газопровода
Надземная прокладка трубопроводов (рис. 8) или их отдельных участков рекомендуется в пустынных, горных районов, болотистых местностях, районах горных выработок, оползней и районах распространения вечномёрзлых грунтов, а также на переходах через естественные и искусственные препятствия.
Рисунок 8 — Надземная прокладка трубопроводов
Наземная схема прокладки преимущественно используется в сильно обводнённых и заболоченных районах при высоком уровне грунтовых вод и очень малой несущей способности верхнего слоя грунта, на солончаковых грунтах, при наличии подстилающих скальных пород, а также при пересечении с другими коммуникациями или когда иной способ прокладки трубопровода невозможен,
3. Защита магистрального трубопровода от коррозии
Основным оборудованием, корродирующем при эксплуатации систем транспорта и хранения нефти и газа, являются магистральные трубопроводы и стальные резервуары.
Магистральные трубопроводы – это главное оборудование для транспортировки нефти и газа. Они представляют собой металлоконструкции, которые эксплуатируют в течение нескольких десятков лет без сколько-нибудь существенного морального износа. Основной средой прокладки магистральных трубопроводов являются почвы и грунты, обладающие большей или меньшей коррозионной агрессивностью. Несмотря на то, что все трубопроводы подлежат комплексной защите, потери от коррозии превосходят остальной ущерб, связанный с их работой
По мере увеличения продолжительности работы трубопроводов опасность их коррозионного разрушения возрастает. Это связано с тем, что со временем происходит старение и нарушение защитных свойств изоляционных покрытий, а также старение самого металла, способствующее повышению его склонности к развитию хрупкого разрушения.
В соответствии с требованиями современной нормативной документации при всех способах прокладки, кроме надземной, трубопроводы подлежат комплексной защите от коррозии защитными покрытиями и средствами электрохимической защиты, независимо от коррозионной агрессивности грунта. При этом основным и наиболее эффективным и дешевым способом подавления коррозии магистральных трубопроводов является защита их полимерными изоляционными материалами. Это объясняется тем, что при протекании коррозионного процесса на поверхности подземного трубопровода лимитирующей стадией является перенос зарядов по внутренней цепи, то есть по грунтовому электролиту. Поэтому именно эту стадию процесса выгоднее всего тормозить, чтобы замедлить весь коррозионный процесс.
Даже самые совершенные современные покрытия на основе органических материалов в силу своей природы не могут обеспечить надежную противокоррозионную защиту материала трубопровода в течение всего времени его эксплуатации. Поэтому, в соответствии с действующими стандартами и другими нормативными документами, все магистральные трубопроводы подлежат комплексной защите -изоляции и электрохимической защите. При этом следует иметь в виду, что последняя является дополнительной мерой. Ее назначение – подавить анодный процесс лишь на небольших по площади участках дефектов в изоляции. Справиться с защитой оголенного участка трубы существенной площади она не может.
Сущность электрохимической защиты вообще заключается в подавлении анодного процесса за счет искусственной поляризации (анодной или катодной) металла защищаемой конструкции от внешнего источника.
https://extxe.com/25040/transport-nefti-i-gaza-vidy-sposoby-transportirovki-uglevodorodov/