Сооружение и эксплуатация газонефтепроводов

метки: Эксплуатация, Газонефтехранилище, Сооружение, Проектирование, Газонефтепровод, Транспорт, Грузоподъемность, Нефть

В последнее время одной из острейших проблем нефтегазодобывающей отрасли стали аварии промысловых трубопроводов. По данным Госгортехнадзора РФ, ежегодно происходит около 50-70 тыс. нарушений герметичности и разрывов труб, и их количество растет с каждым годом. Одна из основных причин аварий – коррозия. 90 % отказов нефтетранспортных сетей являются следствием коррозионных повреждений. Из общего числа аварий 50-55 % приходится на долю систем нефтесбора и 30-35 % — на долю коммуникаций поддержания пластового давления. 42 % труб не выдерживают пятилетней эксплуатации, а 17 % — даже двух лет. На ежегодную замену нефтепромысловых сетей расходуется 7-8 тыс. км труб или 400-500 тыс. тонн стали.В результате многолетних разработок промышленные предприятия России смогли предложить альтернативу металлу – трубную продукцию нового поколения для нефтедобывающей отрасли из всевозможных полимерных, композитных материалов, стекловолокна, стеклопластика.

1.Дальний транспорт нефти и газа

1.1.Виды транспорта нефти и нефтепродуктов

Мировая практика транспортировки нефти и нефтепродуктов включает железнодорожный, водный, автомобильный и трубопроводный виды транспорта.

Железнодорожный транспорт — наиболее распространенный вид транспорта для перевозки грузов. Перевозка жидких нефтяных грузов осуществляется в специальных стальных вагонах-цистернах грузоподъемностью 50, 60 и 120 т, выполненных из листовой стали толщиной 8 — 11 мм. Налив нефтепродуктов в цистерну, как правило, производится сверху, а слив снизу. Цистерны оборудуются смотровыми площадками, внутренними и наружными лестницами, нижними сливными приборами и другими необходимыми устройствами для надежной эксплуатации в пути следования и при сливно-наливных работах. В качестве тары для нефтегрузов применяются металлические, пластмассовые и деревянные бочки и бидоны, фанерные и металлофанерные ящики и барабаны, стеклянные бутылки, хлопчатобумажные и бумажные мешки и др

Водный транспорт нефти делится на речной — по внутренним водным путям (рекам, озерам) и морской — по морям и океанам (как по внутренним морям континента, так и между континентами).

По рекам и озерам нефть перевозится в баржах (в том числе самоходных) и в речных танкерах — специальных самоходных судах, предназначенных для перевозки нефтегрузов. Морской транспорт нефтегрузов осуществляется морскими танкерами — судами большой грузоподъемности, способными пересекать океаны и моря. Чем больше грузоподъемность танкера, тем дешевле перевозка. Грузоподъемность современных морских супертанкеров достигает миллиона тонн. Эффективность использования супертанкеров повышается с увеличением дальности перевозок, на малых расстояниях они перестают быть рентабельными.

Основные характеристики, техническое оснащение и сферы применения ...

... оформлению перевозочных документов. Это крупные транспортные узлы, где взаимодействуют различные виды транспорта. Морские поты бывают: мировые, международные, национальные, региональные и местные. По осваиваемому ими годовому ... подвергалась в цилиндрах предварительному сжатию. Временем рождения автомобиля и мотоцикла с бензиновыми двигателями внутреннего сгорания стали 80-е годы XIX века. В 1885 г. ...

Сооружаются балктанкеры — комбинированные суда, предназначенные для перевозки нефтей и нефтепродуктов, навалочных грузов и руды.

Имеются танкеры класса «река — море» грузоподъемностью 5000 т повышенной прочности. Эти суда даже способны совершать рейсы в открытых морях — таких, как Средиземное, Охотское.

Нефтеналивные суда характеризуются следующими основными показателями:

• водоизмещением — массой воды, вытесняемой груженым судном.

Водоизмещение судна при полной осадке равно собственной массе судна и массе полного груза в нем, включая все необходимые для плавания запасы;

• дедвейтом — массой поднимаемого груза (транспортного и хозяйственного);
• грузоподъемностью — массой транспортного груза
• осадкой при полной загрузке;
• скоростью при полной загрузке.

Автомобильный транспорт — основной вид транспорта для доставки нефтепродуктов с распределительных нефтебаз и наливных пунктов непосредственно к местам потребления (на АЗС, заводы, фабрики, автобазы и т.д.).

Для перевозки нефти автотранспорт практически не используют.

Перевозки нефтепродуктов автомобильным транспортом осуществляют, в основном, в пределах нескольких десятков километров. При больших расстояниях автотранспорт неэкономичен по сравнению с железнодорожным, и его применяют лишь там, где отсутствует сеть других видов транспорта (например, на Севере и т. д. ).

Массовые нефтепродукты (бензин, дизельное топливо, мазут, некоторые масла) перевозят в специализированных автомобильных цистернах и автоприцепах, мелкие партии нефтепродуктов — в таре на бортовых машинах.

Воздушный транспорт нефтепродуктов из-за значительной стоимости применяют лишь для снабжения отдельных пунктов на Крайнем Севере, дрейфующих станций и зимовок в Арктике. Доставку нефтепродуктов воздушным транспортом осуществляют, как правило, в бочках.

Трубопроводный транспорт нефтегрузов осуществляется по специальным трубопроводам от мест производства к местам потребления. По перекачиваемому продукту трубопроводы подразделяют на нефтепроводы, перекачивающие нефть, и нефтепродуктопроводы, перекачивающие бензины, дизельные топлива, керосины, мазуты

Достоинства и недостатки видов транспорта нефти и нефтепродуктов.

Вид транспорта

Достоинства

Недостатки

Железно­дорожный

• универсальность (перевозка всех видов нефти и нефтепродуктов в любых объемах);
• равномерность доставки грузов в течение всего года с более высокой скоростью, чем водным транспортом;
• доставка нефтепродуктов в большинство пунктов потребления в связи с наличием разветвленных железнодорожных сетей в густонаселенных промышленных и сельскохозяйственных районах.
• большие капитальные затраты при строительстве новых, ремонте и реконструкции существующих линий;
• относительно высокие эксплуатационные затраты;
• относительно низкая эффективность использования мощности подвижного состава (цистерны в обратном направлении идут незагруженными);
• значительные потери нефти и нефтепродуктов при транспорте и разгрузочно-погрузочных операциях;
• необходимость специальных сливно-наливных пунктов и пунктов зачистки вагонов-цистерн.

Водный

Транспорт нефти и газа (3)

... 3) нефть и нефтепродукты могут быть доставлены в любой пункт страны, имеющий железнодорожное сообщение; 4) скорость доставки грузов по железной дороге примерно в 2 раза выше, чем речным транспортом. К ...

• неограниченная пропускная способность водных путей;
• в большинстве случаев нет необходимости в создании дорогостоящих линейных сооружений.
• провозная способность флота ограничивается грузоподъемностью и другими показателями передвижных средств флота, производительностью причального и берегового нефтебазового хозяйства.

Автомобильный

• доставка небольших партий нефтепродуктов на различные расстояния с большой скоростью;
• большая маневренность и высокая проходимость;
• высокая оперативность.
• высокие затраты на эксплуатацию, в 10-20 раз стоимость перевозок автотранспортом выше, чем по железной дороге;
• сравнительно небольшая грузоподъемность автоцистерн, неполная загрузка подвижных средств из-за порожних пробегов цистерн;
• зависимость от наличия и технического состояния дорог

Воздушный

• доставка небольших партий нефтепродуктов на различные расстояния с большой скоростью;
• отсутствует необходимость в дорогах;
• высокая оперативность.
• высокие затраты на эксплуатацию;
• сравнительно небольшая грузоподъемность;
• зависимость от погодных условий.

Трубопроводный

• наиболее низкая себестоимость перекачки;
• небольшие удельные капитальные вложения на единицу транспортируемого груза и быстрая окупаемость затрат при строительстве трубопроводов;
• бесперебойная поставка в течение года, практически не зависящая от климатических условий
• высокая производительность труда;
• незначительные потери нефтей и нефтепродуктов при перекачке;
• сравнительно короткие сроки
• возможность перекачки нескольких сортов нефти и нефтепродуктов по одному трубопроводу;
• возможность наращивания пропускной способности трубопровода за счет строительства дополнительных насосных станций и прокладки параллельных участков (лупингов).

• крупные единовременные капитальные вложения в строительство (необходимо проложить весь трубопровод);

— потребность в крупных материальных затратах на заполнение всего трубопровода нефтью или нефтепродуктом при вводе в эксплуата­цию. Особенно велики эти затраты для магистральных нефтепродуктоводов: большая металлоемкость, необходимость устойчивого грузопотока на длительное время, небольшая скорость движения нефти и нефтепродуктов

(5-10 км/ч).

К магистральным нефтепроводам относятся трубопроводы диаметром от 529 до 1220 мм и протяженностью не менее 50 км, предназначенные для доставки нефти из районов добычи на нефтеперерабатывающие заводы или пункты налива нефти в железнодорожные вагоны- цистерны или в места погрузки ее на танкеры. Производительность магистральных нефтепроводов составляет от 0.7 до 80 млн. т нефти в сутки.

Магистральный транспорт нефти (насосные перекачивающие станции)

... нефтеперекачивающей станции состоит в том, чтобы забрать нефть из сечения трубопровода с низким напором, с помощью насосов увеличить этот напор и затем ввести нефть в сечение трубопровода с высоким ... значением напора (в линии нагнетания насоса). Движение жидкости в направлении против давления достигается принудительным путем. В так называемых центробежных насосах, которые составляют основной вид ...

К магистральным нефтепродуктопроводам относятся трубопроводы диаметром не менее 219 мм и протяженностью не менее 50 км, предназначенные для транспортировки нефтепродуктов из районов их производства, а также перевалочных нефтебаз в районы потребления — до распределительных нефтебаз, наливных станций, портов, крупных промышленных предприятий, ТЭЦ и др.

1.2.Технология трубопроводного транспорта нефти и нефтепродуктов

Добываемые нефти существенно различаются по содержанию парафина и асфальто-смолистых веществ и, следовательно, по вязкости и температуре застывания. Высокая вязкость и большое содержание парафина осложняет трубопроводный транспорт таких нефтей, особенно при сравнительно низких температурах, что характерно для большинства месторождений нашей страны. Для снижения вязкости нефть часто транспортируют:

• в подогретом состоянии (в нефтепроводе Узень — Гурьев — Куйбышев нефть подогрета до 60 — 65°С);
• с маловязкими разбавителями (маловязкая нефть, конденсат);
• в газонасыщенном состоянии (т.

е. с растворенным попутным газом).

Схема магистрального трубопровода.

Магистральный нефтепровод, как правило, начинается с головной насосной станции (ГНС) 3 и заканчивается конечным пунктом.

Нефть с промысла поступает в резервуарный парк 4 ГНС 3. Резервуарный парк ГНС предназначен для:

• приема нефти с промысла в случае остановки перекачки по нефтепроводу;
• подачи нефти в трубопровод при остановке поставки нефти с промысла. Объем резервуарного парка принимается равным двух-, трехсуточной пропускной способности магистрального нефтепровода.

Из резервуарного парка нефть откачивается подпорными центробежными насосами 2, которые с целью избежания кавитации создают необходимый подпор (т.е. повышенное давление от 0,5 до 0,8 МПа) перед основными центробежными насосами 1.

Основные насосы подают нефть в магистральный нефтепровод 5. Основные насосы соединяются в большинстве случаев последовательно по 2 или 3 (в зависимости от заданного режима перекачки), чтобы создать необходимое рабочее давление в нефтепроводе. Привод насосов на нефтеперекачивающих станциях осуществляется от электродвигателей. Выпускается несколько типоразмеров центробежных насосов для магистральных нефтепроводов и нефтепродуктопроводов (серия НМ) с различной подачей — от 125 м3/ч до 12,5 тыс. м3/ч и напором от 50 до 200 м. Рабочее давление в нефтепроводах в зависимости от диаметра изменяется от 6,4 (для диаметра 530 мм) до 5,5 МПа (для диаметра 1220 мм).

Это давление расходуется на преодоление потоком нефти гидравлического сопротивления, оказываемого стенками труб, и по длине трубопровода постепенно уменьшается.

Через каждые 10-15 км на нефтепроводе устанавливают линейную запорную арматуру 6 для сокращения потерь при авариях. В том месте на трассе, где давление в нефтепроводе снижается до минимального подпора, размещают следующую нефтеперекачивающую станцию — промежуточную НПС 11, и процесс повторяется снова до следующей промежуточной станции. Промежуточные станции размещают по трассе нефтепровода в соответствии с гидравлическим расчетом, в среднем через 100-150 км в зависимости также от рельефа местности. Промежуточные нефтеперекачивающие станции не имеют, как правило, резервуаров и подпорных насосов, и перекачка нефти по магистральному нефтепроводу производится по схеме «из насоса в насос», т. е. из насосов предыдущей в насосы последующей станции, и так в пределах эксплуатационного участка, включающего от 3 до 4 перегонов между насосными станциями (т. е. на протяжении 300-500 км).

Особенности проектирования линейной части магистрального нефтепровода

... нефти по годам 3 /ч,w ,м/сDо, ммDн, мм110196,7592,61177102012201420 н можно также определять по табл.3.3. Таблица 3.3 Параметры магистральных нефтепроводов ... данных Из задания на курсовой проект: Производительность трубопровода: G ... расчетную вязкость: ,м2/с. Определяем давление насыщенных паров нефти при температуре перекачки Па Результаты ... трассы можно разделить на 2 района: Приамурский (Амурская ...

В начале каждого эксплуатационного участка размещают нефтеперекачивающую станцию 13 с резервуарами и подпорными насосами.