Характеристика трубопроводного транспорта

Оглавление

Введение 2

Классификация трубопроводов 3

Технология  работы 6

Создание  и развитие трубопроводного транспорта в России (СССР) 7

Функции крупнейших трубопроводов 9

Заключение 10

Список используемой литературы 11

Введение

Трубопровод — искусственное сооружение, предназначенное для транспортировки газообразных и жидких веществ, а также твёрдого топлива и иных твёрдых веществ в виде раствора под воздействием разницы давлений в поперечных сечениях трубы. Трубопроводы могут защищаться от разрушения из-за превышения давления предохранительными клапанами. С целью защиты от коррозии могут быть покрыты эмалями.

Трубопроводный транспорт  довольно необычен. Он не имеет транспортных средств, вернее, сама инфраструктура является транспортным средством. Движение груза осуществляют насосные станции. Трубопроводный транспорт дешевле  железнодорожного и водного, также  он не требует большого персонала.

Целью нашей работы является изучение трубопроводного транспорта и технологии его работы.

Классификация трубопроводов

Гидравлический  и пневматический транспорт контейнеров.

До недавнего времени  перемещение жидких, сыпучих и  газообразных материалов осуществлялось, как правило, железнодорожным, водным и автомобильным транспортом. Вместе с тем увеличивавшиеся с каждым годом объёмы перевозок указанных  материалов начали требовать не только дальнейшего развития и совершенствования  существующих транспортных систем, но и изыскания новых и эффективных  способов транспортирования грузов, отличающихся простотой и высокими экономическими показателями.

В связи с этим большое значение стали иметь исследовательские  и опытно-конструкторские работы в области трубопроводного транспорта контейнеров (ТТК). При этом исследуются  два вида ТТК: напорный и безнапорный. В первом случае контейнеры транспортируются по трубопроводу под действием напора воды (ГТТК). При безнапорном транспорте перемещение контейнеров осуществляется с помощью различного рода движителей или тяговых механизмов. 

Применение ТТК позволяет обеспечить полную сохранность перевозимого груза и комплексную механизацию, автоматизацию всего транспортного процесса. Системам ТТК присуща универсальность, что даёт возможность одинаково успешно перемещать сыпучие, жидкие и другие материалы.

ГТТК также обладает рядом несомненных  преимуществ. Так, при ГТТК происходит частичное или полное обезвешевание движущегося контейнера с грузом, что, в свою очередь, позволяет значительно снизить энергозатраты на перемещение груза и уменьшить износ трубопроводов. Немаловажное значение имеет и тот факт, что при использовании ГТТК полностью исключается применение различных тяговых или колёсных приспособлений.

Технологические трубопроводы.

К технологическим трубопроводам  относятся трубопроводы в пределах промышленных предприятий, по которым  транспортируется сырье, полуфабрикаты  и готовые продукты, пар, вода, топливо, реагенты и другие вещества, обеспечивающие ведение технологического процесса и эксплуатацию оборудования, а также  межзаводские трубопроводы, находящиеся  на балансе предприятия.

Технологические трубопроводы классифицируют по транспортируемому веществу, материалу  труб, рабочим параметрам, степени  агрессивности среды, месту расположения, категориям и группам.

1. По виду транспортируемой продукции:

• газопроводы;

• нефтепроводы;
• водопроводы;
• продуктопроводы;

2. По виду движения жидкостей:

• напорные трубопроводы;
• самотечные трубопроводы;

3. По виду сечения:

• трубопроводы круглого сечения;
• трубопроводы не круглого сечения;

4. По материалу:

• стальные;
• из цветных металлов и сплавов;
• чугунные;
• бетонные;
• неметаллические (полиэтиленовые, стеклянные и др.);

5. По условному давлению транспортируемого вещества:

• вакуумные (ниже 0.1 МПа);
• низкого давления (до 10 МПа);
• высокого давления (более 10 МПа);
• безнапорные;

6. По температуре транспортируемого вещества:

• холодные (температура ниже 0° С);
• нормальные  (от 1 до 45° С) ;
• горячие (от 46° С и выше);

7. По месторасположению:

• внутрицеховые;
• межцеховые;

Магистральный транспорт.

Магистральными называют трубопроводы, предназначенные для дальнего транспорта жидких, газообразных и твёрдых сыпучих  продуктов, от мест их добычи, получения, переработки (условная начальная точка  трубопровода) к местам потребления (условная конечная точка).

Наиболее широко трубопроводы используются для перекачки природных газов, нефти и нефтепродуктов, однако по трубопроводам перекачивают на большие  расстояния и воду, уголь в виде водных суспензий, расплавленную серу, инертные сыпучие материалы. На десятки  километров транспортируют по трубам минеральную воду, молоко и другие продукты.

Увеличение мировой добычи нефти  и газа в шельфах и акваториях океанов и морей потребовало  прокладки магистральных трубопроводов  под водой как с заглублением их в грунт, так и без заглубления. Такие трубопроводы называют морскими. Иногда магистральный трубопровод  имеет морскую и сухопутную часть. Такой трубопровод называют сухопутно-морским.

Для сокращения длины трубопровода при выборе направления трассы обычно стремятся придерживаться кратчайшей геодезической линии между начальными и конечными пунктами. Отклонения от генерального направления допускаются  только тогда, когда их целесообразность доказана техническими расчётами.

Хотя магистральный трубопровод  и представляет собой непрерывную  нитку, однако он имеет устройства, позволяющие отсекать отдельные  его участки в случае возникновения  аварийных ситуаций с целью ограничения  объёма потерь транспортируемого продукта и уменьшения ущерба, наносимого природе  при вытекании продукта из разрушенного участка.

На нефтепроводах устанавливают задвижки, а на газопроводах - краны. От их надёжности и безотказной работы зависит размер возможных потерь продукта при авариях, уровень вредного воздействия на окружающую среду.

Технология работы

Рассмотрим технологию работы на примере  нефтепровода.

Перекачивающие станции - самые  сложные комплексы сооружений нефтепровода.

Головная перекачивающая станция  предназначена для приёма нефти  с установок подготовки нефти  и перекачки её из ёмкости в  магистральный нефтепровод. В состав технологических сооружений входят: резервуарный парк, подпорная насосная станция, узел учёта нефти, магистральная насосная станция, узел регулирования давления, фильтры-грязеуловители, узлы с предохранительным устройством, а также технологические трубопроводы.

Промежуточные перекачивающие станции  размещают по трассе трубопровода согласно гидравлическому расчёту. Среднее  значение перегона между станциями  для первой очереди 100-200 км, а для  второй очереди 50-100 км. В составе  технологических сооружений промежуточных  станций отсутствуют резервуарный парк, подпорная насосная станция и узел учёта нефти.

На магистральных нефтепроводах  большой протяжённости предусмотрена  организация эксплуатационных участков протяжённостью от 400 до 600 км. В начале эксплуатационных участков располагают  нефтеперекачивающие станции, состав которых аналогичен головным станциям, однако резервуарные парки их имеют  меньшую вместимость.

Насосные станции оборудуют  насосами и сложным энергетическим хозяйством, мощность которого достигает  нескольких тысяч киловатт.

Через цепь последовательно расположенных  по трассе перекачивающих станций, нефтепродукт поступает на конечный пункт нефтепровода.

Создание и развитие трубопроводного транспорта в России (СССР)

Трубопроводный транспорт  России имеет более чем вековую  историю. У истоков создания трубопроводного  транспорта был Д.И. Менделеев, считавший, что только строительство трубопроводов  обеспечит надежную основу развития нефтяной промышленности и выведет  российскую нефть на мировой рынок.

Появление трубопроводного транспорта связано с промышленным освоением  нефтяных месторождений Баку и Грозного. В 60-е годы XIX столетия Бакинский район захлестывает нефтяной бум. Постоянные пожары, загрязнение жилых кварталов копотью и сажей заставили местные власти сосредоточить переработку нефти на удалении от города в так называемом Черном городе. Доставка нефти от промыслов к заводам Черного города осуществлялась в бочках и бурдюках на арбах.

С 70-х годов бурдюки были вытеснены  деревянными бочками емкостью 20-25 пудов. Этот способ доставки был чрезвычайно дорогим. Еще в 1863 году Д.И. Менделеев при посещении Баку рекомендовал построить трубопровод для перекачки нефти с промыслов на завод, что, по его мнению, позволило бы существенно сократить затраты на перевозку. Тогда предложение Дмитрия Ивановича Менделеева не было принято.

В 1877 году в Баку открылось отделение Строительной конторы инженера, предприимчивого организатора технического производства, Александра Вениаминовича Бари, а главным инженером конторы становится Владимир Григорьевич Шухов. Со своими многочисленными идеями по применению новых технических средств и технологий А.В. Бари и В.Г. Шухов знакомят главу компании "Братья Нобель" Людвига Нобеля, действовавшего на нефтяном рынке Баку очень активно.

Вскоре контора А.В. Бари получает подряд на строительство трубопровода от Балаханских промыслов к заводу Л. Нобеля в Черном городе, пропускной способностью 80 тысяч пудов нефти в сутки. После подписания контракта 25-летний В.Г. Шухов получает полную свободу действий по проектированию и строительству этого трубопровода. Ему предстояло впервые в России спроектировать полный комплекс сооружений трубопровода и воплотить проект в жизнь.

Поездка В.Г. Шухова в Америку накануне прибытия в Баку, безусловно, оказала влияние на эту работу. Ведь американцы практически осуществили идею Д.И. Менделеева, считавшего, что "необходимо, и даже крайне, проложить трубы и по ним вести сырую нефть до морских судов или до заводов, расположенных на море". Несколько позже Д.И. Менделеев писал по этому поводу: "Американцы будто подслушали: и трубы завели, и заводы учредили не подле колодцев, а там, где рынки, и сбыт, и торговые пути".

Трубопровод был построен, и 1878 год  вошел в историю как год  строительства первого промыслового нефтепровода в России, а сам трубопровод  явился родоначальником гигантской сети магистральных трубопроводов, эксплуатирующейся в настоящее  время.

Одновременно со строительством промысловых  трубопроводов обсуждается вопрос о дальнем транспорте нефти и нефтепродуктов по трубопроводам, поскольку с увеличением нефтедобычи в Баку все чаще и чаще возникали проблемы с отправкой нефти и керосина в другие районы России. Идея трубопровода постоянно обсуждалась среди прогрессивных ученых и политиков.

К концу 1914 года общая протяженность нефте и продуктопроводов в России составляла 1278,7 км. Для сравнения: в США общая протяженность трубопроводов составляла 14,000 км, в том числе магистральных 7,000 км. Уровень развития трубопроводного транспорта был явно не в пользу России, хотя уровень технической оснащенности был примерно одинаков.

С 1941 года нефтяная промышленность страны перестраивалась на военный лад. Фронт и тыл надо было обеспечить горючим, для этого следовало: во-первых, всемерно увеличить добычу нефти в старых нефтяных районах; во-вторых, резко повысить добычу нефти в новых нефтяных районах и, прежде всего, между Волгой и Уралом, а также на востоке.

Особое место в истории трубопроводного  транспорта занимает прокладка бензопровода по дну Ладожского озера. Этот трубопровод  помог ленинградцам выдержать блокаду. Проект был подготовлен в сжатые сроки, поэтому многие узлы и элементы строили по эскизам. Он был сооружен за 43 дня - с 5 мая по 16 июня 1942 года. Ежедневно  трубопровод подавал 400-600 тонн топлива  в Ленинград. Бензопровод проработал без аварий более двадцати месяцев  и отключен после снятия блокады.

После войны интенсивный рост объемов  нефтедобычи в районе между Волгой и Уралом и в новых районах  требовал быстрейшего развития транспортных коммуникаций. Строятся новые нефтепроводы.

К 1990 году изменившаяся политическая жизнь и экономические перемены привели к остановке строительства  новых магистралей. В конце 1991 года с политической карты мира исчезает СССР. Пятнадцать новых государств разделили между собой общее  имущество, в том числе и нефтепроводы. Единая нефтепроводная система осталась только в России. В некоторых странах - лишь часть магистральных нефтепроводов. Другие страны осуществляют транзит  российской нефти.

Происходит полная реорганизация  нефтяной промышленности и в России. 1992 год считается началом эпохи трубопроводного транспорта новой России.

Функции крупнейших трубопроводов

Балтийская трубопроводная система (БТС) — система магистральных нефтепроводов, связывающая месторождения нефти Тимано-Печорского, Западно-Сибирского и Урало-Поволжского районов с морским портом Приморск. Проектная мощность нефтепровода — 74 млн тонн нефти в год.

Нефтепровод Баку – Тбилиси  – Джейхан – трубопровод, предназначенный  для транспортировки каспийской  нефти к турецкому порту Джейхан.

Набукко - проектируемый магистральный газопровод протяженностью 3300 км из Туркмении и Азербайджана в страны ЕС, прежде всего Австрию и Германию. Проектная мощность — 26-32 млрд кубометров газа в год. 

Ямал — Европа — российский магистральный экспортный газопровод, построенный предприятием Ленгазспецстрой. Соединяет газовые месторождения севера Западной Сибири с конечными потребителями в Западной Европе. Проходит через территорию Белоруссии и Польши.

«Нефтепровод Баку — Супса» был пущен в эксплуатацию 17 апреля 1999 года. Трубопровод был построен в рамках контракта на разработку месторождений Азери-Чираг-Гюнешли.

Трубопровод Баку-Супса предназначен для транспортировки нефти с  месторождения «Чираг» в рамках Соглашения о разделе продукции, подписанного 20 сентября 1994 г. между  ГНКАР и группой иностранных  компаний во главе с ВР.

Нефтепровод Грозный — Туапсе — первый крупный российский магистральный нефтепровод из труб среднего диаметра. Построен в 1927—1928 годах для транспортировки нефти из грозненского района нефтедобычи к побережью Чёрного моря в порт Туапсе. 

Заключение

Трубопроводные системы  являются основой системы обеспечения  населения, производства и сельского  хозяйства жизненно важными продуктами: чистым воздухом, питьевой и технологической  водой, газом, нефтепродуктами. Они  также отводят многочисленные отходы (бытовые и производственные стоки, загрязненный воздух, дымовые газы, мусор и твердые отходы).

Трубопроводные конструкции  и системы находят широкое  применение практически во всех отраслях народного хозяйства. Трубопроводный транспорт обладает низкой себестоимостью, непрерывностью процесса перекачки, возможностью повсеместной укладки и т.д..

Необходимо постоянное совершенствование  методов проектирования, строительства  и эксплуатации трубопроводов с  целью повышения их надёжности и  эффективности, снижения энергозатрат на перекачку, затрат материальных и  трудовых ресурсов на сооружение, сокращения времени строительства, увеличение срока службы без капитального ремонта (на данный момент срок эксплуатации трубопроводного  транспорта составляет приблизительно 20 лет), уменьшения или полного устранения вредного воздействия на природу, её растительный и животный мир.

Список используемой литературы

1. Абузова Ф. Ф., Алиев Р. А., Новосёлов В. Ф. и др. Техника  и технология транспорта и  хранения нефти и газа. М.: 1992.

2. Бородавкин П.П. Подземные магистральные  трубопроводы. М.: 1982.

3. Борисенко Т. М. Повышение  эффективности трубопроводного  транспорта. М.: 1983.

4. Олейник А. Я., Карасик В.  М., Криль С. И. и др. Гидравлический  трубопроводный транспорт контейнеров.  Киев: 1983.

5. Битюков В. К., Колодежнов В.  Н. Пневматические конвейеры.  Воронеж: 1984.

6. Бычков В. Е., Данильченко И.  Г., Пирогов Ю.Н. Газопроводы для  транспорта и хранения нефтепродуктов. М.: 1992.

7. Белов И. А., Булев Н. И., Гиневский  А. С. Введение в аэрогидродинамику  контейнерного трубопроводного  транспорта. М.: 1986.