Транспортировка энергоресурсов
| Мгау им. в. п. Горячкина |
| Реферат по основам энергетики, на тему: |
| “Транспортировка энергетических ресурсов” |
| Мартышкин Денис Дмитриевич |
| 11.11.2011 |
Оглавление:
1-Транспортировка нефти
2-Транспортировка природного газа
3-Транспортировка угля
4-Транспортировка ядерного топлива
5-Передача электроэнергии
6-Вывод
Транспортировка
нефти
С
ростом добычи увеличивались объемы
транспортировки
Ещё одним удобным способом транспортировки нефтепродуктов стал железнодорожный транспорт. В 1878 году, с целью удовлетворения стремительно растущего спроса на нефтепродукты, был издан указ о создании железнодорожной ветки Баку - Сураханы - Сабунчи длиной 20 км. Ее строительство было закончено 20 января 1880 года. Нефть впервые стали перевозить в специальных цистернах. География железнодорожных нефтеперевозок от мест добычи на нефтеперерабатывающие заводы, в хранилища или потребителям, привязана к так называемых нефтегазовым бассейнам. Некоторые железнодорожные направления - такие как Уральское, Нефте-Камское, Восточно-Сибирское, Бакинское, практически полностью загружены подвижными составами с грузами нефти и ГСМ. Объемы таких перевозок чрезвычайно велики: на настоящее время только по Азербайджанской железной дороге перевозят ежегодно до 14 млн. тонн нефти и нефтепродуктов. Более того, наблюдается рост объемов перевозок. Так в 2005 году ОАО "РЖД" доставило в Китай 9,3 млн тонн нефтепродуктов, в 2006 - 10,2 млн тонн. Пропускная способность границы позволяет РЖД поставить в 2007 году 15 млн тонн нефти и ГСМ в Китай. Общемировой объем железнодорожных нефтеперевозок возрастает каждый год на 3-4 %, а в России этот показатель достигает 6%.
Несмотря
на удобство железнодорожного способа
перевозки нефтепродуктов на большие
расстояния, нефтепродукты - такие как
бензин, ДТ, или сжиженный газ - на
небольшие расстояния до места реализации
оптимально доставлять автоцистернами.
Перевозка топлива таким
Большинство нефтепромыслов находится далеко от мест переработки или сбыта нефти, поэтому быстрая и экономичная доставка «черного золота» жизненно важна для процветания отрасли.
Самым дешевым и экологически безопасным способом транспортировки нефти являются нефтепроводы. Нефть в них движется со скоростью до 3 м/сек под воздействием разницы в давлении, создаваемой насосными станциями. Их устанавливают с интервалом в 70-150 километров в зависимости от рельефа трассы. На расстоянии в 10-30 километров в трубопроводах размещают задвижки, позволяющие перекрыть отдельные участки при аварии. Внутренний диаметр труб, как правило, составляет от 100 до 1400 миллиметров. Их делают из высокопластичных сталей, способных выдержать температурные, механические и химические воздействия. Постепенно все большую популярность обретают трубопроводы из армированного пластика. Они не подвержены коррозии и обладают практически неограниченным сроком эксплуатации.
Нефтепроводы бывают подземными и наземными. У обоих типов есть свои преимущества. Наземные нефтепроводы легче строить и эксплуатировать. В случае аварии значительно легче обнаружить и устранить повреждение на трубе, проведенной над землей. В то же время подземные нефтепроводы менее подвержены влиянию изменений погодных условий, что особенно важно для России, где разница зимних и летних температур в некоторых регионах не имеет аналогов в мире. Трубы можно проводить и по дну моря, но поскольку это сложно технически и требует больших затрат, большие пространства нефть пересекает при помощи танкеров, а подводные трубопроводы чаще используют для транспортировки нефти в пределах одного нефтедобывающего комплекса.
Различают три вида нефтепроводов. Промысловые, как понятно из названия, соединяют скважины с различными объектами на промыслах. Межпромысловые ведут от одного месторождения к другому, магистральному нефтепроводу или просто относительно удаленному промышленному объекту, находящемуся за пределами исходного нефтедобывающего комплекса. Магистральные нефтепроводы прокладывают для доставки нефти от месторождений до мест перевалки и потребления, к которым, в том числе, относятся нефтебазы, нефтеналивные терминалы, нефтеперерабатывающие заводы.
Теоретические
и практические основы строительства
нефтепроводов разработал знаменитый
инженер В.Г. Шухов, автор проекта
телевизионной башни на Шаболовке.
Под его руководством в 1879 году на
Апшеронском полуострове
Поскольку
применение трубопроводов экономически
выгодно, а работают они в любую
погоду и в любое время года,
это средство транспортировки нефти
действительно незаменимо – особенно
для России, с ее огромными территориями
и сезонными ограничениями на
использование водного
Удобным
транспортом для перевозки
Развитию
отрасли способствует модернизация
специализированной инфраструктуры. В
Ленинградской области по реке Неве
транспортируется около 5 млн тонн нефтепродуктов
в год. Строительство новых
Малотоннажные танкеры используются для специальных целей – в том числе для перевозок битумов; танкеры общего назначения, обладающие дедвейтом (общим весом грузов, которые принимает судно) в 16 500-24 999 тонн, применяются для перевозки нефтепродуктов; среднетоннажные танкеры (25 000-44 999 тонн) – для доставки как нефтепродуктов, так и нефти. Крупнотоннажными считаются танкеры дедвейтом более 45 000 тонн, и на них приходится основная нагрузка по транспортировке нефти морским путем. Для транспортировки нефти по речным артериям используют баржи дедвейтом 2 000 – 5 000 тонн. Первый в мире танкер, «наливной пароход» под именем «Зороастр», был построен в 1877 году по заказу «Товарищества братьев Нобель» на верфях шведского города Мотала. Пароход грузоподъемностью 15 тысяч пудов (около 250 тонн) использовался для доставки керосина наливом из Баку в Царицын (ныне Волгоград) и Астрахань. Современные танкеры – это гигантские суда. Впечатляющие размеры объясняются экономическим «эффектом масштаба». Стоимость перевозки одного барреля нефти на морских судах обратно пропорциональна их размерам. Кроме того, число членов экипажа большого и среднего танкера примерно одинаково. Поэтому корабли-гиганты значительно сокращают расходы компаний на транспортировку. Однако не все морские порты в состоянии принять у себя супер-танкер. Для таких гигантов нужны глубоководные порты. Так, например, большинство российских портов из-за ограничений по фарватеру не способно принимать танкеры с дедвейтом более 130-150 тысяч тонн.
Грузовые
помещения танкера разделены
несколькими поперечными и
Нефть и нефтепродукты загружают в танкеры с берега, а разгрузку ведут при помощи корабельных насосов и трубопроводов, проложенных в танках и вдоль палубы. Однако супертанкеры дедвейтом более 250 тысяч тонн, как правило, просто не могут зайти в порт, будучи полностью загруженными. Их заполняют с морских платформ и разгружают, перекачивая жидкое содержимое на танкеры меньшего размера.
Сегодня моря и океаны мира бороздят более 4000 танкеров. Большинство из них принадлежат независимым судоходным компаниям. Нефтяные корпорации заключают с ними договоры фрахтования, получая право на использование судна.
Рис.1: Крупнейшие нефтепроводы РФ
Рис.2: Крупнейшие нефтепроводы РФ и мира
Транспортировка
природного газа
Газ, поступающий из скважин, необходимо подготовить к транспортировке к конечному пользователю — химический завод, котельная, ТЭЦ, городские газовые сети. Необходимость подготовки газа вызвана присутствием в нём, кроме целевых компонентов (целевыми для различных потребителей являются разные компоненты), также и примесей, вызывающих затруднения при транспортировке либо применении. Так, пары воды, содержащейся в газе, при определённых условиях могут образовывать гидраты или, конденсируясь, скапливаться в различных местах (например, изгиб трубопровода), мешая продвижению газа; сероводород вызывает сильную коррозию газового оборудования (трубы, ёмкости теплообменников и т. д.). Помимо подготовки самого газа, необходимо подготовить и трубопровод. Широкое применение здесь находят азотные установки, которые применяются для создания инертной среды в трубопроводе.
Газ подготавливают
по различным схемам. Согласно одной
из них, в непосредственной близости
от месторождения сооружается
Если газ содержит в большом количестве гелий либо сероводород, то газ обрабатывают на газоперерабатывающем заводе, где выделяют гелий и серу. Эта схема реализована, например, на Оренбургском месторождении.
В настоящее
время основным видом транспорта
является трубопроводный. Газ под
давлением 75 атм прокачивается по
трубам диаметром до 1,4 м. По мере продвижения
газа по трубопроводу он теряет кинетическую
энергию, преодолевая силы трения как
между газом и стенкой трубы,
так и между слоями газа, которая
рассеивается в виде тепла. Поэтому
через определённые промежутки необходимо
сооружать компрессорные
Кроме трубопроводного
транспорта широко используют специальные
танкеры — газовозы. Это специальные
суда, на которых газ перевозится
в сжиженном состоянии в
Представляет
большой интерес перекачка газа
в сжиженном состоянии. В этом
случае, как и при транспорте нефти,
приходится иметь дело с практически
несжимаемой жидкостью. Поэтому
расход энергии на перекачку резко
снижается, а диаметр трубопровода
при этом же количестве транспортируемого
газа может быть выбран гораздо меньше.
Препятствиями
в использовании этого способа
перекачки природного газа
В 2004 г. международные поставки газа по трубопроводам составили 502 млрд м³, сжиженного газа — 178 млрд м³.
Также есть и другие технологии транспортировки газа, например с помощью железнодорожных цистерн. Газ сжижают таким же методом, как при транспортировке на специальных танкерах, и по железной дороге отправляют в конечные пункты.
Были так же
проекты использования
В экологическом
отношении природный газ
Рис.3:Газопроводы:
Россия-Европа
Транспортировка угля
Что касается транспорта
угля на дальнее расстояние, то в
настоящее время для этой цели
используется только железнодорожный
и водный транспорт. Подсчитано, что
при перевозке груза по железной
дороге при скорости 100 км/ч расход
энергии составляет около 0,12 кВтхч/(тxкм),
т. е. почти в 4 раза меньше по сравнению
с автомобильным транспортом
и более чем в 60 раз меньше по
сравнению с авиацией.
Действительно,
железнодорожный транспорт
В самом
деле, оплата за перевозку зависит
главным образом от массы
За последнее
время проявляется большой
Несмотря на
происходящие экономические изменения,
стоимость 1 тонны условного топлива
(тут) на угле в большинстве случаев
является самой низкой по сравнению
с мазутом и газом. Основная трудность
использования угля состоит в
высоком уровне выбросов от сжигания
угля — газообразных и твёрдых (зола).
В большинстве развитых стран, включая
Россию, действуют жёсткие требования
по уровню выбросов, допустимых при
сжигании угля. В странах ЕС используются
жёсткие штрафные санкции к ТЭЦ,
превышающим нормы (вплоть до 50 евро
за каждый выработанный МВт*ч электроэнергии).
Выходом из ситуации является использование
различных фильтров (например, электрофильтров)
в газоходах котлов, либо сжигание
угля в виде водоугольных суспензий
(Водоугольное топливо). В последнем
случае из-за более низкой температуры
горения угля существенно (до 70 %) снижаются
выбросы оксидов NOx (температурный NOx).
Зола, получаемая от сжигания угля, в
ряде случаев может быть использована
в строительной индустрии. Ещё в
СССР были разработаны ГОСТы, предусматривающие
добавку золы в шлакопортландцементы.
Трудностью использования золы является
то, что удаление золы происходит в
большинстве случаев путём
Транспортировка
ядерного топлива
Транспортировка радиоактивных веществ (РВ) и ядерных делящихся материалов (ЯДМ) - важный компонент ядерного топливного цикла.
Ежегодно в
мире транспортируется около 10 млн. упаковок
с радиоактивными веществами различного
вида. Обеспечение безопасности транспортирования
РВ, ЯДМ и изделий на их основе
имеет большое значение в связи
с наличием потенциального риска
нанесения ущерба людям, окружающей
среде и имуществу в процессе
их перевозки, выполнения погрузочно-разгрузочных
операций и промежуточного хранения.
Наличие такого риска обусловлено
возможностью аварии транспортного
или погрузочного средства, воздействием
на упаковки разрушающих механических
и тепловых нагрузок в процессе перевозки,
которые могут привести к рассеянию
РВ в окружающую среду, и облучением
персонала сверх установленных
норм при нарушениях правил безопасного
обращения с упаковками. Транспортировка
тысяч тонн высокорадиоактивного отработавшего
ядерного топлива требует больших
усилий для создания высочайшей технологической
культуры. Сегодня ответственность
за решение этой задачи очень велика,
так как авария не только на АЭС,
но и при перевозке грузов с
большой радиоактивностью может
повредить здоровью большого числа
людей, профессионально не имеющих
отношения к ядерной
Безопасность транспортировки имеет еще один важный аспект — межведомственный. Когда ОЯТ отправляется в путь, оно попадает во власть целого ряда организаций, некомпетентных в вопросах безопасности ядерной энергетики. И если для безопасности АЭС первостепенное значение имеет уровень подготовки операторов, то в случае транспортировки отработавшего топлива на первое место становятся выбор безопасного маршрута и тщательно продуманный график движения контейнерного поезда. Рис4: Основные типы вагоны для перевозки ядерного топлива
Транспортировка является связующим звеном производственной деятельности предприятий (АЭС, предприятия ЯТЦ, исследовательские ядерные центры, судовые установки гражданского и военного флотов и др.), осуществляющих обращение с радиоактивными материалами. Номенклатура перевозимых по территории России РВ чрезвычайно широка: ядерные делящиеся материалы, радиоактивные вещества, отработавшее ядерное топливо и радиоактивные отходы, свежее ядерное топливо, уран и плутоний в различных химических соединениях (различном физическом состоянии и с различной степенью обогащения по делящимся нуклидам), изотопные источники, и т. п. Их перевозка осуществляется наземным, водным и воздушным видом транспорта. В Табл. 17 приведены данные о типах вагонов- контейнеров и упаковках используемых при транспортировке ОЯТ. При выполнении операций, связанных с транспортированием РВ и ЯДМ, радиационную опасность представляют: ионизирующее излучение, создающее дозу облучения, превышающую значения, установленные нормами радиационной безопасности НРБ-99 для персонала категории А. Заметное влияние на потребность в уране может оказать технологический процесс обогащения. В настоящее время большинство существующих реакторов использует уран, обогащенный в результате диффузии газов. При диффузии газов некоторое количество U2ss попадает в отходы, хвосты.
Основные принципы обеспечения безопасности при транспортировании
При выполнении операций, связанных с транспортированием РВ и ЯДМ, радиационную опасность представляют:
• ионизирующее
излучение, создающее дозу
• радиоактивное загрязнение поверхностей ТУК, ТС, оборудования и других грузов, находящихся на транспортном средстве;
• РВ,
которые в аварийной ситуации
или при неисправности ТУК
могут попасть в окружающую
среду и создать уровни
Радиационная
безопасность при
• соблюдение
установленных требований и
• проведение
необходимого объема испытаний
ТУК в соответствии с
• контроль
радиационных характеристик
• контроль
технического состояния ТУК (
• соблюдение
норм загрузки и условий
• осуществление
дозиметрического и
• контроль
технического состояния и
• соблюдение
правил безопасности при

- Транспортирующие машины и оборудование
- Транспорт и связь
- Транспорт и связь в Республике Беларусь
- Транспорт и связь республики Башкортостан
- Транспорт Испании
- Транспорт Италии
- Транспорт как источник загрязнения окружающей среды
- Транспортирование строительных грузов
- Транспортирование товаров
- Транспортировка больных
- Транспортировка нефти и нефтепродуктов водным транспортом
- Транспортировка отходов
- Транспортировка убойных животных
- Транспортировка энергетических ресурсов