МДК 02.02. ОРГАНИЗАЦИЯ ТРАНСПОРТИРОВКИ, ПРИЕМА, ХРАНЕНИЯ И ОТПУСКА НЕФТЕПРОДУКТОВ
Автомеханик
УРОК № 1
Группа: 3
Дата: 13.01.2022 г.
Преподаватель: Л.Н.Иванова
ТЕМА УРОКА: ВОДНЫЙ ТРАНСПОРТ
Цель: изучить водный транспорт при транспортировке нефти и нефтепродуктов.
Топливно-энергетический комплекс (ТЭК) является одной из основ экономики практически любого государства.
Между добычей и переработкой нефти и газа находится важное звено ТЭК - магистральные трубопроводы. По трубопроводам транспортируются: вода, нефть, нефтепродукты, газ, конденсаты, сыпучие материалы и т.д. Работа трубопроводной системы должна быть увязана и согласована с железнодорожным, речным и автомобильным транспортом. При больших массах транспортируемых нефтегрузов хранение их стало большой народнохозяйственной проблемой. Необходимость хранения нефти обусловлена неравномерностью ее потребления. Чем большее количество нефтепродуктов необходимо хранить, тем больше потери их от испарения и других причин. Только разветвленная сеть трубопроводов в четкой согласованности с другими видами транспорта позволяет хранить минимально необходимое количество нефтепродуктов.
Таким образом, транспорт и хранение нефти представляют собой одну из важнейших отраслей нефтяной промышленности.
На начальном этапе разработки нефтяных месторождений, как правило, добыча нефти происходит из фонтанирующих скважин практически без примеси воды. Однако на каждом месторождении наступает такой период, когда из пласта вместе с нефтью поступает вода сначала в малых, а затем все в больших количествах. Примерно две трети всей нефти добывается в обводненном состоянии. Пластовые воды, поступающие из скважин различных месторождений, могут значительно отличаться по химическому и бактериологическому составу. Наличие воды в нефти приводит к удорожанию транспорта в связи с возрастающими объемами транспортируемой жидкости и увеличением ее вязкости.
Современные комплексные нефтехимические комбинаты выпускают как различные высококачественные масла и топлива, так и новые виды химической продукции. Качество вырабатываемой продукции во многом зависит от качества исходного сырья, т. е. нефти. Наличие в нефти механических примесей (породы пласта) вызывает абразивный износ трубопроводов и нефтеперекачивающего оборудования.
Эти и другие причины указывают на необходимость подготовки нефти к транспортированию. От своевременной поставки нефтепродуктов зависит бесперебойная работа всех отраслей народного хозяйства.
Доставка и распределение нефтепродуктов осуществляется трубопроводным, водным, железнодорожным и автомобильным транспортом, а также сетью нефтебаз, газохранилищ, бензогазораздаточных станций.
Каждый вид транспорта используется в зависимости от развития соответствующих транспортных путей, от объема перевозок, характера нефтегрузов, от расположения нефтепромыслов, нефтеперерабатывающих заводов, нефтебаз и основных потребителей. При этом во всех случаях выбора вида транспорта преследуется цель: при минимальных затратах сократить сроки доставки и полностью исключить нерациональные перевозки.
При выборе вида транспорта во внимание принимаются как недостатки, так и преимущества данного вида. Известно, что удельные затраты тем меньше, чем больше мощность транспортной магистрали. Однако нельзя пренебрегать и такими факторами, как сезонность работы и расстояние перевозки. Например, водным транспортом, который дешевле железнодорожного, можно перевозить только в навигационный период, автомобильным в некоторых районах до наступления распутицы, а железнодорожным и трубопроводным практически круглый год. При перевозках на короткие расстояния достаточно экономично пользоваться автомобильным транспортом. В случае доставки нефтепродуктов на весьма большие расстояния, когда не удается, ограничиться одним видом транспорта приходится передавать нефтегруз с одного вида транспорта на другой.
В конце XVII века был изобретен двигатель внутреннего сгорания, после этого величайшего открытия весь мир попал в зависимость от нефти и ее продуктов переработки. С каждым годом эта зависимость растет все больше, так как из этого полезного ископаемого научились делать множество полезных вещей, начиная от бензина и заканчивая пищей. Вполне логично, что с ростом потребления выросли и объемы транспортировки нефтепродуктов. Сама по себе перевозка нефтепродуктов изменилась, если раньше основным транспортом для транспортировки был автомобиль, то сейчас огромные объемы прокачиваются и через нефтепроводы, используются поезда и танкеры. Происходит постепенное совершенствование способов доставки. С развитием технологии стоимость нефти упала, так как раньше затраты на перевозку были на порядок больше за счет несовершенства техники. Например, раньше использовались деревянные бочки и повозки, которые запрягались лошадьми, сейчас же используются, совершено другие технологии. Из-за такой разницы в цене, в те далекие времена России было не выгодно производить топливо, так как его себестоимость была выше цены керосина на западе.
Развитие способов морской транспортировки помогло решить эту проблему, цена упала. Следующий этап снижения цен пришелся на развитие железнодорожного транспорта. В 1878 году нефтепродукты стали перевозить в цистернах по железной дороге. С этого момента наступает эра относительно дешевого топлива в России.
В настоящее время любая транспортировка нефтепродуктов регулируется ГОСТом 1510-84. Так как речь идет о токсичных, взрывоопасных и пожароопасных веществах, то процессу доставки стоит подходить особенно осторожно. В ГОСТе можно найти информацию, о том какую тару нужно использовать для конкретного вида нефтепродуктов, как заполнять эту тару, какие меры предосторожности необходимо соблюдать при погрузке и разгрузке вещества, в каких условиях можно и нужно хранить продукт. Например, для разных сортов топлива разрешается перевозка только в металлических канистрах или бочках. При этом емкость не должна быть заполнена полностью, а только на 95%. Для таких веществ как масла, битум, различных смазок, то есть "вязких" субстанций разрешается использовать полимерную или стеклянную упаковку и в данном случае не существует ограничений по объему заполнения емкостей. И в данной ситуации существуют различные тонкости, такие как необходимость подогрева битума при разгрузке. Почти для любого вида нефтепродуктов существует свой тип емкости, как правило, в виде цистерны. Эта емкость должна соответствовать всем нормам ГОСТ.
Водным транспортом перевозят нефть, нефтепродукты и сжиженные газы.
Водный транспорт подразделяется на морской и речной. Он осуществляет перевозку нефти и нефтепродуктов как внутри страны, так и за ее пределами. На долю водного транспорта приходится около 13% от общего объема перевозок нефтегрузов.
По сравнению с железнодорожным, водный транспорт требует меньшего расхода топлива на единицу перевозок, характеризуется небольшой численностью обслуживающего персонал меньшими затратами металла на единицу грузоподъемности и небольшой собственной массой по отношению к массе перевозимого груза.
К преимуществам морского транспорта относятся низкая себестоимость перевозки нефти за счет использования судов большой грузоподъемности на дальние расстояния.
Речным транспортом доставляются нефтепродукты на многие нефтебазы, расположенные на реках.
К преимуществам речного транспорта относится высокая пропускная способность речных путей. Для отдельных районов речной транспорт является основным способом доставки нефтепродуктов.
К отрицательным свойствам речного транспорта можно отнести то, что на зимний период прекращаются речные перевозки. Это приводит к созданию межнавигационных запасов нефти в перевалочных пунктах или у потребителей. Приходится сооружать крупные резервуарные емкости на промыслах, НПЗ и водных нефтебазах для соответствующего накопления и длительного хранения' нефти.
К недостаткам речного транспорта также относятся несовпадения географического расположения сети с наполнением нефтяных грузопотоков, что удлиняет расстояние перевозки, и малая, скорость нефтеналивных судов по сравнению с другими видами транспорта.
Нефтеналивные суда подразделяют на морские (танкеры), речные, озерные и смешанного плавания, а также самоходные и несамоходные.
Самоходные (танкеры) имеют машинные отделения; несамоходные суда (баржи) передвигаются при помощи буксиров различной мощности.
Нефтеналивное судно характеризуется следующими показателями:
1) осадкой судна - глубиной, на которую погрузилось судно; осадку определяют по положению ватерлинии. Ватерлиния делит судно на-надводную и подводную части и называется порожней (легкой) ватерлинией, соответствующей порожнему судну; ватерлиния, соответствующая осадке судна с максимальным грузом, называется грузовой ватерлинией;
2) водоизмещением - равным массе воды, вытесненной груженым судном до грузовой ватерлинии (при суммарной массе судна и груза);
3) г рузоподъемностью - массой транспортируемого груза;
4) дедвейтом - полной массой груза, включающей транспортируемую массу и груз для собственных нужд (вода, топливо, багаж и продовольствие), который может быть принят судном без потери своей плавучести и остойчивости и при сохранении скорости хода;
5) остойчивостью - способностью судна не переворачиваться, а возвращаться в свое положение при крене, в которое оно приводится волной, ветром или неравномерной нагрузкой. Наклон судна в поперечном направлении, т.е. в сторону одного из его бортов, называется креном, а наклон в продольном направлении, т.е. в сторону носа или кормы - дифферентом;
6) непотопляемостью - способностью судна держаться на воде при пробоинах в корпусе. Она тем больше, чем больше в нем перегородок, разделяющих судно на отдельные герметичные отсеки. При отсутствии перегородок жидкий груз при крене или дифференте получает возможность перетекать в сторону наклона судна, увеличивая крен за пределы, обеспечивающие остойчивость, что в результате может привести к переворачиванию судна. Во избежание крена загрузку и выгрузку отсеков (танков) производят по определенной очередности.
Танкеры и баржи различаются как по грузоподъемности, так и по их конструкции. По конструктивной схеме нефтеналивное судно представляет собой стальной каркас (с поперечными и продольными связями), к которому крепится обшивка. В корпусе танкера различают три основные части среднюю, носовую, кормовую.
Средняя часть танкера в связи с пожарной безопасностью отделена от носа и кормы сдвоенными непроницаемыми переборками, образующими свободную полость, которая называется коффердамом. Коффердам заливают обычной водой, чтобы создать надежную изоляцию опасной зоны судна от других его частей. Средняя часть танкера при помощи непроницаемых перегородок разделена на отсеки (танки), в которые заливают нефтепродукт. Танки сообщаются между собой через специальные клинкеты, установленные в нижней части перегородок, которые открываются во время налива или выкачки нефтегруза. Управление клинкетами выведено на палубу судна.
Наличие отдельных отсеков повышает остойчивость танкера. При аварии с одним танком (пробоина или пожар) остальные танки остаются в защищенном состоянии.
Для выполнения операций по выкачке нефтегрузов, а также для внутренних перекачек, служит насосное (машинное) отделение, которое оборудовано грузовыми насосами. В носовой части имеются сухогрузный трюм для перевозки нефтепродуктов в таре и сухих грузов, а также отделение для хозяйственных грузов.
Налив и откачка нефтепродуктов, производится по системе трубопроводов, соединяющих машинное отделение с отсеками. При наливе следят, чтобы танки были залиты полностью во избежание самопроизвольного перемещения нефтепродуктов при перекачке танкера. Перемещение нефтепродукта при перекачке может вызвать большие гидравлические удары и вероятность нарушения прочности стенок. На корме размещены машинное отделение, топливные баки, жилые помещения.
Озерно-речные танкеры в отличие от морских имеют меньшую осадку (вследствие малых речных глубин), чем и объясняется их малая грузоподъемность (10-12 тыс.).
Танкеры не имеют возможности причаливать к 6epery и стоят в рейде. В этом случае нефтегрузы перегружают на лихтеры, грузоподъемность которых достигает 100т. Лихтеры бывают самоходные и несамоходные.
Для перевозки вязких нефтепродуктов баржи оборудованы подогревателями, причем пар для этих целей подается с буксира или специальных плавучих насосных станций.
В настоящее время применяют смешанные перевозки. Разновидность грузовых судов смешанного плавания - нефтерудовозы. Руду загружают в центральный трюм, а нефтепродукты заливают в бортовые цистерны - по четыре с каждого борта. У нефтерудовоза нет «холостых» пробегов, неизбежных для танкера или рудовоза. Так, в Швецию они доставляют нефть, а обратно возвращаются с рудой.
При перевозке нефтепродуктов по водным магистралям соблюдаются правила Министерства морского и речного флота. Этими правилами предусмотрены порядок подготовки судна к наливу, погрузочно-разгрузочных операций, условия перевозки при различных температурных режимах, требования к герметичности систем и другим мерам технической эксплуатации; установлен также порядок замера количества груза и оформления грузовых документов.
Домашнее задание.
1. Составить две схемы: речного транспорта и нефтеналивных судов (как они подразделяются).
2. Описать преимущества и недостатки речного и морского транспорта.
Ответ на домашнее задание
(в виде фотографий или документов Microsoft Word)
прислать на электронный адрес:
larisanikolaevna.epgl@yandex.ru