Размещено на http://www.Allbest.Ru/

Размещено на http://www.Allbest.Ru/

Размещено на http://www.Allbest.Ru/

Министерство науки и высшего образования РФ

Российский государственный университет нефти и газа

Национальный исследовательский университет имени И.М. Губкина

Факультет гуманитарного образования

Кафедра истории

Реферат

на тему:

Эволюция технологий транспортировки нефти

Выполнили Тена М.Е., Ефанов И.Н.

студенты группы АИ-19-2

Руководитель: Тараданова Т.М.

Москва, 2019

Оглавление

• Введение
• 1. Транспортировка нефти в древности
• 2. Развитие технологий перевозки нефти
• Использование нефти в 18-20 вв.
• Технологии транспортировки нефти в 18-20 вв.
• 3. Современность
• Перевозка нефти по воде
• Железнодорожный транспорт
• Трубопроводы
• Транспортировка нефти на автомобилях
• Смешанная транспортировка
• 4. Экологические проблемы и риски, связанные с транспортировкой нефти
• Разлив на суше
• Разлив на море
• Пожар
• Подведение итогов
• Литература

Введение

Нефть используется человечеством с доисторических времен. С течением времени развиваются технологии её переработки, нефть становится все в большей степени необходима человечеству. Чем сильнее развиваются технологии человечества, тем больше нефти нужно. Вследствие этого возникает необходимость в развитии технологий транспортировки нефти, историю которых мы рассмотрим в этом докладе. Чтобы прогрессировать необходимо помнить своё прошлое. Забывший прошлое подобен человеку, блуждающему в лесу и забывшему дорогу назад. В докладе мы рассмотрим ключевые исторические вехи развития средств транспортировки нефти и газа с древнейших времён и до наших дней. Очевидно, что в древности нефть использовалась меньше, чем в наши времена, вследствие чего, не нуждалась в транспортной инфраструктуре. В наше же время нефть называют “черным золотом”, настолько она ценна для человечества. Все достижения современного мира построены на ней, не побоюсь сказать, что без нефти, мы вернемся назад в средние века. В реферате мы использовали интернет - ресурсы, созданные нефтяниками для нефтяников, в них развитие транспорта в нефтегазовой отрасли показано максимально развернуто и подробно

1. Транспортировка нефти в древности

Известно, что в античности нефть использовалась в небольших масштабах: например, нефть являлась компонентом “греческого огня” и его аналога, созданного в Китае, битум использовался в строительстве, а жидкая нефть - для освещения, но потребности в нефти тех времён были невелики и в полной мере удовлетворялись примитивными способами транспортировки: нефть перевозили в различных сосудах на телегах или по воде.

Привет из прошлого

17 октября 1895 г. в газете «Санкт-Петербургские ведомости» была опубликована статья о том, что в Сальском округе при проведении железной дороги были найдены 16 древних сосудов с острым дном и небольшим горлышком. Кувшины оказались заполнены “черным смолистым веществом”. Впоследствии было установлено, что обнаруженные кувшины относятся к IX-X векам и были изготовлены в Причерноморье. Анализ их содержимого показал, что в них находится нефть, окислившаяся вследствие своей древности, близкая по своему составу к нефтям Керченского п-ва.

2. Развитие технологий перевозки нефти

В конце XVIII века на нефтяных промыслах нефть транспортировалась к пунктам ее перевозки по деревянным желобам и земляным канавам.

Перевозка нефти к потребителям осуществлялась в бурдюках и деревянных бочках. Нефтепродукты перевозились на конных повозках или по воде на баржах. В Соединенных Штатах Америки использовались специально обработанные бочки от виски. Естественно, транспортировка была не только медленной и неэффективной, но и очень дорогой. Во избежание таких затрат начали производить простые деревянные трубы, по которым нефть направлялась к железнодорожным станциям. С ростом спроса на нефть начали строить железные, а затем и стальные трубопроводы для ускорения процесса.

Братья Нобель построили первый в России 10-километровый нефтепровод производительностью 1280 тонн сутки от Балахнинских промыслов до керосинового завода в Черном городе. Он первыми предложили заменить деревянные баржи для бочечных перевозок нефтепродуктов по Волге на металлические наливные. Впервые в мире по чертежам братьев Нобель было построено нефтеналивное металлическое судно грузоподъемностью 240 тонн.

Использование нефти в XVIII-XX вв.

До XVIII века нефть преимущественно использовалась в натуральном, то есть не переработанном и неочищенном виде. Отдельные сведения о дистилляции нефти начинаются с X века н.э., однако широкого применения продукты дистилляции не находили.

В 1746 году рудознатец Ф.С. Прядунов построил нефтеперегонный завод на реке Ухте на естественном источнике нефти. Однако удалённость от цивилизации затруднила работу завода, который не смог обеспечить прибыльность и четверть века спустя был заброшен. В 1823 году крепостные крестьяне братья Дубинины построили нефтеперегонный куб на Северном Кавказе, в городе Моздок. Это предприятие проработало более 20 лет, поставляя несколько сот пудов продуктов перегонки нефти в год для аптечных и осветительных целей. В 1857 Василий Кокорев в Сураханах близ Баку построил нефтеперегонный завод начальной мощностью 100 тыс. пудов керосина в год. С этого момента начинается бурное развитие керосинового промысла, потянувшее за собой нефтедобычу. К концу 19 века в России производили уже около 100 млн. пудов керосина в год.

Преимущественное использование переработанной нефти началось только во 2-й половине XIX века, чему способствовал возникший в это время новый способ добычи нефти с помощью буровых скважин вместо колодцев. Первая в мире добыча нефти из буровой скважины состоялась в 1848 году на Биби-Эйбатском месторождении вблизи Баку

Технологии транспортировки нефти в XVIII XX вв.

В этот исторический период нефть перевозилась, в основном, на лошадях или с использованием земляных желобов. К концу этого периода начали появляться железные дороги, что стало важной вехой на пути к современному состоянию отрасли.

технология транспортировка нефть экологический риск

3. Современность

Удобным транспортом для перевозки нефти и топлива являются морские и речные танкеры. Речные авиаперевозки, в сравнении с железнодорожными, снижают затраты на 10-15%, и на 40% в сравнении с автомобильными.

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 супертанкер. Для таких гигантов нужны глубоководные порты. Танкеры классифицируются по их дедвейт ному тоннажу (dwt).

Железнодорожный транспорт

Нефть также можно перевозить на длинных грузовых поездах, оборудованных специальными автоцистернами, а железнодорожный транспорт чаще всего используется в районах без трубопроводов. В отличие от нефтяных танкеров, которые могут вместить значительное количество сырой нефти в небольшом количестве резервуаров, железнодорожные вагоны могут перевозить только необходимое большое количество нефти в нескольких вагонах. После извлечения нефть загружается в эти вагоны и перемещается по существующим путям на нефтеперерабатывающий завод. Железная дорога является достаточно экономичным способом перемещения нефти.

Трубопроводы

Трубопроводы -- это системы крупных транспортных труб, как правило, подземных, которые служат для транспортировки нефти и природного газа в пределах обширных распределительных сетей. Эти линии различаются по диаметру в зависимости от их использования и, как правило, расположены под землей.

Транспортировка нефти на автомобилях

Все регионы страны охватывает сеть автомобильных дорог. Однако из-за ограничения грузоподъемности автомобилей у этой формы транспорта очень высокая себестоимость. Поэтому автомобильные перевозки используются лишь на короткие расстояния. Автомобили чаще всего используются для перемещения нефтепродуктов, таких как бензин, в распределительные пункты, например, автозаправочные станции. Однако, грузовые автомобили могут использоваться более свободно, поскольку им для осуществления перевозки нужна только автотрасса.

Смешанная транспортировка

Очень часто конечный потребитель расположен достаточно далеко от мест добычи и транспортировки. Как правило, в таких случаях не удается организовать «прямые поставки» и приходится передавать нефтяные грузы с одного вида транспорта на другой. Перемещение грузов несколькими видами транспорта называется смешанными перевозками. Например, нефтепродукты с нефтеперерабатывающего завода могут перевозиться морем с помощью танкеров. Затем в устье реки их перекачивают в баржу, плывущую на головную станцию нефтепродуктопровода, по которому транспортируются на распределительные нефтебазы. Оттуда через железные дороги они будут распределены по мелким нефтебазам, которые с помощью бензовозов переправят их конечным потребителям. Чаще всего встречается сочетание трубопроводного с железнодорожным транспортом, на долю которых приходится более 80% перевозок.

4. Экологические проблемы и риски, связанные с транспортировкой нефти

Когда человек научился добывать нефть он совсем не задумывался о том, что таит в себе ее интенсивная добыча. Тогда люди стремились добыть как можно больше этого природного богатства. Каждую минуту в мире добываются тысячи тонн нефти. При этом человечество даже не задумываются о ближайшем будущем нашей планеты. Поначалу казалось, что нефть приносит людям только пользу и выгоду, но оказалось, что ее использование несет не только их. Люди, начав добывать нефть, не понимая огромной опасности этого промысла, стали загрязнять планету и убивать природу. Закрывая глаза на разрушение природы, люди не замечают всей сложности ее восстановления. При добыче нефти выжигается большая территория лесов, что ведет к необратимым последствиям. Мало того, экологи выявляют еще одну огромную проблему, возникающую из-за добычи нефти -- глобальное потепление. Слишком большое количество углекислого газа в атмосфере приведет к изменению климата.

Разлив на суше

Попавшая на сушу нефть спускается во внутренние её слои под действием гравитации, а также расползается вширь под влиянием капиллярных и поверхностных сил.

Скорость такого распространения зависит от свойств нефтепродукта, состава грунта и соотношений в нем воды, воздуха и нефти. Главным при этом является тип нефтепродукта, его количество и характер нефтяного загрязнения. Чем меньше доля нефтепродукта, тем сложнее ему мигрировать в грунте. В ходе описанных выше естественных процессов нефтенасыщенность грунта (если нет дополнительных поступлений нефти) постепенно падает. При концентрации в грунте на уровне 10-ти - 12-ти процентов (так называемый остаточный уровень насыщения) миграция в нем нефти прекращается. Также движение вглубь останавливается в момент, когда нефтепродукты опускаются до уровня грунтовых вод. На этом уровне она начинает двигаться в сторону уклона таких вод, распространяясь по их течению.

На горизонтальное распространение нефтяного заражения сильно влияет проницаемость грунта и его пористость. К примеру, песок и гравий для миграции нефтепродуктов благоприятны, а глинистые и заиленные почвы - нет. В горных породах загрязнение распространяется, как правило, по трещинам.

Выживаемость флоры на загрязненных нефтепродуктами почвах находится в прямой зависимости от глубины залегания её корней. Загрязнения такого рода нарушают почвенную структуру, меняет ее физические и химические параметры, такие, как водопроницаемость и баланс углерода и азота, что вызывает резкое ухудшение азотного режима, вследствие чего нарушается питание корней растений.

Изначально первичное слабое нефтяное загрязнение почвы уменьшает количество находящихся в ней микроорганизмов, однако, со временем (примерно через полгода) их численность восстанавливается. Все это время микроорганизмы используют нефтяные компоненты в качестве источника пищи. Однако такой интенсивный рост бактерий приводит к обеднению почвы (снижению уровня концентрации соединений азота и фосфора). Если учесть тот факт, что загрязненная нефтью почва и так бедна азотом, то со временем это может стать лимитирующим фактором.

Чтобы предотвратить появление нефтяных почвенных загрязнений, на стадии проекта на объектах нефтепромысла обязательно предусматривают:

- полную герметичность систем сбора, сепарирования и подготовки нефти;

- автоматизацию отключения скважин при их прорыве промывке с помощью специальных отсекателей;

- усиленной изолирование магистральных трубопроводов;

- стопроцентное просвечивание всех стыков на переходах через преграды искусственного и естественного характера;

- применение бессточных канализационных, ливневых и фекальных систем;

- максимальную полноту использования промысловых и пластовых сточных вод, с целью их закачивания в нефтеносные пласты для поддержания в них необходимого уровня давления;

- внутреннюю антикоррозионную защиту трубопроводов, посредством которых перекачивается пластовая вода.

Разлив на море

Агентство США по Охране окружающей среды (US Environmental Protection Agency) следующим образом описывает эффект разлива нефти. Через 10 минут после того, как в воде оказалась одна тонна нефти, образуется нефтяное пятно, толщина которого составляет 10 мм. С течением времени толщина пленки уменьшается (до менее 1 миллиметра), в то время как пятно расширяется. Одна тонна нефти способна покрыть площадь до 12 квадратных километров. Дальнейшие изменения происходят под воздействием ветра, волн и погоды. Обычно пятно дрейфует по воле ветра, постепенно распадаясь на более мелкие пятна, которые способны удаляться на значительные расстояния от места разлива. Сильные ветры и штормы ускоряют процесс дисперсии пленки.

Международная Ассоциация нефтяной индустрии по сохранению окружающей среды (International Petroleum Industry Environmental Conservation Association) указывает, что во время катастроф не происходит одномоментной массовой гибели рыб, пресмыкающихся, животных и растений. Однако в средне- и долгосрочной перспективе влияние разливов нефти крайне негативно. Разлив тяжелее всего бьет по организмам, обитающим в прибрежной зоне, особенно обитающим на дне или на поверхности.

Птицы, которые большую часть жизни проводят на воде, наиболее уязвимы к разливам нефти на поверхности водоемов. Внешнее загрязнение нефтью разрушает оперение, спутывает перья, вызывает раздражение глаз. Гибель является результатом воздействия холодной воды. Разливы нефти от средних до крупных вызывают обычно гибель 5 тысяч птиц. Очень чувствительны к воздействию нефти яйца птиц. Небольшое количество некоторых типов нефти может оказаться достаточным для гибели в период инкубации.

Разливы нефти приводят к гибели морских млекопитающих. Морские выдры, полярные медведи, тюлени, новорожденные морские котики (которые выделяются наличием меха) погибают наиболее часто. Загрязненный нефтью мех начинает запутываться и теряет способность удерживать тепло и воду. Нефть, влияя на жировой слой тюленей и китообразных, усиливает расход тепла. Кроме того, нефть может вызвать раздражение кожи, глаз и препятствовать нормальной способности к плаванию.

Попавшая в организм нефть может вызвать желудочно-кишечные кровотечения, почечную недостаточность, интоксикацию печени, нарушение кровяного давления. Пары от испарений нефти ведут к проблемам органов дыхания у млекопитающих, которые находятся около или в непосредственной близости с большими разливами нефти.

Рыбы подвергаются воздействию разливов нефти в воде при употреблении загрязненной пищи и воды, а также при соприкосновении с нефтью во время движения икры. Гибель рыбы, исключая молодь, происходит обычно при серьезных разливах нефти. Однако сырая нефть и нефтепродукты отличаются разнообразием токсичного воздействия на разные виды рыб. Концентрация 0,5 миллионной доли или менее нефти в воде способна привести к гибели форели. Почти летальный эффект нефть оказывает на сердце, изменяет дыхание, увеличивает печень, замедляет рост, разрушает плавники, приводит к различным биологическим и клеточным изменениям, влияет на поведение.

Пожар

а) малыми величинами нижних концентрационных пределов распространения пламени (0,7-0,8% в зависимости от состава того или иного продукта);

б) возможностью образования взрывоопасных смесей при утечке этих продуктов из емкостей;

в) большей плотностью пожароопасных продуктов по отношению к воздуху, в результате чего взрывоопасное облако локализуется у поверхности земли.

В зависимости от физико-химических свойств ЛВЖ и ГЖ, условий использования, хранения и транспортировки в результате аварий могут возникать пожароопасные ситуации четырех основных типов, отличающиеся друг от друга характером воздействия поражающих факторов, организацией и технологией локализации и ликвидации пожаров проливов нефти и нефтепродуктов.

Пожароопасная ситуация первого типа - ситуация, возникающая в случае мгновенной разгерметизации (например, в результате взрыва) емкостей, резервуаров или технологического оборудования, связанного с обращением ЛВЖ и ГЖ. При данной чрезвычайной ситуации образуется первичное парогазовое или аэрозольное облако с высокой концентрацией вещества в воздухе (аэрозоля). Пролива жидкой фазы, как правило, при этом не происходит. Пролив горючей жидкости быстро испаряется за счет тепла окружающей среды (в течение нескольких минут). Пожароопасная ситуация первого типа является наиболее опасной как с точки зрения интенсивности воздействия поражающих факторов, так и с точки зрения трудности быстрого реагирования на данную ситуацию органов управления и сил пожарной охраны для предотвращения или снижения потерь.

Пожароопасная ситуация второго типа - ситуация, возникающая при аварийных проливах нефти и нефтепродуктов на пожароопасных объектах. При разгерметизации емкостей или технологического оборудования, связанных с обращением ЛВЖ и ГЖ, происходит мгновенное испарение жидкости с образованием первичного облака паров, а часть горючих жидкостей выливается на площадку обвалования или на подстилающую поверхность. При этом горючая жидкость постепенно испаряется за счет тепла окружающей среды, создавая вторичное облако паров. В зависимости от времени года, метеоусловий, характера и геометрических размеров пролива время испарения может составить от десятков минут до нескольких суток.

Пожароопасная ситуация второго типа характеризуется ингаляционным поражающим действием (кратковременно) первичного облака паров и существованием более продолжительное время (часы и сутки) вторичного облака с пожаро-взрывоопасными концентрациями паров.

Кроме того, проливы нефти и нефтепродуктов могут загрязнять грунт и воду. Пожароопасная ситуация указанного типа также очень опасна для людей, но в отличие от ситуации первого типа позволяет по времени привлечь достаточное количество сил и средств для эффективной локализации и ликвидации пожара.

Пожароопасная ситуация третьего типа - ситуация, возникающая при крупных авариях на пожароопасных объектах в результате больших проливов в обвалование или на подстилающую поверхность нефти и нефтепродуктов. При испарении пролитого продукта образуется только вторичное облако паров вещества с горючими концентрациями, которое при благоприятных метеоусловиях может распространиться на значительные расстояния от места аварии.

Пожароопасная ситуация четвертого типа - ситуация, возникающая при крупных авариях на пожароопасных объектах в результате аварийного выброса (пролива) значительного количества нефти и нефтепродуктов, в связи с чем может произойти загрязнение местности (грунта, воды) с опасными последствиями для флоры и фауны. Вторичного облака паров с поражающими концентрациями при этом не образуется, но длительное пребывание на зараженной территории без средств индивидуальной защиты органов дыхания при определенных метеоусловиях может привести к ингаляционному отравлению.

При пожароопасной ситуации четвертого типа опасность поражения людей может быть сведена к минимуму, поскольку зона заражения при этом, как правило, невелика и может быть быстро локализована, если своевременно провести работы по локализации и ликвидации последствий аварии.

Подведение итогов

Эволюцию средств транспортировки нефти невозможно представить себе отдельно от прогресса иных отраслей. “Спрос рождает предложение” - слова, касающиеся в том числе, и рассматриваемой в докладе темы. Так, вследствие индустриализации, с появлением железных дорог, появилась возможность транспортировать горючее с их использованием. После появления автомобилей - на них. В докладе мы постарались рассмотреть историю развития наиболее популярных способов доставки “черного золота” к потребителю. В этом процессе задействованы, в общем-то, все существующие виды транспорта, но некоторые, например, авиация применяются редко, ввиду низкой рентабельности.

Литература

1. Российский энциклопедический словарь. М.: Научное издание «Большая Российская энциклопедия», 2007.

2. Вайшток, С.М. Трубопроводный транспорт нефти / С.М. Вайшток, В.В. Новоселов, А.Д. Прохоров; под общ. ред. С.М. Вайштока - М.: Недра-Бизнецентр, 2008. -621с.

3. Дюнин, В.И. Движение флюидов: происхождение нефти и формирование месторождений углеродов / В.И. Дюнин, А.В. Корзун - М.: Научный мир, 2006.-288 с.

4. Хисматуллина А.М. Актуальные проблемы и направления развития малых нефтяных компаний в Республике Татарстан / А.М. Хисматуллина, Д.В. Осипов // Вестник Казан. технол. ун-та- 2011. - Т. 14, №7. - С.137.

5. А.В. Смирнова - асс. каф. химической технологии переработки нефти и газа КНИТУ

Размещено на allbest.ru