Современное состояние трубопроводной инфраструктуры

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство образования и науки Республики Казахстан

Казахстанско-немецкий университет

Факультет: Инженерно-экономический

Курсовая работа

Дисциплина: Логистические инфраструктуры транспортных систем

на тему:

«Современное состояние трубопроводной инфраструктуры»

Исполнитель

Чуркина А.

Специальность: Транспортная логистика

Руководитель

Тессман Г.

Алматы 2013



Содержание

Глоссарий

Введение

1. Характеристика трубопроводного транспорта

2. Трубопроводная инфраструктура

2.1 Насосные станции

2.2 Насосные установки

2.3 Классификация труб

2.4 Особенности обслуживания трубопроводов

3. Трубопроводная инфраструктура Казахстана

4. Показатели работы трубопроводного транспорта

4.1 Основные показатели работы трубопроводного транспорта

4.2 Преимущества трубопроводного транспорта

4.3 Недостатки трубопроводного транспорта

5. Глобальные трубопроводные проекты

6. Перспективы развития трубопроводной инфраструктуры

Заключение

Список использованных источников

Приложение



Глоссарий

Вязкость -- одно из явлений переноса, свойство текучих тел (жидкостей и газов) оказывать сопротивление перемещению одной их части относительно другой. В результате происходит рассеяние в виде тепла работы, затрачиваемой на это перемещение.

Запорная арматура -- вид трубопроводной арматуры, предназначенный для перекрытия потока среды. Она имеет наиболее широкое применение и составляет обычно около 80% от всего количества применяемых изделий.

Ингибитор -- вещество, замедляющее или предотвращающее течение какой-либо химической реакции: коррозии металла, старения полимеров, окисления топлива и смазочных масел, пищевых жиров и др.

Ирригационная система - система, которая включает в себя основной канал и отходящие от него отводные каналы, подающие воду на поля. Излишки воды поступают по основному каналу в реку.

Коллектор -- устройство, предназначенное для сбора газов или жидкостей из нескольких резервуаров в одну трубу.

Конденсат -- это жидкость, образующаяся при конденсации пара или газа.

Лупинг -- участок трубопровода, прокладываемый параллельно основному трубопроводу; подключается для увеличения пропускной способности последнего.

Нефтяной крекинг - высокотемпературная переработка нефти целью получения, как правило, продуктов меньшей молекулярной массы -- моторных топлив, смазочных масел и т. п., а также сырья для химической и нефтехимической промышленности.

Последовательная перекачка -- транспортировка разносортных нефтепродуктов и нефти с различными физико-химическими свойствами по одному магистральному трубопроводу последовательно (один продукт непосредственно за другим). Продукты поступают в трубопровод на головной станции из отдельных резервуаров и принимаются в резервуары на конечном пункте трассы отдельно один от другого так, чтобы жидкости не перемешивались.

Проектная пропускная способность магистрального трубопровода - способность магистрального трубопровода за определенный период времени транспортировать количество нефти и (или) нефтепродуктов (с учетом физических свойств нефти и (или) нефтепродуктов) в соответствии с проектной документацией.

Разгазирование (дегазация) -- это процесс выделения газа из нефти посредством изменения термодинамических условий. Разгазирование нефти при регулируемых условиях называется сепарацией, а газы, сопутствующие нефти и выделяющиеся из нее при сепарации, называют попутными ( или нефтепромысловыми) газами.

Рассол первичный -- подземный рассол, представляющий собой захороненные в процессе осадконакопления межкристальную (донную) рапу и другие иловые воды с минерализацией более 35 г/кг и метаморфизованные в течение геологического времени в результате процессов диагенеза и катагенеза.

Расчетная вязкость -- это экспериментально рассчитанный показатель вязкости для данных условий.

Резервуарный парк -- комплекс взаимосвязанных отдельных или групп резервуаров для хранения или накопления жидких продуктов.

Телемеханизация -- применение радиоэлектронных средств связи для управления производственными процессами на расстоянии.

Теплообменный аппарат -- устройство, в котором осуществляется теплообмен между двумя теплоносителями, имеющими различные температуры.

Технический коридор - территория, по которой проходит нефтепровод или система параллельно проложенных трубопроводов и коммуникаций, с частично совпадающими или соприкасающимися полосами отвода или охранными зонами.

Узел подключения нефтеперекачивающих станций -- место подключения устройств и сооружений на перекачивающей станции (на действующей или проектируемой организации трубопроводного транспорта), необходимых для подачи нефти из магистрального нефтепровода на завод или для приема нефтепродуктов в магистральный нефтепродуктопровод.

Узлы пуска и приема очистных устройств и разделителей при последовательной перекачке -- представляет собой комплексные устройства, предназначенные для очистки внутренней поверхности трубопроводов без остановки последовательной перекачки.

Экспликация технологического оборудования -- перечень технологического оборудования, включающий в себя блок схемы, чертежи и классификацию этого оборудования.



Введение

Отличительной чертой XXI века является стремительное установление и развитие международных коммуникаций. Интернациональные союзы государств основываются не в последнюю очередь на взаимоотношениях экспорта-импорта.

Одним из стратегически важных объектов международного обмена является минеральное сырье, например нефть и газ.

Как добыча, так и транспортировка такого специфического сырья требует особого подхода. Удобным и довольно дешевым решением является трубопроводный транспорт.

История использования трубопроводного транспорта начинается с древних времен. В Древнем Египте использовались гончарные, деревянные и даже металлические (медные и свинцовые) трубы для водоснабжения. В античном Риме сохранились акведуки для самотёчных водопроводных каналов через долины и овраги. При раскопках в Новгороде обнаружен водопровод из деревянных труб (время постройки конец 11 -- начало 12 вв.). Первые упоминания о газопроводах относятся к началу новой эры, когда для передачи природного газа в Китае применяли бамбуковые трубы. К концу 18 века в Европе для транспорта газа начали использоваться чугунные трубы. История развития трубопроводного транспорта тесно связана с развитием нефтяной и газовой промышленности. Так, первый в мире нефтепровод был построен в США в 1865 году, его длина составляла всего лишь 6 км. Диаметр самого первого магистрального нефтепровода, построенного в период с 1896 по 1906 гг. составлял в 200 мм., имел протяженность 883 км, 16 насосных станций и был предназначен для перекачки экспортного керосина из Баку в Батуми. Целесообразность такой постройки была доказана Д. И. Менделеевым еще в 1877 году, по инициативе которого данный трубопровод и был сооружен.

Эффективное функционирование трубопроводного транспорта обеспечивает сложная система управления и контроля. Специалистам, занятым в сфере обслуживания трубопроводного транспорта необходимо апеллировать знаниями в совершенно различных областях, начиная от правильного расчета экономических издержек при транспортировке сырья, заканчивая умением регулировать давление в насосных станциях для перемещения различных видов груза без ошибок.

Одной из уникальных особенностей трубопроводного транспорта является его гибкость в зависимости от сферы применения. Это могут быть как международные трубопроводные магистрали, предназначенные для транспортировки больших объемов сырья на дальние расстояния, так и внутрипроизводственные трубопроводные комплексы длиной всего 2-3 км, но от бесперебойной работы которых зависит функционирование всей производственной системы.

Сферы применения трубопроводного транспорта на этом не заканчиваются. Городские коммуникации (такие простые вещи как газ и вода в квартирах) обеспечиваются за счет проложенных в городе труб. Городские коммуникационные трубопроводные инфраструктуры заслуживают отдельного внимания и отдельно написанной курсовой работы.

На данный момент глобальная трубопроводная инфраструктура стремительно развивается. Целью данной курсовой работы является насколько это возможно четко сформировать основные понятия, характеризующие трубопроводный транспорт, его особенности, разобрать преимущества и недостатки в областях его применения.



1. Характеристика трубопроводного транспорта

трубопроводный транспорт насосный

Трубопроводный транспорт относится, в основном, к сухопутному виду транспорта. Трубопроводы предназначены только для транспортирования жидких и газообразных продуктов. Такой вид транспорта уникален: он работает круглые сутки по семь дней в неделю с перерывом только на смену перекачиваемых продуктов и техническое обслуживание.

Трубопроводы отличаются самой высокой долей постоянных издержек и самыми низкими переменными издержками. Уровень постоянных издержек высок, так как очень велики расходы на прокладку трубопроводов, на содержание полосы отчуждения, на строительство насосных станций и создание системы управления трубопроводом. Но то, что трубопроводы могут работать практически без участия человека, определяет низкий уровень переменных издержек. [1]

Явными недостатками трубопроводов являются отсутствие гибкости и ограниченность их использования транспортировкой только жидких, газообразных и растворимых веществ или суспензий.

Подвижной состав трубопровода можно квалифицировать следующим образом:

По значимости

- магистральные

- подводящие

- промысловые

- местные

- для передачи документации

По типу перекачиваемого груза

- нефтепроводы

- нефтепродуктопроводы

- газопроводы

- пульпопроводы

- водопроводы

- канализация

Магистральный трубопровод. Это целенаправленно развивающийся комплекс взаимосвязанных технологических объектов добычи, транспорта, хранения и распределения нефти, нефтепродуктов и проч. Такой комплекс включает в себя все сопроводительные потоки: информационный, финансовый, экономический, материальный и т.д. Также характеризуется большой протяженностью, высокой пропускной способностью и соединяет поставщика с потребителем. В основном магистральные трубопроводы предназначены для транспортировки нефти, нефтепродуктов, природного и попутного, естественного и искусственного углеводородных газов из районов их добычи, производства или хранения до мест потребления.

В состав магистральных нефтепроводов входят: линейные сооружения, головные и промежуточные перекачивающие и наливные насосные станции и резервуарные парки. В свою очередь линейные сооружения (рис. 1) включают: трубопровод (от места выхода с промысла подготовленной к дальнему транспорту товарной нефти) с ответвлениями и лупингами, запорной арматурой, переходами через естественные и искусственные препятствия, узлами подключения нефтеперекачивающих станций, узлами пуска и приема очистных устройств и разделителей при последовательной перекачке, установки электрохимической защиты трубопроводов от коррозии, линии и сооружения технологической связи, средства телемеханики трубопровода, линии электропередачи, предназначенные для обслуживания трубопроводов, и устройства электроснабжения и дистанционного управления запорной арматурой и установками электрохимической защиты трубопроводов; противопожарные средства, противоэрозионные и защитные сооружения трубопровода; емкости для хранения и разгазирования конденсата, земляные амбары для аварийного выпуска нефти, здания и сооружения линейной службы эксплуатации трубопроводов; постоянные дороги и вертолетные площадки, расположенные вдоль трассы трубопровода, и подъезды к ним, опознавательные и сигнальные знаки местонахождения трубопровода; пункты подогрева нефти, указатели и предупредительные знаки.

Рисунок 1 Линейные сооружения

Конечный пункт нефтепровода -- либо сырьевой парк нефтеперерабатывающего завода, либо перевалочная нефтебаза, обычно морская, откуда нефть танкерами перевозится к нефтеперерабатывающим заводам или экспортируется за границу. [2]

Подводящий трубопровод. Трубопровод, принадлежащий грузоотправителю, либо другим лицам, по которому производится транспортировка от системы измерений количества и показателей качества транспортируемого продукта до точки подключения к системе магистральных трубопроводов.

Промысловый трубопровод. Это система технологических трубопроводов для транспортирования нефти, конденсата, газа, воды на нефтяных, нефтегазовых, газоконденсатных и газовых месторождениях. Промысловые трубопроводы на газовых и газоконденсатных месторождениях (промысловые газопроводы) служат для соединения газовых скважин с технологическими установками подготовки газа к транспортировке и промысловыми газораспределительными станциями, через которые газ поступает в магистральные газопроводы, а также для сбора и утилизации газового конденсата. Такие трубопроводы это капитальные сооружения, рассчитанные на длительный срок эксплуатация и предназначенные для бесперебойной транспортировки природного газа, нефти, нефтепродуктов, воды и их смесей от мест добычи до установок комплексной подготовки и далее к местам врезки в магистральный трубопровод или для подачи на другой вид транспорта (жд, морской, речной).

Местный трубопровод. Как правило такая разновидность трубопроводного транспорта используется на коротких расстояниях конкретными пользователями на определенной территории. Хорошим примером такого трубопровода могут послужить канализации, городское газо-, и тепло-, снабжение, производственный трубопровод. Особенностью такого трубопровода является гибкость регулирования контроля передачи транспортируемого продукта потребителю. [1]



2. Трубопроводная инфраструктура

2.1 Насосные станции

Насосная станция - комплексная система для перекачки жидкостных продуктов из одного места в другое, включающая в себя разнообразное оборудование, в том числе насосы и насосные агрегаты. Используются в качестве трубопроводной инфраструктуры. Насосные станции для перекачки нефти внутри месторождения применяют только в том случае, если давление на устьях скважин небольшое или энергия скважинных насосов недостаточна для транспортировки нефти до определенных технологических установок. Головную перекачивающую станцию размещают на начальном участке трубопроводов головной части магистрали, т.е. в районе нефтяных промыслов или нефтеперерабатывающего завода. Промежуточные станции, предназначенные для дополнительного подъема давления жидкости, располагают по длине трубопровода, по возможности на равных расстояниях с учетом равномерного распределения давления по всем станциям трубопровода. Перекачивающие станции нефтепроводов и нефтепродуктопроводов оборудованы центробежными насосами с электроприводом. С экономической точки зрения, промежуточные станции стремятся размещать возможно ближе к населенным пунктам, железным и шоссейным дорогам, источникам электроснабжения и водоснабжения, а головные станции - на площадках нефтеперерабатывающих заводов и установок подготовки нефти, а также вблизи резервуарных парков с использованием их объема.

Расчет количества нефтеперекачивающих станций должен выполняться для каждого технологического участка нефтепровода. Исходными данными для расчет являются:

- координаты начального, конечного пунктов технологического участка, ответвлений к промежуточным пунктам приема и сдачи нефти;

- сжатый профиль и план трассы нефтепровода;

- проектная пропускная способность технологического участка по этапам развития;

- расчетная вязкость и плотность нефти по участкам нефтепровода;

- технические характеристики основного технологического оборудования (трубы, насосы, запорная и регулирующая арматура).

Все нефтеперекачивающие станции с одинаковой проектной пропускной способностью должны оснащаться однотипными магистральными насосными агрегатами.

Кроме технологических сооружений на площадках размещают производственно- вспомогательные объекты водоснабжения, канализации и электроснабжения, также административно-хозяйственные постройки.

Принцип действия насосной станции следующий. Продукция, подлежащая перекачке, принимается в резервуары, откуда через теплообменники или минуя их, направляется на прием насосов, а затем в магистральный трубопровод. Работа насосных станций полностью автоматизирована и телемеханизирована. Технологическую схему головной насосной станции со всеми условными обозначениями и экспликацией технологического оборудования смотрите в приложении 1. [4], [5]

2.2 Насосная установка

Насосной установкой называют насосный агрегат, комплектующее оборудование которого смонтировано по определенной схеме, обеспечивающей работу насоса. Насосные установки используют на насосных станциях магистральных трубопроводов для механизированной добычи жидкостных продуктов через скважины с помощью насоса. На примере электроцентробежной насосной установки (рис. 2) рассмотрим принцип её действия.

Рисунок 2 Схема оборудования насосной установки с центробежным насосом:1 - насос; 2 - двигатель; 3 - передача; 4 - всасывающий трубопровод; 5 - приемный резервуар; 6 - напорный трубопровод; 7- напорный резервуар; 8 - задвижка; 9 - обратный клапан

В основном, насосные установки, применяющиеся на магистральных трубопроводах, включают центробежный насос, электродвигатель, протектор, предохраняющий полость электродвигателя от попадания пластовой среды, кабельную линию, соединяющую электродвигатель с трансформатором и станцией управления. Длина электроцентробежной насосной установки в среднем 25-30 м. При длине центробежного насоса и электродвигателя свыше 5-8 м (в зависимости от диаметра) они состоят из отдельных секций для удобства транспортировки и монтажа. При работе электроцентробежной насосной установки продукция подаётся на поверхность по насосно-компрессорным трубам.

Общими недостатками насосной установки являются невозможность полного опорожнения напорного бака, сложность в очистке напорного бака от осадка, образующегося в результате выпадения из выкачиваемых продуктов нерастворимых частиц и образовании нерастворимых форм солей, возможность образования на поверхности мембраны напорного бака конденсата и как следствие образовании коррозионноактивной среды. [4], [5]

2.3 Классификация труб

Итак, уже установлено, что трубопровод - сложная транспортная система, которая может проходить как над землей, так и под землей и даже под водой, включающая ряд насосных станций, перекачивающих необходимые продукты, хранилища для них продуктов и целый ряд вспомогательных сооружений. Длина некоторых трубопроводов превышает десятки тысячи км, что естественно предъявляет определенные требования к трубам, входящим в состав сооружения. Особенно если учесть, что давление внутри труб достигает 50-60 кг на кв.см. Поэтому для строительства трубопроводов используют трубы повышенной прочности, изготовленные из углеродистой или низколегированной стали. В большинстве случаев применяют сварные стальные трубы.

Для труб существует множество классификаций и подклассификаций. Однако, лучше не заморачиваться, и рассмотреть самые основные классификации труб (табл.1, табл. 2,), используемых для прокладки трубопроводов:



Таблица 1 Классификация видов труб по классам

Классы трубопроводных труб
1 класс	Изготавливаются из углеродистых сталей. Используются при отсутствии специальных требований. Например, при сооружении строительных лесов, ограждений, опор, при прокладке кабеля, или для ирригационных систем
2 класс	Изготавливаются из углеродных сталей. Применяются в магистральных трубопроводах высокого и низкого давления для подачи нефти, газа, нефтехимических продуктов и т.д.
3 класс	Используются в системах, работающих под давлением, а также в условиях высоких температур, ядерной технике, нефтяном крекинге, в печах, котлах и т.д.
4 класс	Предназначены для разведки и эксплуатации нефтяных месторождений.
5 класс	Используются в производстве транспортного оборудования (автостроении, вагоностроении и т.д.)
6 класс	Применяются в машиностроении для изготовления цилиндров, поршней насосов и др. деталей машин, резервуаров, работающих под давлением.

Также, классификация системы труб, предназначенных для прокладки трубопроводов производится по системе ГОСТов либо международных стандартов, в случае если трубопровод пролегает по территориям стран, которые не затрагивает система ГОСТов. [6], [2], [7], [8].

2.4 Особенности обслуживания трубопроводов

Как и любая другая функционирующая транспортная система, трубопроводный транспорт нуждается в специальном техническом обслуживании и поддержке, ремонте возникающих в процессе эксплуатации неисправностей, а также постоянном контроле над осуществлением максимально безошибочной работы системы. Для этого существует определенный регламент, отвечающий за техническое обслуживание и ремонт трубопроводов и устройств трубопровода. В период эксплуатации обслуживающий персонал осуществляет контроль над состоянием наружной поверхности участков трубопроводов, их деталей, сварных швов, трубопроводной арматуры, антикоррозионной защиты и изоляции и т.д. также в их обязанности входит производить постоянную диагностику для определения технического состояния трубопровода. На основании результатов проведенной диагностики разрабатываются планы и мероприятия по устранению выявленных дефектов и определяется срок повторной диагностики.

Одним из важнейших аспектов в системе обслуживания трубопроводов является их очистка от накапливающихся загрязнений и отложений. Прочистка труб и трубопроводов производится как профилактическое или аварийное мероприятие, а также как подготовка к санации или теледиагностике трубопроводов. Представляем Вам краткий обзор существующих методов очистки трубопроводов. Все многообразие существующих технологии очистки можно разбить на пять основных принципиально отличающихся друг от друга групп:

1) Механическая очистка. Очистка механическим рабочим органом (скребком, шарошкой, фрезой, насадкой, щеткой ит.п), размещаемом на гибком валу или протаскиваемом лебедкой тросе.

2) Гидродинамическая очистка. Очистка струей воды высокого давления. Современные машины способны развивать давление до 3500 бар (кг/см2).

3) Гидробародинамическая очистка. Технология, использующая воздействие нескольких физических факторов.

4) Импульсная очистка (электрогидроимпульсная, пневмоимпульсная, взрывная). Очистка за счет создания локального импульса электроразрядом, пневмоклапаном или зарядом тротила.

5) Химическая очистка. Очистка химическими реактивами. [6],[7], [8]



3. Трубопроводная инфраструктура Казахстана

Республика Казахстан имеет достаточно весомый на мировом рынке запас нефти и газа. Это делает её стратегически важным членом в международных взаимоотношениях, касающихся транспортировки нефти и газа. Важным аспектом в данном случае является способность трубопроводной системы транспорта Республики Казахстан удовлетворять требованиям мирового рынка в спросе на казахстанские нефть и газ. Нефтегазодобывающая отрасль по праву считается крупнейшей в Казахстане. Объем добычи нефти предприятиями республики в 2011 году достиг 80,06 млн. тонн, а ее экспорт составил 69,61 млн. тонн, что в денежном эквиваленте превысило 55 млрд. долларов. Переработка нефти на отечественных НПЗ составляет 13,7 млн. тонн. В настоящее время ведутся работы по наладке оборудования для ее глубокой переработки.

Добыча газа также увеличилась и достигла отметки в 39 532,4 млн. кубометров.

Флагманами отрасли являются крупнейшие производители нефти и газа - компании «Тенгизшевройл», «Разведка Добыча «КазМунайГаз», «Карачаганак Петролеум Оперейтинг», «СНПС-Актобемунайгаз», «Мангыстаумунайгаз». В связи с прогнозом увеличения добычи нефти в ближайшей перспективе большое значение придается расширению и диверсификации транспортной инфраструктуры нефтегазового комплекса (рис. 3):



Рисунок 3 Трубопроводная инфраструктура РК

За годы независимости было построено порядка 6000 км трубопроводов, это:

· нефтепровод Каспийского трубопроводного консорциума (КТК);

· нефтепровод Кенкияк - Атырау;

· нефтепровод Атасу - Алашанькоу;

· нефтепровод Кенкияк - Кумколь.

На текущий момент основными действующими экспортными направлениями казахстанской нефти являются трубопровод Атырау - Самара, трубопровод КТК, трубопровод Атасу - Алашанькоу, морской порт Актау.

Министерство нефти и газа РК совместно с АО «НК «КазМунайГаз» проводит большую работу по развитию системы магистральных нефтепроводов, направленную на повышение конкурентоспособности, надежности существующих и строительство новых мощностей по транспортировке и перевалке нефти, а также по созданию необходимой договорной базы для обеспечения транзита нефти по территориям других государств.

На данный момент, согласно исследованиям агентства РК по статистике, ситуация с динамикой протяженности магистральных трубопроводов при транспортировке продуктов за период 2003-2010 обстоит следующим образом (рис. 4):

Рисунок 4 Динамика протяженности магистральных проводов (данные представлены в км.)

За этот же период (2003-2010 гг.) динамика транспортировки грузов магистральными трубопроводами в млн. ткм. Выглядит следующим образом (рис.5):

Рисунок 5 Транспортировка грузов магистральными проводами



Несмотря на очевидные положительные показатели в динамике развития поставок магистральным трубопроводным транспортом, в Казахстане остается ряд нерешенных проблем, связанных с инфраструктурой и функционированием трубопроводной системы. Важной особенностью Казахстана является обширность территорий, через которые трубопровод пролегает. На многих труднодоступных участках осуществление контроля над правильным функционированием это достаточно трудоемкий процесс, требующий отдельного внимания и, что немаловажно, дополнительных затрат. Решением в такой ситуации может послужить только дальнейшее развитие инфраструктуры и применение новых методов при диагностике и контроле. В этом немаловажную роль играют партнеры Республики, которые на территории Казахстана осуществляют процесс добычи полезных ископаемых из недр нашей Родины и дальнейшую транспортировку их за рубеж. Например, сейчас, иранские эксперты давно имеющие интерес к странам Центральной Азии, оценивают возможность совместного строительства трубопровода через Каспийское море. В сфере энергетики интересы у Ирана сохраняются и состоят в закреплении и расширении участия в добыче и транспортировке энергоресурсов, что включает в себя усиление позиций на Каспии. Касательно транспортировки нефти у Ирана в отношении Каспийского региона можно выделить два основных интереса: первый - активное участие в транспортировке каспийской нефти, в том числе увеличение ее транзита через иранскую территорию, второй интерес - обеспечение поставок сырья на модернизируемые и новые НПЗ на севере страны. Кроме того, возникают идеи о возможности транспортировки иранской нефти через Центральную Азию в Китай.[3]

Другие каспийские страны также определили свои интересы. Все главные маршруты трубопроводов Казахстана смотрите в приложении 2.



4. Показатели работы трубопроводного транспорта

4.1 Основные показатели работы трубопроводного транспорта

Основными показателями работы трубопроводного транспорта считаются объем перевозок (перекачек) транспортируемых продуктов (в тоннах), объём выполненной работы (в тонно-км). Показатели состояния системы и готовности продукта к транспортировке определяются в момент закачки груза в трубопровод по показаниям расходомеров и счетчиков. Такие же расчеты производятся и в конечном пункте приема груза для выявления издержек транспортировки.

Объем перекачки (перевозки). Измеряется в тоннах для каждого грузополучателя и определяется путем умножения объема закаченных продуктов по показаниям расходомеров и счетчиков на значение удельной плотности транспортируемого продукта, определенное на основании результатов анализа проб. Общий объем перекачки (перевозки) в тоннах определяется путем суммирования объемов перекачки для всех грузополучателей:

Q = SQi ,

где Qi - масса груза в тоннах, сданная i-му грузополучателю.

Объем выполненной транспортной работы (грузооборот -- Р). Определяется как сумма произведений объемов сданных грузов в тоннах на расстояние перекачки, измеряемое в километрах по протяжению трубопровода от входного коллектора головной насосной станции до входного коллектора завода, наливного пункта или нефтебазы:

P = SQi * li,

где li - расстояние перекачки груза для i-го грузополучателя.

Грузооборот. Определяется по всем трубопроводам в целом, а также в отдельности по нефтепроводам, продуктопроводам (по видам нефтепродуктов) и газопроводам. [6], [9], [11]

4.2 Преимущества трубопроводного транспорта

В данный момент развитие мировой трубопроводной инфраструктуры набирает обороты. Необходимость обеспечения своевременных поставок сырья как внутри добывающих государств так и для импорта, подразумевает использование максимально удобной системы транспортирование, каковой и является трубопроводный транспорт. В настоящее время по объему грузопотоков трубопроводный транспорт практически вытесняет все другие виды транспорта, благодаря следующим преимуществам:

- самый дешевый вид транспорта для транспортировки;

- малые потери продуктов перекачки из-за высокой герметичности труб (герметичность исключает потери в 2-3 раза по сравнению с железной и автомобильной дорогой);

- дальность перекачки, высокая ритмичность, практически бесперебойная работа в течение всего рабочего периода с различной пропускной способностью и минимальными потерями;

- первоначальные удельные затраты на строительство одного километра трубопровода в несколько раз ниже, чем на строительство железной или автомобильной дороги с соответствующей провозной способностью;

- возможность перекачки продуктов с вязкостью в довольно широких пределах;

- возможность работы в различных климатических условиях;

- высокий уровень механизации строительно-монтажных работ при строительстве трубопроводов;

- возможность внедрения автоматизированных систем управления всеми основными технологическими процессами.

Все эти преимущества интенсивно влияют на мировое развитие трубопроводной инфраструктуры. Кроме того, такому прогрессу способствует разработка новых месторождений сырья, зачастую находящихся на большом расстоянии от районов переработки и пунктов потребления. Такое совершенствование технологий значительно увеличило объемы перекачиваемых продуктов, протяженность и мощность трубопроводов. Одновременно это увеличило и требования к функционированию трубопроводной транспортной системы. [6]

4.3 Недостатки трубопроводного транспорта

Несмотря на большой приоритет над другими видами транспорта в плане быстрой и надежной транспортировки больших объемов сырья, трубопроводный транспорт обладает и рядом недостатков, которые в состоянии существенно осложнить выбор транспорта. К таким недостаткам относятся:

- высокая стоимость начальных капиталовложений при строительстве нефтегазопроводной сети;

- большая металлоемкость (дорогостоящие трубы). Как нефть, так и газ должны быть специально подготовлены к транспортировке на промыслах;

- требуется постоянное обновление газопроводов и их агрегатов

- узкая специализация по видам груза;

- опасность нанесения ущерба экологии (особенно при транспортировании подводных трубопроводов);

- сложность прокладки трассы в определенных районах.

Разумеется, недостатки никто не отменял, но учитывая объемы грузооборота реализуемого посредством трубопроводов, все издержки оправдываются в процессе эксплуатации трубопроводного транспорта за счет безостановочного обеспечения сырьем, возможности доставки на дальние расстояния без сильной зависимости от климатических и природных условий. [6]



5. Глобальные трубопроводные проекты

5.1 Трубопроводная система КТК

Трубопроводная система КТК - крупнейший инвестиционный проект с участием иностранного капитала на территории СНГ. Протяженность трубопровода, соединившего нефтяные месторождения Западного Казахстана с новым морским терминалом в России, составляет 1 510 км. Данный проект был осуществлен международной акционерной компанией «Каспийский трубопроводный консорциум». Нефтепровод Тенгиз-Новороссийск Каспийского Трубопроводного Консорциума предназначен для осуществления экспортной транспортировки российской и казахстанской нефти через морской терминал КТК в п. Южная Озерейка. Маршрут нефтепровода КТК проходит по территории Республики Казахстан и по 4 субъектам Российской Федерации: Астраханская область, Республика Калмыкия, Ставропольский и Краснодарский края ( рис. 6). Пропускная способность действующей системы КТК - 28,2 млн. тонн нефти в год. КТК транспортирует примерно половину добываемой в Казахстане нефти.

Рисунок 6 Маршрут нефтепровода КТК

Уникальность трубопроводной системы КТК для региона в том, что она находится в собственности грузоотправителей, она финансировалась и была построена группой акционеров, добывающих или планирующих добывать нефть для транспортировки. В этом заключается ее коренное отличие от трубопроводных систем бывшего Советского Союза, которые являются транспортировщиками общего пользования, т.к. по ним транспортируется нефть третьих лиц. В Казахстане КТК обеспечил возможность освоения крупных месторождений, что привело к существенному росту объемов роялти и налогов Введение банка качества позволило Казахстану получать полную стоимость за свою легкую нефть и сократить затраты на ее транспортировку по сравнению с альтернативным вариантом железнодорожных перевозок. [11],[9]

5.2 Газопровод «Голубой поток»

«Голубой поток» - газотранспортное сооружение, которое предназначено для поставок российского природного газа в Турцию через акваторию Чёрного моря, минуя третьи страны. Уникальность этого трубопровода в том, что его маршрут пролегает как по суше так и по морю (рис. 7).

Рисунок 7 Маршрут газопровода «Голубой поток»

Проектная мощность - 16 млрд. куб. м газа в год. «Голубой поток» это самый глубоководный трубопровод в мире, максимальная глубина залегания - 2150 метров. Протяженность морского участка 396 километров, сухопутного - 817 километров. Общая протяженность трассы составляет 1213 км. [11], [9]

Учитывая, что более 60 км газопровода, расположенного на российском сухопутном участке, проходит по горной местности, при этом глубина залегания трубы на морской части достигает 2150 м в условиях агрессивной сероводородной среды, для повышения надежности газопровода при его строительстве применялись специальные технические решения. К ним относятся:

-применение труб из высококачественной коррозионностойкой стали с внутренним и внешним полимерным покрытием;

- испытание газопровода методом стресс-теста;

- использование интеллектуальных вставок на горном и морском участках и др.

"Голубой поток" дополняет газотранспортный коридор из России в Турцию, который проходит через территорию Украины, Молдавии, Румынии и Болгарии. Условно он делится на три участка:

-сухопутный на российской стороне от города Изобильный Ставропольского края до села Архипо-Осиповка Краснодарского края на побережье Чёрного моря (373 километра);

-морской - от села Архипо-Осиповка до терминала "Дурусу", расположенного вблизи турецкого города Самсун (396 километров);

- сухопутный от Самсуна до Анкары (444 километра).

На данный момент находится в перспективе развитие проекта «Голубой поток 2», для осуществления поставок газа в Израиль и Италию. Предварительно, маршрут «Голубого потока 2» будет пролегать параллельно уже существующему (рис. 8).

Рисунок 8 Предварительный маршрут газопровода «Голубой поток 2»

5.3 Магистральный газопровод «Северный поток»

Газопровод «Северный поток» - это новый маршрут, соединяющий Россию и Европу в целях транспортировки газа. Основными целевыми рынками поставок по «Северному потоку» являются Германия, Великобритания, Нидерланды, Франция и Дания (рис. 9). Данный газопровод предназначен для удовлетворения потребности европейского рынка в природном газе. Основным преимуществом такого обеспечения является низкая себестоимость поставок, так как на пути транспортирования нет транзитных государств.



Рисунок 9 Маршрут газопровода «Северный поток»

Ресурсная база трубопровода -- Южно-Русское месторождение с запасами около 800 млрд мі газа. Природный газ имеет самый низкий уровень выброса CO2 из всех видов ископаемого топлива и успешно заменяет уголь, у которого уровень выброса на 50 % больше. Таким образом, увеличение поставок природного газа вписывается в концепцию европейской программы по борьбе с изменением климата, согласующейся с рамочной конвенцией ООН. [11]



6. Перспективы развития трубопроводной инфраструктуры

За последние несколько лет мировой рынок поставок нефти претерпел довольно много различного рода экономических колебаний в связи с мировыми кризисными ситуациями. Например, некоторая нестабильность в странах северной Африки привела к перебоям в постоянных поставках нефти в Европу, что повлекло за собой некоторые изменения в привычном укладе эксплуатации получаемого сырья. Европа была вынуждена прибегать к принятию ряда определенных мер, влияющих на уровень потребления топлива. Например, снижение цен на железнодорожные билеты, ограничение скорости на автомагистралях. Понятно, что трубопроводные проекты отражают спрос на энергоносители со стороны конечных потребителей, которые, в свою очередь, поставлены в зависимость от текущей экономической ситуации. Однако, по оптимистическим прогнозам Международного энергетического агентства (IEA), к 2035 году потребление энергии в мире увеличится на 49 %, что послужит стимулом к созданию новых проектов.

Северная Америка. Активность трубопроводного строительства в Северной Америке в основном сводится к расширению внутренней системы нефтепроводов в пределах США и увеличению мощностей экспортных трубопроводов, идущих из Канады. Крупнейшим потребителем канадской нефти являются Соединенные Штаты. Транспортировка энергоносителей туда осуществляется по 20 основным трубопроводам. Особенностью нефтедобычи в Канаде является то, что нефть добывается на таком природном феномене как нефтеносные пески. Раньше этот вид добычи не рассматривался как основной, но с начала второго тысячелетия потребности Соединенных Штатов в канадской нефти возросли в среднем на 38%, что, соответственно влечет за собой стремительное развитие нефтедобычи и соответственно строительство новых комплексов, отвечающих за обеспечение продуктами потребителей.

Латинская Америка. Особенностью трубопроводной системы латинской Америки является то, что одним из основных продуктов перекачки является этанол. Спрос на него в свете прошедших лет увеличивается, поэтому ведущие транспортно-строительными компаниями было принято решение о постройке трех продуктопроводов для транспортировки этанола. Их общая протяженность составит 1,2 тыс. км. Всё это задумано в Бразилии, компанией Petrobras и ее партнерами, собирающимися инвестировать в данный проект около 3 млрд долл. Одновременно в Колумбии планируется привлечение иностранных инвестиций приблизительно на сумму 90 млрд. долларов на разведку месторождений и добычи нефти. Как следствие, постройка трубопроводного комплекса есть обязательный факт.

Азия. Самая большая нефтегазовая компания Китая, China National Petroleum Corporation, в 2011 году при-ступала к реализации 35 новых трубопроводных проектов и уже к концу года завершила прокладку около 7 тыс. км нефте- и газопроводов. Осуществление этих планов создало спрос более чем 2 млн т магистральных труб. На данный момент CNPC ставит своей целью удвоить общую протяженность принадлежащих ей трубопроводов и до 2015 года более полно удовлетворить растущий спрос на энергоносители в Китае.

Африка. Сегодня на континент приходится 11 % объемов мировой нефтедобычи. И темпы роста разведанных месторождений говорят о том, что роль Африки в мировой энергетической отрасли будет только увеличиваться. Среди важнейших ее козырей - выгодное положение для транспортировки нефти крупнейшим потребителям - США, Китаю, Бразилии и Индии. Нынешнее положение северной части континента ставит под сомнение дальнейшее нормальное функционирование трубопроводного комплекса и обеспечение Европы нефтью из этого региона. Несмотря на это, В Африке стало на одну нефтедобывающую страну больше. К клубу экспортеров черного золота присоединилась Гана. Первое же открытое на шельфе месторождение в 2011 году позволили ей извлекать из недр по 120 тыс. баррелей сырья в сутки. К концу 2013 года эту цифру предполагается удвоить, что поставит Гану на седьмое место среди нефтедобывающих государств, расположенных южнее Сахары.

Большой Ближний Восток. Интерес Ирана к нефтедобывающей промышленности Казахстана не случаен. Ирак и Иран готовятся к реализации совместных проектов по транспортировке нефти. Предположительно, маршрут трубопроводов будет доходить до средиземного моря от иранских и иракских месторождений, связанных в единый комплекс. Такая закольцованная трубопроводная система гарантирует быструю, недорогую поставку сырья, а также политический союз между этими странами. Иран же стремится расширить свои экспортные возможности, поскольку планирует нарастить в ближайшие годы нефтедобычу в пять раз. [6], [9], [11]



Заключение

Особая актуальность изучения трубопроводной транспортной системы связана с тем, что именно эта система обладает наибольшими перспективами интенсивного развития в будущем. Как показывают многочисленные исследования и прогнозирования, существенное место в общей перспективе всей мировой транспортной структуры имеет именно трубопроводный.

Большие магистрали являются не только способом перекачки продуктов, но и некоторым символом межгосударственных политических объединений и совместного развития. Иностранные инвестиции и поддержки гарантируют надежность международных отношений, а также дают перспективы для совместного развития мировой трубопроводной инфраструктуры.

В данной курсовой работе собраны основные понятия, характеризующие работу трубопроводной инфраструктуры в целом, а также характеристики трубопроводного транспорта. Согласно итогам мировых исследований, на данный момент трубопроводный транспорт, несмотря на капиталоемкость при постройке и довольно сильную специфику эксплуатации, остается наиболее эффективным способом бесперебойной транспортировки (перекачки) больших объемов сырья на дальние расстояния, исключая издержки, касающиеся климатических условий и задержек из-за других видов транспорта.



Список использованных источников

1. Н. Е. Офенгенден «Промышленный трубопроводный транспорт» 1976 г;

2. «Трубопроводный транспорт нефти и газа», 2-е издание, 1988 г;

3. В. Можарова «Инфраструктура трубопроводного транспорта в Казахстане» 2008 г;

4. «Проектирование насосных станций», учебник, 1992 г;

5. Карелин В. Я. «Насосы и насосные станции» 1986 г;

6. Диссертация Годлевского А. В. «Строительство и эксплуатация нефтегазопроводов» 2009 г;

7. Регламент технического обслуживания и ремонта технологических трубопроводов

8. Национальный стандарт Российской Федерации по эксплуатации и техническому обслуживанию магистрального транспорта;

9. Википедия;

10. Большой академический онлайн словарь;

11. Официальный сайт «Газпром».

Размещено на Allbest.ru

...