Трубопроводный и промышленный транспорт

Размещено на http://www.allbest.ru/

Трубопроводный транспорт

Трубопроводный транспорт развился за последние 50 лет в связи с изменением топливно-энергетического баланса: доля угля, древесины и торфа снизилась с 80 до 22%, доля нефти и газа, наоборот, увеличилась до 78 %. Особенно высокими темпами идет рост добычи и потребления природного газа. По тепловому эквиваленту себестоимость добычи газа в 13 раз ниже угольной и в 3 раза ниже нефтяной. Производительность труда при добыче газа в 25 раз выше, чем при добыче угля, и в 3 раза выше, чем при добыче нефти.

Трубопроводный транспорт отличается от остальных видов транспорта тем, что он не соответствует полностью понятию «транспорт», так как подвижной состав и специально приспособленные под него пути сообщения в этом виде транспорта совмещены в одно понятие «трубопровод».

Техническое оснащение: трубопроводный транспорт представляет собой трубопровод из сварных, как правило, стальных труб различного диаметра с антикоррозийным покрытием и насосных станций, расположенных на трубопроводе через каждые 100--140 км и работающих в автоматическом режиме. При перекачке газа на трубопроводе также устанавливают через каждые 200 км компрессорные станции для сжатия (сжижения) газа, что повышает производительность перекачки.

К устройствам трубопроводного транспорта относятся также линейные узлы для соединения и разъединения параллельных или пересекающихся магистралей и перекрытия отдельных участков,' в том числе при ремонте или авариях. В комплекс технического оснащения входят также средства связи для передачи информации, обеспечивающей функционирование всей системы, и сооружения для изменения физического состояния нефти или газа, например для поддержания определенного уровня температуры, очистки газа и т.д.

Ввиду того что основные месторождения нефти и газа в России находятся в районах Севера и Сибири, роль трубопроводного транспорта для доставки этих грузов неоценима: по трубопроводам транспортируется около 95 % сырой нефти, весь природный газ и более 2/3 добываемого топлива. Трубопроводный транспорт характеризуется самыми высокими темпами развития. Это относится, прежде всего, к развитию газопроводной сети.

Доля трубопроводного транспорта в общем объеме перевозок постоянно растет (табл. 4.3).

Расширение сети трубопроводов вызвано, в том числе, необходимостью снятия перевозки нефти и нефтепродуктов с железнодорожного, речного и автомобильного транспорта. Грузонапряженность нефтепроводов составляет 7,3 млн т-км/км, а железной дороги -- примерно 16,0 млн т-км/км. Естественно, необходимо .расширение сети газопроводов как единственного экологически безопасного и экономически целесообразного способа транспортировки газа.

Таблица 4.3

Главными трубопроводами России являются: крупнейший нефтепровод мира «Дружба» от Самары до стран Восточной Европы длиной 5116 км для снабжения нефтью Германии, Польши, Венгрии, Чехии и Словакии (3445 км нефтепровода находится на территории нашей страны);

трансконтинентальный газопровод Уренгой -- Помары -- Ужгород длиной 4450 км;

нефтепровод «Транссибирский» по маршруту Туймазы -- Иркутск длиной 3700 км;

нефтепровод «Союз» от Оренбурга до западной границы нашей страны протяженностью 2750 км;

нефтепровод Ямбург -- западная граница длиной 4605 км для продажи нефти в Германию, Францию, Австрию, Швейцарию и другие страны;

нефтепровод Мангышлак--Поволжье--Украина длиной 2500 км. Строятся новые трубопроводные нитки Западная Сибирь-- Центр, Ямал--Запад и др.

Проектируется трубопровод в обход Украины через Польшу в западные страны.

Основные технико-эксплуатационные особенности и достоинства трубопроводного транспорта:

трубопровод может быть проложен на земле, под водой, на болотистых местах и участках вечной мерзлоты на специальных подпорках и т.п.;

объемы перекачки не ограничены;

полная сохранность качества и количества грузов благодаря герметизации труб и станций;

отсутствие отрицательного воздействия на окружающую среду; автоматизация операций по сливу, наливу (начально-конеч- ные операции) и перекачке;

самая низкая себестоимость и самая высокая производительность труда, что связано не в последнюю очередь с небольшим количеством людей, необходимых для выполнения перекачки;

незначительная зависимость от климатических условий, что делает процесс перекачки непрерывным;

меньшие, чем в другие виды транспорта, капиталовложения; более короткий путь по сравнению с водными видами транспорта;

эффективность работы на любых расстояниях перевозки и др.

Рис. 4.17. Классификация трубопроводного транспорта

Относительные недостатки трубопроводного транспорта: неуниверсальность, так как перевозятся грузы ограниченной номенклатуры, преимущественно жидкие и газообразные;

возможность утечки жидкости или газа (экологическая проблема).

Технология работы трубопроводного транспорта характеризуется непрерывностью перекачки грузов. Для повышения производительности трубопровода, а иногда и просто для осуществления перекачки (например, особо вязких сортов той же нефти), возникает технологическая необходимость изменения физико-химических свойств грузов, так как температурный режим, или вязкость, либо другие особенности при их добыче могут отрицательно влиять на производительность подвижного состава. Поэтому в отдельных случаях необходимо осуществлять подогрев или понижение температуры, обезвоживание, смешение, дегазацию (разложение отравляющих веществ, выделяемых химическими соединениями, до нетоксичных продуктов) и другие действия. Например, сорт парафинистой нефти подогревается до 50 °С, различные газы требуют разной температуры для сжижения (бутан сжижается при -48 "С, пропан -- при -45 °С, а аммиак -- при -33 °С).

Проблемы и тенденции развития трубопроводного транспорта: повышение пропускной способности трубопроводов за счет увеличения давления и диаметра труб или строительства вторых линий; увеличение мощности насосных станций; создание прочных, дешевых и тонкостенных труб;

защита трубы от внутренней и внешней коррозии, что связано с особенностями металла, агрессивностью среды, и в том числе с блуждающими токами, характерными для городов;

поиск материалов, снижающих или исключающих коррозию; защита груза от турбулентности, уменьшающей скорость движения, а следовательно, и производительность;

укладка труб в местах залегания нефти и газа, особенно в условиях вечной мерзлоты;

замена металла для строительства труб; изменение способа спайки и сварки швов для повышения безопасности;

быстрый поиск неисправностей в трубопроводе; расширение номенклатуры перевозимых жидких не нефтяных и твердых грузов и др. (см. разд. 9.1).

Классификация трубопроводного транспорта представлена на рис. 4.17.

Промышленный транспорт

трубопроводный промышленный транспорт груз

Промышленный транспорт -- это совокупность транспортных средств, сооружений и путей промышленных предприятий, предназначенных для обслуживания производственных процессов, перемещения сырья, полуфабрикатов и готовой продукции на территории обслуживаемого предприятия. Промышленный транспорт выполняет технологические перевозки, т.е. перемещение топлива и сырья в локальных границах предприятий (внутренние технологические перевозки), и ввоз (вывоз) грузов на другие виды транспорта (внешние перевозки). Ведущую роль промышленный транспорт играет в работе предприятий черной металлургии, угольной, химической, строительной, лесной, дерево- и нефтеперерабатывающей и других отраслей.

Промышленный транспорт обслуживает нужды своего предприятия и относится к некоммерческому (ведомственному), являясь частью инфраструктуры предприятия. Он осуществляет перевозки внутри цехов и между ними, обеспечивает связь цехов и складов, а также связь с магистральным транспортом при вывозе- завозе сырья и продукции.

В состав промышленного транспорта входят все виды транспорта, составляющие транспортную систему, а также специфические виды транспорта, но основными являются железнодорожный, автомобильный и трубопроводный транспорт. Специфические виды транспорта играют особую роль. Это, прежде всего, транспорт непрерывного действия -- трубопроводы, конвейеры, канатно-подвесные и монорельсовые дороги, пневмо- и гидротранспорт.

Таблица 4.4

Доля (%) различных видов промышленного транспорта представлена в табл. 4.4.

В промышленном транспорте с учетом перегрузочных работ занято примерно 12% работников сферы материального производства, причем они распределены по отраслям неодинаково. Например, доля работников промышленного транспорта в угольной промышленности составляет примерно 40 %, в лесной -- 55 %, в металлургической -- более 20 %.

Объем перевозок грузов промышленным транспортом примерно в 4 раза превышает объем перевозок грузов транспортом общего пользования, но грузооборот в несколько раз меньше, так как среднее расстояние составляет 1 -- 5 км (перевозки в цехах, между цехами, со склада и на склад). Скорости обычно бывают до 5-- 10 км/ч, на конвейере 1 -- 5 м/с. Небольшие скорости связаны с локальной (замкнутой) и часто небольшой территорией.

Себестоимость транспортировки массовых навалочных грузов специальными видами транспорта ниже в 2--3 раза, а производительность выше в 3--5 раз по сравнению с автомобильным транспортом. Себестоимость тесно связана с возможностью применения электрической энергии.

Эффективность различных видов промышленного транспорта характеризуется удельными затратами энергии, необходимыми для перемещения 1 т груза на 1 км пробега. В табл. 4.5 приведены данные для объема перевозок до 4 млн т в год и средней дальности 5 -- 25 км.

Таблица 4.5

Промышленный транспорт работает в соответствии с правилами и нормами, в которых определены требования к строительству и техническому оснащению подъездных путей и порядок их примыкания к станциям магистрального транспорта. Владельцы подъездного пути и магистрального железнодорожного транспорта заключают также договор, четко регламентирующий их взаимоотношения в связи со спецификой технологии работ магистрального транспорта.

Особенности различных видов транспорта, описанные в разд. 4.1--4.6, в основном проявляются при применении их в качестве промышленных.

Железнодорожный транспорт используют для перевозки любых видов грузов, размеры которых ограничиваются лишь возможностями перегрузочных устройств и габаритами погрузки железных дорог.

Железнодорожный промышленный транспорт выполняет в 3 раза больший объем перевозок, чем магистральный, и обслуживает, в основном, крупные предприятия добывающей и обрабатывающей промышленностей. Пути сообщения отличаются большой криволинейностыо участков с малым радиусом кривой (100м и менее). 60% подъездных путей имеют длину 1,5--2,5 км и характеризуются грузонапряженностью от нескольких тысяч до 20 млн т-км/км в год.

Большая доля работ приходится на открытые разработки в карьерах, шахтах, рудниках, на крутых уклонах при вскрышных работах и т. п.

На заводских территориях используются, в основном, тепловозы мощностью 150--4000 л. е., в шахтах и на некоторых открытых разработках горнообогатительных комбинатов используют электровозы мощностью до 2100 кВт. Для вывоза грузов из карьеров глубиной 500 м и более созданы специальные электровозы или тяговые агрегаты (локомотивы, состоящие из нескольких секций для увеличения тяговых усилий). Существуют гибридные локомотивы и тяговые агрегаты, которые при наличии контактных сетей работают как электровозы, а на других участках -- как тепловозы с дизельным двигателем. Парк вагонов подразделяется на грузовые (90%) и пассажирские.

Для перевозки отдельных грузов создан специализированный подвижной состав (примерно 70 % от общего). В него, например, входит: чугуновоз для жидкого металла (грузоподъемность 100-- 600 т); шлаковоз для расплавленного шлака температурой 1400-- 1500 °С; думпкары и вагоны-хопперы (вагоны-самосвалы грузоподъемностью до 200 т) для насыпных грузов; платформы для горячих слитков массой 160 т, негабаритных грузов; цистерны для жидких, вязких, порошкообразных и газообразных грузов (аммиака, хлора, пропана, бутана) и др. Поскольку нагрузка на оси может достигать 230, 300 и даже 400 кН, тх> применяются сверхпрочные рельсы для движения по ним со скоростью 8--15 км/ч.

Для обеспечения безопасности, оперативного руководства движением поездов на территории предприятия I и связи с внешними перевозками широко применяют различные системы.

Рис. 4.18. Автомобиль без водителя на промышленном предприятии

Для повышения эффективности использования промышленного железнодорожного транспорта образованы объединенные предприятия а в крупных промышленных узлах -- межотраслевые предприятия, обслуживающие грузовладельцев разных ведомств.

Автомобильный транспорт работает в цехах, на открытых горных разработках, является основным в карьерах. Он представлен, в основном, самосвалами различной грузоподъемности (27, 40, 45, 65, 120, 180 т и более). За рубежом используют самосвалы грузоподъемностью до 600 т и мощностью двигателя 3300 л. с. (например, во Франции на добыче угля). В промышленном транспорте используют также специализированные автомобили (углевозы, шлаковозы, слябовозы1, цементовозы, растворовозы и др.) и автомобили специального назначения (автокраны, автопогрузчики, пожарные и др.). Благодаря замкнутости территории предприятия возможно применение автомобилей без водителей. Например, на химическом предприятии г. Ульме (Германия) идет коммерческая эксплуатация грузовика, вмещающего 14 европоддонов, движущегося по 200-метровому маршруту и управляемого полностью в автоматическом режиме (рис. 4.18). Годовая производительность такого автомобиля -- 120 тыс.т за 10 000 поездок. Движение контролируется специальными датчиками, встроенными в дорожное полотно через определенные интервалы.

Работает автомобильный транспорт с большой нагрузкой. Так, при добыче бриллиантов в кимберлитовых горных породах, содержащих до 8 --10 % алмазов, автомобили-самосвалы грузоподъемностью 40 т движутся с интервалом до 1 мин.

Для обеспечения безопасной организации работы в карьерах широко применяют различные информационные системы со средствами автоматики и телемеханики, позволяющие согласовывать работу самосвалов и экскаваторов.

Главным же преимуществом гидравлического транспорта можно считать исключение трудоемких погрузочно-разгрузочных и перегрузочных работ, отсутствие пыли и другого неблагоприятного воздействия на окружающую среду, отсутствие потерь груза и др.

Гидротранспорт используется во всем мире для транспортировки простых сортов угля, руды и других полезных ископаемых. Гидротранспорт может выходить за пределы промышленного при осуществлении непосредственной связи нескольких предприятий.

Например, между Норильским горно-обогатительным и Оскольским металлургическим комбинатами осуществляется перевозка рудных концентратов (расстояние -- 40 км), шахта Инская Кемеровской области переправляет кузнецкий уголь на ТЭЦ Новосибирска (расстояние -- 260 км), в Западной Сибири перевозка угля осуществляется с 1966 г. по 10-километровому маршруту с шахты на металлургический завод, в США много лет эксплуатируют углепровод протяженностью 173 км и производительностью 1 млн т в год, в Канаде есть углепровод протяженностью 500 км.

Для транспортировки грузов, при больших пассажиропотоках, в частности в метро (например, в Вене), может использоваться лифт. Лифт бывает прерывного и непрерывного действия. Лифты непрерывного действия используются, как правило, в учреждениях.

При выборе видов промышленного транспорта и сравнении вариантов следует учитывать транспортные издержки по всему процессу между начально-конечными пунктами.

Технология работы промышленного транспорта определяется его видом.

В России и за рубежом широко используется система дистанционного управления подвижным составом промышленного транспорта, особенно железнодорожного, поскольку он привязан к колее. Такая система работает в автоматическом режиме без водителя (например, система «Ритм» на Московской и Юго-Восточной железных дорогах при перевозке руды на Новолипецкий металлургический комбинат; обслуживание комбинатом «Экибастуз- уголь» 15 крупных электростанций по кольцевому маршруту; перевозка угля в США по круговой железной дороге; перевозка руды по 10-километровой трассе в Канаде составом грузоподъемностью 100 т и т.д.).

Проблемы и тенденции развития промышленного транспорта: удовлетворение условий технологического процесса обслуживаемого предприятия; соответствие технического состояния транспорту общего пользования, с которым он взаимодействует; развитие различных видов транспорта непрерывного действия и широкое внедрение автоматизированных систем.

Размещено на Allbest.ru