- •Предисловие
- •1. Роль нефти и газа в жизни человека
- •1.1. Современное состояние и перспективы развития энергетики
- •2. Краткая история применения нефти и газа
- •3. Нефть и газ на карте мира
- •3.1. Динамика роста мировой нефтегазодобычи
- •3.3. Месторождения-гиганты
- •4. Нефтяная и газовая
- •промышленность России
- •5. Основы нефтегазопромысловой геологии
- •5.4. Состав нефти и газа
- •5.5. Происхождение нефти
- •5.6. Происхождение газа
- •6. Бурение нефтяных и газовых скважин
- •6.1. Краткая история развития бурения
- •6.4. Буровые установки, оборудование и инструмент
- •6.5. Цикл строительства скважины
- •б.б. Промывка скважин
- •6.7. Осложнения, возникающие при бурении
- •6.8. Наклонно направленные скважины
- •6.9. Сверхглубокие скважины
- •6.10. Бурение скважин на море
- •7. Добыча нефти и газа
- •7.1. Краткая история развития нефтегазодобычи
- •7.2. Физика продуктивного пласта
- •7.3. Этапы добычи нефти и газа
- •7.4. Разработка нефтяных и газовых месторождений
- •7.5. Эксплуатация нефтяных и газовых скважин
- •7.8. Установка комплексной подготовки нефти
- •7.9. Системы промыслового сбора природного газа
- •7.10. Промысловая подготовка газа
- •7.11. Система подготовки и закачки воды в продуктивные пласты
- •7.12. Защита промысловых трубопроводов и оборудования от коррозии
- •7.14. Проектирование разработки месторождений
- •8.2. Продукты переработки нефти
- •8.3. Основные этапы нефтепереработки
- •8.4. Типы нефтеперерабатывающих заводов
- •8.5. Современное состояние нефтепереработки
- •9.1. Исходное сырье и продукты переработки газов
- •9.3. Отбензинивание газов
- •9.4. Газофракционирующие установки
- •Ю. Химическая переработка углеводородного сырья
- •10.1. Краткие сведения
- •10.2. Основные продукты нефтехимии
- •11. Способы транспортировки нефти, нефтепродуктов и газа
- •11.1. Краткая история развития способов транспорта энергоносителей
- •11.2. Современные способы транспортирования нефти, нефтепродуктов и газа
- •11.3. Область применения
- •различных видов транспорта
- •12.1. Развитие нефтепроводного транспорта в России
- •12.3. Классификация нефтепроводов
- •12.4. Основные объекты и сооружения магистрального нефтепровода
- •12.5. Трубы для магистральных нефтепроводов
- •12.8. Насосно-силовое оборудование
- •12.9. Резервуары и резервуарные парки
- •12.10. Оборудование резервуаров
- •12.11. Системы перекачки
- •12.12. Перекачка высоковязких
- •13.1. Развитие нефтепродуктопроводного транспорта в России
- •13.3. Краткая характеристика нефтепродуктопроводов
- •13.4. Особенности трубопроводного транспорта нефтепродуктов
- •14. Хранение и распределение нефтепродуктов
- •14.1. Краткая история развития нефтебаз
- •14.2. Классификация нефтебаз
- •14.3. Операции, проводимые на нефтебазах
- •14.4. Объекты нефтебаз и их размещение
- •14.5. Резервуары нефтебаз
- •14.6. Насосы и насосные станции нефтебаз
- •14.8. Нефтяные гавани, причалы и пирсы
- •14.9. Установки налива автомобильных цистерн
- •14.10. Подземное хранение нефтепродуктов
- •14.11. Автозаправочные станции
- •15. Трубопроводный транспорт газа
- •15.1. Развитие трубопроводного транспорта газа
- •15.2. Свойства газов, влияющие на технологию их транспорта
- •15.3. Классификация магистральных газопроводов
- •15.4. Основные объекты и сооружения магистрального газопровода
- •15.5. Газоперекачивающие агрегаты
- •15.6. Аппараты для охлаждения газа
- •15.7. Особенности трубопроводного транспорта сжиженных газов
- •16. Хранение и распределение
- •16.1. Неравномерность газопотребления и методы ее компенсации
- •16.2. Хранение газа в газгольдерах
- •16.3. Подземные газохранилища
- •16.4. Газораспределительные сети
- •16.5. Газорегуляторные пункты
- •16.6. Автомобильные газонаполнительные компрессорные станции
- •16.7. Использование сжиженных углеводородных газов в системе газоснабжения
- •16.8. Хранилища сжиженных углеводородных газов
- •17. Трубопроводный транспорт твердых и сыпучих материалов
- •17.1. Пневмотранспорт
- •17.2. Контейнерный транспорт
- •17.3. Гидротранспорт
- •18.1. Проектирование магистральных трубопроводов
- •18.2. Особенности проектирования нефтебаз
- •18.3. Использование ЭВМ при проектировании трубопроводов и хранилищ
- •19. Сооружение трубопроводов
- •19.2. Состав работ, выполняемых при строительстве линейной части трубопроводов
- •19.3. Сооружение линейной части трубопроводов
- •19.5. Строительство морских трубопроводов
- •20.1. Состав работ, выполняемых при сооружении насосных и компрессорных станций
- •20.2. Общестроительные работы на перекачивающих станциях
- •20.3. Специальные строительные работы при сооружении НС и КС
- •Основные понятия и определения
- •Список литературы
- •Предметно-алфавитный указатель
- •Указатель рисунков
- •Указатель таблиц
- •Приложение.
Таблица 13.2 — Основные физические свойства нефтепродуктов,
перекачиваемых по трубопроводам
|
Свойства при 293 К |
Давление |
|
Нефтепродукт |
Плотность, |
Вязкость, |
насыщенных паров, |
|
кг/м3 |
мм2/с |
кПа (не более) |
Бензин А-72 |
|
|
|
летний |
733 |
мснсс 1 |
66,7 |
зимний |
725 |
менее 1 |
66.7...93.3 |
Бензин А-76 летний |
784 |
менее 1 |
66,7 |
Бензин АИ-93 летний |
755 |
менее 1 |
66,7 |
Дизтопливо |
|
|
|
летнее |
860 |
3,0...6,0 |
1,3 |
зимнее |
840 |
1,8...5,0 |
1,3 |
Дизтопливо экспортное |
|
|
|
летнее |
845 |
3.0...6.0 |
1,3 |
зимнее |
845 |
2.7...6.0 |
1,3 |
Топливо для реактивных двигателей |
|
|
|
Т-1 |
800 |
1.5...5.0 |
8 |
ТС-1 |
775 |
1Д..4.0 |
8 |
Топливо печное бытовое |
870 |
6Д..8.0 |
5 |
13.3. Краткая характеристика нефтепродуктопроводов
Нефтепродуктопроводом (Н П П ) называется трубопровод, предназначенный для перекачки нефтепродуктов.
До 1970 г. нефтепродуктопроводы строились для транзитной пере качки нефтепродуктов из одного пункта в другой. С 1970 г. для обеспе чения все возрастающего числа потребителей от нефтепродуктопроводов стали строить отводы к попутным нефтебазам. А с 1980 г. началось строи тельство разветвленных нефтепродуктопроводов.
Современные нефтепродуктопроводы представляют собой сложную разветвленную систему (рис. 13.2), которая в общем случае состоит из магистральной части, подводящих и распределительных трубопроводов, сложных и простых отводов, головной и промежуточных перекачиваю щих станций (ПС), наливных и конечных пунктов.
Подводящие трубопроводы соединяют нефтеперерабатывающие за воды с головной ПС разветвленного нефтепродуктопровода (РН П П ).
Головная перекачивающая станция (ГП С )—это комплекс сооруже ний, оборудования и устройств в начальной точке разветвленного нефте продуктопровода, обеспечивающих прием, накопление, учет и закачку нефтепродуктов в трубопровод.
Рис. 13.2. Схема разветвленного нефтспродуктопровода:
1—головная перекачивающая станция; 2—нефтебаза; 3 —промежуточная перекачивающая станция; 4—промежуточный железнодорожный наливной пункт; 5 —автоналивной пункт; 6—конечный пункт; 7 —подводящие трубопроводы; 8—распределительный трубопровод;
9—сложный отвод; 10—отвод однотрубный; 11—отвод двухтрубный; 12—магистральная часть
Промежуточная перекачивающая станция (П П С)—это комплекс со оружений, оборудования и устройств, расположенных в промежуточной точке РНПП и обеспечивающий дальнейшую перекачку нефтепродуктов.
Наливные и конечные пункты являются пунктами сдачи нефтепро дуктов. Различают пункты налива железнодорожных и автомобильных цистерн. Роль конечных пунктов выполняют нефтебазы.
Магистральная часть Н П П —это часть разветвленного нефтепродуктопровода, имеющая ГПС, в резервуары которой нефтепродукты по ступают, как правило, по подводящим трубопроводам непосредственно
сНПЗ. Магистральная часть отличается тем, что:
1)имеет в начале резервуарный парк, рассчитанный на полную пропускную способность РНПП;
2)работает более продолжительное время, чем другие элементы линейной части РНПП;
3)к пей подключены распределительные трубопроводы и отводы.
Распределительные трубопроводы предназначены для поставки нефтепродуктов от магистрали к нефтебазам или наливным пунктам.
В начале их предусматривается соответствующая резервуарная емкость
исобственная головная перекачивающая станция. На распределительном трубопроводе большой протяженности может быть несколько перекачи вающих станций.
Отводом называют часть разветвленного нефтепродуктоировода, предназначенную для подачи нефтепродуктов непосредственно потреби телям. На отводе перекачивающая станция отсутствует, а в его начале ре зервуарная емкость не предусматривается. Для отвода характерны перио дичность работы и относительно небольшая протяженность.
По количеству труб различают однотрубный и многотрубный отво ды, а по конфигурации—сложный и простой отводы.
Однотрубный отвод—это отвод, состоящий из одного трубопровода. Многотрубный отвод состоит из двух и более параллельных трубо
проводов.
Сложный отвод в отличие от простого имеет разветвленную структуру. Состав сооружений линейной части нефтепродуктопроводов, их классификация по диаметру и категории отдельных участков такие же,
как у нефтепроводов.
На перекачивающих станциях НПП также устанавливаются основные
иподпорные центробежные насосы. Из основных насосов типа ИМ на нефтепродуктопроводах наибольшее распространение получили насосы НМ 360-460, НМ 500-300, НМ 1250-260. Кроме того, находятся в эксплуатации многоступенчатые насосы НПС 200-700, консольные насосы НК 560/300, атакже насосы прошлых лет выпуска: 10Н 8х4,14Н 12х2. Подпорные насо сы представлены типами 8НД„Н, 12НДСН, 14НДСН. Основные характерис тики применяемых насосов представлены в табл. 13.3.
Вкачестве привода насосов используются синхронные и асинхрон ные электродвигатели в обычном и взрывобезопасном исполнении.
Таблица 13.3 — Техническая характеристика
насосных агрегатов нефтепродуктопроводов
|
|
Насосы |
|
|
Электродвигатели |
||
Марка |
Подача, |
Hanopf |
Допускаемый |
кпд, |
Марка |
Мощ |
|
кавитационный |
ность, |
||||||
|
мэ/ч |
м |
запас,м |
% |
|
кВт |
|
14Н12х2 |
1100 |
370 |
36 |
75 |
СТД-1250/2 |
1250 |
|
АЗП -1600/2 |
|||||||
|
500 |
740 |
- |
|
|
||
10Н8х4 |
73 |
A3II-1600/2 |
1600 |
||||
НК 560/300 |
560 |
300 |
5 |
75 |
СТД-1250/2 |
1600 |
|
ННС 200-700 |
200 |
700 |
5 |
65 |
4 A3HI1-630/6000 |
630 |
|
8НД.Н |
600 |
35 |
5,5 |
79 |
МА-36-51/6 |
100 |
|
14НДсН |
1260 |
37 |
5 |
87 |
МА-35-61/6 |
160 |
13.4.Особенности трубопроводного транспорта нефтепродуктов
Первые иефтепродуктопроводы были узкоспециализирован ными, т. е. служили для перекачки какого-то одного нефтепродукта (ке росинопровод, бензопровод и т. д.). Поскольку объемы перекачки каждо го отдельного нефтепродукта были невелики, то и диаметры нефтепродуктопроводов были относительно малы.
С развитием трубопроводного транспорта стало ясно, что строить трубопроводы большего диаметра значительно целесообразнее—в этом случае металлозатраты, капитальные вложения и эксплуатационные рас ходы, отнесенные к 1 тонне перекачиваемого нефтепродукта, меньше. Однако где взять соответствующее повышенному диаметру количество нефтепродукта?
Выход был найден в организации перекачки по одному трубопрово ду сразу нескольких жидкостей в виде следующих друг за другом пар тий. В 1929 г. в США были проведены опыты по перекачке бутана и трех сортов бензина по трубопроводу длиной 1290 км и диаметром 200 мм. В начале 30-х годов на нефтепродуктопроводе Баку —Батуми инженер А. А. Кащеев организовал последовательную перекачку прямым контак тированием взаиморастворимых керосина и газойля. Однако следует отметить, что еще в 1927 г. в нашей стране по трубопроводу Грозный — Махачкала последовательно с нефтью перекачивалась вода, необходимая для охлаждения дизельных двигателей на насосных станциях. В ходе этой перекачки было установлено, что при соблюдении некоторых усло вий (скорость потока не менее 1 м/с, безостановочная работа трубопро вода) объем образующейся смеси невелик.
Создателем научных основ последовательной перекачки является профессор Яблонский В. С. Он первым в мире уловил потребность в раз работке нового способа транспорта нефтепродуктов, разработал его теоре тически, обосновал экономически и довел до практической реализации.
В 1943 г. технология последовательной перекачки была узаконена: Главнефтесбыт при Совете Министров СССР принял решение о практи ческом осуществлении последовательной перекачки светлых нефтепро дуктов. А в 1944 г. данная технология была введена на магистральном тру бопроводе Астрахань—Саратов. Опыт его эксплуатации подтвердил, что при турбулентном режиме перекачки объем образующейся смеси невелик.
В чем же сущность технологии последовательной перекачки?
М етод последовательной перекачки заключается в том, что различ ные по свойствам нефтепродукты отдельными партиями определенных объемов перекачиваются друг за другом по одному трубопроводу.
Периодически повторяющаяся очередность следования нефтепро
дуктов в трубопроводе называется циклом последовательной перекачки.
Пример формирования циклов показан на рис 13.3.
ДЛ-65-40 ДЛ-02-40 А-76 Аи-93 А-76 ДЛ-02-40 |
ДЛ-05-40 ДЛ-02-40 А-76 |
Цикл |
__ |
Рис. 13.3. Пример формирования циклов |
|
Последовательность партий нефтепродуктов в цикле формируется с учетом их состава, свойств и качества. Рекомендуется следующая по следовательность нефтепродуктов в цикле:
1)дизельное топливо летнее;
2)дизельное топливо экспортное;
3)дизельное топливо летнее;
4)топливо для реактивных двигателей;
5)дизельное топливо зимнее;
6)дизельное топливо летнее;
7)керосин или топливо печное бытовое;
8)дизельное топливо летнее;
9)автобензин А-92;
10)автобензин А-76;
И) автобензин А-93;
12)автобензин А-76;
13)автобензин А-72.
Далее цикл повторяется. При меньшей номенклатуре нефтепродук тов в цикле следует придерживаться рекомендуемых нар контактирую щих жидкостей.
В период закачки в иефтепродуктоировод очередной партии какоголибо продукта другие нефтепродукты, поступающие с Н П З, принимают ся в резервуары головной перекачивающей станции.
Особенностью последовательной перекачки является образование некоторого количества смеси в зоне контакта двух следующих друг за дру гом нефтепродуктов. Причиной смесеобразования является неравномер ность осредненных местных скоростей но сечению трубопровода. Кроме того, некоторое количество смеси образуется при переключении задвижек на головной перекачивающей станции в период смены нефтепродукта.
Для уменьшения объема смеси в отдельных случаях в зону контак та нефтепродуктов вводят специальные устройства—разделители (дис ковые, манжетные, шаровые и др.). Их конструкция показана на рис. 13.4.
Рис. 13.4. Разделители, применяемые при последовательной перекачке: а) дисковый; б) манжетный; в) литой манжетный; г) шаровой;
1—штанга; 2—металлический диск; 3—диск из упругого материала; 4—манжета; 5—толстостенная оболочка; 6—обратный клапан
Кроме того, на конечном пункте нефтепродуктопровода предусматрива ются мероприятия по исправлению и реализации получающейся смеси нефтепродуктов.
Успешное осуществление технологии последовательной перекач ки невозможно без четкого контроля за продвижением смеси. Методы и приборы контроля последовательной перекачки основаны на различии свойств перекачиваемых жидкостей. Контроль осуществляют по измене нию плотности, вязкости, диэлектрической постоянной, скорости распро странения ультразвука и др. В отдельных случаях в зону контакта нефте продуктов вводят вещество-индикатор, которое распределяется по дли не зоны смеси в соответствии с изменением концентрации. В качестве та ких индикаторов могут применяться радиоактивные изотопы (кобальта, сурьмы, йода, бария), флуоресцентные красители и др.