38,Транспортировка газа с морских месторождений.

Природный газ - смесь газов, образовавшаяся в недрах земли при анаэробном разложении органических веществ. Относится к полезным ископаемым. Часто является попутным газом при добыче нефти. Природные газы состоят из метана, этана, пропана и бутана, иногда содержат примеси легкокипящих жидких углеводородов - пентана, гексана и др.; в них присутствуют также углекислый газ, азот, сероводород и инертные газы. Многие месторождения природного газа, залегающие на глубине не более 1,5 км, состоят почти из одного метана с небольшими примесями этана, пропана, бутана, азота, аргона, иногда углекислого газа и сероводорода. В газоконденсатных месторождениях содержание гомологов (соединений, принадлежащих к одному классу) метана значительно выше, чем содержание самого метана. Это же характерно для газов нефтяных попутных. В отдельных газовых месторождениях наблюдается повышенное содержание углекислого газа, сероводорода и азота.

Сжиженный природный газ (СПГ), или сжиженный нефтяной газ (СНГ) - очищенный и подготовленный нефтяной или отделенный от природного газ, сжиженный при охлаждении или под давлением для облегчения хранения или транспортировки. Газ обращается в жидкость при температуре окружающей среды ниже 20 градусов и/или при давлении выше 100 кПа. Состоит в основном из тяжелых газов пропана и бутана.

В такой форме газы хранятся на нефте- и газоперерабатывающих предприятиях; применяются в быту для отопления, подогрева воды и приготовления еды; и на автомобильном транспорте в качестве топлива.

В настоящее время основным видом транспортировки природного газа является трубопроводный. Газ под давлением 75 атмосфер движется по трубам диаметром до 1,4 метра. По мере продвижения газа по трубопроводу он теряет энергию, преодолевая силы трения как между газом и стенкой трубы, так и между слоями газа. Поэтому через определённые промежутки необходимо сооружать компрессорные станции (КС), на которых газ дожимается до 75 атм.

Чтобы энергетически обеспечить транзит газа по трубопроводу, дополнительно нужен так называемый "технический", или, используя правильный термин, топливный газ, необходимый для работы газоперекачивающих станций.

Для транспортировки газа в сжиженном состоянии используют специальные танкеры - газовозы.

Это специальные корабли, на которых газ перевозится в сжиженном состоянии при определенных термобарических условиях. Таким образом, для транспортировки газа этим способом необходимо протянуть газопровод до берега моря, построить на берегу сжижающий газ завод, порт для танкеров, и сами танкеры. Такой вид транспорта считается экономически обоснованным при отдаленности потребителя сжиженного газа более 3000 км.

В сфере сетевого газа поставщики жестко привязаны к потребителям трубопроводами. И цены на поставки определяются долгосрочными контрактами. Примерно такие же отношения сложились сегодня и в секторе СПГ. Около 90% СПГ тоже реализуется на основе долгосрочных контрактов.

Поставщики СПГ выигрывают за счет экономии на морских перевозках. При благоприятных условиях цена поставки газа танкером может быть ниже цены поставки по газопроводу почти на порядок. Сравнение транспортных расходов с использованием СПГ и газовозов показывает, что при увеличении расстояния транспортировки расходы увеличиваются гораздо более низкими темпами, подтверждая привлекательность нового рынка сжиженного природного газа. Напротив, прокладка как наземных, так и подводных трубопроводов с ростом расстояний увеличивает себестоимость традиционного природного газа гораздо быстрее

Газовоз - наливное судно для перевозки сжиженных газов. Первый морской газовоз построен

в США в 1931 г. для доставки природного газа.

В зависимости от вида перевозимых веществ газовозы делятся на:

- суда для доставки природного газа,

- суда для доставки попутного газа

- суда для доставки газообразных химических продуктов.

Два основных фактора определяют конструкцию газовозов:

- физический - для газа

- эксплуатационный - для судов.

Эксплуатационный фактор

Грузовместимость судна - это объем специальных танков, в которых можно транспортировать

такой «невесомый» груз.

Физический фактор

Самый простой способ - сжимать газ при нормальной температуре. Но как только он сжат,

нужны прочные, емкости для хранения, а их строительство связано с большими расходами.

Второй способ - сжижать газ. Однако природные газы не сжижаются при нормальной

температуре и, чтобы перевести их в жидкое состояние, необходимо охладить до температуры,

которая для метана, например, равна минус 162 градуса,

а для пропана - минус 42 градуса.

Третий способ- несколько сжать газ и охладить до жидкого состояния. Такой способ позволит

ограничить температуры в пределах от минус 30 до минус 80 градусов при давлении менее 10

атмосфер.

Выбор способа перевозки зависит от того, какие установки и емкости имеются в портах

разгрузки.

По способу сжижения газа газовозы разделяют на 3 вида:

1. для газа, сжиженного повышением давления при температуре окружающей среды,— газовозы

только для СНГ (сжиженного природного газа), поскольку этилен не может быть сжижен при

температуре свыше 283К, а метан — свыше 191К;

2. для газа, сжиженного одновременно повышением давления и охлаждением,— как газовозы

для СНГ, так и этиленовозы;

3. для газа, сжиженного охлаждением до температуры кипения при атмосферном давлении,—

все разновидности Г.

Для повышения эффективности создаются Г., обеспечивающие перевозки газов, сжиженных

как 2-м, так и 3-м способ

39.Транспортировка нефти с морских месторождений.

Большинство нефтепромыслов находится далеко от мест переработки или сбыта нефти, поэтому быстрая и экономичная доставка «черного золота» жизненно важна для процветания отрасли.

Самым дешевым и экологически безопасным способом транспортировки нефтиявляются нефтепроводы. Нефть в них движется со скоростью до 3 м/сек под воздействием разницы в давлении,

создаваемой насосными станциями. Их устанавливают с интервалом в 70-150 километров в зависимости от рельефа трассы. На расстоянии в 10-30 километров в трубопроводах размещают задвижки,

позволяющие перекрыть отдельные участки при аварии. Внутренний диаметр труб, как правило,

составляет от 100 до 1400 миллиметров. Их делают из высокопластичных сталей, способных выдержать температурные, механические и химические воздействия. Постепенно все большую популярность

обретают трубопроводы из армированного пластика. Они не подвержены коррозии и обладают

практически неограниченным

сроком эксплуатации.

Нефтепроводы бывают подземными и наземными. У обоих типов есть свои преимущества.

Наземные нефтепроводы легче строить и эксплуатировать. В случае аварии значительно легче обнаружить и устранить повреждение на трубе, проведенной над землей. В то же время подземные нефтепроводы

менее подвержены влиянию изменений погодных условий, что особенно важно для России, где

разница зимних и летних температур в некоторых регионах не имеет аналогов в мире. Трубы

можно проводить и по дну моря, но поскольку это сложно технически и требует больших затрат,

большие пространства нефть пересекает при помощи танкеров, а подводные трубопроводы чаще

используют для транспортировки нефти в пределах одного нефтедобывающего комплекса.

Идею использования трубопроводов для перекачки нефти и нефтепродуктов предложил великий

русский ученый Д. И. Менделеев. Он объяснил основные принципы строительства и привел

аргументы в п ользу этого вида транспорта.

Различают три вида нефтепроводов. Промысловые, как понятно из названия, соединяю

тскважины с различными объектами на промыслах. Межпромысловые ведут от одного месторождения к другому,  магистральному нефтепроводу или просто относительно удаленному промышленному

объекту, находящемуся за пределами исходного нефтедобывающего комплекса.

Магистральные нефтепроводы прокладывают для

доставки

нефти от месторождений до мест перевалки и

потребления, к которым, в том числе, относятся нефтебазы,

нефтеналивные терминалы, нефтеперерабатывающие заводы.

Теоретические и практические основы

строительства нефтепроводов разработал знаменитый

инженер В. Г. Шухов, автор проекта телевизионной

башни на Шаболовке. Под его руководством в 1879

году на Апшеронском полуострове создали

первый в Российской империи промысловый нефтепровод для доставки нефти с Балаханского месторождения на нефтеперерабатывающие заводы Баку. Его длина

составила 12 километров. А в 1907 году также по проекту В. Г. Шухова построили первый

магистральный нефтепровод длиной 813 километров, соединивший Баку и Батуми. Он эксплуатируется по сей день.

Сегодня общая протяженность магистральных нефтепроводов в нашей стране составляет около

50 тысяч километров. Отдельные нефтепроводы часто объединяются в крупные системы.

Наиболее протяженная из них – «Дружба», построенная в 1960-е годы для доставки нефти из

Восточной Сибири в Восточную Европу (8 900 км). В Книгу рекордов Гиннеса внесен самый длинный на сегодня трубопровод в мире, длина которого составляет 3 787,2 километра. Он принадлежит

компании Интерпровиншл Пайплайн Инкорпорейтед (Interprovincial Pipe Line Inc.) и протягивается

через весь Североамериканский континент от Эдмонтона в канадской провинции Альберта до

Чикаго и далее до Монреаля. Однако этот результат недолго будет сохранять лидерские позиции.

Длина строящегося в настоящее время нефтепровода «Восточная Сибирь – Тихий Океан» (ВСТО)

составит 4 770 километров. Проект был разработан и реализуется корпорацией «Транснефть».

Нефтепровод пройдет вблизи от месторождений Восточной Сибири и

Дальнего Востока, что даст стимул для более эффективной работы нефтедобывающих комплексов,

развития инфраструктуры и создания новых рабочих мест. Нефть крупнейших российских компаний

таких как «Роснефть», «Сургутнефтегаз», «ТНК-ВР» и «Газпром нефть», будет доставляться к потребителям в Азиатско-Тихоокеанском регионе, где экономика развивается наиболее динамично и постоянно

растут потребности в энергоресурсах. По масштабам и значению для развития экономики страны

ВСТО сопоставим с Байкало-Амурской железнодорожной магистралью.

Поскольку применение трубопроводов экономически выгодно, а работают они в любую погоду и в

любое время года, это средство транспортировки нефти действительно незаменимо – особенно для

России, с ее огромными территориями и сезонными ограничениями на использование водного

транспорта. Тем не менее, о сновной объем международных перевозок нефти осуществляют танкеры. Малотоннажные танкеры используются для специальных целей – в том числе для перевозок битумов; танкеры общего назначения, обладающие дедвейтом(общим весом грузов, которые принимает судно) в 16 500-24 999 тонн, применяются для перевозки нефтепродуктов; среднетоннажные танкеры (25 000-44 999 тонн) – для доставки как нефтепродуктов, так и нефти. Крупнотоннажными считаются танкеры дедвейтом более 45 000 тонн, и на них приходится основная нагрузка по транспортировке нефти морским путем. Для транспортировки нефти по речным артериям используют баржи дедвейтом

2 000 – 5 000 тонн.

Первый в мире танкер, «наливной пароход» под именем «Зороастр», был построен в 1877 году по

заказу «Товарищества братьев Нобель» на верфях шведского города Мотала. Пароход

грузоподъемностью 15 тысяч пудов (около 250 тонн) использовался для доставки керосинаналивом и

Баку в Царицын (ныне Волгоград) и А страхань.

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 супер-танкер. Для таких

гигантов нужны глубоководные порты. Так,

например, большинство российских портов из-за

ограничений по фарватеру не способно принимать

танкеры с дедвейтом более 130-150 тысяч тонн.

Грузовые помещения танкера разделены несколькими поперечными и одной-тремя

продольными переборками на резервуары – танки. Некоторые из них служат только для приема

водного балласта. Доступ к танкам можно получить с палубы – через горловины небольшого

размера с плотными крышками. Для снижения риска утечки нефти и нефтепродуктов в результате

аварий в 2003 году Международная морская организация одобрила предложения Евросоюза об

ускорении вывода из эксплуатации однокорпусных нефтяных танкеров. Уже с апреля 2008 года

запрещены перевозки всех тяжелых видов топлива на судах, не оборудованных двойным корпусом.

Нефть и нефтепродукты загружают в танкеры с берега, а разгрузку ведут при помощи корабельных

насосов и трубопроводов, проложенных в танках и вдоль палубы. Однако супертанкеры дедвейтом

более 250 тысяч тонн, как правило, просто не могут зайти в порт, будучи полностью загруженными.

Их запо

лняют с морских платформ и разгружают, перекачивая жидкое содержимое на танкеры меньшего размера.

С егодня моря и океаны мира бороздят более 4000 танкеров. Большинство из них принадлежат независимым судоходным компаниям. Нефтяные корпорации заключают с ними договоры фрахтования, получая право на использование судна.

Еще один вид транспортировки нефти – по железной дороге. Это быстрый всесезонный способ. В нашей стране его используют, чтобы доставить нефть из Западной Сибири на Дальний Восток, Южный Урал и в страны Центральной Азии. Из Урала нефть везут на Запад, на Северный Кавказ и в Новороссийск. Однако для доставки «черного золота» по железной дороге требуется в 10 раз больше трудозатрат, чем для ее транспортировки по

нефтепроводам. Поэтому даже в странах с разветвленной железнодорожной сетью этот способ

перевозки нефти является второстепенным.

По условиям хранения и транспортировки все нефтепродукты разделяют на следующие

группы:

 светлые нефтепродукты - бензин, керосин и некоторые сорта ДТ;

 темные нефтепродукты - мазут, моторное топливо, сырая нефть;

 масла - все сорта масел;

 прочие нефтепродукты - не вошедшие в первые три группы.

Подготовка танкера к перевозке нефтепродуктов включает в основном три этапа:

 подготовку грузовых танков;

 проверку непроницаемости трубопроводов грузовой и зачистной систем, клинкетов,

механизмов, обслуживающих грузовые танки;

 проверку технической исправности систем.

Мойка (зачистка) танкеров

Под зачисткой грузовых танков понимают процесс удаления с днища, стенок и набора слоя

нефтеостатков после того, как слит основной груз. После выгрузки нефтепродуктов в танках остается

около 1% груза.

Способы очистки поверхностей грузовых танков нефтеналивных судов: ручной,

механизированный, химико-механизированный.

Загрузка танкера

Количество принимаемого танкером груза ограничивается величиной запаса плавучести,

который должно иметь судно к моменту окончания погрузки. Запас на расширение при нагреве груза

– не менее 2 % вместимости танка.

При нормальной загрузке танкера необходимо предусматривать:

 максимальное использование грузоподъемности и грузовместимости судна при

условии обеспечения сохранности груза во время погрузки, перевозки и выгрузки;

 наилучшую технологическую схему погрузки, позволяющую достичь сокращения

продолжительности грузовых операций до минимума;

 рациональное распределение грузов и переменных запасов по длине судна,

исключающее возникновение чрезмерных напряжений корпуса;

 обеспечение нормальной остойчивости, дифферента и осадки судна на всех этапах

рейса, т.е. во время грузовых операций и на переходе.

Отбор проб груза производится из грузовых танков и берегового трубопровода

(трубопроводная проба)

Отбор проб оформляют актом, в котором подробно указывают место отбора, какими

печатями пробы опечатаны и кому вручены.

Определение количества груза

 Первый способ состоит в замере средней осадки танкера до погрузки и после нее.

 Второй способ - количество груза рассчитывают на основе определения объема и плотности

Нефтепродукта