Реферат: Трубопроводный транспорт

Федеральное агентство железнодорожного транспорта РФ

Петербургский Государственный Университет Путей Сообщения

Кафедра "Железнодорожные станции и узлы"

РЕФЕРАТ

по дисциплине "Общий курс транспорта"

на тему:

"ТРУБОПРОВОДНЫЙ ТРАНСПОРТ"

Выполнили

студенты гр.УПП-804

Богомолова А. В.

Куртин А. Р.

Проверила

Гарбузова З.Н.

Санкт-Петербург

2009

СОДЕРЖАНИЕ

Введение

ГЛАВА I

Зарождение и развитие трубопроводного транспорта

ГЛАВА II

Классификация трубопроводов

Гидро- и пневмотранспорт контейнеров

Технологические трубопроводы

Магистральные трубопроводы

ГЛАВА III

Баку-Тбилиси-Джейхан

Технические характеристики

Технология работы

Заключение

Список использованных источников

ВВЕДЕНИЕ

Нефть, нефтепродукты и газ доставляются трубопроводным, железнодорожным, морским, речным и автомобильным транспортом.

Все эти виды транспорта имеют свои особенности. Они различаются по степени развития и регионального размещения, по уровню технической оснащённости и условиям эксплуатации, возможностями освоения различных грузопотоков по пропускной и провозной способности на отдельных направлениях и участках, по техническим параметрам и технико-экономическим показателям и другим данным.

Тема нашего реферата выбрана неслучайно. Трубопроводный транспорт довольно необычен. Он не имеет транспортных средств, вернее, сама инфраструктура "по совместительству" является транспортным средством. Движение груза осуществляют насосные станции. Трубопроводный транспорт дешевле железнодорожного и даже водного. Он не требует большого персонала.

Тема привлекла нас своей актуальностью и в то же время неосвещённостью: не каждый, к сожалению, знает, что значит словосочетание "трубопроводный транспорт", хотя он играет важную роль в нашей обычной жизни. Например, самый повседневный вид трубопроводного транспорта — водопровод и канализация.

Наш интерес к теме реферата легко объясним.

Во-первых, не секрет, что Россия является одним из крупнейших экспортёров нефти и газа в мире, а также в нашей стране проходит немало магистральных трубопроводов.

Во-вторых, трубопроводный транспорт обладает большим количеством достоинств:

1. Магистральные трубопроводы позволяют обеспечить возможность подачи практически неограниченного потока нефти, автобензинов, дизельных и реактивных топлив в любом направлении;

2. По магистральным трубопроводам можно осуществлять последовательную перекачку нефти разных сортов или нефтепродуктов различных видов, а также разных газов;

3. Работа магистральных трубопроводов непрерывна, планомерна в течение года, месяца, суток и не зависит от климатических, природных, географических и других условий, что гарантирует бесперебойное обеспечение потребителей;

4. Трубопровод может быть проложен практически во всех районах РФ, направлениях, в любых инженерно-геологических, топографических и климатических условиях;

5. Трасса трубопровода — это кратчайший путь между начальным и конечным пунктами следования и может быть значительно короче, чем трассы других видов транспорта;

6. Сооружение трубопроводов проводят в сравнительно непродолжительные сроки, что обеспечивает быстрое освоение нефтяных и газовых месторождений, мощности нефтеперекачивающих заводов;

7. На магистральных трубопроводах может быть обеспечено применение частично или полностью автоматизированных систем управления технологическими процессами (АСУ ТП) перекачки нефти, нефтепродуктов и газа;

8. Трубопроводный транспорт имеет лучшие технико-экономические показатели по сравнению с другими видами транспорта нефтяных грузов, а для транспорта природного газа, находящегося в газообразном состоянии, является единственно возможным.

Возможность значительной автоматизации и телемеханизации, внедрение систем автоматизированного управления технологическими процессами способствует поддержанию оптимальных режимов эксплуатации трубопроводных систем, сокращению расхода электроэнергии, а также потерь нефти, нефтепродуктов и газа при перекачке, сокращению численности обслуживающего персонала.

Однако несмотря на упомянутые преимущества, нужно отметить и два существенных недостатка: большой расход металла и "жёсткость" трассы перевозок, то есть невозможность изменения направления перевозок нефти, нефтепродуктов или газа после постройки трубопровода.

Итак, целью нашей работы является изучение трубопроводного транспорта и технологии его работы.

ГЛАВА I

ЗАРОЖДЕНИЕ И РАЗВИТИЕ ТРУБОПРОВОДНОГО ТРАНСПОРТА В РОССИИ (СССР)

Трубопроводный транспорт России имеет более чем вековую историю. У истоков создания трубопроводного транспорта был Д.И. Менделеев, считавший, что только строительство трубопроводов обеспечит надежную основу развития нефтяной промышленности и выведет российскую нефть на мировой рынок. Большой вклад в развитие нефтепроводного транспорта внесли В.Г. Шухов, С.Г. Войслав, К.И. Лисенко, Л.С. Лейбензон, М.И. Лазарев, И.П. Илимов и многие другие русские ученые, инженеры и изобретатели.

ГЛАВА II

КЛАССИФИКАЦИЯ ТРУБОПРОВОДОВ

ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ И ПНЕВМАТИЧЕСКИЙ ТРУБОПРОВОДНЫЙ ТРАНСПОРТ КОНТЕЙНЕРОВ

До недавнего времени перемещение жидких, сыпучих и газообразных материалов осуществлялось, как правило, железнодорожным, водным и автомобильным транспортом. Вместе с тем увеличивавшиеся с каждым годом объёмы перевозок указанных материалов начали требовать не только дальнейшего развития и совершенствования существующих транспортных систем, но и изыскания новых и эффективных способов транспортирования грузов, отличающихся простотой и высокими экономическими показателями.

В связи с этим большое значение стали иметь исследовательские и опытно-конструкторские работы в области трубопроводного транспорта контейнеров (ТТК). При этом исследуются два вида ТТК: напорный и безнапорный. В первом случае контейнеры транспортируются по трубопроводу под действием напора воды (гидравлический трубопроводный транспорт контейнеров(ГТТК)) или сжатого воздуха (пневматический трубопроводный транспорт контейнеров(ПТТК)). При безнапорном транспорте перемещение контейнеров осуществляется с помощью различного рода движителей или тяговых механизмов.

Лабораторные и опытно-промышленные испытания нового вида транспорта показали, что практическое применение ТТК позволяет не только освоить значительные грузопотоки, но и обеспечить при этом полную сохранность перевозимого груза и комплексную механизацию и автоматизацию всего транспортного процесса. Системам ТТК присуща универсальность, что даёт возможность одинаково успешно перемещать сыпучие, жидкие и другие материалы.

Стоит подчеркнуть, что в системах гидро- и пневмотранспорта можно обходиться без твёрдых оболочек—контейнеров; при этом перемещаемому грузу предварительно придаётся соответствующая форма (нерастворимые в несущей жидкой среде пастообразные цилиндрические бруски в системах гидротранспорта; специальные пробки, сформованные из перемещаемой среды, в системах пневмотранспорта).

Контейнерный трубопроводный гидро- и пневмотранспорт принадлежит к новым, быстро развивающимся видам промышленного транспорта. Основные преимущества этого вида транспорта — высокая пропускная способность, регулярность движения и высокая степень автоматизации, отсутствие помех других видам транспорта, независимость от погодных условий, исключение потерь грузов в пути.

Первые схемы контейнерного трубопроводного пневмотранспорта были предложены 150 лет назад в Англии. В 40-х гг. прошлого века в Англии, а затем во Франции были построены так называемые "атмосферические" дороги, на которых рельсовые или колёсные экипажи приводились в движение поршнем, перемещавшимся в трубопроводе с продольной щелью под действием нагнетания или отсасывания воздуха.

Низкая экономичность, конструкционное несовершенство, а также нерешённая проблема безопасности пассажиров—всё это привело к отказу от этого вида транспорта, и в дальнейшем развитие получило лишь пневматическое транспортирование капсул в трубопроводах малого диаметра—пневмопочта (1853 г.).

Следует отметить необычно широкую область возможного использования контейнерного трубопроводного пневмотранспорта — перевозка больших масс сыпучих грузов из карьеров к местам их переработки, транспортирование радиоактивных отходов атомных электростанций, внутризаводской транспорт, транспортирование грузов на торговых предприятиях.

ГТТК также обладает рядом несомненных преимуществ. Так, при ГТТК происходит частичное или полное обезвзвешение движущегося контейнера с грузом, что , в свою очередь, позволяет значительно снизить энергозатраты на перемещение груза и уменьшить износ трубопроводов по сравнению, например, с ПТТК или обычным гидротранспортом твёрдых сыпучих материалов в смеси с водой (пульпы). Немаловажное значение имеет и тот факт, что при использовании ГТТК полностью исключается применение различных тяговых или колёсных приспособлений.

По способу создания движущего перепада давления системы контейнерного трубопроводного пневмотранспорта могут быть напорными, вакуумными или напорно-вакуумными. При больших расстояниях транспортирования наиболее перспективными являются напорные системы. В системах гидротранспорта также применяются в основном напорные системы. По трубопроводу под действием перепада давления могут перемещаться единичные контейнеры, сцепки связанных друг с другом контейнеров, последовательность не связанных между собой единичных контейнеров или их сцепок.

В системах контейнерного пневмотранспорта цилиндрические контейнеры перемещаются либо на колёсах по рельсовому пути, проложенному внутри трубопровода, либо на специальном шасси, обеспечивающем центрирование контейнера и отсутствие вращения вокруг продольной оси.

В системах контейнерного гидротранспорта обычно различают контейнеры нейтральной плавучести, отрицательной плавучести (тяжёлые контейнеры) с массой, превышающей массу вытесненной ими жидкости, и положительной плавучести (лёгкие контейнеры). В первом случае контейнеры находятся в центральном положении, во втором и третьем случаях контейнеры скользят по нижней или верхней образующей трубопровода. В системах гидротранспорта в ряде случаев может оказаться целесообразной не цилиндрической, а сферическая или биконическая форма контейнеров. Такая форма контейнеров обладает определёнными преимуществами при перемещении контейнеров в трубопроводах с крутыми поворотами.

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ТРУБОПРОВОДЫ

К технологическим трубопроводам относятся трубопроводы в пределах промышленных предприятий, по которым транспортируется сырье, полуфабрикаты и готовые продукты, пар, вода, топливо, реагенты и другие вещества, обеспечивающие ведение технологического процесса и эксплуатацию оборудования, а также межзаводские трубопроводы, находящиеся на балансе предприятия.

Технологические трубопроводы классифицируют по транспортируемому веществу, материалу труб, рабочим параметрам, степени агрессивности среды, месту расположения, категориям и группам.

1) по виду транспортируемой по ним продукции:

- газопроводы,

- нефтепроводы,

- водопроводы,

- воздухопроводы,

- продуктопроводы.

2)по виду движения по ним жидкостей:

- напорные трубопроводы;

- безнапорные (самотёчные) трубопроводы.

3)по виду сечения:

- трубопроводы круглого сечения;

- трубопроводы не круглого сечения (прямоугольные, квадратные и другого профиля).

4)по материалу, из которого они изготовлены:

- стальные (из углеродистой, легированной и высоколегированной стали);

- из цветных металлов и их сплавов (медные, латунные, титановые, свинцовые, алюминиевые);

- бетонные;

- чугунные;

- неметаллические (полиэтиленовые, поливинилхлоридные, стеклянные) и др.

5) По условному давлению транспортируемого вещества:

- вакуумные, работающие при давлении ниже 0,1 МПа;

- низкого давления, работающие при давлении до 10 МПа;

- высокого давления (более 10 МПа);

- безнапорные, работающие без избыточного давления.

6) По температуре транспортируемого вещества:

- холодные (температура ниже 0 ° С);

- нормальные (от 1 до 45 ° С) ;

- горячие (от 46 ° С и выше).

7) По месторасположению трубопроводы бывают

- внутрицеховые, соединяющие отдельные аппараты и машины в пределах одной технологической установки или цеха и размещаемые внутри здания или на открытой площадке;

- межцеховые, соединяющие отдельные технологические установки, аппараты, емкости, находящиеся в разных цехах.

МАГИСТРАЛЬНЫЙ ТРАНСПОРТ

Магистральными называют трубопроводы, предназначенные для дальнего транспорта жидких, газообразных и твёрдых сыпучих продуктов, от мест их добычи, получения, переработки (условная начальная точка трубопровода) к местам потребления (условная конечная точка).

Наиболее широко трубопроводы используются для перекачки природных газов, нефтей и нефтепродуктов, однако по трубопроводам перекачивают на большие расстояния и воду (магистральные водоводы), уголь в виде водных суспензий (углепроводы), расплавленную серу, инертные сыпучие материалы. На десятки километров транспортируют по трубам минеральную воду, молоко и другие продукты.

Наконец, нельзя не отметить, что своевременная и наиболее надёжная доставка горючего для снабжения быстро перемещающихся воинских частей может быть осуществлена в основном с помощью так называемых полевых нефтепродуктоводов. Этот способ доставки горючего используется в армиях и флотах многих стран.

Все перечисленные выше виды трубопроводов относятся к сухопутным трубопроводам, так как прокладываются по территории материка.

Увеличение мировой добычи нефти и газа в шельфах и акваториях океанов и морей потребовало прокладки магистральных трубопроводов под водой как с заглублением их в грунт, так и без заглубления. Такие трубопроводы называют морскими. Иногда магистральный трубопровод имеет морскую и сухопутную часть. Такой трубопровод называют сухопутно-морским.

Магистральный трубопровод — сооружение линейного типа, представляющее непрерывную трубу, вдоль которой размещаются сооружения, обеспечивающие перекачку транспортируемого продукта при заранее заданных параметрах (давлении, температуре, пропускной способности и т.п.). В отличие от других линейных сооружений, таких, как автодороги, железные дороги, магистральный трубопровод в течение всего срока эксплуатации находится в сложном напряжённом состоянии под воздействием внутреннего давления перекачиваемого продукта и работает как сосуд высокого давления.

Состав сооружений и их назначение зависят от вида транспортируемого продукта.

Магистральный трубопровод состоит из следующих комплексов сооружений:

- подводящие трубопроводы, связывающие источники нефти или нефтепродуктов с головными сооружениями трубопроводов. По этим трубопроводам перекачивают нефть от промысла или нефтепродукт от завода в резервуары головной станции;

- головная перекачивающая станция, на которой собирают нефть или нефтепродукты, предназначенные для перекачки по магистральному трубопроводу. Здесь проводят приёмку нефти (нефтепродуктов), разделение их по сортам, учёт и перекачку на следующую станцию;

- промежуточные перекачивающие станции, на которых нефть и нефтепродукт, поступающие с предыдущей станции, перекачивают далее;

- конечный пункт, где принимают продукт из трубопровода, распределяют потребителям или отправляют далее другими видами транспорта;

- линейные сооружения трубопровода, к которым относятся собственно трубопровод, линейные колодцы на трассе, станции катодной и протекторной защиты, дренажные установки, а также переходы через водные препятствия, железные и автогужевые дороги. Кроме того, к ним относятся вертолётные площадки, дома обходчиков, линии связи, грунтовые дороги, сооружаемые вдоль трассы трубопроводов.

Линейная часть трубопровода сооружается про трём конструктивным схемам: подземной, наземной и надземной.

Подземная схема составляет около 98% от общей длины всех построенных трубопроводов. По этой схеме трубы укладывают ниже естественной поверхности грунта.

Наземная схема предусматривает укладку труб на поверхность спланированного грунта или на грунтовое сплошное основание, устраиваемое из привозного грунта.

При надземной схеме трубопровод укладывают на опоры, размещаемые на определённом расстоянии друг от друга.

Для плотных грунтов наиболее удачной схемой является подземная. Она обеспечивает надёжную защиту труб от внешних воздействий, достаточно хорошо стабилизирует положение трубопроводы, обеспечивает его устойчивость, не изменяет вида рельефа, не создаёт никаких препятствий для сельскохозяйственных работ, движения транспортных средств. При подземной прокладке трубопровод и транспортируемый по нему продукт не подвергается резким перепадам температур, что имеет немаловажное значение для обеспечения технологической надёжности трубопровода.

Необходимость в наземной и надземной схемах прокладки магистральных трубопроводов возникла при строительстве в неблагоприятных грунтовых условиях. Особенно широко эти схемы стали применяться в условиях Севера на вечномёрзлых грунтах.

Для сокращения длины трубопровода при выборе направления трассы обычно стремятся придерживаться кратчайшей геодезической линии между начальными и конечными пунктами. Отклонения от генерального направления допускаются только тогда, когда их целесообразность доказана техническими расчётами.

Хотя магистральный трубопровод и представляет собой непрерывную нитку, однако он имеет устройства, позволяющие отсекать отдельные его участки в случае возникновения аварийных ситуаций с целью ограничения объёма потерь транспортируемого продукта и уменьшения ущерба, наносимого природе при вытекании продукта из разрушенного участка.

На нефтепроводах устанавливают задвижки, а на газопроводах — краны. Задвижки и краны – это важные узлы трубопровода. От их надёжности и безотказной работы зависит размер возможных потерь продукта при авариях, уровень вредного его воздействия на окружающую среду.

Важными элементами линейной части трубопровода являются также различного рода узлы и детали: тройниковые соединения, переходы с одного диаметра на другой (переходник), устройства запуска очистных приборов (скребки, шары, поршни и т. д.) и их выхода из трубы.

ГЛАВА III

БАКУ-ТБИЛИСИ-ДЖЕЙХАН

Технические характеристики.

Строительство трубопровода Баку-Тбилиси-Джейхан (БТД), ставшее ключевым фактором транспортировки каспийских нефтяных ресурсов на европейские рынки, началось в сентябре 2002 г. и было официально завершено в июле 2006 г..

Протяжённость 1773 километра. Нефтепровод проходит по территории трёх стран — Азербайджана (449 км), Грузии (235 км) и Турции (1059 км).

Проектная пропускная мощность — 50 миллионов тонн нефти в год, или один миллион баррелей в сутки. Объем реально прокачиваемой нефти — 32,8 млн тонн (Данные 2008 года).

Диаметр нефтепровода изменяется в следующих пределах: на территории Азербайджана - 42 дюйма, Грузии - 46 дюймов, в Турции диаметр трубы составит 42-34 дюйма.

Толщина стенки труб, в зависимости от чувствительности участков к охране окружающей среды, будет меняться от 8,74 мм до 23,8 мм. В сейсмоактивных зонах предусмотрены более толстостенные трубы.

Рис. 1. Географическое положение трубопровода Баку-Тбилиси-Джейхан.

Технология работы.

Рис. 2. Схема сооружений.

Перекачивающие станции – самые сложные комплексы сооружений нефтепровода.

Головная перекачивающая станция предназначена для приёма нефти с установок подготовки нефти и перекачки её из ёмкости в магистральный нефтепровод. В состав технологических сооружений входят: резервуарный парк, подпорная насосная, узел учёта нефти, магистральная насосная, узел регулирования давления, фильтры-грязеуловители, узлы с предохранительным устройством, а также технологические трубопроводы.

Промежуточные перекачивающие станции размещают по трассе трубопровода согласно гидравлическому расчёту. Среднее значение перегона между станциями для первой очереди 100-200 км, а для второй очереди 50-100 км. В составе технологических сооружений промежуточных станций отсутствуют резервуарный парк, подпорная насосная и узел учёта нефти.

На магистральных нефтепроводах большой протяжённости предусмотрена организация эксплуатационных участков протяжённостью от 400 до 600 км. В начале эксплуатационных участков располагают нефтеперекачивающие станции, состав которых аналогичен головным станциям, однако резервуарные парки их имеют меньшую вместимость.

Насосные станции оборудуют насосами и сложным энергетическим хозяйством, мощность которого достигает нескольких тысяч киловатт.

Через цепь последовательно расположенных по трассе перекачивающих станций нефтепродукт поступает на конечный пункт нефтепродуктовода.

В зависимости от схемы присоединения насосов и резервуаров промежуточных станций различают следующие схемы перекачки нефти и нефтепродуктов по трубопроводам: постанционную, через один резервуар насосной станции, с подключённым резервуаром, из насоса в насос.

При постанционной системе перекачки нефть принимают поочерёдно в один из резервуаров станции, подачу на следующую станцию осуществляют из другого резервуара.

При перекачке через один резервуар насосной станции нефть от предыдущей станции поступает в резервуар, служащий буфером, и одновременно откачивается из него.

При перекачке с подключённым резервуаром уровень нефти в нём колеблется в зависимости от неравномерности поступления и откачки нефти.

При системе перекачки из насоса в насос резервуары промежуточных станций отключаются от магистрали.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Итак, цель проделанной работы, на наш взгляд, успешно достигнута: мы изучили историю развития и классификацию трубопроводного транспорта, технологию его работы и технических устройств, обеспечивающих подачу продукта по трубам.

Благодаря исследованию мы ещё раз убедились в большом количестве преимуществ трубопроводного транспорта и, следовательно, в его безусловной перспективности. Назначение трубопроводов с каждым годом расширяется—от транспорта горючих газов и нефтей до продуктов питания. Область их применения охватывает все районы территории РФ и стран СНГ—от центральных, хорошо освоенных, до областей, где трубопроводы практически являются одним из первых объектов инженерной деятельности человека. К таким районам относятся районы Крайнего Севера, пустыни. Трубопроводы пересекают горы и реки, непроходимые болота и топи.

В настоящее время и в обозримом будущем только они смогут обеспечить непрерывную доставку нефти и газа в центральные районы страны. Поэтому необходимо постоянное совершенствование методов проектирования, строительства и эксплуатации трубопроводов с целью повышения их надёжности и эффективности, снижения энергозатрат на перекачку, затрат материальных и трудовых ресурсов на сооружение, сокращения времени строительства, увеличение срока службы без капитального ремонта (на данный момент срок эксплуатации трубопроводного транспорта составляет приблизительно 20 лет), уменьшения или полного устранения вредного воздействия на природу, её растительный и животный мир.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. Абузова Ф. Ф., Алиев Р. А., Новосёлов В. Ф. и др. Техника и технология транспорта и хранения нефти и газа. М.: 1992.

2. Бородавкин П.П. Подземные магистральные трубопроводы. М.: 1982.

3. Борисенко Т. М. Повышение эффективности трубопроводного транспорта. М.: 1983.

4. Олейник А. Я., Карасик В. М., Криль С. И. и др. Гидравлический трубопроводный транспорт контейнеров. Киев: 1983.

5. Битюков В. К., Колодежнов В. Н. Пневматические конвейеры. Воронеж: 1984.

6. Бычков В. Е., Данильченко И. Г., Пирогов Ю.Н. Газопроводы для транспорта и хранения нефтепродуктов. М.: 1992.

7. Белов И. А., Булев Н. И., Гиневский А. С. Введение в аэрогидродинамику контейнерного трубопроводного транспорта. М.: 1986.

8. www. ngfr.ru

9. Wikipedia

10. mylearn.ru

11. www.trubotex.ru

12. www.pseudology.org

13. www.trubarm.ru