8.5. Трубопроводный транспорт: — вид транспорта, осуществляющий передачу на расстояние жидких,

Экологические проблемы трубопроводного транспорта

8.5. Трубопроводный транспорт: - вид транспорта, осуществляющий передачу на расстояние жидких,

2. Строительство – 0,5–2 года. В этот период на оставшиеся 10–20 % определяется качество трубопровода. Соблюдение всех монтажных правил, правильность технологии монтажа, транспортировки, погрузки, разгрузки, приемки и хранения материала позволит обеспечить длительный и бесперебойный срок службы трубопровода и значительно снизить эксплуатационные расходы.

3. Эксплуатация. Наиболее продолжительный период в жизни трубопроводных систем, сопоставимый со сроком службы здания или населенного пункта (50–100 лет).

Именно при эксплуатации выявляются все недостатки проектных решений и монтажа, при значительной величине которых затраты на эксплуатацию достигают критической величины, что напрямую отражается на материальном благосостоянии граждан.

 Необходимо отметить, что затраты на эксплуатацию систем трубопроводов многократно превышают первоначальные затраты на их монтаж и проектирование (в десятки раз).

4. Утилизация трубопроводов. В современных условиях необходимо учитывать последний этап жизненного цикла – утилизацию, которая должна обеспечивать максимальное возвращение материала в общественное производство и минимальное загрязнение окружающей среды. Требования каждого этапа должны учитываться при оценке трубопроводных систем с соответствующим весовым коэффициентом.

При рассмотрении многочисленных материалов для трубопроводных систем, представленных на российском рынке обычно анализируют качество труб, которые, являются основной, но не единственной составляющей трубопроводных систем.

В общем виде трубопроводная система состоит:

– из собственно трубопровода (его линейная часть с ответвлениями, соединениями, соединительными частями);

– трубопроводной арматуры (запорной, предохранительной и т. д.);

– опорных, компенсирующих, закрепляющих и балластирующих конструкций;

– узлов подключения оборудования (очистных устройств, насосов, гидрантов и т. д.);

– установок защиты металлических элементов от коррозии;

– противопожарных средств;

– защитных сооружений трубопроводов;

– технологических емкостей;

– сооружений службы эксплуатации трубопроводов;

– линий и сооружений технологической связи, средств телемеханики, линий электропередач для питания освещения, дистанционного управления арматурой и установок;

– вдольтрассовых дорог, площадок и подъездов к ним;

– опознавательных и сигнальных знаков, указателей.

При оценке качества и выборе материала трубопроводных систем необходимо учитывать все элементы, которые оказывают значительное влияние на их экономические показатели и надежность.

В общем виде эти требования следующие:

– бесперебойное обеспечение потребителей услугой (подачей необходимого количества воды, тепла, газа, отведение стоков и т. д.) заданного качества, исключающей ущерб и вред здоровью человека;

– безопасность для здоровья и жизни человека и окружающей среды;

– устойчивость к внутреннему давлению, температуре и внешним воздействиям;

– срок службы (долговечность), соизмеримая со сроком службы здания при минимальном количестве капитальных ремонтов;

– коррозионная устойчивость к транспортируемой и внешней среде. Возможность длительной работы в условиях повышенной влажности;

– герметичность во всем диапазоне рабочих давлений;

– ремонтопригодность (возможность осмотра, обслуживания, ремонта, монтажа и демонтажа);

– электро- и пожаробезопасность;

– минимальные затраты на эксплуатацию с наименьшими потерями готового продукта и ущербом;

– минимальные затраты на монтаж.

Для каждой трубопроводной системы (водоснабжение, отопление, теплоснабжение и т. д.) должны быть разработаны конкретные территориальные требования (отраслевые стандарты). При разработке этих требований можно использовать ГОСТ 4.200–78 [19].

1.3 Конструктивные схемы линейной части трубопроводов

Магистральные трубопроводы являются сооружениями линейного типа и предназначены, главным образом, для транспортирования газа, нефти и нефтепродуктов, а также воды от мест их добычи (нефть и газ), получения (нефтепродукты), водозабора (вода) к местам потребления. Протяженность отдельных магистральных трубопроводов может составлять тысячи километров.

Основной составляющей магистрального трубопровода является линейная часть, представляющая непрерывную нить, сваренную из отдельных труб и уложенную вдоль трассы тем или иным способом.

Линейная часть (в дальнейшем будем называть ее трубопроводом) прокладывается в самых разнообразных топографических, геологических, гидрогеологических и климатических условиях.

Наряду с участками, сложенными грунтами, обладающими большой несущей способностью, вдоль трассы часто встречаются участки с грунтами малой несущей способности, а также болотистые участки, участки многолетнемерзлых грунтов и др. Наличие их осложняет как процесс строительства трубопровода, так и его работу в период эксплуатации.

Кроме того, магистральные трубопроводы пересекают значительное количество естественных и искусственных препятствий (реки, озера, железные и шоссейные дороги), требующих соответствующих конструктивных решений, обеспечивающих как надежную работу трубопровода, так и беспрепятственную эксплуатацию пересекаемых искусственных сооружений по их прямому назначению.

В настоящее время при сооружении магистральных трубопроводов применяют различные конструктивные схемы укладки линейной части трубопроводов. Основными из них являются: подземная, полуподземная, наземная и надземная.

Подземная схема укладки является наиболее распространенной. По этой схеме обычно сооружается большая часть любого магистрального трубопровода. При подземной схеме (рис. 1.

а) отметка верхней образующей трубы располагается ниже отметки дневной поверхности грунта на высоту засыпки.

Высота засыпки определяется в зависимости от района, по которому проходит трасса трубопровода, но должна быть не меньше, чем предусмотрено строительными нормами и правилами или техническими условиями.

Увеличение высоты засыпки на отдельных участках может быть обусловлено необходимостью обеспечения упругого радиуса изгиба трубы для конкретного рельефа местности, теплотехническими требованиями, а иногда необходимостью использования минерального грунта как балластировки для удержания труб от всплытия на обводненных участках.

Рис. 1. Конструктивные схемы укладки магистральных трубопроводов:

а—подземная;б—полуподземная; в—наземная;г—надземная 

Полуподземная схема укладки (рис. 1. б) предусматривает сооружение трубопровода, при которой нижняя образующая трубы расположена ниже, а верхняя выше дневной поверхности грунта.

Глубина траншеи и высота обвалования трубы определяются в зависимости от гидрогеологических характеристик грунтов основания-, естественного откоса грунтов обвалования, условий организации поверхностного водостока и водоотведения, а также необходимостью уменьшения или полного устранения балластировки трубопровода.

Наземная схема укладки (рис. 1. в) характеризуется тем, что нижняя образующая трубы имеет отметку на уровне дневной поверхности грунта или выше (на грунтовой подушке).

При наземной укладке трубопровод обваловывается привозным или местным грунтом.

Высота насыпи, ширина ее по верху и величина откосов определяются расчетами (строительными и теплотехническими) или назначаются на основании опыта, полученного при строительстве трубопроводов в аналогичных условиях.

Надземная схема укладки предусматривает сооружение трубопровода над землей (рис. 1. г) на различного рода опорных устройствах.

1.4 Трубопроводный транспорт Российской Федерации

Магистральный трубопроводный транспорт является важнейшей составляющей топливно-энергетического комплекса России. В стране создана разветвленная сеть магистральных нефтепроводов, нефтепродуктопроводов и газопроводов, которые проходят по территории большинства субъектов Российской Федерации.

Грузооборот, осуществляемый магистральным трубопроводным транспортом, приобрел большое значение в общем грузообороте страны.

Степень надежности указанного вида транспорта во многом определяет стабильность доставки продукции потребителям, в том числе обеспечение регионов России важнейшими топливно-энергетическими и иными ресурсами.

Для надежного и устойчивого развития общества в трубопроводных системах водоснабжения, водоотведения, тепло- и газоснабжения, нефте- и газопроводах в России уложено 2 млн км подземных трубопроводов. Во внутренних коммунальных системах зданий протяженность трубопроводных сетей составляет 3–5 млн км.

Трубопроводный транспорт России перемещает в 100 раз больше грузов, чем все транспортные отрасли. Из этого огромного количества труб примерно половина находится в жилищно-коммунальном хозяйстве (ЖКХ), обеспечивая население России всеми необходимыми коммунальными услугами.

Протяженность магистральных трубопроводов, по которым осуществляется транспортировка продукции нефтегазового комплекса, составляет 215 тыс. км, в том числе газопроводные магистрали, включая газопродуктопроводы — 151 тыс. км, нефтепроводные магистрали — 48,5 тыс. км, нефтепродуктопроводные магистрали — 15,5 тыс. км.

С помощью магистрального трубопроводного транспорта перемещается 100% добываемого газа, около 99% добываемой нефти, более 50% производимой продукции нефтепереработки. В общем объеме перемещаемой по магистральным транспортным трубопроводам продукции доля газа составляет 55,4%, нефти — 40,3%, нефтепродуктов — 4,3%.

Магистральный трубопроводный транспорт включает в себя большое количество технологических сооружений и агрегатов.

Только на газовых промыслах, магистральных газопроводах и подземных хранилищах Единой системы газоснабжения эксплуатируются 642 компрессорных цеха, 4053 газоперекачивающих агрегата общей установленной мощностью более 42 млн. Квт. Подачу газа потребителям обеспечивают более 3300 газораспределительных станций.

В состав сооружений магистральных нефтепроводов входят 395 нефтеперекачивающих станций, 868 резервуаров общей емкостью по строительному номиналу 12,7 млн. м.куб.

Состояние транспортных магистральных трубопроводов нефтегазового комплекса характеризуется такими показателями: 85% газопроводов и 59% нефтепроводов имеют срок эксплуатации от 10 до 30 лет; менее 10 лет эксплуатируется около 1% газопроводов и около 1 % нефтепроводов; 40 тыс. км газопроводов выработали свой расчетный ресурс; 40% нефтепроводов к 2000 году превысят нормативный срок эксплуатации.

Системы магистрального трубопроводного транспорта нефти и газа являются важнейшими составляющими федеральных энергетических систем, ключевым звеном топливно-энергетического комплекса и крупным фактором стабильности и экономического роста в России. Указанные системы обеспечивают жизненно важные для страны валютные поступления, позволяют осуществлять государственное регулирование внутреннего нефтегазового рынка и экспорта углеводородного сырья.

Каждая система магистрального трубопроводного транспорта представляет собой уникальный хозяйственный и технологический комплекс, решающий крупную народно-хозяйственную задачу и обладающий потенциалом эффективного регулирования и контроля за поставкой и потреблением продукции, в первую очередь нефти, газа.

Системы, магистрального трубопроводного транспорта имеют важнейшее значение для экономического состояния страны, для ее дальнейшего развития. По этой причине в организационную структуру систем магистрального трубопроводного транспорта заложены принципы единства и централизованного управления.

Очевидно, что эти принципы должны быть сохранены и в дальнейшем использованы для достижения в государственных интересах максимального эффекта от их функционирования.

Магистральный трубопроводный транспорт является весьма опасной сферой производственной деятельности, что обусловлено высокой степенью концентрации перекачивающих мощностей, горюче- и взрывоопасностью транспортируемой продукции, ее отравляющими и иными опасными свойствами, концентрацией на отдельных направлениях до 10 ниток магистральных трубопроводов; сосредоточением в узких технических коридорах многониточных магистралей газопроводов, нефтепроводов, продуктопроводов, которые многократно пересекаются друг с другом. Применявшиеся технологии прокладки и защиты магистральных трубопроводов обусловили непродолжительный срок их эксплуатации и необходимость проведения ремонтных и защитных работ после 8-10 лет их использования, проведения дополнительных испытаний, внутритрубной диагностики [18].

Преимущества трубопроводного транспорта:

·   Возможность повсеместной укладки трубопровода.

·   Низкая себестоимость транспортировки.

·   Сохранность качества благодаря полной герметизации трубы.

·   Меньшая материало и капиталоёмкость.

·   Полная автоматизация операций по наливу, перекачки, транспортировки и сливу.

·   Малочисленность персонала.

·   Непрерывность процесса перекачки.

·   Отсутствие отрицательного воздействия на окружающую среду.

Главным недостатком является его узкая специализация, также для рационального использования требуется мощный устойчивый поток перекачиваемого груза [17].

Глава 2. Влияние трубопроводного транспорта на окружающую среду 

2.1 Характеристика воздействий на окружающую среду и их последствия

Все воздействия можно подразделить на прямые и косвенные, длительные и кратковременные (импульсные). Они могут проявляться в виде механического разрушения, загрязнения, теплового влияния и т. п. Последствия от этих воздействий могут быть первичными и вторичными, обратимыми и необратимыми (нерегулируемыми).

Источник: https://www.stud24.ru/ecology/jekologicheskie-problemy-truboprovodnogo-transporta/425876-1512450-page2.html

Трубопроводный транспорт

8.5. Трубопроводный транспорт: - вид транспорта, осуществляющий передачу на расстояние жидких,

ТРУБОПРОВОДНЫЙ ТРАНСПОРТ (а. pipeline transport; н. Rohrleitungstransport, Pipelinetransport; ф. transport par pipe-lines; и.

transporte por соnducto, transporte por tuberia, transporte por caceria) — вид транспорта, осуществляющий передачу на расстояние по трубопроводам жидких, газообразных сред и твёрдых материалов.

В зависимости от транспортируемого продукта различают нефтепровод, газопровод, водопровод, пульпопровод и т.д.

История трубопроводного транспорта насчитывает несколько тысячелетий. 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.

Пневматический транспорт (для почтовых целей) впервые применён в 1792 (Австрия). Первый нефтепровод (длина 6 км) построен в США в 1865, в России (от промыслов Баку до местных нефтеперерабатывающих заводов) — в 1878.

При трубопроводном транспорте производится перемещение как самих сред (воды, углеводородного сырья, продуктов нефтяных и газовых месторождений, продуктов переработки нефти и газа и т.д.), так и твёрдых материалов в несущих средах. В зависимости от несущей среды трубопроводный транспорт бывает гидравлический (напорный и безнапорный) и пневматический (нагнетательный и всасывающий).

Различают трубопроводный транспорта технологический — связывающий технологические процессы внутри предприятия (длина до 1-3 км), промышленный — между предприятиями одной отрасли народного хозяйства (до 10-15 км), магистральный — между предприятиями различных отраслей (на десятки, сотни и даже тысячи км). Трубопроводный транспорт может быть непрерывным (без нарушения сплошности потока транспортируемой или несущей сред) и периодическим. К последним относится контейнерный трубопроводный транспорт, который может быть в зависимости от несущей среды гидравлическим и пневматическим, в зависимости от привода — с электроприводом (движитель — колесо), с приводом от линейного электродвигателя (на магнитной подушке) и др. (см. Пневматический транспорт, Магистральный гидротранспорт, Газопровод магистральный, Нефтепровод магистральный, Нефтепродуктопровод магистральный, Промысловый трубопровод).

В 70-е гг. 20 в. в CCCP сформировались новые самостоятельные транспортные отрасли — единые нефте- и газоснабжающие системы страны. Развитие сети трубопроводов опережало приросты добычи нефти и газа, протяжённость трасс удвоилась (перекачка топлива по ним возросла в 4 раза). В 1986 по трубопроводам транспортировалось 1/3 от общего грузооборота страны, более 2/3 топлива (табл.).

Новый этап в развитии трубопроводного транспорта связан со строительством этано-, этилено- и аммиакопроводов и других магистралей. Транспортировка по подземным трассам химических продуктов в 2-3 раза ускоряет его доставку, позволяет улучшить технологическую схему производства и распределения. Широко развиваются новые направления — гидротранспорт угля и рудных материалов.

В 80-х гг.

трубопроводы для жидких и газообразных сред диаметром свыше 1000 мм занимают ведущее место, средняя дальность перекачки нефти и газа превышает 1000 км, длина отдельных трубопроводов достигает 4-5 тысяч км, мощность единичных перекачивающих агрегатов достигает 16-25 тысяч кВт. Энергетический потенциал потока газа, транспортируемого по трубопроводу 1420 мм при давлении 7,5 МПа, эквивалентен мощности электростанции 15 тысяч МВт.

Одним из прогрессивных технических решений повышения эффективности трубопроводного транспорта газа является его транспортировка в охлаждённом или сжиженном состоянии, что позволяет увеличить пропускную способность газопроводов и снизить капиталовложения от 15 до 80% в зависимости от степени охлаждения. Низкотемпературные трубопроводы оснащены головными и промежуточными холодильными станциями, сам трубопровод теплоизолирован, перекачка сжиженного газа ведётся насосными агрегатами аналогично перекачке нефти.

Практически весь добываемый в CCCP в 1985 природный газ и почти всю нефть, а также большую часть нефтепродуктов и углеводородного сырья (широкую фракцию углеводородов, этан, этилен и др.) транспортируют по трубопроводам.

При трубопроводной транспортировке твёрдых материалов объём перемещаемых сыпучих грузов достигает 40% (1985) от общего количества транспортируемых грузов на предприятиях. В ряде случаев (например, при обогащении руды и подготовке кокса, работа плавильных и передельных печей, очистка и обеспыливание воздуха и др.

) работа систем гидравлического и пневматического трубопроводного транспорта органически сочетается с технологией производства.

Область их применения определяется интенсификацией и повышением эффективности производства, утилизацией ценных отходов технологических процессов, созданием комфортабельных условий труда, механизацией трудоёмких и вспомогательных работ.

В 80-х гг.

в различных странах эксплуатируется свыше 100 трубопроводов длиной в десятки и сотни километров, обеспечивающих трубопроводную транспортировку угля, железной руды, известняка, медного концентрата, фосфатов и др. Пневматический трубопроводный транспорт является одним из наиболее прогрессивных способов внутри- и межцеховых перемещений сыпучих материалов. Область использования контейнерного трубопроводного транспорта — перевозка больших масс сыпучих грузов из карьеров к местам их переработки, транспорт высоковязких и застывающих нефтей в арктических районах, транспорт отходов к местам утилизации и переработки и т.д.

Основные его преимущества, например, по сравнению с гидравлическим трубопроводным транспортом твёрдых материалов состоят в транспортировании их с высокой концентрацией (до 80-95%) при отсутствии установок для приготовления и обезвоживания пульпы, относительно малом износе труб и оборудования, в исключении возможности загрязнения несущей жидкостью транспортируемых материалов. При этом возможно использование несущей среды, подлежащей транспортированию вместе с контейнерами. Этот подход реализуется при трубопроводной транспортировке высоковязких нефтей путём выделения парафина и асфальтено-смолистых веществ, затаривания их в контейнеры или капсулы и дальнейшей их транспортировки в потоке оставшихся лёгких фракций добытой нефти. В системах контейнерного трубопроводного транспорта можно также обходиться без твёрдых оболочек-контейнеров путём придания перемещаемому грузу соответствующей формы в виде нерастворимых в несущей жидкой среде пастообразных цилиндрических брусков, специальных пробок в пневмопроводах. Возможно использование пневматического трубопроводного транспорта для доставки грузов из шахт на поверхность, гидравлического трубопроводного транспорта для подъёма и транспортировки полезных ископаемых со дна морей.

Трубопроводная сеть увеличивается ежегодно в среднем на 3-4%. Значительные объёмы трубопроводного строительства ведутся в США, Канаде, Западной Европе, Африке, в Латинской Америке и Австралии. Наиболее высокие темпы роста достигнуты в CCCP.

В структуре вводимых трубопроводов преобладают газопроводы, расширяется сеть нефтепродуктопроводов, пульпопроводов, освоен дальний транспорт химических продуктов, конденсата и широкой фракции лёгких углеводородов.

Благодаря техническому прогрессу в трубопроводном транспорте пропускная способность отдельных газопроводов достигла 30-45 млрд. м3/год, нефтепроводов до 90 млн. т/год.

Важнейшая черта развития трубопроводного транспорта — возникновение сложных трубопроводных систем с единым управлением, внутрисистемными резервами, усиление внешних связей с другими системами энергетики и транспорта, увеличение глубины и масштабов маневрирования при аварийных ситуациях и пиковых нагрузках.

Повышение экологической опасности трубопроводного транспорта вызвано ростом мощности трубопроводных систем, усложнением температурного режима перекачки, сооружением трубопроводов в районах, где природная среда особенно легко ранима (арктическая зона, горы и т.д.), перекачкой химических продуктов.

Однако, несмотря на это, трубопроводный транспорт остаётся одним из наиболее чистых в экологическом отношении видов транспорта.

Для повышения экологической безопасности трубопроводного транспорта совершенствуется технология транспорта, применяются новые конструктивные решения, повышается надёжность эксплуатации.

Источник: http://www.mining-enc.ru/t/truboprovodnyj-transport

Scicenter1
Добавить комментарий