Технологія трубопровідного транспорту нафти і нафтопродуктів
Трубопровідний транспорт нафти внаслідок своєї низької собівартості і зручності експлуатації за період менше 100 років з моменту свого виникнення став основним видом внутріконтинентального транспорту нафти в нашій країні і в більшості розвинених капіталістичних країн.
Мал. 19. Схема магістрального нафтопроводу
Тому там, де це можливо, перекачування високов'язких се вірних нафт потрібно здійснювати з маловязкими розчинниками (малов'язка нафту, конденсат) або в газонасичених стані (тобто з розчиненим попутним газом), що дозволить відмовитися від попереднього підігріву таких нафт.
Магістральний нафтопровід (рис. 19), як правило, починається з головної насосної станції (ГНС) 3 і закінчується кінцевим пунктом 16 і складається з:
лінійних споруд, які представляють собою власне трубопровід, по якому і відбувається перекачування нафти, і допоміжних лінійних споруд (лінія зв'язку, система протикорозійного захисту, уздовж трасових доріг і т.п.);
перекачувальних насосних станцій, які здійснюють перекачування нафти, станцій підігріву нафти при перекачуванні високов'язких нафт; кінцевого пункту. Нафта з промислу надходить в резервуарний парк 4 ДПС 3. Резервуарний парк ДПС призначений для прийому нафти з промислу в разі зупинки перекачування нафтопроводом і подачі нафти в трубопровід при зупинці поставки нафти з промислу. Обсяг резервуарного парку приймається рівним дво-, тридобової пропускної здатності магістрального нафтопроводу.
З резервуарного парку нафту відкачується підпірними відцентровими насосами 2, які створюють необхідний підпір (тобто підвищений тиск - від 0,5 до 0,8 МПа) перед основними відцентровими насосами 1, щоб уникнути кавітації в них. Основні насоси подають нафту в магістральний трубопровід 5 з лінійної запірною арматурою 6. Основні насоси з'єднуються в більшості випадків послідовно по 2 або 3 (в залежності від заданого режиму перекачування). щоб створити необхідний робочий тиск в нафтопроводі. Привід насосів на нафтоперекачувальних станціях здійснює ся від електродвигунів. Випускається кілька типорозмірів відцентрових насосів для магістральних нафтопроводів і нафтопродукт-проводів (серія НМ) з різною подачею - від 125 м3 / год до 12,5 тис.м3 / год і напором від 500 до 200 м. Робочий тиск в нафтопроводах в залежності від діаметра змінюється від 6,4 (для діаметра 530 мм) до 5,5 МПа (для діаметра 1220 мм). Це тиск витрачається на подолання потоком нафти гідравлічного опору, що чиниться стінками труб, і по довжині трубопроводу поступово зменшується. У тому місці на трасі, де тиск в нафтопроводі знижується до мінімально підпору, розміщують наступну нафтоперегонну станцію - проміжну НС 11, і процес повторюється знову до наступної проміжної станції. Проміжні станції розміщують по трасі нафтопроводу відповідно до гідравлічним розрахунком, в середньому через 100-150 км в залежності також від рельєфу місцевості. Проміжні нафтоперекачечні станції не мають, як правило, резервуарів і підпірних насосів, і перекачування нафти по магістральному нафтопроводу проводиться за схемою "з насоса в насос", тобто з насосів попередньої в насоси подальшої станції, і так в межах експлуатаційної дільниці, що включає від 3 до 4 перегонів між насосними станціями (тобто протягом 300-500 км). На початку кожного експлуатаційної дільниці розміщують нафтоперегонну станцію 13 з резервуарами і підпірними насосами. На своєму протязі нафтопровід проходить через природні перешкоди (ріки 10) і штучні (залізні 8 і шосейні 7 дороги). Залежно від умов місцевості можуть застосовуватися підземна, надземна чи наземна прокладки нафтопроводу.
На кінцевому пункті нафтопроводу 16 нафта надходить в резервуари і потім передається споживачам, тобто на НПЗ 17, на пункт наливу залізничних цистерн 18 або пункт наливу танкерів 19. Уздовж траси споруджуються вертолітні майданчики 21 для посадки вертольотів, які обслуговують нафтопровід, захисні споруди 23, запобігають руйнуванню трубопроводу, системи електрокатодной захисту трубопроводу 15 від електрохімічної корозії, майданчики 22, на яких створюється аварійний запас труб, лінії електропередач 14, зв'язку 25, дороги 24, будинку лінійних ремонтеров-зв'язківців 9. За технологічною необхідністю на лінійній частині споруджуються відводи 12 до окремим споживачам і лупінг 20.
Трубопровідний транспорт нафтопродуктів масового споживання набуває все більшого значення і інтенсивно розвивається. Схема магістрального нафтопродуктопроводу практично не відрізняється від схеми магістрального нафтопроводу. До 80-х років споруджувалися так звані "стовбурові" нафтопродуктопроводи, що з'єднують нафтопереробний завод з будь-яким містом в районі споживання нафтопродуктів. А вже з цього міста - кінцевого пункту нафтопродуктопроводу нафтопродукти залізницею і автотранспортом доставлялися безпосередньо на нафтобази даного регіону, звідки, їх і забирали споживачі. ДО 1981 р таких "стовбурових" нафтопродуктопроводів було близько 13тис. км і вони мали лише дуже невелике число проміжних відгалужень до прилеглих нафтобаз. Частка трубопровідного транспорту нафтопродуктів в цей період не перевищувала 11% загальної кількості перевезень нафтопродуктів всіма видами транспорту.
Необхідність перевантаження нафтопродуктів на інші види транспорту з кінцевого пункту "стволового" нафтопродуктопроводу для доставки їх безпосередньо на розподільні нафтобази істотно збільшує загальну собівартість постачання споживачів і багато в чому зводить нанівець переваги трубопровідного транспорту. Тому починаючи з 1980 р ведеться проектування і спорудження так званих розгалужених систем нафтопродуктопроводів. Кожна така розгалужена трубопровідна система буде з'єднувати НПЗ безпосередньо з великим числом розподільних нафтобаз даного регіону. Це дозволить уникнути в значній мірі перевантажень нафтопродуктів на інші види транспорту, тим самим істотно підвищити економічність їх доставки споживачам, повніше використовувати переваги трубопровідного транспорту і підвищити надійність постачання нафтопродуктів.
Трубопровідний транспорт нафтопродуктів зручніше ще й тим, що дозволяє по одному і тому ж нафтопродуктопроводу перекачувати послідовно різні світлі нафтопродукти, наприклад бензин і дизельне паливо. При цьому різні нафтопродукти транспортуються по одному і тому ж трубопроводу у вигляді наступних одна за одною партій з роздільним прийомом цих нафтопродуктів в різні резервуари на кінцевому пункті нафтопродуктопроводу або на розподільній нафтобазі, підключеної до нього. Технологія такої послідовної перекачки широко застосовується вже понад 40 років на вітчизняних нафтопродуктопроводах. За деякими магістральними нафтопродуктопроводами послідовно перекачують по кілька сортів бензину та дизельного палива.
Трубопроводи можуть також успішно використовуватися для доставки мазуту від НПЗ до найближчих теплових електростанцій або інших великих споживачів на відстані, як правило, не більше 150 200 км. Мазут - це високов'язкий нафтопродукт і легко перекачується по трубопроводу лише в підігрітому стані, так як при підвищенні температури його в'язкість зменшується. Однак необхідність підігріву мазуту здорожує трубопровідний транспорт і вимагає застосування спеціальних запобіжних заходів на випадок аварійної або планової зупинки перекачування (наприклад, при заміщенні мазуту маловязкими нафтопродуктами).
Миючі засоби для чищення