Транспортировка энергоресурсов

Оглавление:

1-Транспортировка нефти

2-Транспортировка природного газа

3-Транспортировка угля

4-Транспортировка ядерного топлива

5-Передача электроэнергии

6-Вывод 
 

     Транспортировка нефти 

     С ростом добычи увеличивались объемы транспортировки нефтепродуктов, совершенствовались способы доставки. Долгое время это  делалось весьма примитивно, караванным способом. Деревянные бочонки и бурдюки  наполнялись нефтью или керосином, грузились на повозки и таким  образом доставлялись до места. Или  же по воде - в дубовых, а позже  стальных бочках. Такой способ транспортировки  был очень дорог, стоимость нефтепродуктов была слишком высока. В итоге, первой начав производство керосина, Россия оказалась не в состоянии поставлять его по приемлемым ценам даже на внутренний рынок: керосин закупался  в Америке. В 1863 году этой проблемой  заинтересовался Д.И. Менделеев. В  качестве выхода он предложил перевозить нефтепродукты не в бочках, а в  специально оборудованных трюмах судов  методом налива. Этот метод перевозки  получил название "русский способ". Через десять лет, когда идея была реализована братьями Артемьевыми  и полностью себя оправдала, способ, предложенный великим русским ученым, стал применяться повсеместно.

     Ещё одним удобным способом транспортировки  нефтепродуктов стал железнодорожный  транспорт. В 1878 году, с целью удовлетворения стремительно растущего спроса на нефтепродукты, был издан указ о создании железнодорожной  ветки Баку - Сураханы - Сабунчи длиной 20 км. Ее строительство было закончено 20 января 1880 года. Нефть впервые стали  перевозить в специальных цистернах. География железнодорожных нефтеперевозок от мест добычи на нефтеперерабатывающие заводы, в хранилища или потребителям, привязана к так называемых нефтегазовым бассейнам. Некоторые железнодорожные направления - такие как Уральское, Нефте-Камское, Восточно-Сибирское, Бакинское, практически полностью загружены подвижными составами с грузами нефти и ГСМ. Объемы таких перевозок чрезвычайно велики: на настоящее время только по Азербайджанской железной дороге перевозят ежегодно до 14 млн. тонн нефти и нефтепродуктов. Более того, наблюдается рост объемов перевозок. Так в 2005 году ОАО "РЖД" доставило в Китай 9,3 млн тонн нефтепродуктов, в 2006 - 10,2 млн тонн. Пропускная способность границы позволяет РЖД поставить в 2007 году 15 млн тонн нефти и ГСМ в Китай. Общемировой объем железнодорожных нефтеперевозок возрастает каждый год на 3-4 %, а в России этот показатель достигает 6%.

     Несмотря  на удобство железнодорожного способа  перевозки нефтепродуктов на большие  расстояния, нефтепродукты - такие как  бензин, ДТ, или сжиженный газ - на небольшие расстояния до места реализации оптимально доставлять автоцистернами. Перевозка топлива таким способом заметно повышает его потребительскую  стоимость. Рентабельность автоперевозок  ограничивается расстоянием в 300-400 километров, что определяет их локальный  характер - от нефтебазы до заправочной  станции и обратно. У каждого вида транспортировки имеются свои плюсы и минусы. Наиболее быстрый воздушный способ очень дорог, требует особых мер безопасности, потому этим способом доставки пользуются редко - в случаях экстренной необходимости или невозможности доставить ГСМ иным путем. Например, в военных целях или в случаях фактической недоступности местности для иных, кроме воздушного, видов транспорта.

     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 нефти являются 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.

     Различают три вида нефтепроводов. Промысловые, как понятно из названия, соединяют  скважины 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, основной объем международных  перевозок нефти осуществляют танкеры.

     Удобным транспортом для перевозки нефти  и топлива являются морские и  речные танкеры. Речные нефтеперевозки, в сравнении с железнодорожными, снижают затраты на 10-15%, и на 40% в сравнении с автомобильными.

     Развитию  отрасли способствует модернизация специализированной инфраструктуры. В  Ленинградской области по реке Неве транспортируется около 5 млн тонн нефтепродуктов в год. Строительство новых нефтеналивных  и портовых комплексов в 2007-2008 годах  увеличит эти объемы в двое, а  общий объем перевозок по Финскому заливу с 30-40 млн тонн увеличится до 100 млн тонн в год.

     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 керосина наливом из Баку в Царицын (ныне Волгоград) и Астрахань.  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 заполняют с морских  платформ и разгружают, перекачивая  жидкое содержимое на танкеры меньшего размера.

     Сегодня 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.

     Рис.1: Крупнейшие нефтепроводы РФ

       Рис.2: Крупнейшие нефтепроводы РФ и мира 
 
 

Транспортировка природного газа 

Газ, поступающий  из скважин, необходимо подготовить  к транспортировке  к конечному  пользователю — химический завод, котельная, ТЭЦ, городские газовые сети. Необходимость  подготовки газа вызвана присутствием в нём, кроме целевых компонентов (целевыми для различных потребителей являются разные компоненты), также  и примесей, вызывающих затруднения  при транспортировке либо применении. Так, пары воды, содержащейся в газе, при определённых условиях могут  образовывать гидраты или, конденсируясь, скапливаться в различных местах (например, изгиб трубопровода), мешая  продвижению газа; сероводород вызывает сильную коррозию газового оборудования (трубы, ёмкости теплообменников  и т. д.). Помимо подготовки самого газа, необходимо подготовить и трубопровод. Широкое применение здесь находят азотные установки, которые применяются для создания инертной среды в трубопроводе.