Министерство образования и науки, молодёжи и спорта Украины
Национальный университет кораблестроения им.адм.Макарова
Херсонский филиал
Кафедра морских технологий
Реферат
Причалы, хранилища и трубопроводы на морских нефтегазопромыслах
Подготовил:
ст.группы 3111 Саламатников В.О.
Руководитель:
проф.,д.т.н. Зайцев В.В.
Херсон 2012
Содержание
Введение
. Причалы и их виды
. Хранилища и трубопроводы
. Земляные работы при строительстве трубопроводов
Список использованной литературы
Введение
В настоящее время в связи с практическим освоением континентального
шельфа, то есть подводной добычи нефти, газа и других полезных ископаемых,
увеличением объема подводных строительно-монтажных работ потребовалось
создание и интенсивное совершенствование специальных технических средств.
Нефтегазодобывающая промышленность предполагает использование
большого количества разнообразного оборудования, которое служит для
добычи, хранения и транспортировки нефтепродуктов, а также обслуживания
скважин. Комплекс, который объединяет в себя все, используемое в
добывающей
промышленности
оборудование,
"нефтегазопромысловым оборудованием".
принято
называть
1. Причалы и их виды
Нефтеналивной
причал
-
комплекс
сооружений
и
устройств,
предназначенных для подхода, швартовки, стоянки и производства погрузочных
операций нефтеналивных судов (танкеров).
Нефтеналивные причалы начали сооружаться в начале 20 века в связи с
развитием танкерного и нефтепродукто-проводного транспорта. Первый в
России морской нефтеналивной причал был построен на Чёрном море в Батуми
(1906), предназначался для погрузки керосина на нефтеналивные суда.
Современный морской нефтеналивной причал входит в состав перевалочной
морской нефтебазы (комплекс сооружений и устройств для приёма, хранения,
перегрузки с одного вида транспорта на другой и отпуска нефти и
нефтепродуктов)
и
является
сложным
инженерным
сооружением,
обеспечивающим автоматизированный налив, учёт погруженной нефти и
нефтепродукта,
обработку
и
отгрузку
нефти
из
танкеров.
Обычно
нефтеналивные причалы глубоководные, т.к. танкеры принадлежат к числу
самых больших транспортных судов.
На нефтеналивном причале на грузовой площадке размещаются стендеры,
узлы
учёта
нефти
предохранительная
и
нефтепродуктов,
арматура,
системы
запорная,
регулирующая
сглаживания
и
гидроудара,
обеспечивающие безаварийный налив. (СЗГУ применяется для защиты
магистральных трубопроводов, работающих на жидких средах. Трубопроводы
подвергаются воздействию сложных волновых процессов, которые происходят
вследствие колебаний режимов перекачки. Такие колебания возникают при
открытии или закрытии задвижек и корректировках в работе насосных
агрегатов. Особенно опасны для целостности трубопроводов повышения
давления в магистральных нефтепроводах и на нефтеналивных терминалах). На
грузовой платформе причала расположен местный пункт управления наливом, а
также мощные системы пожаротушения. С резервуарного парка перевалочной
нефтебазы по нефтеналивному причалу до шлангующих устройств проложены
грузовые, бункеровочные и балластные трубопроводы.тендеры предназначены
для налива и слива нефти и нефтепродуктов в морские и речные суда (танкеры).
Многорядные шарниры обеспечивают лёгкость перемещения подвижных
элементов стендера при длительной эксплуатации. Хорошая эргономичность и
малый вес стендера позволяют управлять им вручную одним человеком без
дополнительной
механизации.
Захваты
поворачиваются
вокруг
оси
присоединительной головки на 360°,что позволяет установить их в любом
удобном месте на приёмном фланце танкера см. Рисунок1.1
Рисунок 1.1
Нефтеналивные причалы различаются: по назначению - для обслуживания
нефтеперерабатывающих заводов, магистральных трубопроводов, нефтебаз и
морских месторождений; по расположению относительно береговой линии береговые и рейдовые; по характеру крепления к грунту - стационарные и
плавучие; по типу швартовки - швартовка лагом, одноточечная или
многоточечная
швартовка;
нефтехранилищами
-
по
способу
трубопроводами,
соединения
проложенными
с
по
береговыми
эстакаде,
и
подводными трубопроводами.
Береговые нефтеналивные причалы рассчитаны на швартовку танкеров
лагом и представляют собой в плане узкие пирсы пальцеобразной, Т- или
Г-образной
конфигурации.
Рейдовые
же
нефтеналивные
причалы
располагаются на значительном расстоянии от берега для обеспечения
достаточных глубин и избежания дорогостоящих дноуглубительных работ.
Рейдовые нефтеналивные причалы подразделяются на стационарные причалы
для
швартовки
танкеров
лагом,
плавучие
многоточечные
причалы,
одноточечные причалы для швартовки танкера швартовым тросом (плавучие и
стационарные).
Виды одноточечных рейдовых причалов приведены на схеме:
Один из первых одноточечных рейдовых причалов разработан в 1966 г.
компанией „Эксксон Рисеч энд инжинииринг" (Рисунок 1.2) Причал рассчитан
на прием танкеров дедвейтом 300 000 т при высоте волн до 4,5 м и скорости
загрузки танкера 8000 м3/ч. Якорное основание буя заполнено песком и
заанкерено в дно 16 стальными сваями. Для предотвращения подмыва дно
укреплено
каменной
наброской.
К
основанию
подключен
подводный
трубопровод диаметром 1219 мм. Нижняя часть вертикальной колонны
представляет собой стояк диаметром 1219 мм, присоединенный к основанию
пространственным шарниром массой 21т. Нефть от основания подается к стояку
по двум изогнутым шлангам диаметром 600 мм, огибающим шарнир. Буй
состоит из четырех отсеков. Диаметр буя 4,9 м, а высота 7,6 м.
Компаниями
SOPEC,
ИХЦ,
IMODCO
разработаны
конструкции
одноточечных рейдовых причалов для приема танкеров дедвейтом до 750 000 т.
На рисунке 1.3 приведен общий вид рейдового причала конструкции компании
IMODCO (Япония) для приема танкеров дедвейтом 260 000 т. Диаметр буя - 11
м.
Рисунок 1.3
Одной
из
сложнейших
операций
является
разгрузка
судов,
обслуживающих глубоководные эксплуатационные платформы. Компания
IMODCO
предлагает
для
этих
целей
использовать
рейдовый
причал
поплавкового типа простой конструкции. Причал состоит из гравитационного
или свайного основания, якорной цепи повышенной прочности, камеры
плавучести и цилиндрического буя. Место установки причала выбирается на
основании анализа гидрометеорологических условий в течение длительного
периода. Постановка судна возможна при высоте волн 6 м, скорости течения 1
м/с и скорости ветра 30 м/с, а разгрузка и погрузка - при высоте волн 3 м,
скорости течения 1 м/с и скорости ветра 19 м/с. Рейдовый причал может
устанавливаться на глубинах моря до 180 м и более. Диаметр буя 0,9 м, длина
21 м, плавучесть 24,95 т.
Погрузка нефти, нефтепродуктов и бункеровка нефтеналивного судна
производится береговыми установками, а откачка балласта на береговые
очистные сооружения - насосными установками танкера. Управление всеми
грузовыми и вспомогательными операциями осуществляется дистанционно с
диспетчерского пункта, расположенного на берегу. Диспетчерский пункт
нефтеналивного причала оснащён комплексными системами автоматики и
промышленного
телевидения
с
ЭВМ,
обеспечивающими
полную
автоматизацию налива с автоматической и программной дозировкой, учёт,
оперативный
контроль
из
диспетчерского
пункта
за
состоянием
технологического оборудования и приборов на причале, контроль за
загазованностью воздушной среды при погрузке танкера, автоматическую
сигнализацию и включение насосных установок при пожаре, мгновенное
отсоединение стендеров от танкера в аварийных ситуациях. Для обеспечения
полной мобильности оператора при погрузочных операциях предусмотрена
система
радиоуправления
погрузочно-разгрузочными
операциями
со
специального переносного пульта-передатчика.
Наиболее крупными специализированными комплексами, получающими
нефть по магистральным нефтепроводам и осуществляющими обработку
крупнотоннажных танкеров дедвейтом до 120 тыс. т, являются порты
Новороссийск, Туапсе, Приморск (РФ), Вентспилс (Латвия), Одесса (Украина) и
др. Причалы для перегрузки нефти могут быть в виде пирсов, расположенных
параллельно, перпендикулярно или под углом к берегу, что делается для
ориентации причала по направлению преобладающих ветров и волнения с
целью уменьшения нагрузок со стороны танкера на причал.
Параллельно берегу причалы располагают при наличии удобной
глубоководной гавани. В этом случае танкер может близко подходить к берегу и
строительство волнозащитных дамб и причальных сооружений экономически
целесообразно,
так
как
их
размеры
сравнимы
с
длиной
судна,
а
дноуглубительные работы невелики или не требуются вообще. Если причал
примыкает к берегу, то его называют набережной, их преимущество в
непосредственно близкой связи с территорией терминала. При удалении от
берега причал соединяется с ним молами, дамбами, эстакадами или пирсами, по
которым проложены нефтетрубопроводы, и трубопроводы балластной воды, а
также другие коммуникации для обеспечения погрузки танкера.
Возможные перемещения танкера относительно причала ограничены
изменением осадки в ходе погрузки, колебаниями в пределах 0,5 -1,5м
вызванными волнениями моря, ветрами и т.д., а также зависят от разрешающей
способности шлангующих
устройств. Шлангующие устройства должны
обеспечивать максимально возможную производительность перекачки для
сокращения стояночного времени судна, непрерывность грузовых операций вне
зависимости
от
числа
сортов
перекачиваемого
груза,
выполнение
вспомогательных операций по бункеровке, сбросу балласта, подъему на судно
грузов материально-технического снабжения, а также минимальные нагрузки на
манифольд танкера при его перемещениях во время загрузки.
По конструкции основания пирсы могут быть сквозной конструкции (на
металлических или железобетонных сваях), испытывающих из-за этого
небольшие нагрузки от волн, а так же в виде сплошной гравитационной стенки.
Конструкции причалов должны предусматривать снижение до минимума
усилий от навала судна на технологическую площадку, как при швартовке, так
и при стоянке под загрузкой. Это достигается сооружением специальных
отбойных (швартовных) палов на свайном основании, из массивов-гигантов,
оболочек большого диаметра и других гравитационных конструкций. Рейдовые
причалы, называемые также выносными приемными устройствами (ВПУ)
имеют
различные
конструкции,
выбор
которых
определяется
грузоподъемностью танкера, возможными метеоусловиями, стоимостью и
необходимой интенсивностью работы.
. Хранилища и трубопроводы
Подводные трубопроводы классифицируются по глубине погружения,
внутреннему давлению, внутреннему диаметру труб и виду транспортируемого
продукта. Классификация учитывает также воздействие перекачиваемого
продукта на окружающую среду, которое может быть катастрофическим, особо
неблагоприятным, неблагоприятным и нейтральным. В зависимости от этих
условий трубопроводы укладывают на дно моря без заглубления и с
заглублением, с грунтовой или каменной пригрузкой.
Стальные трубопроводы защищаются от коррозии, изоляционными
покрытиями либо электрохимическими способами. Для этого на подводных
участках трубопроводов со стороны берега и эксплуатационных платформ
создают катодную защиту, а на средних участках - протекторную. В ряде
случаев роль противокоррозионных покрытий трубопроводов играет сплошное
бетонное покрытие, применяемое прежде всего с целью балластировки.
Наряду с использованием стальных труб для строительства подводных
трубопроводов широко используются гибкие трубы, например конструкции
Французского нефтяного института, выпускаемые компанией „Кофлексип"
(Рисунок 2.1).
Рисунок 2.1 Конструкция гибких труб
Эти трубы рассчитаны на внутреннее давление до 193,2 МПа и внешнее
давление до 20,7 МПа и более. Их прочность на разрыв достигает 5000 кН при
максимальном диаметре 558,8 мм. Радиус изгиба труб колеблется от 0,37 м при
диаметре 25,4 мм до 5 м при диаметре 558,8 мм. Температурный интервал
использования труб находится в пределах от -50° С до 100° С. Компания
поставляет в ряде случаев гибкие трубы со специальными параметрами,
например, для работы в условиях глубоководной зоны Мирового океана.
Гибкие трубопроводы компании „Кофлексип" обладают по сравнению со
стальными следующими преимуществами: высокой надежностью работы в
условиях
повышенных
давлений;
значительной
длиной
одной
секции,
достигающей несколько километров, что снижает потери времени на укладку
трубопроводов,
низким
гидравлическим
сопротивлением;
высокой
противокоррозионной стойкостью; удобством укладки и трубозаглубления.
Что касается нефтехранилищ, то это искусственный резервуар для
хранения нефти или продуктов первичной переработки, установленный ниже
водной поверхности.