Трубопроводный транспорт, его особенности и проблемы развития

 

Содержание:

Введение………………………………………………………………………….. 3

Глава I Особенности и классификация трубопроводного транспорта……….. 5

1.1 Понятие и значение  трубопроводного транспорта…………………………5

1.2 Технико-экономические  особенности, преимущества и недостатки  трубопроводного транспорта ……………………………………………………6

1.3 Технологические трубопроводы …………………………………………….7

Глава II Зарождение и развитие трубопроводного транспорта в России (СССР)……………………………………………………………………………. 9

2.1 Развитие трубопроводного  транспорта в России …………………………..9

Глава III  Классификация трубопроводов………………………………………

3.1 Гидравлический и пневматический  трубопроводный транспорт контейнеров …………………………………………………………………….14

Глава IV Магистральный транспорт ………………………………………… 18

4.1 Комплексы сооружений …………………………………………………. .18

4.2 Конструктивные схемы ………………………………………………….. .20

4.3 Перекачивающие станции ………………………………………………... 21

Глава V  Влияние трубопроводного транспорта на окружающую среду …. 23

5.1  Характеристика воздействий  на окружающую среду и их  последствия

Заключение ……………………………………………………………………..25

Список использованной литературы ……………………………………… ..26

Введение 

Трубопроводный транспорт - вид транспорта, осуществляющий передачу на расстояние жидких, газообразных или  твердых продуктов по трубам.

Трубопроводные системы  являются основой системы обеспечения  населения, производства и сельского  хозяйства жизненно важными продуктами: чистым воздухом, питьевой и технологической  водой, высоко- и низкопотенциальным теплоносителем (теплом), газом, нефтепродуктами. Они также отводят многочисленные отходы (бытовые и производственные стоки, загрязненный воздух, дымовые газы, мусор и твердые отходы).

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.

Трубопроводные конструкции  и системы находят широкое  применение практически во всех отраслях народного хозяйства. Трубопроводы относятся к категории энергонапряженных объектов, отказы которых сопряжены, как правило, со значительным материальным и экологическим ущербом. Многочисленные отказы на технологических трубопроводах, транспортирующих пожаро-взрывоопасные продукты, ядовитые компоненты и токсичные среды, приводят к локальным и масштабным загрязнениям окружающей среды, создают повышенный риск с точки зрения безопасности персонала и населения. Особую остроту приобретает проблема надежности и экологической безопасности в системах магистрального трубопроводного транспорта газа, нефти и нефтегазопродуктов, аммиакопроводов и других продуктопроводов.

Отказ магистрального трубопровода, проявляющийся в местной потере герметичности стенки трубы, трубных  деталей или в общей потере прочности в результате разрушения, приводит, как правило, к значительному  экологическому ущербу с возможными непоправимыми последствиями для  окружающей природной среды.

Определяющим критерием  экологической безопасности трубопроводов  является их надежность — один из основных показателей качества любой конструкции (системы), заключающийся в способности  выполнять заданные функции, сохраняя свои эксплуатационные свойства в течение  требуемого промежутка времени "жизненного цикла".

Конструктивная надежность как свойство трубопроводной конструкции  должно удовлетворять экологическим  критериям, поскольку полная или  частичная утрата трубопроводом  его работоспособности неизбежно  сопровождается отрицательным воздействием на окружающую среду. Таким образом, расчетные модели конструктивной надежности трубопроводов должны строиться  с учетом экологических ограничений. Количественной мерой таких ограничений  должны быть значения предельных допустимых воздействий (ПДВ), оцениваемых по всем компонентам окружающей природной  среды, находящимся в контакте с  трубопроводом.

Наибольшую потенциальную  опасность для окружающей среды  представляют магистральные трубопроводы, являющиеся линейно-протяженными объектами  с высоким уровнем экологической  опасности. Поэтому поиск эффективных  путей, направленных на гарантированное  обеспечение конструктивной надежности трубопроводов, — весьма актуальная задача с высокой экологической  ответственностью.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Глава I Особенности и классификация трубопроводного транспорта

1.1 Понятие и значение трубопроводного транспорта.

Транспорт (от лат. trans — «через» и portare — «нести») — совокупность средств, предназначенных для перемещения людей, грузов из одного места в другое.

Трубопроводный транспорт  — самый молодой вид транспорта. Трубопроводный транспорт довольно необычен. Он не имеет транспортных средств, вернее, сама инфраструктура «по совместительству» является транспортным средством. Трубопроводный транспорт дешевле железнодорожного и даже водного. Он не требует большого персонала. Основной тип грузов —  жидкие (нефть, нефтепродукты) или газообразные. Трубы укладывают на земле или  под землёй, а также на эстакадах. Движение груза осуществляют насосные или компрессорные станции.

Существуют экспериментальные  трубопроводы, в которых твёрдые  сыпучие грузы перемещаются в  смешанном с водой виде. Другие примеры трубопровода для твёрдых  грузов — пневмопочта, мусоропровод. Самый повседневный вид трубопроводного  транспорта — водопровод и канализация.

 

 

 

 

 

 

 

1.2 Технико-экономические особенности, преимущества и недостатки трубопроводного транспорта

К основным технико-экономическим  особенностям и преимуществам трубопроводного  транспорта относят:

· Возможность повсеместной укладки трубопровода.

· Низкая себестоимость транспортировки (если принять среднюю себестоимость перевозок на транспорте за 100%, то на трубопроводном транспорте она составит 30%, на железнодорожном — 80%, на автомобильном — 1600%);

· 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.

 

 

 

 

1.3 Технологические трубопроводы

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.

8) По способу прокладки - на подземные, полуподземные, надземные, наземные и подводные;

9) По способу прокладки - на подземные, полуподземные, надземные, наземные и подводные;

 

Глава II Зарождение и развитие трубопроводного транспорта в России (СССР)

2.1 Развитие трубопроводного транспорта в России

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.

В России первые нефтепроводы были сооружены в районе Баку и  Северного Кавказа в 1870—90-х годах  по проекту русского инженера В. Г. Шухова. Их диаметр составлял 100—200 мм, а  протяженность свыше 1 тыс. км.

В 60-е годы XIX столетия Бакинский  район захлестывает нефтяной бум. Постоянные пожары, загрязнение жилых кварталов  копотью и сажей заставили  местные власти сосредоточить переработку  нефти на удалении от города в так  называемом Черном городе. Доставка нефти  от промыслов к заводам Черного  города осуществлялась в бочках и  бурдюках на арбах.

С 70-х годов бурдюки  были вытеснены деревянными бочками  емкостью 20-25 пудов. Этот способ доставки был чрезвычайно дорогим. Еще  в 1863 году Д.И. Менделеев при посещении  Баку рекомендовал построить трубопровод  для перекачки нефти с промыслов  на завод, что, по его мнению, позволило  бы существенно сократить затраты  на перевозку. Тогда предложение  Дмитрия Ивановича Менделеева не было принято.

В 1877 году в Баку открылось  отделение Строительной конторы  инженера, предприимчивого организатора технического производства, Александра Вениаминовича Бари, а главным инженером конторы становится Владимир Григорьевич Шухов. Со своими многочисленными идеями по применению новых технических средств и технологий А.В. Бари и В.Г. Шухов знакомят главу компании "Братья Нобель" Людвига Нобеля, действовавшего на нефтяном рынке Баку очень активно.

Вскоре контора А.В. Бари получает подряд на строительство трубопровода от Балаханских промыслов к заводу Л. Нобеля в Черном городе пропускной способностью 80 тысяч пудов нефти в сутки. После подписания контракта 25-летний В.Г. Шухов получает полную свободу действий по проектированию и строительству этого трубопровода. Ему предстояло впервые в России спроектировать полный комплекс сооружений трубопровода и воплотить проект в жизнь.

Поездка В.Г. Шухова в Америку  накануне прибытия в Баку, безусловно, оказала влияние на эту работу. Ведь американцы практически осуществили  идею Д.И. Менделеева, считавшего, что "необходимо, и даже крайне, проложить трубы  и по ним вести сырую нефть  до морских судов или до заводов, расположенных на море". Несколько  позже Д.И. Менделеев писал по этому поводу: "Американцы будто  подслушали: и трубы завели, и  заводы учредили не подле колодцев, а там, где рынки, и сбыт, и торговые пути".

Шухов активно приступает к организационным работам по подготовке к прокладке трубопровода. Трубы для нефтепровода были выписаны из Америки, поскольку по качеству, низкой цене, быстроте поставок они  были вне конкуренции. Строительство  трубопровода сопровождалось постоянным противодействием его противников - владельцев бондарных предприятий, контор по перевозке нефти и самих  возчиков. Поджог строительного склада в Балаханах, нарушение целостности труб, множество других помех при строительстве вынуждают Л.Нобеля прибегнуть к таким мерам, как охрана трассы, перекупка возчиков.

Трудности не сломили В.Г. Шухова, трубопровод был построен, и 1878 год вошел в историю как  год строительства первого промыслового нефтепровода в России, а сам трубопровод явился родоначальником гигантской сети магистральных трубопроводов, эксплуатирующейся в настоящее время.

В 1881 году В.Г. Шухов публикует  свою работу "Трубопроводы и применение их в нефтяной промышленности", которая  на многие десятилетия стала основным руководством по проектированию трубопроводов. К 1883 году общая длина нефтепроводов  в Бакинском районе составила 96 км с общей пропускной способностью свыше 200 тысяч пудов нефти в  сутки. Трубопроводы практически вытеснили  все другие виды перевозок нефти.

Одновременно со строительством промысловых трубопроводов обсуждается  вопрос о дальнем транспорте нефти  и нефтепродуктов по трубопроводам, поскольку с увеличением нефтедобычи  в Баку все чаще и чаще возникали  проблемы с отправкой нефти и  керосина в другие районы России. Идея трубопровода постоянно обсуждалась  среди прогрессивных ученых и  политиков.