Выбор наивыгоднейшего способа транспорта нефти 


Мы поможем в написании ваших работ!



ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?

Выбор наивыгоднейшего способа транспорта нефти



 

Существует много показателей (критериев оптимальности), по которым можно сравнивать разные способы транспорта с целью выбора оптимального – это капитальные вложения (К), эксплуатационные затраты (Э), металловложения, ритмичность, надёжность и др. Наиболее важными из этих показателей являются капитальные вложения (К) и эксплуатационные затраты (Э). Капитальные затраты считаются единовременными. Эксплуатационные расходы – текущие, распре­делённые во времени. Если при сравнении двух вариантов (I К 1 Э 1; II К 2 Э 2) окажется, что у одного из них и капитальные, и эксплуатационные расходы меньше, чем у другого, т. е. если К 1 < К 2 и Э 1 < Э 2, то выгодность I варианта бесспорна. Если К 1 < К 2, но Э 1 > Э 2, то для выбора лучшего варианта вводится ещё один показатель – срок окупаемости дополнительных кап-х вложений за счёт экономии в эксплуатационных затратах t = (К 2К 1)/(Э 1Э 2). Для каждой отрасли народного хозяйства был установлен нормативный срок окупаемости (Т н), или обратная величина Т нЕ н – это есть нормативный коэффициент эффективности кап-х вложений и для нефтяных и газовых предприятий он равен 0,12 1/год (Е н = 1/ Т н).

Если t < Т н, то выгоднее вариант с большими кап-ми вложениями (II), и если t ˃ Т н, то выгоднее I вариант.

Если (К 2К 1)/(Э 1Э 2) < Т н преобразуем его К 2 · 1/ Т нК 1 · 1/ Т н < Э1–Э2 =>

=> К 2 · 1/ Т н + Э 2 < К 1 · 1/ Т н + Э 1 => К 2 · Е н + Э 2 < К 1 · Е н + Э 1 =>

К i · Е н + Э i = П i – полученное выражение называется приведёнными затратами i-го варианта.

Следовательно при сопоставлении нескольких вариантов следует определить приведённые затраты по каждому варианту, и вариант с наименьшими приведёнными затратами П i будет оптимальным.

 

Расчет приведенных затрат на трубопроводный транспорт нефти

 

 

Расчет приведенных затрат на железнодорожный транспорт нефти

Расчет приведенных затрат на речной транспорт нефти

Изыскания площадок и трасс

 

Между указанными в задании на проектирование начальным и конеч­ным пунктами можно проложить трубопровод по многим трассам, причём самой короткой будет трасса, получаемая соединением начала и конца трубопровода прямой линией. Эту линию, называемую геоде­зической линией, можно получить при пересечении земного сфероида плоскостью, проходящей через начальный и конечный пункты и центр Земли. Однако прокладка трубопровода по такой кратчайшей трассе не всегда осуществима, и во многих случаях этот вариант не является наиболее выгодным. Трубопровод нельзя прокладывать через насе­ленные пункты, причём нормами проектирования оговаривается, что расстояние между крайними строениями населенного пункта и нефте­проводом должно быть не менее 75 – 350 м в зависимости от класса трубопровода; это часто заставляет отступать от воздушной прямой. Трубопровод нецелесообразно прокладывать по болотам, вдоль ру­сел рек, через озера, если их можно обойти при небольшом удлинении трассы. Переходы крупных судоходных рек, исходя из технических соображений, или из условий согласования с заинтересованными ор­ганизациями, целесообразно осуществлять в определенных местах (например, обойти водохранилище), что также вызывает отклонение от геодезической линии. Необходимость обхода заповедников и пло­щадей горных разработок, приближения трассы к пунктам сброса или подкачки продукта, указанным в задании на проектирование, – все это вынуждает удлинять трассу по сравнению с геодезической линией.

Предварительные изыскания по выбору трассы производятся в ос­новном в камеральных условиях по картографическим материалам, а также по литературным, фондовым и справочным источникам. При этом для камерального трассирования можно использовать топогра­фические карты мелких (1:1 000 000 – 1: 200 000), средних (1 – 100 000 – 1: 50 000) и крупных (1:25 000 – 1:5 000) масшта­бов.

Для изучения природных условий района предполагаемого строи­тельства, что также важно для правильного выбора трассы, рекомен­дуется ознакомиться с геологическими, гидрогеологическими, почвен­ными, климатическими и гидрологическими картами. В случае, когда проектируемый трубопровод располагается в горных и сейсми­чески опасных районах, а также в пределах тектонически сложных областей, необходимо изучить тектонические карты. При трассиро­вании трубопроводов в районах с сейсмичностью более 6 баллов сле­дует изучить специальные карты микросейсмического районирования, которые позволяют выбрать варианты трассы, наименее опасные в сей­смическом отношении. Такие карты составлены почти для всех насе­ленных районов с сейсмичностью более 6 баллов. Весьма полезными могут оказаться инженерно-геологические карты, составленные при изысканиях к проектам строительства крупных линейных сооруже­ний (железные дороги, линии высоковольтных электропередач, маги­стральные каналы и т. п.), если возможно строительство трубопровода параллельно этим сооружениям. Обычно это крупномасштабные карты, содержащие в достаточном объёме информацию, необходимую для выбора оптимального варианта трассы.

Для оценки ресурсов местных строительных материалов, которые могут быть использованы на строительстве трубопровода, и согласо­вания направления трассы на территории с эксплуатируемыми или разведанными месторождениями пластовых полезных ископаемых целесообразно пользоваться специальными картами полезных иско­паемых.

Большую пользу на стадии предварительных изысканий может ока­зать аэрофотосъёмка. Особенно важна аэрофотосъёмка при изыскании трасс в труднодоступной местности и в застроенных районах, где карты быстро устаревают и становятся малопригодными для трассиро­вания при решении таких вопросов, как обход застроенных зон, вы­бор разрывов между трубопроводом и железными и шоссейными доро­гами, а также между трубопроводом и мостами. Аэрофотосъёмка по­зволяет более точно и правильно намечать обходы трассой населенных пунктов, озер, болот и других естественных и искусственных препятст­вий. Наиболее удобным временем для аэрофотосъёмки считают позд­нюю осень или раннюю весну, когда земля не покрыта снегом, на рас­тениях нет листвы и влажность грунта максимальна. В это время достигается наиболее четкое отображение земной поверхности на фо­тоснимках. Ширина полосы фотографирования выбирается такой, чтобы можно было вносить коррективы в ранее намеченное направле­ние трассы, производить проектирование в этой полосе притрассовых дорог, линий связи, перекачивающих станций, вторых ниток трубо­провода и т. д.

По имеющейся карте можно наметить несколько вариантов трассы между начальными и конечными пунктами (с учётом при необходимости заданных промежуточных пунктов). Во многих случаях число воз­можных вариантов весьма велико, и для выбора оптимального вари­анта должна быть разработана надёжная методика и установлены кри­терии оптимальности. Наиболее признанными критериями оптималь­ности являются экономические: приведенные затраты, капитальные вложения и эксплуатационные расходы. В некоторых случаях в ка­честве критериев оптимальности можно принять металловложения, надёжность работы трубопровода, время строительства и вероятность его завершения в заданный срок и др. Как правило, желательно бы­вает в какой-то степени удовлетворить нескольким критериям. В этом случае критерии оптимальности следует расположить в порядке убы­вания «важности», определяемом в каждом конкретном случае в со­ответствии с требованиями, предъявляемыми заказчиком. Из всех сравниваемых трасс предпочтение отдают той, у которой наилучший первый по «важности» показатель. Если значения первого показателя у двух трасс или более одинаковы, то выбирается тот вариант, у ко­торого лучше второй показатель по «важности». Если и по этому по­казателю варианты равноценны, то сравнивают по третьему показа­телю, и т. д.

После предварительных изысканий и выбора трассы проводят окон­чательные изыскания и закрепление трассы на местности. Для этого трассу при большой протяженности трубопровода разбивают на участки. На каждый из участков направляется изыскательская пар­тия, состоящая примерно из 10 – 12 чел., в которую, кроме топогра­фов входят геолог, геофизик, гидролог и другие специалисты в за­висимости от конкретных условий.

Для получения плана трассы изыскательская партия ведет трасси­рование линии с помощью теодолита с закреплением этой линии на местности долговременными знаками. Одновременно ведется и пике­таж линии, т. е. разбивка трассы на местности или на плане на отрезки длиной 100 м. Измерение линии при разбивке пикетажа трассы осу­ществляют разбивкой кривых в натуре. Радиусы кривых естествен­ного изгиба задаются в зависимости от диаметра трубопровода еще до начала изысканий. На местности фиксируют начало и конец кри­вой и биссектрису. Разница между длиной двух тангенсов и кривой (домер) учитывается при разбивке пикетажа. Детальную разбивку кривой следует проводить при рытье траншеи. Кроме того, для состав­ления продольного профиля трассы выполняется нивелирование.

Местоположение перекачивающих станций определяется в соот­ветствии с гидравлическим расчётом. При выборе площадок для раз­мещения перекачивающих станций следует стремиться к снижению стоимости строительства, размещая площадки ближе к путям сооб­щения, источникам водо- и электроснабжения и культурно-бытовым объектам. Территория площадки по возможности должна удовлетво­рять следующим условиям: иметь спокойный рельеф, благоприятные грунтовые условия (несущая способность грунтов не менее 0,15 МПа, уровень грунтовых вод ниже глубины заложения фундаментов), пло­щадка не должна затапливаться паводковыми водами. На площад­ках перекачивающих станций производятся крупномасштабные съёмки с закреплением границ площадок долговременными знаками.

В результате топографических изысканий должны быть получены следующие материалы:

- план трассы масштаба 1: 25 000 с шириной снятой полосы съёмки 2 – 2,5 км; на план должны быть нанесены основные элементы ситуа­ции, железные, шоссейные и автогужевые дороги, границы населён­ных пунктов, площадки для строительства перекачивающих станций, а также границы административных районов и землепользователей;

- продольный профиль трассы; горизонтальный и вертикальный масштабы для профиля принимаются разными, так как в противном случае из-за небольшой по сравнению с длиной трассы разности от­меток пунктов вдоль неё профиль изобразится почти горизонтальной линией; обычно горизонтальный масштаб составляет 1: 10 000, а вер­тикальный – от 1: 200 до 1: 1000; для изображения инженерно-геологического строения трассы принимается вертикальный масштаб 1: 100; поскольку при нивелировании определяются отметки (высоты) всех пунктов трассы, её графический профиль имеет вид ломаной ли­нии; длину измеренной на местности линии откладывают в горизонталь­ном масштабе на графическом профиле по горизонтали, а превыше­ния – в вертикальном масштабе по вертикали; поэтому для опреде­ления по профилю расстояния между двумя пунктами трассы на мест­ности надо измерить это расстояние на профиле по горизонтали и, пользуясь коэффициентом горизонтального масштаба, вычислить ис­тинное расстояние между пунктами; ведомость землепользователей;

- каталоги реперов, закрепительных знаков, углов поворота и раз­ведочных выработок;

- документы согласований и сноса строений;

- планы площадок перекачивающих станций с планами и профилями внешних коммуникаций;

- пояснительная записка к материалам изысканий. На пересечениях трассой водотоков, оврагов, железных и шоссей­ных дорог проводятся более тщательные изыскания по переходам этих препятствий. По переходам составляют отдельную отчетную изыскательскую документацию, причём масштабы планов и профилей переходов принимаются крупнее, чем у обычных планов и профилей трассы.

Вследствие того, что разность отметок (в пределах 300 м) в отличие от нефтепровода не влияет на гидравлические параметры потока в га­зопроводе, для магистральных газопроводов составляют спрямленные профили (в виде горизонтальной линии), характеризующие трассу преимущественно по инженерно-геологическим условиям.

Геологические, гидрогеологические и геофизические изыскания.

Сбор климатологических и гидрометрических данных.

Прочие изыскания:

Изыскания по энергоснабжению перекачивающих станций.

Изыскания по водоснабжению и канализации.

Обследование дорожной сети.

Изыскания по организации работ.

Отвод земель.

Геологические, гидрогеологические и геофизические изыскания. Для выявления грунтовых условий, в которых будет находиться во время эксплуатации трубопровод, а также для организации земляных работ надо знать, какие грунты находятся на трассе, границы их за­легания, характеристики и класс по трудности разработки. Для по­лучения таких данных проходят разведочные выработки (скважины или шурфы) на глубину 2,5 – 6 м. Число выработок на 1 км трассы принимается от 1 до 4 в зависимости от характера местности и грунтов. Для проходки скважин применяют специальные буровые станки, смонтированные на автомобиле или прицепе. Отобранные из вырабо­ток грунты подвергаются в лаборатории анализам и испытаниям для определения объёмной массы, влажности, гранулометрического состава и т. п.

В ходе гидрогеологических изысканий определяются уровень грун­товых вод по трассе и его изменение в течение года (по данным метео­станций), а также уровень паводковых вод.

Основная задача геофизических работ на трассе – определение удельного сопротивления, а следовательно, и коррозионной актив­ности грунтов для проектирования мероприятий по защите трубопровода от коррозии. Данные, полученные при электроразведке, мо­гут быть использованы в качестве дополнения к характеристикам грунтов, установленным при анализе проб. Полученные при геологи­ческих изысканиях данные наносят на продольный профиль трассы.

Сбор климатологических и гидрометрических данных. Климатологические данные необходимы как для проектирования со­оружений трубопровода, так и для составления проекта организации работ. Для гидравлического расчёта трубопровода надо знать темпе­ратуры грунтов на глубине укладки трубопровода в различные вре­мена года. Толщина снежного покрова влияет на тепловой режим, а следовательно, на гидравлический режим в трубопроводе. От глу­бины промерзания грунтов зависит глубина заложения фундаментов зданий. Сроки проведения различных работ, подбор строительных машин и материалов во многих случаях также зависят от климатиче­ских условий. Многолетние климатологические данные можно полу­чить у метеорологических станций, находящихся в районах прохож­дения трассы.

По всем водным преградам, пересекаемым трассой трубопровода, должны быть собраны гидрологические и гидрометрические данные, а на переходах через крупные и иногда через средние реки выпол­няются специальные гидрогеологические работы во время изысканий на трассе. В результате должны быть получены следующие материалы: данные о горизонте воды на день съёмки, а также данные о меженном горизонте и горизонте паводковых вод; графики колебаний горизон­тов воды за многолетний период; характеристика ледового режима, а также сроки ледохода и ледостава; данные о скоростях течения по периодам года; качественная характеристика воды.

Обязательно должен быть указан определенный по данным много­летних измерений горизонт верхних вод 10 %-ной обеспеченности (ГВВ 10 %-ной обеспеченности – уровень, выше которого вода под­нимается один раз за 10 лет), а для горных рек ГВВ 2 %-ной обеспе­ченности, так как по этим горизонтам устанавливаются границы под­водного перехода и определяются места установки отключающей за­порной арматуры. При ширине заливаемой поймы более 500 м по уровню воды при 10 %-ной обеспеченности и при ширине реки в ме­жень менее 75 м надо определять горизонт верхних вод 10 %-ной обеспеченности 20-дневного стояния (уровень, выше которого вода стоит в течение 20 дней в году один раз за 10 лет). Определяют также ГВВ 1 %-ной обеспеченности. Два последних горизонта также нужны при проектировании подводного речного перехода.

Прочие изыскания:

Изыскания по энергоснабжению перекачивающих станций. Перекачи­вающие станции магистральных трубопроводов являются крупными потребителями энергии. Установленная мощность станции может достигать десятков тысяч киловатт. Поэтому вопросы энергообеспечения трубопроводов являются одними из важнейших и самых слож­ных. В ходе изысканий должны быть изучены все возможности уде­шевления энергоснабжения, так как расход электроэнергии является самой большой статьей эксплуатационных расходов. Вопрос энерго­снабжения компрессорных станций, расположенных вдали от промышленно развитых районов, решается установкой двигателей внут­реннего сгорания (поршневых и турбин), работающих на перекачи­ваемом газе, хотя при этом недостаточно эффективно используется энергия газа. Привод насосов на станциях нефтепроводов и нефтепро­дуктопроводов в большинстве случаев осуществляется от электродви­гателей. В процессе изысканий следует выявить возможность полу­чения электроэнергии от электростанций или трансформаторных под­станций, определить длину линий электропередачи, параметры тока (напряжение, частоту), стоимость электроэнергии близлежащей энер­госистемы и т. д. Изысканиями должна быть также определена воз­можность получения энергии для нужд строительства на площадках перекачивающих станций.

Изыскания по водоснабжению и канализации. Для водоснабжения могут быть использованы коммунальные и промышленные водопро­воды, естественные и искусственные водоемы, грунтовые и подземные воды. В зависимости от качества воды одни источники могут быть при­годны только для обеспечения водой технических нужд станций, а другие источники – для технических и питьевых нужд. В районе расположения перекачивающих станций должны быть разведаны все возможные источники водоснабжения, а также определены качество воды, дебит имеющихся капотажных сооружений и условия строи­тельства новых водозаборов. Иногда проводят электроразведочные работы, с помощью которых выявляют участки с грунтовыми или под­земными водами. Если предполагается использовать грунтовые или подземные воды, соответственно проходят выработки или бурят сква­жины для определения глубины залегания, мощности и эксплуата­ционных ресурсов водоносного горизонта, химического состава воды и др. Изыскатели должны изучить возможные пути сброса промыш­ленных и бытовых стоков с учетом недопустимости загрязнения ок­ружающей среды. Любой из вариантов согласовывают с местной гос­санинспекцией и коммунальным отделом администрации.

Обследование дорожной сети. Обследуют все дороги, которые мо­гут быть использованы при строительстве для перевозки материалов и оборудования и во время эксплуатации. Должны быть выявлены назначение и класс дороги, типы покрытий, ширина проезжей части, состояние мостов и их несущая способность, возможность использо­вания дорог по временам года, планы строительства новых дорог и ре­монт существующих (по данным дорожных отделов и плановых ко­миссий местных администраций). В случае необходимости строительства новых дорог проводят соответствующие изыскания по их трассам.

Изыскания по организации работ. В ходе этих изысканий надо выя­вить местные ресурсы строительных материалов для строительства дорог, линейной части и перекачивающих станций трубопроводов. Обычно местные плановые органы располагают данными обо всех извест­ных месторождениях, могут информировать о степени разработанно­сти месторождений, о состоянии подъездных путей, об условиях по­лучения материалов и т. п. Необходимо получить данные по произ­водству в районе строительства сборного железобетона и стеновых материалов, выяснить расположение промышленных предприятий, которые могут выполнять заказы организаций, строящих трубопро­вод, а также выявить условия выполнения этих заказов. Следует оп­ределить и согласовать железнодорожные станции, порты и пристани, где можно организовать выгрузку и временное хранение труб и мате­риалов, поступающих на строительство. Кроме того, необходимо выя­вить наличие прирельсовых складов и площадок, разгрузочных ту­пиков, возможности постройки новых разгрузочных тупиков и скла­дов, состояние подъездных путей к местам выгрузки и складирования. Поскольку строительство трубопровода носит временный характер, во многих случаях целесообразнее привлекать рабочих на местах. Поэтому изыскатели должны определить районы и пути вербовки рабочих. Надо выявить возможность расселения рабочих вблизи пло­щадок строительства перекачивающих станций, наличие поблизости культурно-бытовых учреждений, больниц, магазинов и предприятий общественного питания.

Отвод земель. На период строительства одного магистрального подземного трубо­провода во временное пользование отводится полоса земли опреде­ленной ширины, установленной «Нормами отвода земель для маги­стральных трубопроводов», утвержденными Госстроем СССР. Ширину полосы земель, отводимых во временное поль­зование на период строительства двух параллельных магистральных подземных трубопроводов и более, следует принимать равной ши­рине полосы отвода земель для одного трубопровода, плюс расстояние между осями крайних трубопроводов. Расстояние между осями смежных трубопроводов следует принимать по существующим нормам.

Размеры площадок, отводимых под перекачивающие станции, оп­ределяются проектом.

Отвод полосы земли установленной ширины вызван необходимостью устройства грунтовой дороги, ведением работ по укладке трубопро­вода, строительством в ряде случаев столбовой линии связи.

Для прокладки трубопровода следует по возможности отводить малоценные, не используемые для сельского хозяйства земли. Про­хождение трассы и отвод под неё земель, находящихся в ведении го­сударственных организаций, должны быть согласованы с местными администрациями, а земель, находящихся в частном пользовании, – с владельцами.

Требования, предъявляемые к трубам и материалам

См.лекции в тетради СиЭ ГНП стр 40

Учебник Алиева, стр 44

Из инета с КР:

Для строительства магистральных газопроводов должны применяться трубы стальные бесшовные, электросварные прямо шовные, спиралешовные и другие специальные конструкции, изготовленные из:

– спокойных и полуспокойных углеродистых, реже легированных сталей диаметром до 50 миллиметров включительно;

– спокойных и полуспокойных низколегированных сталей диаметром до 1020 миллиметров;

– низколегированных сталей в термически или термодинамически упрочнённом состоянии для труб диаметром до 1420 миллиметров;

Трубы бесшовные следует применять по ГОСТ8731–87, ГОСТ8732–87, ГОСТ8734–75, группы В. При соответствующем технико-экономическом обосновании можно использовать по ГОСТ9567–75. Трубы стальные электросварные диаметром до 800 миллиметров по ГОСТ20295–85. Для труб диаметром свыше 800 миллиметров по техническим условиям, утверждённым в установленном порядке с выполнением при заказе и приёмке труб требований, перечисленных ниже.

Трубы должны иметь сварное соединение, равнопрочное основному металлу трубы. Сварные швы труб должны быть плотными, непровары и трещины любой протяжённости и глубины не допускаются. Отклонение от номинальных размеров наружных диаметров торцов труб не должны превышать величин, приведённых в ГОСТах, а для труб диаметром свыше 800 миллиметров не должны превышать плюс минус 2 миллиметра.

Овальность концов труб, то есть отношение разности между наибольшими и наименьшими диаметрами в одном сечении к номинальному диаметру, не должна превышать 1%.

Кривизна труб не должна превышать 1,5 миллиметров на 1 метр длины, а общая кривизна не более 0,2% длины трубы.

Длина поставляемых заводом труб должна быть в пределах 10,5 – 11,6 метров.

Трубы диаметром 1020 миллиметров и более должны изготавливаться из листовой и рулонной стали, прошедшей 100% контроль физическими неразрушающими методами.

Отношение предела текучести к временному сопротивлению (то есть пределу прочности) и относительное удлинение металла труб должны удовлетворять требования СНиП.

Кольцевые сварные соединения должны выполняться с применением дуговых методов сварки (в том числе ручной, автоматической под флюсом, механизированной в среде защитных газов, механизированной само защитной порошковой проволокой), а также электроконтактной сваркой – оплавлением.

Сталь труб должна хорошо свариваться.

Пластическая деформация металла в процессе производства труб (экспандирование) должно быть не более 1-2%.

В металле труб не допускается наличие трещин, плён, закатов, а также расслоений длиной более 80 миллиметров в любом направлении. Расслоение любого размера на торцах труб и в зоне шириной 25 миллиметров от торца не допускается.

Зачистка внешних дефектов труб (кроме трещин) допускается при условии, что толщины стенки труб после зачистки не выходят за пределы допусков на толщину стенки.

Сварные соединения труб должны иметь плавный переход от основного металла к металлу шва без острых углов, подрезов, непроваров, утяжек, осевой рыхлости и других дефектов в формировании шва. Усиление наружного шва для труб с толщиной стенки до 10 миллиметров должно находиться в пределах 0,5 – 2,5 миллиметров, а более 10 миллиметров 0,5 – 3 миллиметров. Высота усиления внутреннего шва должна быть не менее 0,5 миллиметров.

Смещение наружного и внутреннего слоёв заводского сварного шва не должно превышать 20% толщины стенки при толщине до 16 миллиметров и 15% более 16 миллиметров.

Концы труб должны быть обрезаны под прямым углом и иметь раздел кромок под сварку. Форма разделки кромок определяется техническими условиями.

Каждая труба должна проходить на заводах изготовителях испытания гидростатическим давлением.

Все сварные соединения труб должны быть полностью проверены физическими не разрушающимися методами контроля (ультразвуком с последующей расшифровкой дефектных мест расшифровкой просвечиванием).



Поделиться:


Последнее изменение этой страницы: 2016-12-16; просмотров: 555; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы!

infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 3.137.185.180 (0.059 с.)