ИССЛЕДОВАНИЕ РАЗРАБОТКИ И ОБОСНОВАНИЯ МЕТОДОВ УСТРАНЕНИЯ ПОТЕРЬ НЕФТИ И НЕФТЕПРОДУКТОВ ПРИ ЕЕ ТРАНСПОРТИРОВКЕ

RESEARCH ON THE DEVELOPMENT AND JUSTIFICATION OF METHODS FOR ELIMINATING LOSSES OF OIL AND PETROLEUM PRODUCTS DURING ITS TRANSPORTATION

Mikhail Shelest

master's student, Department of Machinery and Apparatus of Chemical and Food Production, Orenburg State University,

 Russia, Orenburg

Svetlana Vasilevskaya

Candidate of Technical Sciences, Associate Professor, Orenburg State University,

 Russia, Orenburg

АННОТАЦИЯ

Потери нефти - это проблема, которая часто возникает в нефтяной и газовой промышленности как на суше, так и на шельфе. В статье рассмотрены методы, которые можно применить в работе для уменьшения потерь нефтепродуктов. Так же статья дает понять, при каких условиях и случаях удобно применять тот или иной метод. Существует две категории потерь нефти - это индивидуальные и групповые. Индивидуальные - потери нефти и нефтепродуктов при испарении. Групповые потери возникают при смешивании нефтепродукта в одном резервуаре для хранения или непосредственно в трубопроводе.

При транспортировке нефть частично испаряется, в связи, с чем поставщики несут финансовые потери. Наибольший объем составляют потери от испарения нефти и нефтепродуктов при хранении в резервуарах. Так же значительный ущерб экономике нашей страны наносят затраты, связанные со смешиванием и утечке (разливов) нефти и нефтепродуктов при перевозке.

ABSTRACT

Oil loss is a problem that occurs frequently in the oil and gas industry, both onshore and offshore. The article discusses methods that can be applied in work to reduce losses of petroleum products. The article also makes it clear under what conditions and cases it is convenient to use one or another method. There are two categories of oil losses - individual and group. Individual - losses of oil and petroleum products during evaporation. Group losses occur when petroleum products are mixed in one storage tank or directly in a pipeline.

During transportation, oil partially evaporates, causing suppliers to suffer financial losses. The largest volume consists of losses from the evaporation of oil and petroleum products during storage in tanks. Also, significant damage to the economy of our country is caused by the costs associated with mixing and leakage (spills) of oil and petroleum products during transportation.

Ключевые слова: трубопровод; потери; коррозия; резервуар; отражающие диски; плавающие крыши и понтоны.

Keywords: pipeline; losses; corrosion; reservoir; reflective discs; floating roofs and pontoons.

Транспортировка нефти и нефтепродуктов от пунктов приема до пунктов сдачи, с соблюдением качественных характеристик перекачиваемых продуктов, является очень важным комплексом вспомогательных мероприятий. В настоящее время 85 % всей добываемой в России нефти, а также четвертая часть производимых нефтепродуктов, перекачивается по магистральным трубопроводам. Протяженность этой системы составляет свыше 70 тысяч километров. При этом задействовано свыше 500 перекачивающих станций и свыше 2500 магистральных насосных агрегатов.

Аварии, поломки, разгерметизация технологического оборудования и трубопроводов, являются серьезной проблемой, результат которой может привести к потере сырья, простою оборудования, пожару и взрыву, а также загрязнению окружающей среды. Поэтому для устойчивого будущего и развития данной перерабатывающей отрасли целостность трубопроводов имеет решающее значение.

На самом деле вопрос достаточно серьезный и сложный. Ежегодно по пути движения нефти от скважины до НПЗ по различным причинам теряется до 10% сырья от добытого объема нефти.

Потери нефти и нефтепродуктов можно классифицировать по причинам возникновения и по характеру. Потери, возникающие вследствие окисления, коррозии, обводнения и смешения по причине возникновения являются естественными. Потери из-за неправильной эксплуатации оборудования, и, приводящие к утечкам и проливам нефтепродуктов, называются эксплуатационными. Потери, вызванные воздействием окружающей среды (землетрясение, наводнение пожары) называют аварийными. К потерям нефти по характеру возникновения относятся потери, возникающие вследствие разливов и утечек нефти в результате неудовлетворительного или несвоевременного обслуживания технологического оборудования, резервуаров, трубопроводов, и называются количественными.    Качественные потери возникают в результате смешивания различных сортов нефти при неправильном приеме, хранении и отгрузке нефтепродуктов, а также при хранении нефтепродуктов (топлива) продолжительное время. Потери нефтепродуктов от испарения называются количественно-качественными [2].

Как мы видим, существует множество причин потери нефти и нефтепродуктов при ее транспортировке. Рассмотрим несколько методов устранения потерь. Чтобы сделать процесс более безопасным и свести к минимуму потери, применим многогранный подход к обеспечению эффективности сохранения нефтепродуктов.

Трубопроводы считаются самым безопасным способом транспортировки нефти и нефтепродуктов, по сравнению с железнодорожным и наземным транспортом.

Согласно различным статистическим данным, причины аварий на трубопроводах разнообразны и вызваны множеством факторов. Основные причины утечки могут быть: механическая неисправность, нарушение условий эксплуатации, коррозия. Существует более 20 видов коррозии. Полностью остановить коррозию металла невозможно, но возможно замедлить сам процесс образования коррозии [1].

Чтобы снизить риск аварий с утечкой и предотвратить крупные разливы нефти и нефтепродуктов, вызванных коррозией металла, необходимо использовать коррозионностойкие стали и сплавы, электрохимическую защиту для магистральных нефтегазопроводов, антикоррозионное покрытие трубопроводов (полимерное, лакокрасочное, силикатно-эмалевое, металлическое), ингибиторы коррозии.

В процессе эксплуатации в полости нефтепровода накапливается вода, парафин, механические примеси и другие отложения, которые приводят к снижению пропускной способности трубопровода и увеличению затрат на перекачку нефти. Для отчистки нефтепровода от отложений используют различные очистные устройства, шаровые разделители, поршни, щеточные скребки.   Проблемы, связанные с транспортировкой нефти, могут также возникать из-за проблем с хранением нефти в наземном резервуаре. Количество потерь увеличивается при большой поверхности испарения сырой нефти при ее хранении, и составляют около 0,14% от объема резервуара и могут доходить до 1,5%.

Любые потери через наземный резервуар следует устранять путем принятия комплексных систем защиты резервуаров:

• самым популярным средством снижения потерь от испарения, является окрашивание наружной части резервуаров в белую краску, которая отражает солнечные лучи от поверхности резервуара [3]. Действие отражающей краски на резервуаре сохраняется в течение 3–4 лет.

Рисунок 1. Потери нефти в зависимости от цвета резервуара

• применение отражающих дисков, которые подвешивают под монтажным патрубком клапана, в результате чего диск препятствует проникновению воздуха в глубь газового пространства и при этом, изменяя движение воздуха с вертикального на горизонтальное. Применение таких дисков дает возможность сократить потери до 25 %.
• использование плавающих крыш и понтонов, которые закрывают более 95% поверхности нефтепродукта. Применение понтонов снижает потери от испарения на 66 %, а использование плавающих крыш снижают потери от испарения на 85 %.
• устранение количества газа в резервуаре.
• хранение нефтепродуктов под избыточным давлением.
• заполнение резервуара снизу под уровень, находящийся в резервуаре продукта, что снижает на 30-40% потери по сравнению с наливом нефти открытой струей сверху.
• снижение потерь при постоянной погрузке и выгрузке нефти. Чем больше обменов в цепочке, тем выше риск потерь.

Нефтяная промышленность всегда сталкивалась с проблемами при транспортировке нефти, поэтому необходимо соблюдать надлежащие меры предосторожности, чтобы сделать данный процесс более безопасным и свести потери нефтепродукта к минимуму [4]. Изучение и применение различных методов, направленных на уменьшение потерь нефтепродуктов при транспортировке, во многом помогает при соблюдении хотя бы некоторых из обсуждаемых здесь решений, и, действительно может помочь сократить потери при транспортировке.

Список литературы:

1. Медведева, М.Л. Коррозия и защита оборудования при переработке нефти и газа / М. Л. Медведева. — М.: Нефть и газ РГУ нефти и газа им. И. М. Губкина, 2015. — 312 c.
2. Сыромятников, Е.С., Савицкий, В.Б., Золотникова, Л.Т. Организация производства на предприятиях нефтяной и газовой промышленности. Уч. М. Недра, 2013 г.- 436 с.
3. Сальников, А.В. Экспериментальное исследование зависимости потерь нефтепродуктов от окраски резервуара / А. В. Сальников. - Ухта: УГТУ, 2012. - 108 с.
4. Кесельман, Г. С. Защита окружающей среды при добыче, транспорте и хранении нефти и газа / Г. С. Кесельман, Э. А. Махмудбеков – М: Недра, 1981. – 256 с.