Заполярье пурпе нефтепровод реферат
Обновлено: 29.06.2024
Нефтепровод Заполярье — Пурпе представляет собой второй отрезок трубы Заполярье — Пурпе — Самотлор, которая свяжет нефтяные месторождения Ямала и севера Красноярского края с нефтепроводом ВСТО (Восточная Сибирь — Тихий океан).
Значительная его часть проходит за полярным кругом, вечная мерзлота вынудила строить его над землей, а нефть в нем приходится подогревать, но аккуратно — так, чтобы земли вечной мерзлоты не подтаяли, навредив стабильности трубопровода. Несмотря на все это, он, судя по всему, будет построен даже раньше срока.
Даже при нормальных температурных режимах нефтепровод был бы непростой задачей для строителей. Большая часть маршрута (около 490 км) проходит по болотистой местности. На своем пути труба пересечет 180 водных преград (рек, проток, озер, ручьев), в том числе две судоходные реки — Таз и Пур. В апреле строители Заполярья — Пурпе завершили работы по протаскиванию дюкера (подводной части трубы) через реку Таз. Работы по протаскиванию дюкера проводились методом наклонно-направленного бурения. Глубина реки в месте перехода достигает 21 м, а максимальная глубина залегания скважины — 24 м. В результате сама конструкция дюкера оказалась крайне сложной. А ведь есть еще и климатический фактор — при одном только проходе под рекой Таз пришлось бурить более километра вечной мерзлоты.
Для того чтобы не бурить все 500 км, проводя трубу под болотами, везде, где только можно (а это примерно 80% протяженности), нефтепровод идет над землей. Первый подобный трубопровод — Трансаляскинский, простирающийся от залива Прудхоу на севере Аляски до терминала в заливе Принц-Уильям-Саунд (это около 1280 км), был частично построен на специально спроектированных опорах — они расположены через каждые 18 м и допускают некоторые подвижки трубопровода, что позволяет компенсировать тепловые деформации труб.
В Заполярье — Пурпе тоже критически важную роль играет строение опор. Одни из них совершенно неподвижные, другие могут перемещаться в одной плоскости, а некоторые — во всех плоскостях. Это делается для того, чтобы основы трубопровода подстраивались под изменение состояния грунта и самого трубопровода — а они значительны, если учесть огромный перепад температур, свойственный для Ямала и Ханты-Мансийского АО. Из-за непростого рельефа и экологических требований разброс опор по высоте десятикратный: от 0,4 до 4,2 м. Так высоко трубопровод поднимается не только из-за рельефа, но и, например, из-за северных оленей: он не должен стоять на путях их миграции.
Особые требования с учетом суровых климатических условий предъявляются и к качеству труб. В соответствии с проектом 336 км трубопровода смонтированы из труб диаметром 1020 мм, на остальной протяженности — более 150 км — из труб диаметром 820 мм. Все они изготовлены из стали повышенной прочности с толщиной стенки 9, 16 и 21 мм и с нанесением эпоксидного антикоррозионного покрытия. Для надземной прокладки использовалась стальная оцинкованная спирально фальцованная оболочка труб толщиной 1,5 мм с внутренним фальцем, для подземной — стальная оболочка с антикоррозионным трехслойным полиэтиленовым покрытием.
Казалось бы, трубопроводы в этих местах уже строились. Но то были газопроводы. Это тоже крайне сложные технические сооружения, но из-за разных свойств газа и нефти подход к их прокачке принципиально разный. Если перекачиваемый по трубе газ имеет температуру от 0 до –10°С, то нефть подогревается до +60°С (иначе она становится слишком вязкой и непригодной для прокачки). Чтобы сохранить температурные свойства нефти и при этом не допустить изменения грунта, при строительстве нефтепровода Заполярье — Пурпе применяются трубы с дополнительным теплоизолирующим покрытием из пенополиуретана. Была применена специальная технология монтажа и термоизоляции труб (эпоксидное покрытие, пенополиуретан, металлополимерная оболочка из оцинковки) и сварных швов на трубопроводе. Всего в процессе разработки технологий для этого нефтепровода было получено более двух десятков патентов.
Что это?
Для российских специалистов данный нефтепровод – первый опыт проектирования и строительства подобного объекта в условиях вечной мерзлоты Крайнего Севера. Использовал холдинг и практику зарубежных коллег – в частности, при прокладке Трансаляскинской нефтемагистрали. Все инженерные и технорешения, использованные при строительстве, защищены более 30 международными патентами.
Интересные факты
Представим подборку занятных фактов об объекте:
Природные условия, климат
- Температура здесь, в зависимости от сезона, может варьироваться от +34°С до -56°С.
- Порывы ветра достигают 40 м/сек.
- Нефтепровод во многих местах совпадает с местами миграции северных оленей. Поэтому для животных были построены специальные переходы.
Реализация проекта
Первая очередь нефтепровода
80% всего маршрута нефтепровод проходит на специальных опорах. Это нужно для того, чтобы исключить воздействие тепла от перекачиваемого ископаемого на вечномерзлые грунты. Опоры сами по себе уникальны – часть из них неподвижная, часть может перемещаться в одной плоскости, а часть – в разных. Это необходимо в условиях изменения структуры грунта и самого трубопровода из-за воздействия перепадов температур.
Вторая очередь нефтепровода
- Линейная часть - 202 км.
- Два подводных перехода - в районе рек Ямсовей и Пур.
- Три пункта подогрева нефти - на территории Тазовского и Пуровского р-нов Ямало-Ненецкого АО.
Строители нашли свое решение: использование специальных грунтовых модулей. Так именуются блоки из тканого материала, внутрь которых засыпают грунт. После этого их связывают между собой. По такой дороге можно свободно передвигаться в любое время года.
Строительство очереди, еще раз напомним, велось зимой. Только в этот период в тундровую зону возможно доставить технику, материалы, оборудование, а также вести сами работы. Перемещаются здесь только по зимникам – специальным способом намороженным дорогам, а также по льду, в который обратились местные водоемы.
Третья очередь нефтепровода
Некоторые характеристики третьей очереди:
- Один переход через реку Таз длиной 26 км. Построен методом наклонно-направленного бурения.
- Два пункта подогрева нефти на территории Тазовского р-на Ямало-Ненецкого автономного округа.
Как вы заметили, нефтепровод преодолевает множество водных преград – от небольших речушек до судоходных артерий. Самой серьезной для строителей оказалась р. Таз. Для ее преодоления был сооружен один из масштабнейших подземных переходов общей длиной в 28 км. Именно на такую ширину разливается Таз в половодье.
Изучив особенности и всего района, и реки, специалисты выбрали экологически безопасный способ прокладки труб. Под дном водоема пробурили скважину, через которую протянули трубу в специальном защитном чехле. Работы велись с обоих берегов Таза навстречу друг другу – в них принимали участие мощные буровые установки.
Теперь с уверенностью можно сказать, что это уникальный как по конструкторским разработкам и работе строителей, так и по своим стратегическим характеристикам объект.
Разработка месторождений углеводородов уходит за полярный круг, что связано с рядом сложностей при эксплуатации не только месторождений, но и транспорта до потребителей.
Самым северным магистральным нефтепроводом в России является Заполярье-Пурпе. Это уже третий нефтепровод в мире, который работает в условиях арктического климата. Трасса нефтепровода Заполярье-Пурпе проходит в условиях сильно обводненной, болотистой местности и линзовой вечной мерзлоты. [1]
Географическое положение, природная среда, специфика транспортировки продукта сподвигли на ряд нестандартных технологических и технических решений.
Из-за низкой температуры высоковязкая жидкость приобретает большую вязкость, а их ее транспортировка без подогрева становится практически невозможным. Пробки, сужения проходного сечения и высокая вязкость нефти могут стать причиной сбоев трубопроводов. Поэтому нефть должна иметь высокую положительную температуру по всей длине нефтепровода, что рождает целый комплекс проблем, связанных с поддержанием положительной температуры. Таким образом, разработка и проектирование индукционной системы подогрева нефти является актуальной проблемой.
На сегодняшний день существуют несколько способов регулировки реологических свойств нефти (рис.1).
Наиболее рентабельными являются тепловые способы. К тепловым методам относится электрический метод воздействия на реологические свойства. Плюсами применения данных систем являются удобство в применении, отсутствие выбросов в атмосферу продуктов сгорания, простота эксплуатации. Ввиду развитости электрических систем в России, а также источников электрической энергии, электротермия занимает свою нишу в промышленности, том числе и в трубопроводном транспорте вязкой и высоковязкой нефти, за исключением СВЧ нагрева. [2] В работе рассмотрен индукционный нагрев на повышенной частоте.
Рис. 1. Способы регулирования реологических свойств вязкой нефти
Для определения места перехода границы критического остывания нефти без подогрева был произведен следующий расчет.
Для расчета температуры в конце участка неизотермического трубопровода применим формулу теплового баланса Шухова-Лейбензона и Фурье [3]:
(1)
где
Gсек — массовый секундный расход,
i — гидравлический уклон,
— коэффициент Шухова,
L — длина трубопровода, м,
k — коэффициент теплопередачи от жидкости в трубе в окружающую среду.
По формуле (1) был построен график, зависимость остывания нефти от расстояния (рис. 2).
Учитывая, что с ГНПС нефть выходит с температурой 60 °C, то согласно результатам расчета, значение 14 °C произойдет в точке 1257 м.
Рис. 2. Процесс остывания нефти без компенсации тепловых потерь
Мощность системы подогрева будет зависеть от температуры окружающей среды. Зависимость на рис. 3 показывает необходимость глубокой регулировки процесса нагрева.
Рис. 3. Зависимость мощности системы от температуры окружающей среды
Предлагается несколько возможных технических решений систем индукционного нагрева:
попутный с полной компенсацией;
попутный с частичной компенсацией.
Локально-ступенчатый нагрев заключается в нескольких подогревах жидкости на некоторых участках трубопровода.
Мощность одной индукционной установки будет рассчитываться по формуле
(2)
где с — удельная теплоемкость нефти,
m — масса нефти, кг,
ΔT — разность температур, о С,
Рис.4. Процесс остывания нефти с локально-ступенчатой компенсацией тепловых потерь
Рассмотрим попутный нагрев с полной компенсацией. При этом способе нагрев происходит на всем протяжении магистрального трубопровода и поддерживает необходимую температуру 60 °C вплоть до вхождения в установку.
Рис.5. Процесс подогрева нефти с полной компенсацией тепловых потерь
При частично-попутном нагреве индукционно нагревательные системы располагаются на всем протяжении магистрального трубопровода, поддерживая до критической температуры до вхождения в установку (рис.6).
Это первый лайнер за более чем полвека, заходя в салон которого, вы будете точно знать, что находитесь именно в МС-21, а не в Аэрбас или Боинг.
И это не шутка. Поверить в это действительно сложно, мы же привыкли думать, что в России плохой сервис, климат и вообще всё.
Вступайте в другие наши группы и добавляйте нас в друзья :)
Инвестпроект по строительству нефтепровода Заполярье – Пурпе реализуется для транспортировки нефти с месторождений Ямало-Ненецкого автономного округа и севера Красноярского края, в том числе Ванкорского месторождения,на НПЗ России и на экспорт.
Реализация проекта осуществляется на основании распоряжения Правительства Российской Федерации от 22.04.2010 № 635-р последовательно в два этапа по мере развития и обустройства новых месторождений. Трасса проходит по территории Ямало-Ненецкого и Ханты-Мансийского автономных округов Тюменской области.
II очередь-участок от пос. Новозаполярный до г.Тарко-Сале с завершением в 4 квартале 2015 года;
Нефтепровод прокладывается в сложном ладшафте северных районов Ямало-Ненецкого АО: маршрут трассы по большей части проходит по болотистой местности (переходы болот составляют более 250 км), отмечаются участки сплошных и прерывистых вечномерзлых грунтов, магистраль пересечёт 21 автомобильную дорогу, 90 водных преград, в том числе такие крупные реки как Пур и Таз.
Именно поэтому объекты нефтепровода Пурпе – Самотлор сконцентрировали в себе все передовые достижения науки в области трубопроводного транспорта нефти. При строительстве использованы новейшие технологические и технические решения, современное оборудование, качественные комплектующие материалы и техника. Новая магистраль призвана обеспечить надежный, эффективный, экономически и экологически оправданный в условиях северных широт и многолетнемерзлых грунтов транспорт углеводородного сырья с минимальным влиянием на местную природную среду: реализуется эстакадное строительство, на оленьих тропах предусмотрены пропуски.
В настоящее время завершён первый участок трубы между г.Тарко-Сале и п. Пурпе, об этом на пресс-конференции заявил генеральный директор ОАО "Сибнефтепровод" Юрий Богатенков. Первые трубы новой нефтяной магистрали были сварены в марте 2012 года. К январю 2013 года строители "соединили" в единую плеть 46 километров, из них 36,6 километра для подземной и 9,3 километра для наземной прокладки. На сегодня уложено в траншею 28 километров трубы, на специальных опорах – 3,6 километра. Построен подводный переход магистрального нефтепровода через реку Пурпе традиционным траншейным методом, компания приступает к второй очереди строительства.
Следует отметить, что для транспортировки вязкую северную нефть необходимо подогревать до 60 градусов. На всем протяжении трассы для этих целей будут построены пункты подогрева нефти. В рамках первой очереди их два, всего планируется сооружение семи подобных пунктов.
На пути трубопровода пуровская тайга постепенно сменится тазовской тундрой.
Земляные работы на трассе.
Севернее посёлка Пурпе уже встречаются островки мёрзлого грунта, чтобы тёплая труба не растопила его реализуется технология эстакадной прокладки - трубопровод поднимают над землёй на специальных опорах. На 46-ти километровом участке между п.Пурпе и г.Тарко-Сале по этой технологии построено 3.6 км. трассы, в мире есть ещё два подобных нефтепровода, на Аляске и Ванкоре.
Протаскивание дюкера на подводном переходе через реку Пурпе
Нефтеперекачивающая станция "Пурпе" недалеко от одноимённого посёлка, находится в ведении Ноябрьского Управления Магистральных Нефтепроводов. Станция заработала в 2011 г. в рамках завершенного проекта "Пурпе - Самотлор", в рамках нового проекта здесь построен пункт подогрева нефти, расширен резервуарный парк.
Читайте в Дзене
В Объединённой двигателестроительной корпорации Ростеха смотрят в будущее, и поэтому заговорили о создании гибридной силовой установки (ГСУ).
Эту силовую установку планируют использовать в вертолетах Ансат, VRT-500 и Ка-226Т, где сейчас используются импортные двигатели.
Сахалин даже в XXI веке был изрезан "наследием" японкой оккупации словно шрамами на теле. Эти шрамы можно было видеть на любой карте.
Читайте также: