1. Порядок проектирования магистральных нефтепроводов.

Необходимость строительства трубопроводов выявляется в процессе разработки планов развития нефтяной и газовой промышленности при переходе экономики на рыночные механизмы, а также при спросе на снабжение нефтепродуктами и газом промышленных и сельскохозяйственных предприятий и населения страны. Проектирование и строительство магистральных трубопроводов производится, исходя из схем размещения и развития нефтяной и газовой промышленности и трубопроводного транспорта, а также из схем размещения производительных сил по экономическим районам [4]. В задании на проектировании указываются следующие основные данные:

назначение трубопровода;

годовая пропускная способность с разбивкой по очередям строительства;

для нефтепроводов и нефтепродуктопроводов перечень нефтей и нефтепродуктов, подлежащих последовательной перекачке, с указанием числа каждого сорта;

характеристики всех нефтей и нефтепродуктов;

направление трубопровода, т. е. указание начального, конечного, а в случае необходимости промежуточных пунктов;

перечень пунктов путевого сброса или подкачки продуктов с указанием количеств по сортам;

сроки начала и окончания строительства по очередям;

наименование проектировщика и генерального подрядчика;

сроки представления технической документации по стадиям проектирования.

Проектирование трубопровода ведется, как правило, в две стадии: технический проект и рабочие чертежи.

На стадии технического проекта производятся все необходимые изыскания, принимаются все основные технические решения по проектируемым объектам, определяется общая стоимость строительства и основные технико-экономические показатели [2, 7, 13, 42].

Рабочие чертежи составляют в строгом соответствии с утвержденным техническим проектом. В них уточняются и детализируются принятые в техническом проекте решения в такой степени, чтобы по этим чертежам можно было выпол¬нить соответствующие строительные и монтажные работы. Трубопроводы малой протяженности проектируют в некото¬рых случаях в одну стадию — технорабочий проект. В настоящее время внедрены методы автоматизированного проекти-рования систем трубопроводного транспорта.

ПОРЯДОК ПРОЕКТИРОВАНИЯ МАГИСТРАЛЬНЫХ ТРУБОПРОВОДОВ (РАЗВЕРНУТО)

Проектирование магистральных трубопроводов ведется в несколько стадий:

- технико-экономическое обоснование (ТЭО);

- технический проект;

- рабочие чертежи.

Технико-экономическое обоснование разрабатывает головная (генподрядная) проектная организация с тем, чтобы подтвердить народно-хозяйственную необходимость и экономическую целесообразность строительства. При составлении ТЭО: 1) выполняется аначиз ресурсов нефти (нефтепродуктов, газа), предназначенных для транспортировки по данному трубопроводу; 2) составляется баланс грузопотоков в динамике по годам; 3) выбирается генеральное направление трассы трубопровода; 4) определяется производительность трубопровода при полном развитии и по очередям строительства; 5) находится оптимальный диаметр и ориентировочное число перекачивающих станций; 6) устанавливается очередность строительства и ввода мощностей; 7) определяется стоимость строительства на основании укрупненных нормативов капиталовложений.

На стадии ТЭО все расчеты производятся укрупненно. Полученные результаты определяют экономическую эффективность будущего объекта, но не дают основания для его строительства. Они используются при разработке ведомственных и общегосударственных планов развития сети трубопроводов.

В конце ТЭО помещается проект задания на проектирование, которое утверждается одновременно с утверждением ТЭО.

Задание на проектирование содержит следующую информацию:

- начальная, конечная и промежуточные точки трубопровода;

- производительность трубопровода для первой очереди и при полном развитии;

- диаметр и протяженность магистрали;

- тип перекачивающих агрегатов;

- способ перекачки (обычная, последовательная, «горячая» и т.д.);

- намечаемые сроки строительства, порядок его осуществления и ввод мощностей по очередям;

- наименование генеральной проектной организации и строительной организации - генподрядчика и т.д.

Задание на проектирование является основным исходным документом для разработки технического проекта и рабочих чертежей.

Технический проект на строительство трубопровода является основной и наиболее ответственной стадией проектирования. Целью технического проекта является однозначное и окончательное определение стоимости строительства. Исходя из этого в техническом проекте решаются следующие вопросы:

- уточнение баланса грузопотоков нефти (нефтепродукта, газа), намеченных на стадии ТЭО; производительности трубопровода; начальной, конечной и промежуточных пунктов;

- выбор оптимальной трассы трубопровода;

- определение оптимального диаметра по уточненной производительности;

- проведение основных технологических расчетов по определению режима работы, расстановке перекачивающих станций, выбору основного оборудования;

,. - определение сметной стоимости строительства;

- расчет себестоимости транспортировки нефти (нефтепродукта, газа) и экономической эффективности строительства.

Проект магистрального трубопровода должен обеспечивать применение передовых технических и технологических решений по транспортировке продукта; наиболее совершенную систему организации управления трубопроводом при его эксплуатации; рациональное использование материальных, финансовых, трудовых и других ресурсов; низкую себестоимость транспортировки продукта; высокую культуру производства и безопасные условия труда.

После рассмотрения и утверждения технического проекта соответствующей экспертной комиссией проектная организация приступает к составлению рабочих чертежей. Заказчик учреждает дирекцию строящегося трубопровода, которая размещает заказы на оборудование и материалы, заключает договоры со строительными организациями на производство работ.

Составление рабочих чертежей является завершающей стадией проектирования и основной формой документации, по которой ведется конкретное строительство. Рабочие чертежи составляются в строгом соответствии с утвержденным техническим проектом. В них уточняются и детализируются решения, принятые в техническом проекте, в такой степени, чтобы по чертежам можно было выполнять соответствующие строительные и монтажные работы. Незначительные отступления от технического проекта допускаются только в случае, если они направлены на улучшение отдельных его решений (уточнение трассы на некоторых участках, замена устаревшего оборудования новым и т.п.). Состав и форма рабочих чертежей определяются действующими эталонами, строительными нормами и правилами (СНиП), инструкциями и указаниями, действующими в отрасли.

Трубопроводы малой производительности и протяженности допускается проектировать без предварительного ТЭО, а при небольшом числе перекачивающих станций в одну стадию - технорабочий проект.

Плотность и вязкость нефти определяют лабораторными анализами. Плотность ρ измеряют при 293 К. при других температурах ρт = ρ-ξ(Т-293), где ξ – температурная поправка, ξ=1,825-0,001317ρ (плотность ρ должна быть выражена в кг/м3),

Зависимость вязкости от температуры может быть представлена в виде графика. При отсутствии такого кинематическая вязкость νт при нужной (расчетной) температуре Т может быть определена по формуле

νт=ν0ехр(-u(Т-Т0)),

ν0 – кинематическая вязкость при температуре Т0; u-показатель крутизны вискограммы. Для определения величины u кроме ν0 и Т0 достаточно иметь еще одно значение вязкости при какой-либо другой температуре.

Расчетной температурой считают наинизшую температуру, которую принимает поток нефти в трубопроводе. Эта температура определяется наинизшей температурой грунта на глубине заложения трубопровода с учетом самонагревания потока в результате трения. Температура грунта на глубине заложения трубопровода определяется по материалам изысканий.

Механические свойства труб указываются в соответствующем ГОСТе.

В капитальные затраты на линейную часть входит как стоимость труб, так и стоимость всех работ по сооружению трубопровода. В капитальные затраты на станции входит стоимость оборудования трубопроводных коммуникаций, зданий и т.д., а для головных станций. Кроме того – стоимость резервуарного парка. На линейную часть приходится около 80% суммарных капитальных затрат. Около 45-50% от капитальных затрат на линейную часть составляет стоимость труб.

Эксплуатационные расходы состоят из следующих основных статей: отчислений на амортизацию, текущий ремонт, расходов на электроэнергию, смазку, воду, отопление, электроэнергию на собственные нужды, зарплаты, содержание охраны, управления, прочих расходов. Первые три статьи расходов – главные. На амортизацию и текущий ремонт приходится 30-40% всех расходов. Затраты на электроэнергию составляют 40-60 %.

Суммарные эксплуатационные расходы определяют себестоимость перекачки – важнейший показатель, характеризующий экономичность работы нефтепровода.

При определении эксплуатационных расходов для выбора экономически наивыгоднейшего варианта можно идти обратным путем: их можно вычислить по себестоимости перекачки, указанной в нормах технологического проектирования: Э=СQL, где С – себестоимость перекачки; Q – пропускная способность; L –m протяженность нефтепровода.

Профиль трассы используют при определении расчетной длины трубопровода и разности геодезических высот. На профиле ведется расстановка НПС. Профиль – чертеж, на котором отложены и соединены между собой характерные точки трассы. Расстояния от начального пункта и геодезические высоты этих точек - их координаты. Таким образом, расстояние между какими-либо двумя точками определяется не длиной соединяющей их линии, а ее проекцией на ось абсцисс. Иными словами, расстояния на профиле откладывается по горизонтали. Профиль трассы вычерчивается сжатым: масштаб по вертикали крупнее, чем по горизонтали. Поэтому все возвышенности и впадины на трассе выступают резко, чертеж получается наглядным.