РГЗ. Отчет по учебноознакомительной практике Автор студент гр. Нгд204 Куриленко Л. В
Скачать 4.76 Mb.
|
ПЕРВОЕ ВЫСШЕЕ ТЕХНИЧЕСКОЕ УЧЕБНОЕ ЗАВЕДЕНИЕ РОССИИ МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ» Кафедра транспорта и хранения нефти и газа Отчет по учебно-ознакомительной практике Автор: студент гр. НГД-20-4 /Куриленко Л.В./ (шифр группы) (подпись) (Ф.И.О.) ОЦЕНКА: Дата:
Санкт-Петербург 2021 СодержаниеСодержание 1 1 Общая часть 3 1.1 Основные положения о нефти и газе 3 1.2 Общая взаимосвязь процессов и производств в нефтегазовой отрасли 3 1.3 Основные ВИНК, добывающие и перерабатывающие нефтепродукты в РФ 4 2 Транспортировка нефти и газа 5 2.1 Маршруты транспортировки по России и в Европу 5 2.2 Виды транспортировки нефти 6 2.3 Классификация нефтепроводов 9 3 Нефтебазы 11 3.1 Общие понятия о нефтебазе 11 3.2 Устройство нефтебазы 12 4 Общее устройство трубопроводного транспорта 14 4.1 Сбор и подготовка нефти 14 4.2 Нефтеперекачивающие станции 14 5 Природный газ 17 5.1 Сбор и подготовка природного газа 17 5.2 Транспортировка природного газа 17 6 Коррозионные нарушения 19 6.1 Основные понятия и определения 19 6.2 Защита от коррозии 19 Дневник практики 21 Заключение 23 Список использованной литературы 24 По окончании первого курса, все студенты должны пройти учебно-ознакомительную практику. Это вид практических занятий, основной целью которых является знакомство студента со сферой его деятельности, технологической цепочкой работ в изучаемой отрасли, структурой предстоящей работы, системой управления, способами осуществления деятельности. И студенты нашей группы, специализация которой – сооружение и ремонт объектов систем трубопроводного транспорта, соответственно, после окончания весенней сессии должны пройти практику. Основными целями нашей практики является: – получение базовых знаний о том, что такое учебно-ознакомительная практика, что она из себя представляет; – усвоение тем, касаемых нашей специализации, для дальнейшего понимания сферы нашей профессиональной деятельности; – знакомство с одной из нефтебаз, которое даст понять нам принцип ее работы и поможет при будущей производственной практике. Также, в процессе нашей практики существуют задачи: – посещение лекций, на которых нам будет предоставляться материал в виде презентаций, видео, интерактивных игр; – выезд с экскурсией на нефтебазу «Ручьи»; – структурирование всей полученной информации и написание отчета, в котором отражены все моменты, которые мы узнали в процессе учебно-ознакомительной практики. Так как направление нашей подготовки – нефтегазовое дело, то в этом отчете будут рассмотрены основные моменты, которые были изучены нами в сфере нефти и газа. 1 Общая часть1.1 Основные положения о нефти и газеКак всем известно, нефть и газ являются важнейшими стратегическими товарами. Они – основа топливно-энергетического комплекса страны, ведь они применяются практически во всем промышленном производстве не только нашей страны, но и всего мира [1]. Нефть – горючая, маслянистая жидкость, преимущественно темного цвета, представляет собой смесь различных углеводородов. Природный газ – смесь газов, образовавшихся в недрах при разложении органических веществ без доступа воздуха. В его состав входят углеводороды (метан, этан, пропан, бутан) и не углеводородные вещества (водород, сероводород, углекислый газ, азот, гелий) [3]. Существует две теории происхождения нефти. Неорганическая заключается в том, что нефть – продукт гидролиза различных гибридов железа. Органическая основывается на том, что нефть – это превращение продуктов жизнедеятельности, флоры и фауны, погребенных в осадочную породу. Также мнения, относительно происхождения природного газа, разделились на два лагеря. Минеральная теория: все химические элементы, из которых состоит природный газ и нефть изначально заложены в мантии Земли, представляя собой залежи полезных ископаемых. Согласно биогенной теории, природный газ образовался из остатков растительных и животных организмов, которые под воздействием бактерий, высокого давления и температуры превратились в смесь газообразных углеродов. 1.2 Общая взаимосвязь процессов и производств в нефтегазовой отраслиКак всем известно, ни нефть, ни газ, в чистом виде сразу не добываются и не доставляются сразу туда, где они необходимы. Перед этим данные вещества проходят различные процессы. В первую очередь, нужно найти месторождение, где будет происходить добывающая деятельность. Это случается в процессе различных геологоразведочных работ. И именно после этого происходит то, о чем было сказано выше – добыча. Нефть и газ добываются не раздельно, вместе с ними в этой смеси выкачивается вода и другие химические компоненты. В целом продукция скважины состоит из водонефтяной эмульсии, газовой фазы, механических примесей, пластовой воды. Чтобы избавиться от них, нужно переработать нефть и газ, но, чтобы доставить нефть до НПЗ, нужна транспортировка. И именно после очищения необходимых веществ от примесей, нефть и газ могут продолжить транспортировку к местам их дальнейшего использования. 1.3 Основные ВИНК, добывающие и перерабатывающие нефтепродукты в РФВертикально интегрированная нефтяная компания (ВИНК) – это структура, которая объединяет предприятия, охватывающие все этапы технологического процесса от добычи ресурса и переработки до маркетинга и продажи готового продукта конечному потребителю. В нашей стране существует не так много ВИНК, но все равно они контролируют всю добычу нефти в России. Этими компаниями являются: ПАО «НК «Роснефть», ПАО «Сургутнефтегаз», ПАО «Лукойл», ПАО «Газпромнефть», ПАО «НГК «Славнефть», ПАО «Татнефть», ПАО АНК «Башнефть». Но не все из этих компаний являются самостоятельными, так как многие уже находятся под влиянием других компаний. Так, ПАО АНК «Башнефть» находится в подчинении ПАО «НК «Роснефть», а ПАО «НГК «Славнефть» - ПАО «НК Роснефть» и ПАО «Газпром нефть». Однако это все равно не мешает России быть на 3 месте в мире по добыче нефти. 2 Транспортировка нефти и газа2.1 Маршруты транспортировки по России и в ЕвропуГлавной компанией в России по транспортировке нефтепродуктов является ПАО «АК «Транснефть», а по транспорту природного газа – ПАО «Газпром». Крупнейшими нефтепроводами в России являются: – Восточная Сибирь – Тихий океан (4740 км) – «Дружба» (3900 км) – Туймазы – Омск – Новосибирск – Красноярск – Иркутск (3662 км) – Сургут – Нижний Новгород – Полоцк (3250 км) – Колмогоры – Клин (2430 км) – Нижневартовск – Курган -Самара (2150 км) [6,7] (рисунок 1). Рисунок 1 – Нефтепроводы России Как всем известно, Российский газ транспортируется не только по нашей стране, но и в Европу. Так, основными маршрутами являются: «Северный поток», протяженностью 1224 км и предназначенный для поставок в Германию, Великобритания, Данию, Францию и др. страны; «Южный поток», общей протяженностью 900 км, предназначенный для поставок в Италию, Австрию, Венгрию и др.; «Голубой поток», длиной 1213 км, необходимый для поставок в Турцию; «Ямал-Европа», протяженностью более 2000 км, поставляющий газ в Западную Европу через Россию, Белоруссию, Польшу и Германию; «Уренгой-Ужгород», длиной 4451 км, необходимый для поставок в Центральную и Западную Европу; «Союз», расстоянием около 1160 км, предназначенным для поставок в Центральную и Западную Европу, однако использующийся уже в ограниченном количестве (рисунок 2) [2]. Рисунок 2 – Маршруты транспортировки Российского газа в Европу 2.2 Виды транспортировки нефтиСуществует четыре основных вида транспортировки нефти: железнодорожный, водный, автомобильный, трубопроводный. Выбор того или иного способа зависит от того, насколько он сможет обеспечить регулярность поставок нефти, и от себестоимости, которая связана с расположением нефтепромыслов, нефтеперерабатывающих заводов (НПЗ). Транспортировка ж/д транспортом осуществляется в специальных цистернах объемом от 54 до 162 м3 и диаметром до 3,2 м (рисунок 3). Налив нефти и нефтепродуктов происходит на эстакадах (совокупности наливных устройств), а они, в свою очередь, различаются по назначению, количеству маршрутов, по веществу. Рисунок 3 – Железнодорожная цистерна При водной транспортировке нефть перевозят, в основном, в танкерах и баржах, однако, иногда используются сухогрузы и наливные суда (рисунок 4). Размер танкера – от 10 тыс. тонн. Именно огромный размер отличает его от других судов. Рисунок 4 – Танкер, предназначенный для перевозки нефти и нефтепродуктов Автомобильная транспортировка используется чаще всего на небольших расстояниях для завоза нефтегрузов потребителям от источников снабжения. Перевозится нефть в автоцистернах, которые различаются по вместимости: малые – до 2 тонн, средние – 2-5 тонн, большие – 5-15 тонн и особо большие – более 15 тонн (рисунок 5). Рисунок 5 – Автоцистерна с нефтью или нефтепродуктами Трубопроводный транспорт осуществляется по специальным трубопроводам от мест производства к местам потребления. Трубопровод – стальная труба, рассчитанная на давление до 64, 75, 90 и 100 атм, используемая для транспортировки воды, нефти, нефтепродуктов и природного газа (рисунок 6). Рисунок 6 – Трубопровод Существует четыре способа прокладки трубопровода: подземный, полуподземный, наземный, надземный. Вместе с этим существует еще плавающий и подводный способ укладки трубопровода, которые в частости применяются на поверхности рек и болот, или на дне. Один трубопровод на различных территориях может быть проложен различными способами. Это зависит от различных природный условий и препятствий (дороги, горы, реки, овраги) (рисунок 7) [5]. Рисунок 7 – Способны прокладки трубопровода: а – подземный, б – полуподземный, в – наземный, г – надземный Достоинства и недостатки всех видов транспортировки нефти представлены в таблице 1 [8]. Таблица 1 – Достоинства и недостатки различных видов транспортировки нефти
2.3 Классификация нефтепроводовНефтепроводы по назначению подразделяются на три группы: – промысловые – предназначенные для соединения различных объектов и установок на промыслах, нефтескладах и нефтеперекачивающих станциях (НПС); – технологические – связывающие скважины с установками первичной обработки продукта, соединяющие промыслы с головными сооружениями магистрального нефтепровода, НПЗ с пунктами налива в ж/д цистерны или водный транспорт; – магистральные – предназначены для транспортировки больших грузопотоков нефти на значительные расстояния, характеризуются наличием нескольких НПС. Также, рассмотрев магистральные трубопроводы, их можно также разделить на магистральные нефтепроводы (МН), магистральные нефтепродуктопроводы (МНПП), магистральные газопроводы (МГ). В зависимости от диаметра трубопровода МН и МНПП подразделяются на 4 класса [2]: – Ι – при условном диаметре (у.д.) от 1000 до 1200 мм включительно; – Ⅱ – при у.д. от 500 до 1000 мм включительно; – Ⅲ – при у.д. от 300 до 500 мм включительно; – Ⅳ – при у.д. 300 и менее. А МГ в зависимости от рабочего давления в трубопроводе делятся на 2 класса: – Ι – при рабочем давлении (р.д.) от 2,5 до 10,0 Мпа включительно; – Ⅱ – при р.д. от 1,2 до 2,5 Мпа включительно. 3 Нефтебазы3.1 Общие понятия о нефтебазеБезусловно, нефть должна пройти определенный путь, прежде чем она попадет к потребителю. И одним из главных этапов является нахождение на нефтебазе (НБ). НБ – это специальный инфраструктурный комплекс, использующийся для хранения нефти и нефтепродуктов (рисунок 8). Существует 3 категории нефтебаз по емкости их резервуарного парка (РП): – Ι – емкость РП менее 10 тыс м3; – Ⅱ – емкость РП 10-50 тыс м3; – Ⅲ – емкость РП 50 тыс м3 и более. По функциональности НБ классифицируются на распределительные и перевалочные. Основная функция первых – отпуск нефтепродуктов потребителям, а вторых – перевалка нефти и нефтепродуктов с одного вида транспорта на другой. Рисунок 8 – Распределительно-перевалочная нефтебаза Целью работы любой НБ является обеспечение бесперебойного снабжения потребителей нефтепродуктами в необходимом количестве и ассортименте. Операции, происходящие на НБ, бывают основные и вспомогательные. К основным относятся: прием нефти и нефтепродуктов, хранение жидкостей в резервуарах, отгрузка для отправки различными видами транспорта, компаундирование нефти и нефтепродуктов. Вспомогательные функции заключаются в очистке и обезвоживании нефтепродуктов, изготовлении и ремонте нефтяных тар, ремонте технологического оборудования, эксплуатации энергетических установок и транспортных средств. 3.2 Устройство нефтебазыКаждая нефтебаза делится на зоны, где с нефтью происходят различные операции: – сектор ж/д операций; – зона водных операций (только на морском и речном побережье); – зона хранения нефтепродуктов (резервуарные парки); – очистные сооружения. Как было сказано выше, НБ содержат резервуарные парки, где хранится нефть. РП – это группа резервуаров разных типов или однотипных резервуаров, содержащих нефть и нефтепродукты. Они необходимы для приема, учета, хранения нефти. Резервуары, из которых состоит РП бывают различными: вертикальны стальной (РВС), вертикальный стальной с понтоном (РВСП), вертикальный стальной с плавающей крышей (РВСПК). Их номинальный объем может колебаться от 100 до 120 000 м3. Также резервуары могут быть металлическими и неметаллическими, наземными или подземными. Резервуары, образующие РП, устанавливаются в специальных углублениях, разделенных обвалованиями. Они образуют преграду лавине нефти, которая может вылиться из резервуара при его поломке. Нашей группе удалось побывать на нефтебазе «Ручьи», которая находится в г. Санкт-Петербурге (рисунок 9, 10). Это база является распределительно-перевалочной, так как сначала нефть и нефтепродукты поступают в ж/д цистернах, затем находятся на хранении в РП, после чего путем автомобильной транспортировки отправляются на различный автозаправочные станции (АЗС), находящиеся в Санкт-Петербурге и ЛО. Эта база состоит из ж/д эстакады, насосной станции, РП, лаборатории и автоналивной станции (АНС). В резервуарном парке находится в сумме 14 резервуаров. Два объемом 1000 м3 и двенадцать – 4900 м3. Насосная станция и РП оборудованы системами автоматического пожаротушения, которые в случае аварий могут предотвратить горение. Рисунок 9 – Группа НГД-20-4 на экскурсии по нефтебазе «Ручьи» Рисунок 10 – Группы НГД-20-2 и НГД-20-4 на экскурсии по нефтебазе «Ручьи» 4 Общее устройство трубопроводного транспорта4.1 Сбор и подготовка нефтиПрежде чем транспортировать нефть и передавать ее потребителю, нужно ее обработать. Безусловно, из скважины нефть добывается не в чистом виде. Продукция скважины включает в себя нефть, твердые частицы породы, пластовую воду, газ, соли, серу, другие примеси и вещества. После того, как добыли эту продукцию, ее замеряют на автоматизированных групповых замерных установках (АГЗУ), затем продукция отстаивается в отстойниках на установках предварительного сброса воды (УПСВ) (рисунок 11), где нефть отделяется от воды. По окончании отделения нефть отправляют в специальные установки подготовки нефти (УПН), где происходит очищение нефти от газа. Затем нефть проходит через узлы учета, то есть происходит измерение ее количества и потом ее подает в резервуары головной НПС. А после всего этого нефть или направляется на НПЗ или транспортируется по МТ. Рисунок 11 – Установка предварительного сброса воды 4.2 Нефтеперекачивающие станцииНефтеперекачивающие станции (НПС) – объекты, которые необходимы для создания в трубопроводе давления для транспортировки нефти с заданной скоростью (рисунок 12). Их назначение – забрать нефть из области низкого давление и принудительным образом перевести в область высокого давления посредством насосов. Рисунок 12 – Нефтеперекачивающая станция Нефтеперекачивающая станция состоит из головной НПС (ГНС) и промежуточной НПС (ПНС) (может быть одна или несколько). Одна из схем НПС представлена на рисунке 13. Рисунок 13 – Схема НПС Одним из заданий в рамках наших лекций было начертить схему НПС в система AutoCAD. Каждому студенту была выдана карточка со схемой и мы успешно смогли освоить эту программу и перенести схему в электронный формат (рисунок 14). Рисунок 14 – Схема НПС, выполненная в системе AutoCAD 5 Природный газ5.1 Сбор и подготовка природного газаГазовая промышленность включает в себя 4 этапа: – добыча; – подготовка; – транспортировка; – переработка для использования. Подготовка газа происходит в специальных установках комплексной подготовки газа (УКПГ) (рисунок 15). Это комплекс технологических приспособлений, предназначенных для осушки газа очистки от механических примесей, жидкостей, углекислого газа и сероводорода. Рисунок 15 – Установка комплексной подготовки газа Газосборная сеть – все то, что расположено между скважинами и головными сооружениями. Она включает один или несколько газосборных коллекторов. Именно по ним газ доставляется с месторождения на установку подготовки. 5.2 Транспортировка природного газаВ состав МГ входят: – головные сооружения; – компрессионные станции (КС) (рисунок 16); – газораспределительные станции (ГРС); – станции подземного хранения газа (СПХГ); – линейные сооружения. Рисунок 16 – Компрессионная станция В таблице 2 представлены основные действия, происходящие на станциях и сооружениях [2]. Таблица 2 – Газовые станции и сооружения, их назначение
6 Коррозионные нарушения6.1 Основные понятия и определенияКак нам известно, трубопроводы изготовлены из стали. Они не вечны, поэтому в течение многих лет, вследствие различных обстоятельств претерпевают изменения и разрушения. Коррозия – это самопроизвольное разрушение металлов и сплавов в результате химического, электрохимического или физико-химического взаимодействия с окружающей средой. Существует равномерная коррозия и неравномерная. Равномерная распространяется, как можно понять по названию, равномерно по поверхности трубы, а неравномерная распространяется по поверхности металла с различной скорость. Неравномерная в свою очередь бывает пятнами, язвами и питтинговая коррозия (рисунок 17). Рисунок 17 – Виды коррозионных разрушений 6.2 Защита от коррозииСуществуют пассивные и активные методы защиты от коррозии. К пассивным относятся: – физические: – защитные покрытия; – легирование. – физико-химические: – электрохимические; – комбинированные. – химические: – реагенты, снижающие агрессивность среды; – ингибиторы коррозии. Также можно защищать трубы различными специальными покрытиями. Они должны обладать определенными свойствами: – водонепроницаемость; – высокая сила адгезии; – сплошность; – химическая стойкость; – механическая прочность; – диэлектрические свойства; – термостойкость; – отсутствие коррозионного и химического воздействия на защищаемый объект; – наличие возможности механизации процесса нанесения; – не дефицитность; – экономичность. К активным методам защиты от коррозии относятся методы, которые сводятся к созданию такого электрического режима для трубопровода, при котором коррозия трубопровода прекращается [9, 10]. Существует три способа активной защиты: – катодная защита; – протекторная защита; – электродренажная защита (защита от блуждающих токов) [4]. Дневник практики
ЗаключениеМы, студенты группы, специализированной на сооружении и ремонте объектов систем трубопроводного транспорта, успешно прошли учебно-ознакомительную практику по окончании первого курса. Теперь мы имеем более подробную информацию о том, с чем связана наша дальнейшая сфера деятельности, с чем нам предстоит работать на производственной практике, какие процессы происходят в нашей сфере, и в целом появилось понимание того, кем мы станем по окончании «Горного университета». Мы узнали различные виды транспортировки нефти, определили достоинства и недостатки каждого из них, изучили виды прокладки трубопроводов, выяснили, какие бывают МН по диаметру, а МНПП по давлению, узнали, чем они различаются, получили информацию о коррозии металлов, а также получили ряд знаний о природном газе. Также, помимо всего этого, мы ознакомились с системой AutoCAD, построили там схему, предложенную руководителем. Вместе с этим нам были рассказаны основные моменты, связанные с нормативной документацией и корректным оформлением различных документов. Список использованной литературы1 Алекперов В.Ю. Нефть России: прошлое, настоящее и будущее. – М.: Креативная экономика, 2011. – 432 с. 2 Коршак А.А., Нечваль, А.М. Проектирование и эксплуатация газонефтепроводов: Учебник / Под ред. док. тех. наук, проф. А.А. Коршака. – СПб.: Недра, 2008. – 485 с. 3 История становления и этапы развития нефтегазовой отрасли: Учебное издание / Д.В. Новицкий, С.В. Кузьмин, В.В. Иванов –Тюмень: ООО «ТИИС «Инновация», 2017. – 112 с. 4 СП 36.13330.2012 «Магистральные трубопроводы. Актуализированная редакция СНиП 2.05.06-85* (с изм. №3 от 2021-02-05)». Введ. 2013-07-01. – М.: Стандартинформ, 2013. 5 СП 410.1325800.2018 «Трубопроводы магистральные и промысловые для нефти и газа. Строительство в условиях вечной мерзлоты и контроль выполнения работ». Введ. 2019-03-01. –М.: ООО «Трансэнергострой», 2019. 6 Состав нефтепроводов России (ПАО «Транснефть») [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://discoverrussia.interfax.ru/wiki/20/ (дата обращения 08.07.2021). 7 Топ-10 нефтепроводов России (ТОПНЕФТЕГАЗ) [Электронный ресурс], 2011. Режим доступа: http://topneftegaz.ru/analisis/view/7679 (дата обращения 08.07.2021). 8 Способы транспортировки нефти (ПАО «Транснефть») [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://discoverrussia.interfax.ru/wiki/20/ (дата обращения 08.07.2021). 9 Serge FX. Educational 3D animation about cathodic Protection. // YouTube [Электронный ресурс], 2017. Режим доступа: https://www.youtube.com/watch?v=hvc6m1baHGQ (дата обращения: 10.07.2021). 10 ШКОЛА ОНЛАЙН. Катодная защита (железо – цинк). // YouTube [Электронный ресурс], 2018. Режим доступа: https://www.youtube.com/watch?v=j2-iaD6slgA (дата обращения 10.07.2021). |