Водный транспорт
Нефть и нефтепродукты водным транспортом перевозят в нефтеналивных судах - морских и речных танкерах и баржах (самоходных и несамоходных). Морское самоходное нефтеналивное судно называется танкером (грузоподъемность его достигает 50 тыс. т и более), несамоходное - морской баржей или лихтером.
Морское нефтеналивное судно состоит из жесткого металлического каркаса, к которому крепится металлическая обшивка: снаружи - обшивка корпуса судна и изнутри - танка судна, куда заливают нефть или нефтепродукты. Корпус судна продольными и поперечными непроницаемыми перегородками делится на ряд отсеков 4, называемых танками. Это обеспечивает непотопляемость судна, уменьшает гидравлические удары при качке, увеличивает пожарную безопасность, улучшает условия эксплуатации. Доступ в танки осуществляется через люки 7.
Грузовые танки в танкере от остальных судовых помещений разделены двумя непроницаемыми перегородками 1. B носовой части судна размещается сухогрузный трюм 2, в середине насосное отделение 3, а на корме - машинное отделение 5, котельное отделение 6 и жилые помещения.
Насосные отделения соединены со всеми танками трубопроводами. Для налива и слива нефтепродуктов предусмотрены погрузочно-разгрузочные трубопроводы, имеющиеся в каждом танке и которые на палубе подключены к общему коллектору.
При перепускной системе налива и слива нефтепродуктов всасывающие и напорные (палубные) магистрали отсутствуют. Сливные операции осуществляются путем перетекания продукта из танка в танк, а из смежного с насосным отделением танка с помощью насоса направляется на берег или в другое судно (при выгрузке на плаву). При наливе продукт поступает в один или несколько танков, откуда самотеком направляется в остальные танки. Переток продукта из танка в танк осуществляется через отверстия, вырезанные в боковых стенках танка (переборках).
Лихтеры, выпускаемые грузоподъемностью до 10 тыс. т и более, предназначены для перевозки нефтепродуктов на большие расстояния, а также для операции по сливу и наливу танкеров, если последние не могут подойти к береговому причалу.
Сливно-наливные операции осуществляются с помощью насосов, установленных на лихтерах, либо на плавучей насосной станции.
Речные баржи – несамоходные грузовые судна, перемещаемые буксиром или толкачом, изготовляют грузоподъемностью от 100 т до 12 тыс.т. Подобно танкеру их внутренняя емкость разделена на отдельные отсеки, число которых может достигать 50. Грузовая система в них перепускная. Над палубой имеются надстройки для обслуживающего персонала.
Рис. 4.1 Танкер
Для налива и разгрузки нефтеналивных судов предусмотрены гавани и причалы.
Гавань - часть портовой акватории, прилегающая к причалам, где производят грузовые операции. Водная поверхность нефтегавани, называемая акваторией (участком водной поверхности в установленных границах района моря или порта), должна быть укрыта от волнения, иметь определенную площадь поверхности и глубину для причаливания и маневрирования судов. Для гавани выбирают естественные укрытия (бухты, заливы, затоны). Если таковых нет, сооружают искусственные волноломы, дамбы и т. д.
Сооружение для причаливания судов и связи их с берегом называется пристанью. Если пристань значительно выдается от берега внутрь водной поверхности, ее называют пирсом. Пристань или пирс может иметь один или более причалов.
От нефтепричалов до береговых резервуаров прокладывают трубопроводы. Перекачка продукции из резервуаров в суда, а также из судов в резервуары осуществляется с помощью береговых насосных станций (если суда не имеют насосов). Соединение береговых трубопроводов с судовыми осуществляется с помощью шлангов или шарнирных элементов.
Ha речных пристанях для слива продукции (иногда и в морских) широко используют плавучие насосные станции. В этом случае суда причаливают к насосной станции, которая сооружается у причала. Всасывающие трубопроводы насосной станции соединяют с грузовой системой судна, а выкидные - с береговыми трубопроводами. После этого с помощью насосов продукция перекачивается из судна в береговые резервуары.
Плавучая насосная станция представляет собой судно (речное или морское), на котором смонтированы два насоса или более. Такую станцию применяют для промежуточных перегрузок нефтепродукции на плаву.
Если строительство морского нефтепричала затруднено или экономически нецелесообразно, налив танкеров осуществляется на некотором расстоянии от берега по подводному трубопроводу.
При сооружении нефтяных гаваней необходимо соблюдать следующие требования.
1. Минимальная глубина воды hmin (в м) в гавани у причалов
(4.1)
где H0 - наибольшая осадка судна (наиболее глубоко сидящего) в м; hB - наибольшая высота волны в м.
2. Нефтяная гавань должна иметь достаточную акваторию для размещения необходимого числа причалов и для свободного маневрирования судов.
3. Нефтяная гавань должна быть надежно укрыта от господствующих ветров.
4. Для защиты водоема от загрязнения нефтепродуктами в гавани и должны быть предусмотрены специальные меры на случай аварийного розлива.
B морских гаванях нефтяные пирсы размещаются перпендикулярно к берегу. Расстояние между смежными пирсами должно быть более 200 м и не менее длины самого крупного танкера, прибывающего в порт.
B речной гавани нефтяные причалы размещаются параллельно берегу на расстоянии не менее 300 м от сухогрузных причалов. Речные причалы нефтебаз, как правило, размещают ниже по течению от неселонных пунктов, крупных рейдов и мест постоянной стоянки флота, на расстоянии не менее 1000 м. При невозможности соблюдения этого условия речные причалы нефтебаз могут быть сооружены и выше по течению, но в этом случае указанное расстояние должно быть не менее 5000 м.
Количество причалов на нефтебазах определяется в зависимости от грузооборота нефтепродуктов различных сортов, с учетом грузоподъемности прибывающих судов, частоты прибытия и времени их обработки.
Причалы речных нефтебаз бывают стационарные и временные в виде плавучих понтонов или разборных деревянных эстакад, устанавливаемых на период навигации. Наиболее распространенным типом стационарного причала являются железобетонные «бычковые» причалы с насосной установкой внутри «бычка». Причал состоит из следующих основных сооружений: причальные «бычки» для швартовки судов, центральный «бычок» для установки насосов и устройств для шланговки судов, отбойно-швартовые палы, предназначенные для швартовки: судов, подводящие эстакады для укладки технологических трубопроводов, соединяющие коммуникации нефтебазы с причалом, ледозащитные устройства, предохраняющие эстакаду от возможного разрушения во время ледохода.
B настоящее время за рубежом широкое распространение получили рейдовые причальные буи для швартовки танкеров и перекачки нефтегруза. Это позволяет обходиться без сооружения дорогостоящих пирсов обычного типа для приема крупнотоннажных танкеров с большой осадкой. Причальные буи представляют собой плавучую конструкцию, установленную в определенной точке рейда при помощи якорей. Посредством гибких шлангов буи соединены с подводными нефтепроводами, проложенными к нефтебазе.