Хранение и транспортировка сырой нефти, природного газа, жидких нефтепродуктов и других химических веществ

Размещено на http://www.allbest.ru/

Хранение и транспортировка сырой нефти, природного газа, жидких нефтепродуктов и других химических веществ

Продуктопроводы, морские суда, автоцистерны, железнодорожные цистерны и другие средства транспортировки используются для перевозки сырой нефти, сжатых и сжиженных углеродных газов, жидких нефтепродуктов и других химических веществ от места добычи или производства до терминалов продуктопроводов, перерабатывающих заводов, дистрибьюторов и потребителей.

Жидкая нефть и жидкие нефтепродукты транспортируют, хранят и обрабатывают в их естественном жидком состоянии. Углеводородные газы транспортируются, хранятся и обрабатываются как в газообразном, так и в жидком состоянии и должны полностью содержаться в трубах, продуктопроводах, танках, цистернах и других контейнерах до их использования. Самая важная характеристика сжиженных углеводородных газов (СУВГ) состоит в том, что их хранят, обрабатывают и перевозят как жидком состоянии, что позволяет использовать относительно небольшие объемы, а затем во время использования превращать жидкость в газ. Например сжиженный природный газ (СПГ) хранится при температуре. При увеличении давления разница в занимаемом объеме и атмосферной температуре вынуждает жидкость расшириться и перейти в газообразное состояние. Один галлон (3,8л) СПГ превращается приблизительно в 2,5 м. куб. природного газа при нормальной температуре и давлении. Так как сжиженный газ гораздо более «концентрирован», чем сжатый газ, его можно перевести и доставить в контейнере одного и того же размера.

Продуктопроводы

Как правило, сырая нефть, природный газ, сжиженный природный газ, сжиженный попутный нефтяной газ (СПГ) и нефтепродукты в какой - то момент своего пути от скважины поступают на нефтеперерабатывающий завод или газовую установку, затем на терминал и, в конце концов, к потребителю.

Наземные, подводные и подземные продуктопроводы, различаясь в диаметре труб, которые могут быть от нескольких сантиметров до метра и более, движут огромные объемы сырой нефти, природного газа, СУГ и жидких нефтепродуктов. Нефтепроводы проходят по всему миру от мерзлой тундры, Аляски и Сибири до горячих песков Среднего Востока, через реки, озера, моря, болота и леса, под горами и через горы, под большими и малыми городами. Строительство продуктопроводов процесс трудный и дорогостоящий. Но когда строительство завершено, при правильном обслуживании и эксплуатации, они являются одним из самых безопасных и самых экономически выгодных средств транспортировки выше перечисленных продуктов.

Первый удачный проект нефтепровода, 9-километровой чугунной трубы диаметром 5 см с пропускной способностью 800 баррелей в день, был осуществлен в Пенсильвании (США) в 1865г. В наши дни, сырая нефть, сжатый природный газ и жидкие нефтепродукты транспортируются на большие расстояния по трубам со скоростью от 5,5 до 9 км/час мощными насосами или компрессорами, расположенными вдоль веток продуктопровода на интервалах от 90 до более 270км.

Величина расстояния между насосами или компрессорными станциями зависит от мощности насосов, вязкости продукта, диаметров трубы продуктопровода и рельефа местности, через который проложен продуктопровод. Не зависимо от величины этих факторов, давление в трубе и скорость потока контролируется системой таким образом, чтобы поддерживать непрерывное движение продукта внутри продуктопровода.

Типы продуктопроводов

Четыре основных типа продуктопроводов в нефтяной и газовой промышленности: выкидная линия, промысловый магистральный трубопровод, основной магистральный продуктопровод и терминальные продуктопроводы жидких нефтепродуктов.

Выкидная линия. По выкидным линиям сырая нефть или природный газ движутся от промысловой скважины до промысловых танков хранения или резервуаров. Выкидные линии могут быть диаметром 5см. на более старых промыслах низкого давления с небольшим количеством скважин, но на промыслах высокого давления, с множеством скважин трубы гораздо большего диаметра. На морских платформах выкидные линии используют для транспортировки сырой нефти и газа от скважины к хранилищам платформы и погрузочным мощностям. Отводная линия это один из видов выкидной линии, которая выводит нефть, полученную на единственном отводе, в танк хранения.

Промысловый магистральный трубопровод и фидерные линии. Промысловые магистральные линии собирают нефть и газ из различных промыслов для последующей перекачки до центральных накопителей, например, от резервуаров с сырой нефтью или готовых установок до морских терминалов. Фидерные линии собирают нефть и газ из нескольких точек для доставки прямо в магистральный продуктопровод, например, по ним сырая нефть с морских платформ поступает на береговые откидные магистральные линии. Как правило, трубы промысловых и фидерных линий имеют больший диаметр, чем трубы откидных продуктопроводов.

Магистральные (основные) продуктопроводы. По ним сырая нефть и натуральный газ движется от нефтегазодобывающих районов или морских портов на большие расстояния до нефтеперерабатывающих заводов и от нефтеперерабатывающих заводов до нефтехранилищ и распределительных систем посредством труб диаметром от 1 до 3 м магистральных нефтепроводов.

Магистральные нефти продуктопроводы. По этим продуктопроводам транспортируются жидкие нефтепродукты, такие как бензин и нефтяное топливо от нефтеперерабатывающих заводов до терминалов, и от морских и трубопроводных терминалов до распределительных терминалов. Продуктопроводы могут также распределять продукты, полученные на терминалах на крупные установки и хранилища потребителей, и иногда от нефтеперерабатывающих заводов непосредственно потребителям.

Нефтяные продуктопроводы используются для доставки ЖНП от нефтеперерабатывающих заводов до складских мощностей дистрибьюторов или крупных индустриальных пользователей.

Нормативы, правила и стандарты

Продуктопроводы должны строиться и эксплуатироваться таким образом, что бы соответствовать стандартам безопасности людей и окружающей среды, которые разработаны правительственными органами и промышленными ассоциациями.

В США, Департамент Транспорта (ДТ) регулирует эксплуатацию продуктопроводов, Агентство по Защите Окружающей Среды (АЗС) определяют нормы и правила при выбросах и пролитии продуктов, Администрация Защиты Безопасности и Охраны Труда (АЗАЗБОТ) публикует стандарты, связанные с защитой безопасности и здоровья рабочих на производстве, а Межштатная Коммерческая Комиссия (МКК) регламентирует деятельность продуктопроводов общего пользования. Ряд индустриальных организаций, таких как Американский институт нефти и Американская Ассоциация газовых Компаний, так же публикуют рекомендации по вопросам эксплуатации продуктопроводов.

Прокладка продуктопроводов

Трассы продуктопроводов планируют, используя топографические карты, полученные с помощью аэросъемок; затем следует уже наземная топографическая съемка. После определения трассы, получения права ограждения полосы по маршруту продуктопровода и разрешения на строительство, необходимо разбить базовые лагеря и организовать инфраструктуру для подъезда строительного оборудования. Продуктопроводы можно прокладывать последовательно, или одновременно, прокладывая секции, которые потом стыкуются.

Первый шаг к прокладке продуктопровода - это строительство вспомогательной дороги вдоль трассы продуктопровода шириной 15-20м.; эта дорога используется как опорная база для прокладки продуктопровода, а также для оборудования соединения секций труб, выемки земли для укладки труб с последующей их засыпкой.

Трубные секции укладываются на земле вдоль вспомогательной дороги. Концы труб зачищаются, трубы сгибают горизонтально или вертикально, в зависимости от условий стыковки, и секция удерживается над землей в нужной позиции упорными колодками, и соединяют с помощью электрической дуговой сварки. Сварочные швы проверяются визуально, а затем гамма излучением для обнаружения дефектов. Каждую подсоединяемую секцию покрывают жидкой мыльной пеной и продувают сжатым воздухом для выявления утечек.

Продуктопровод чистят, грунтуют и покрывают горячим, подобным смоле, материалом для предотвращения коррозии и обматывают с внешней стороны слоем плотной бумаги, минеральной ватой или пластмассой. Если трубы должны находиться в земле, низ траншеи покрывают песком и гравием. Трубу иногда приходиться закреплять короткими бетонными рукавами, чтобы предотвратить ее подъем под давлением подпочвенных вод. После размещения трубы в траншее, ее засыпают и поверхность над траншеей приводят к прежнему обычному виду. После покраски и обмотки, надземные трубы поднимают на подготовленные опоры или стойки, имеющие различные конструктивные характеристики, например против ударные в случае землетрясения. Трубы продуктопровода могут иметь изоляцию или проверять температуру устройствами мониторинга, чтобы поддерживать нужную по всему маршруту транспортировки. Все секции продуктопровода подвергаются гидростатическому тестированию до закачки газа или жидких углеводородных продуктов.

Эксплуатация продуктопроводов

Продуктопроводы могут принадлежать или эксплуатироваться частной компанией. Транспортируются только продукты владельца, или продуктопроводом общего пользования, перегоняя продукты любой компании при условии, что требования к продуктам и тарифы согласованы. Тремя основными производственными требованиями для продуктопроводов являются: контроль, насосные или компрессорные станции и выходные терминалы. Важными функциями также являются хранение, очистка, связь и отправка.

Контроль функционирования продуктопровода. Не зависимо от вида транспортируемого продукта, диаметра и протяженности продуктопровода и рельефа местности, работа насосных станций, величина давления и скорость потока полностью контролируется с тем, чтобы обеспечить необходимую скорость и бесперебойность перекачки. Обычно оператор и компьютер контролируют насосы, задвижки, регуляторы и компрессоры по всей системе продуктопровода из центра управления.

Нефтяные насосные и газокомпрессорные станции. Насосные станции по перекачке сырой нефти и нефтепродуктов и газокомпрессорные станции размещают в устье скважины и вдоль трассы продуктопровода, для поддержания необходимого давления и объема перекачки. Насосы работают от электромоторов или дизельных двигателей, а турбины могут работать на нефтяном топливе, газе или паре. Многие станции управляются автоматически и большую часть времени не располагают персоналом. Насосы, оснащенные или не оснащенные возвратными паропроводами или линиями уравнивания давления, обычно используются на небольших продуктопроводах для транспортировки (ПГ, СНГ и сжатого природного газа (СПГ). Детекторы падения давления устанавливаются при выдаче сигнала об утечке в трубе, а клапаны ограничители потока или другие ограничивающие устройства используются, чтобы минимизировать скорость потока в случае утечки. Емкости для хранения или резервуары отделяют от основной магистральной трубы задвижками, управляемые вручную или с удаленного пульта, или кнопками главной связи.

Хранилища продуктов продуктопровода. Терминалы сырой нефти и нефтепродуктов имеют отсечные складские танки, в которые можно направить продукты для хранения, пока их не потребуют нефтеперегонные заводы, терминал или потребитель (см. рисунок 102.14). Другие танки, на насосных станциях продуктопроводов содержат топливо для дизельных моторов, от которых поступает энергоснабжение насосов или для электрогенераторов. Так как промыслы производят, а газопроводы перекачивают газ беспрерывно, в периоды снижения потребления, в такие как в летние месяцы, сниженные природный газ и нефтяные газы закачивают для хранения под землю естественные пещеры или соляные копи до того, как будут востребованы.

Очистка продуктопровода. Продуктопроводы очищают в соответствии с графиком или в связи с необходимостью сохранить скорость потока, уменьшив трение и поддерживать максимально возможную величину диаметра, с помощью очистки внутренних поверхностей трубы. Специальное очищающее устройство называемое «свиньей» или «двигающемся дьяволом» размещается в трубе и проталкивается по трубе потоком нефти от одной насосной стации до следующей. Во время прохода «свиньи» по трубе, она выскребает грязь, воск или другие остатки, которые собрались на стенках трубы. По достижении насосной стации, «свинью» вытаскивают, чистят и заново вставляют в трубу для прохода до следующей станции.

Связь. Очень важным является наличие связи и общего соглашения в отношении графиков, скорости давления и перекачки, а также аварийных процедур, между станциями продуктопровода и операторами с одной стороны, отправителями и получателями сырой нефти, газа и нефтепродуктов с другой. Некоторые компании, управляющие продуктопроводами, имеют частные телефонные системы, которые передают сигналы по всей протяженности продуктопровода; другие компании используют радио связь или общественные телефонные сети. Многие продуктопроводы используют передающие системы высокочастотной связи для компьютерной связи между центром управления и насосными станциями.

Перекачка нефтепродуктов. Перекачка нефтепродуктов в продуктопроводе может осуществляться разными способами. Компания, управляющая нефтеперерабатывающим заводом, может смешать изготавливаемый сорт бензина с соответствующими добавками (обогатителями) и отправлять партию по продуктопроводу прямо на свой собственный терминал для распределения для своих потребителей. Другой способ состоит в том, что нефтеперерабатывающий завод производит партию бензина, которую называют «фракчизами» или специфицированный продукт, смешивая его таким образом, чтобы он отвечал спецификации трубопроводов общего пользования. Бензин закачивается в продуктопровод для доставки на любой терминал компании, который соединяется с системой продуктопровода. При использования третьего метода компании отправляют продукты на терминалы друг друга и обмениваются ими, что бы избежать излишних затрат на транспортировку и обработку. Фракчизы и обмениваемые продукты обычно смешивают и вносят добавки на терминалах, на которые поступает продукт из продуктопровода. И наконец, некоторые продукты поставляют по продуктопроводам от терминалов или нефтеперерабатывающих заводов прямо крупным коммерческим потребителям - топливо для реактивных самолетов в аэропорты, газ газораспределительным компаниям и мазут на электростанции.

Получение и доставка продуктов. Операторы продуктопроводов и терминалов должны совместно разрабатывать программы безопасного получения и передачи продуктов, а также согласовывать меры при аварийных ситуациях на продуктопроводах или терминалах во время прохождения продукта, требующие отсечки или переориентации продукта.

В инструкции по получению партии продукта необходимо включать проверку наличия свободных емкостей, проверку задвижек танков и терминалов на открытие и настройку на прием соответствующих объемов, проверку поступления продукта в танк сразу же после начала закачки, процедуры замена партий и переключения танков по мере необходимости и мониторинга процесса приема продукта, что бы не допустить переполнения емкостей, а также поддержания связи между продуктопроводом и терминалом. Необходимо рассмотреть целесообразность использования письменного обмена информацией между работниками терминала, особенно при передаче смены во время поставки продукта.

Поставка партиями и границы раздела

Первоначально по продуктопроводам транспортировалась только сырая нефть, но в настоящее время по ним перекачивается все виды и марки жидких нефтепродуктов. Так как нефтепродукты транспортируются по продуктопроводам партиями, последовательно, на границах раздела происходит смешение продуктов. Смешенный продукт контролируется одним из трех методов: снижение номинальных характеристик, разделением, используя жидкие и твердые прокладки, а так же переработкой смеси. Можно использовать радиоактивные изотопы, цветную окраску и прокладки для определения смешения партий. Для идентификации партий на принимающих мощностях используются радиоактивные сенсоры, воздушное наблюдение, а так же измерение удельных весов.

Нефтепродукты обычно транспортируют в продуктопроводе последовательностью партии совместимых видов сырой нефти или нефтепродуктов, примыкающих друг к другу. Одним из методов сохранения качества и целостности партии нефтепродукта является снижение качественных характеристик, которое достигается снижением интерфекса между двумя партиями до уровня уступающему по качеству продукта. Например, партия высококачественного бензина с высоким октановым числом отгружается сразу же перед или позже партии низко октанового стандартного бензина. Не большое количество смеси обоих продуктов будет квалифицироваться как бензин с низким октановым числом. Если партия бензина отгружается до или после дизельного топлива, небольшому количеству пограничного топлива позволяет смешаться с бензином, а не бензину с дизельным топливом, что может снизить температуру точку горения дизельного топлива. Границы партий обычно обнаруживают визуальным наблюдением, гравитационными приборами или взятием проб.

Жидкие и твердые прокладки. или очищающие «свиньи», можно использовать для физического разделения и идентификации партии нефтепродуктов. Твердые прокладки обнаруживают по радиоактивным сигналам и направляются из продуктопровода в специальный приемник на терминале при изменении одной партии на другую. Жидкой прокладкой может быть вода или другой продукт, который не смешивается ни с одной из партий, которые он разделяет, и позже продукт-прокладка удаляется или поступает на переработку. Керосин, характеристики которого были снижены другим продуктом при хранении, должен пойти на переработку, или можно использовать для разделения партий.

Третий метод обработки граничных объемов, часто используемый на стыках между нефтеперерабатывающей установкой и продуктопроводом, состоит в возврате граничной смеси на переработку. Продукты и граничные смеси, содержащие воду, тоже можно возвращать на переработку.

Защита окружающей среды

В силу того, что по продуктопроводам транспортируются большие объемы продуктов на беспрерывной основе, существует опасность причинения ущерба окружающей среде от утечки продуктов. В зависимости от соблюдения норм и правил техники безопасности, а также от качества выбора места расположения, погоды, доступности и выполняемых в конкретный момент операций, значительное количество продукта может быть выброшено при разрыве трубы или утечке. Операторы продуктопровода должны иметь план чрезвычайных мероприятий на случай пролива продукта, а также запас материалов для ограничения масштабов и очистки места аварии, соответствующий персонал и оборудование в наличии или по вызову. Для удержания и отвода пролитых продуктов можно употребить простые, быстро действующие меры, такие как построение земляных запруд или дренажных каналов, обученными операторами.

Рабочие и продуктопроводы: надежность, здоровье и безопасность

Первые продуктопроводы изготавливались из чугуна. Современные грузовые продуктопроводы строятся из сварных, высокосортных стальных труб, способных выдержать высокое давление. Стены труб периодически проверяются на толщину стен, с тем чтобы определить наличие коррозии или оседание настенных продуктов. Сварные швы проверяют визуально или посредством гамма излучения для выявленных дефектов.

Опасность электростатического возгорания

Некоторые продукты, такие как промежуточные дистилляторы, топливо с низким давлением пара и растворители имеют тенденцию аккумулировать электростатические заряды. При загрузке железнодорожных и автомобильных цистерн всегда существует вероятность генерирования электростатических зарядов трением, когда продукт поступает по шлангам и через фильтры, а также во время налива сверху. Опасность можно снизить, если конструкция эстакады позволит иметь период релаксации при прохождении продукта от насосов и фильтров далее вниз по шлангам. Необходимо проверять грузовые отсеки, цистерны, для того чтобы убедиться, что в них не содержится не привязанных или плавающих предметов, которые могут действовать как аккумуляторы статических зарядов. Отсеки, которые загружаются снизу через днища, можно оборудовать внутренними кабелями, которые помогут рассеять электростатические заряды. Ёмкости для взятия проб, термометры и другие приборы нельзя опустить в отсек после загрузки. Пока не пройдет, по крайней мере, 1 минута для того, чтобы электростатический заряд, накопившийся в продукте, рассеялся.

Заземление кабельных оболочек и общее заземление является важной мерой для рассеивания электростатических зарядов, которые накапливаются во время операций загрузки. С помощью контакта шланга люка при загрузке сверху с использованием металлического наконечника или шлангов из материалов, проводящих электричество, при загрузке по закрытым линиям закачки, создается связь между железнодорожной или автомобильной цистерной и эстакадой, которая удерживает тот же электростатический заряд между объектами таким образом, чтобы не создавалась искра при съеме загрузочной трубы или шланга. Железнодорожную или автомобильную цистерну можно также соединить с эстакадой, используя соединительный кабель, который несет электростатический заряд от терминала цистерны до эстакады, где он уходит в землю через кабель заземления и заземляющий стержень. Такие же меры предосторожности, т.е. заземление кабельных оболочек необходимо предпринимать при разгрузке железнодорожных и автомобильных цистерн. Некоторые загрузочные эстакады оснащены электронными соединителями и сенсорами, которые блокируют включение насоса пока не установиться положительная электрическая связь.

Во время чистки, технического обслуживания или ремонта, железнодорожные и автоцистерны для перевозки сжатого сжиженного нефтяного газа, обычно открыты, позволяя воздуху поступать в цистерну. С целью предотвращения возгорания от электростатических зарядов при загрузке цистерны первый раз после проведения таких работ, необходимо снизить содержание кислорода до уровня ниже, чем 9,5% на цистерну инертного газа, такого как азот. Необходимо также принять меры предосторожности для предотвращения попадания жидкого азота, если азот поставляется в портативных контейнерах.

Сменная загрузка

Сменная загрузка происходит, когда промежуточные или продукты с низкой величиной давления парообразования, также как дизельное топливо и топочный мазут загружают в цистерну, железнодорожную или автомобильную, в которой ранее содержался легковоспламеняющийся продукт, такой как бензин. Электростатический заряд, сгенерированный во время загрузки может разрядиться в слое воздуха, находящегося в близи легковоспламеняющихся паров, что может привести к взрывам или пожарам. Этот фактор риска можно контролировать при загрузке сверху, опустив загрузочную трубку глубоко ближе ко дну отсека и производя закачку медленно, пока конец трубы не покроется продуктом, чтобы избежать брызг и волн. Во время загрузки необходимо сохранить контакт металлических частей для того, чтобы обеспечить связь между загрузочной трубкой и люком. При загрузке снизу, необходимо производить начало загрузки очень медленно или использовать брызгоотражатели для уменьшения накопления электростатических зарядов. До начала смешенной загрузки, цистерны, которые нельзя очистить насухо, можно промыть небольшим количеством продукта, который намереваются загрузить, для того чтобы удалить легковоспламеняющиеся остатки из отстойников, линий, задвижек и бортовых насосов.

Перевозка продуктов в железнодорожных товарных вагонах и грузовых автофургонах

Перевозка нефтепродуктов в автофургонах и железнодорожных вагонах осуществляется в металлических, фибровых или пластмассовых контейнерах различных размеров, от 55 галонных (209 л) цилиндров до 5 галонных (9 литров) ведер и от контейнеров вместимостью 2-2,5 галлона (9,5 л) до контейнеров вместимостью в одну кварту (0,95 л), а также в гофрированных ящиках, обычно на поддонах. Многие промышленные и потребительские нефтепродукты перевозятся в больших металлических, пластмассовых или смешанного типа контейнерах, имеющих вместимость от 380 до превышающей 2,600 литров. СНГ перевозятся в контейнерах низкого и высокого давления. Кроме того, пробы сырой нефти, конечных продуктов и отработанных продуктов для испытаний и анализа пересылаются в лаборатории по почте или скоростными грузоперевозчиками.

Правила работы со всеми продуктами, контейнерами и пакетами содержатся в правительственных документах, регулирующих обращение с опасными материалами, сопроводительными документами по отправке грузов, разрешениями и другими нормативными требованиями, такими как наружная маркировка пакетов, контейнеров, грузовых автомобилей и автофургонов, содержащая идентифицирующую информацию и предупреждающие знаки. Надлежащее использование железнодорожных и автомобильных цистерн очень важно для нефтяной промышленности. Так как мощности для хранения ограничены, графики поставок должны соблюдаться, как по доставке сырой нефти на нефтеперерабатывающие заводы для бесперебойной работы, так и графики поставок бензина на заправочные станции, а также поставки смазочных материалов промышленным и торговым предприятиям и поставки топлива для отопления жилого фонда.

СНГ поставляется потребителям в больших автоцистернах, которые закачивают его на участке доставки в небольшие складские танки, как подземные, так и наземные (такие как оборудуются на заправочных станциях, фермах, промышленных и торговых предприятиях). СНГ также поставляют потребителям грузовиками или автофургонами в контейнерах (газовые баллоны или цилиндры). СНГ поставляют в специальных криогенных контейнерах, которые имеют внутренний топливный бак с изоляцией и внешний корпус. Также контейнеры используют транспортные средства и механизмы, работающие на природном газе. Сжатый природный газ поставляется, как правило, в обычных галлонах для сжатого газа, таких как те, что используются для работы автокранов.

Кроме обычных правил техники безопасности, связанных с работой на железнодорожных вагонах и грузовых автомобилях, когда речь идет о передвижении и обработке тяжелых объектов и управлении грузовыми автомобилями, рабочие должны знать о факторах риска, связанных с продуктами, которые они поставляют и с которыми работают, а также знать, что надо делать в случае пролива, выброса или другой аварийной ситуации. Например, контейнеры средней грузоподъемности и цилиндры нельзя сбрасывать с крытых вагонов или через задние откидные борта грузовиков на землю. Документы компаний и правительственные нормативные документы содержат процедуры и требования, которые должны выполнять водители и операторы при осуществлении перевозки и доставки легковоспламеняющихся и опасных материалов.

Водители автоцистерн и грузовых автофургонов часто работают в одиночку и преодолевают большие расстояния в течение многих дней, чтобы доставить свои грузы. Они работают днем и ночью и в любых погодных условиях. Маневрирование супер-автоцистерной при въезде на заправочную станцию, разгрузочную станцию или разгрузочную площадку потребителя, так чтобы не задеть стоящие там транспортные средства или другие стационарные объекты, требует терпения, мастерства и опыта. Водители должны обладать физическими характеристиками и менталитетом, пригодными именно для такой работы.

Вождение автоцистерны отличается от вождения автофургона тем, что жидкие продукты в цистерне имеют тенденцию смещаться вперед во время остановки и назад, когда автоцистерна набирает скорость, а также при поворотах перемещаться из стороны в сторону. Секции автоцистерн должны быть оборудованы гасителями, которые ограничивают движение продукта во время движения. Определенное мастерство требуется от водителя для преодоления инерции, создаваемой явлением, которое называют "масса в движении". Иногда от водителей автоцистерн требуется произвести откачку из складских танков. Эта операция требует специального оборудования, включая всасывающие шланги и перекачивающие насосы; кроме того, необходимо предпринять меры предосторожности, такие как заземление шлангов и общее заземление для рассеивания электростатических зарядов, а также меры предотвращения выброс паров жидкостей.

Процедуры быстрого реагирования при авариях моторных транспортных средств и железнодорожных вагонов

резервуар трубопровод нефтепродукт

Водители и операторы должны знать процедуры оповещения и действия в аварийной ситуации, такой как пожар или выброс продуктов, газа и паров. На круговых автомобилях и железнодорожных вагонах должны быть выставлены таблички, идентифицирующие перевозимый продукт, а также таблички предупреждения, которые соответствуют отраслевым или национальным стандартам маркировки, что позволяет аварийным службам быстрого реагирования определить необходимые меры предосторожности в случае пролития или выброса пара, газа или продукта. От водителей автоцистерн и машинистов поездов может требоваться перечень перевозимых материалов и другая документация, описывающая факторы риска и меры предосторожности, связанные с перевозкой и обращением с данными материалами. Некоторые компании и правительственные агентства требуют, чтобы транспортные средства, перевозящие легковоспламеняющиеся жидкости или опасные материалы имели аптечки первой помощи, огнетушители, материалы для очистки мест пролития продуктов, а также портативные устройства предупреждения и сигнализации для подачи сигнала водителям при остановке транспортных средств на трассе.

Если требуется разгрузить вагон или цистерну в случае дорожно-транспортного происшествия или переворачивания, необходимо располагать специальным оборудованием и навыками. Предпочтительнее считается метод разгрузки продукта через фиксированную систему труб и задвижек или с использованием специальных выбивающихся пластин на люках цистерн; однако в определенных условиях приходится сверлить дыры в цистернах, используя процедуры, предписанные техникой безопасности. В независимости от используемого метода разгрузки, цистерны должны заземляться, а также должна быть установлена электрическая связь между разгружаемой цистерной и принимающей емкостью.

Очистка железнодорожных и автомобильных цистерн

Вход в железнодорожную или автомобильную цистерну для инспекции, очистки, технического обслуживания или ремонта является опасной операцией, требующей выполнения правил безопасности, в соответствие с инструкциями по вождению и системой получения допуска, относящегося к вентиляции, а также предварительного тестирования, освобождения от газов и так далее. Очистка железнодорожных и автомобильных цистерн не отличается от очистки складских ёмкостей нефтепродуктов, и на них распространяются все те же меры предосторожности и процедуры по охране труда и здоровья. Железнодорожные и автомобильные цистерны могут содержать остатки легковоспламеняющихся, опасных или токсичных материалов в отстойниках и трубах для разгрузки, или, если цистерна разгружалась с использованием инертного газа, такого как азот, она может представляться чистым и безопасным пространством, каким она на самом деле не является. Емкостям, которые ранее содержали сырую нефть, осадки, битум и продукты с высокой точкой плавления, может потребоваться предварительная обработка паром или химическими веществами вплоть до продувки и входа. Они могут быть огнеопасными. Вентилирование танков для освобождения их от паров, токсичных или инертных газов можно осуществить открытием самых нижних задвижек и соединений цистерны или отсека, а также размещая вытяжной рукав в самое верхнее отверстие. Мониторинг необходимо осуществлять до входа в цистерну без средств защиты органов дыхания, для того чтобы убедиться, что все углы и углубления цистерны, также как отстойники резервуаров, тщательно провентилированы; вентилирование должно продолжаться весь период проведения работ в цистерне.

Подземный складской резервуар жидких нефтепродуктов

Сырую нефть, газ, СПГ и СНГ, промышленные присадки, химические и нефтяные продукты хранят в подземных и наземных резервуарах, как высокого, так и атмосферного (обычного) давления. Складские резервуары располагаются на выходных концах цистерны и откидных продуктопроводов, вдоль магистральных трубопроводов, на морских загрузочных и разгрузочных сооружениях, а также на нефтеперерабатывающих заводах, терминалах и нефтебазах. В этом разделе рассматриваются наземные складские резервуары атмосферного давления на нефтеперерабатывающих заводах, терминалах, нефтебазах и резервуарных парках (информация, относящаяся к наземным резервуарам высокого давления, дается ниже, а информация, относящаяся к подземным резервуарам и небольшим наземным резервуарам, приводится в статье "Заправка моторных транспортных средств и операции обслуживания".)

Терминалы и нефтебазы

Терминалами называются складские сооружения, которые в основном принимают сырую нефть и нефтепродукты из магистральных продуктопроводов и морских судов. Терминалы складируют и перераспределяют сырую нефть и нефтепродукты нефтеперерабатывающим заводам, другим терминалам, нефтебазам, заправочным станциям и потребителям посредством продуктопроводов, морских судов, железнодорожных и автомобильных цистерн. Терминалы могут принадлежать и эксплуатироваться нефтяными компаниями, продуктопроводными компаниями, крупными промышленными или коммерческими потребителями, а также дистрибьюторами нефтепродуктов.

Нефтебазы обычно оперируют меньшими количествами нефтепродуктов, чем терминалы, и обычно получают нефтепродукты из железнодорожных и автомобильных цистерн и перераспределяют нефтепродукты заправочным станциям и потребителям автоцистернами или танк-вагонами (маленькие автоцистерны мощностью от 1900 до 9500 л). Нефтебазами управляют нефтяные компании, дистрибьюторы или независимые владельцы.

Нефтяные парки

Нефтепарки представляют собой группу, состоящую из складских резервуаров на нефтепромышленных, нефтеперерабатывающих заводах, на морских продуктопроводных и распределительных терминалах нефтебаз, на которых складируется сырая нефть и нефтепродукты на территории нефтяных парков отдельные резервуары или группа из двух или более резервуаров обычно окруженных заграждениями, называемыми бермами, дамбами или противопожарными стенами. Заграждения в нефтяных парках отличаются по конструкции и высоте от 45 см земляных берм вокруг труб и насосов внутри дамб до бетонных стен, которые выше окружаемых ими резервуаров. Дамбы могут быть земляными, глиняными или изготовляться из других материалов; их покрывают гравием, известковым камнем или морскими ракушками, для того чтобы ограничить эрозию; дамбы различают по высоте и достаточно ли широки для проезда транспортных средств. Основные функции этих ограждений состоят в удерживании, направлении и отводе дождевых вод, физических отделять резервуары для предотвращения огня от одного участка на другой, а также удерживать продукты, которые в результате утечки, переполнения, выброса или пролития резервуара, насоса или трубы.

Дамбовые ограждения в отношении размеров и объемов удерживаемых продуктов, должны соответствовать требованиям нормативных документов и политике компании. Например, дамбовое ограждение должно удерживать 110% от вместимости самого крупного резервуара на участке, что соответствует суммарным объемам продуктов, вычтенных из других резервуаров и объему, оставляемому в крупнейшем резервуаре после достижения гидростатического равновесия. При строительстве дамб ограничение может быть предъявлено требование установки непроницаемых труб из глины или пластмассы для предотвращения загрязнения почвы или подземных вод вытекшими продуктами.

Складские резервуары

В резервуарных парках может находиться ряд резервуаров различных типов: вертикальные и горизонтальные наземные резервуары высокого или атмосферного давления, содержащие сырую нефть, нефтяные исходные материалы или конечные нефтепродукты. Размеры, форма, дизайн, конструкция или функционирование резервуаров зависят от объема и типа хранимых продуктов, а также от требований, предъявляемых нормативными документами и компанией. Наземные резервуары могут быть оборудованы двойным днищем для предотвращения утечки в землю, а также катодной защитой для минимизации коррозии. Горизонтальные резервуары могут подготавливаться с двойными стенами или размещаться в сводах для удержания утечки.

Резервуары атмосферного давления с коническими крышами

Резервуары с крышами конической формы представляют собой емкости атмосферного давления, горизонтальные или вертикальные; они имеют покрытие и цилиндрическую форму. Конические резервуары оснащены встроенными внешними или переносными лестницами и подмостками, имеют слабую кровлю, так как через нее идут стыки, вентиляционные отверстия, водовыпускные отверстия и выходные пути при переполнении резервуара; они могут иметь дополнительное оснащение, такое как измерительные трубки, трубы и камеры для подачи пены, системы раскодирования и сигнализации переполнения резервуара, систему автоматических датчиков и т.д.

Когда неустойчивые сорта сырой нефти или жидкие легковоспламеняющиеся нефтепродукты хранятся в резервуарах с конической крышей, существует возможность того, что пространство, где накапливаются пары, находится в огнеопасном диапазоне. Несмотря на то, что пространство между поверхностью продукта и крышей резервуара обычно насыщено парами, ситуация огнеопасного диапазона может возникнуть, когда продукт закачивается в пустой резервуар или, если воздух поступает в резервуар через вентиляционные отверстия или клапаны давления/вакуума во время откачки продукта, а также когда резервуар дышит во время смены температур. К коническим резервуарам могут быть подключены системы улавливания паров.

Накопительные резервуары представляют собой один из видов резервуаров с коническими крышами, имеющих верхнюю и нижнюю секции, разделенных гибкой перегородкой, спроектированной таким образом, чтобы удерживать пары, испускаемые при нагревании и расширении продукта, в результате воздействия солнечного света в дневное время и возвращать пары в резервуар, когда они конденсируются при охлаждении резервуара в ночное время. Накопительные резервуары обычно используются для хранения авиационного бензина и других продуктов со сходными характеристиками.

Резервуары атмосферного давления с коническими крышами

Резервуары с плавающей крышей представляют собой наземные, вертикальные, с открытым или закрытым верхом емкости атмосферного давления, оборудованные плавающими крышами. Основной функцией плавающей крыши является минимизация пространства для скопления пара между поверхностью продукта и днищем плавающей крыши, с тем, чтобы это пространство было всегда насыщено парами, таким образом, исключая вероятность попадания смеси воздуха+пары продукта в огнеопасный диапазон. Все резервуары с плавающими крышами имеют внешние встроенные или переносные лестницы, а также емкости, а также регулируемые лестницы для подъема на плавающую крышу с приспособлениями, такими как шунты, которые обеспечивают электрическую связь крыши и корпуса, измерительные трубки, трубы и камеры для пены, системы распознавания и сигнализации переполнения резервуара, автоматическую систему измерения и т.д. По всему периметру плавающей крыши укладываются уплотнители или оболочка для предотвращения утечки продукта или паров и накопления их на крыше или в пространстве между крышей.

Плавающие крыши оснащаются стойками, которые можно устанавливать в высокую или низкую позицию в зависимости от типа операции. Обычно стойки находятся в низком положении, так чтобы наиболее возможное количество продукта можно было бы извлечь из резервуара без создания пространства насыщенного парами между поверхностью продукта и днищем плавающей крыши. Когда резервуар выводится из эксплуатации для проведения инспекции, технического обслуживания, ремонта или очистки, необходимо отрегулировать высоту стойки для занятия высокой позиции, чтобы обеспечить достаточно места для работы под крышей, после того как резервуар освобожден от продукта. Когда резервуар возвращают в эксплуатацию, стойка заново устанавливается в исходную позицию, после заполнения резервуара.

Наземные резервуары с плавающими крышами далее подразделяются на внешние и внутренние резервуары с плавающими крышами, а также на закрытые внешние резервуары с плавающими крышами.

Внешние (открытый верх) резервуары с плавающей крышей представляют собой резервуары с плавающим покрытием, установленным на открытом верхе резервуара. Внешние плавающие крыши обычно изготавливаются из стали и оснащены опорными понтонами или другими средствами поддержания на плаву. Они оборудуются системой дренажа крыш для отвода воды, оболочкой или уплотнениями для предотвращения выхода паров, а также регулируемыми лестницами для обеспечения попадания на крышу с вершины резервуара вне зависимости от ее позиции. Они могут иметь также второй слой уплотнителей для минимизации выхода пара в атмосферу, экраны для защиты от воздействия погодных условий уплотнителей, а также пенные перемычки для удержания пены в закрытых участках на случай пожара или утечки через уплотнитель. Вход на внешнюю плавающую крышу для замеров, технического обслуживания или других целей можно рассматривать как вход в замкнутое пространство в зависимости от уровня, на котором находится плавающая крыша по отношению к верхушке резервуара, продукта, находящегося в резервуаре, а также положений, соответствующих нормативных документов и политике компании. Резервуары с внутренней плавающей крышей представляют собой резервуары с конической крышей, которые переоборудовали, установив внутри резервуара плавающую крышу, плот или внутреннее плавающее покрытие. Внутреннее плавающее покрытие, как правило, изготавливается из различных типов листового металла, алюминия, пластмассы или покрытого металлом пенопласта; конструкция плавающих крыш может быть понтонного или корытного типа, из твердых плавающих материалов, или комбинацией обоих типов. Внутренние плавающие крыши по периметру оборудуются уплотнителями для предотвращения попаданий в часть резервуара между верхом плавающей крыши и внешней крышей. На вершине резервуара обычно устанавливают клапаны давления/вакуум или вентиляционные отверстия для недопущения скопления паров углерода в пространстве над плавающей крышей. Резервуары с внутренней плавающей крышей имеют лестницы, установленные для спуска с конической крыши на плавающую. Вход на внутреннюю плавающую крышу с любой целью должен рассматриваться как вход в замкнутое пространство.

Покрытые резервуары с внешней плавающей крышей в основном представляют собой резервуары с внешней плавающей крышей, которые были модернизированы установкой геодезического купола, снежного колпака или подобных полустационарных покрытий или крыш, с тем, чтобы плавающая крыша не была открыта атмосфере. Покрытые резервуары с внешней плавающей крышей новых конструкций могут оснащаться типовыми плавающими крышами, спроектированными для резервуаров с внутренней плавающей крышей. Вход на покрытые внешние плавающие крыши для проведения замеров, технического обслуживания или других работ может быть рассмотрен как вход в замкнутое пространство, в зависимости от конструкции свода или покрытия, от уровня положение крыши по отношению к верхушке резервуара от вида продукта в резервуаре, норм и правил, содержащихся в нормативных документах и политики компании.

Прием продуктов из продуктопроводов и морских судов

Важной обязанностью, связанной с безопасностью, качеством продукта и защитой окружающей среды, сооружений резервуарного хранения является предотвращение смешения продуктов, переполнение резервуаров и внедрение безопасных методов работы и правил техники безопасности. Безопасная эксплуатация складских резервуаров зависит от приема продуктов в резервуар, без превышения объемов, которые они могут принять, это достигается назначением приемных резервуаров до начала закачки; проведением замеров для определения имеющихся мощностей и обеспечения правильной установки задвижек, а также проверкой того, что единственное открытое приемное устройство - это устройство приемного резервуара; таким образом, обеспечивает поступление точного количества продукта в предназначенный для этого резервуар. Принимающие продукт дренажные трубы на участках дамбы, окружающей резервуар, должны быть закрыты во время приема продуктов на случай переполнения или пролития. Обеспечить защиту от переполнения и его предотвращение можно применением целого ряда различных методов, включая ручной контроль и автоматические обнаружения, сигнализации и прекращение закачки, а также средств связи, все из которых должны быть понятны и приемлемы для персонала продуктопровода, морского судна, терминала или нефтеперерабатывающего завода, осуществляющего перекачку.

Нормативные документы или политика компании могут требовать установки устройств автоматического определения уровня продукта и систем сигнализации и отсечки на резервуарах, применяющих легко воспламеняющие жидкие и другие продукты от продуктопроводов или морских судов. Там, где такие системы установлены, на регулярной основе или до начала перекачки, необходимо проводить тестирование на целостность электронной системы, и если система не работает, перекачка должна осуществляться в соответствии с "ручными" процедурами. Процесс перекачки должен отслеживаться вручную или автоматически на месте или посредством дистанционного контроля для обеспечения планового прохождения продукта. После окончания перекачки, все задвижки необходимо вернуть в нормальное рабочее положение или установить для следующей закачки. Насосы, задвижки, соединение труб для стравливания продукта и взятия проб, коллекторные участки, дренажные трубы и отстойники необходимо инспектировать и обслуживать таким образом, чтобы обеспечивать хорошее состояние и предотвращать пролитие или утечку.

Замеры и взятие проб в резервуаре

На предприятиях, где эксплуатируются резервуары, необходимо внедрить процедуры и правила техники безопасности для проведения замеров и взятия проб сырой нефти и нефтепродуктов, принимающие во внимание факторы риска, связанные с хранением любого отдельного продукта и каждым типом резервуара на предприятии. Не смотря на то, что замеры уровня продукта в резервуаре часто осуществляются с использованием автоматических и механических или электронных устройств, ручные замеры необходимо выполнять через определенные интервалы для проверки точности работы автоматических систем.

При выполняемых вручную замерах и взятии проб обычно требуется, чтобы оператор поднимался на вершину резервуара. При замерах резервуаров с плавающей крышей оператор должен затем спускаться на плавающую крышу, если только резервуар не оснащен трубками для замеров и взятия проб, которые имеют доступ с подмостей. В резервуарах с конической крышей замерщик должен открыть люк крыши, для того чтобы опустить щуп в резервуар. Замерщики должны знать правила техники безопасности для входа в замкнутые пространства и факторы риска при входе на покрытые плавающие крыши и при спуске на плавающие, не имеющие покрытия крыши, находящиеся ниже установленного уровня. При проведении замеров может потребоваться использование мониторинговых устройств, таких как детекторы водорода, горючих газов и сероводорода, а также индивидуальных средств защиты, в том числе защиты органов дыхания.

Измерения температуры продукта и взятие проб можно осуществлять одновременно с замерами. Кроме того, температуру можно фиксировать автоматически, а пробы брать через встроенные специальные линии. Ручное взятие проб и проведение замеров должны быть ограничены во время закачки резервуара. После окончания приема продукта, в зависимости от утвержденных норм и вида продукта, необходим период релаксации от 30 минут до 4 часов для того, чтобы электростатический заряд мог рассеяться перед взятием проб и проведения замеров. Некоторые компании требуют поддержания звуковой или визуальной связи между замерщиком и персоналом во время спуска на плавающую крышу. Вход на крышу резервуара или помоста для проведения замеров, взятия проб или других работ должно быть ограничено во время грозы.

Вентилирование и очистка резервуаров

Вывод резервуаров из эксплуатации для инспекции, тестирования, технического обслуживания, ремонта, модернизации и очистки производится в случае необходимости или через определенные интервалы в зависимости от положений нормативных документов, политики компании и требований технического обслуживания. Не смотря на то, что вентилирование, очистка и вход в резервуар являются потенциально опасными операциями, эту работу можно выполнят без происшествий при условии выполнения правил техники безопасности и безопасных методов работы. Если не принять такие меры предосторожности, можно получить травму или будет причинен ущерб в результате взрывов, пожаров, недостатка кислорода, воздействии токсических веществ и физических опасностей.

Предварительные приготовления

Ряд предварительных мер необходимо предпринять после принятия решения о необходимости вывода резервуара из эксплуатации для инспекции, технического обслуживания или очистки. Такие меры включают: наличие графика альтернативных поставок и обеспечения возможностей хранения; просмотр документов поставки для выяснения хранился ли когда либо в резервуаре продукт, содержащий свинец или резервуар был ранее очищен и сертифицирован как не содержащий свинец; определение количества и типа, находящегося в резервуаре продукта и какое количество осадков останется в резервуаре; проведение инспекции наружной поверхности корпуса резервуара, окружающего участка, оборудование, которое будет использовано для удаления продукта и паров, а также для очистки; убедиться, что персонал имеет соответствующую подготовку, квалификацию и знаком с правилами техники безопасности и получения допуска; распределить обязанности в соответствии с требованиями процедуры допуска к проведению работ в ограниченном пространстве и требованиям при осуществлении горячих и холодных работ на предприятии; проведение совещания межу персоналом терминала и персоналом резервуара или подрядчика, которые будут осуществлять очистку до начала работ по очистке или строительству.