книги / Транспортировка нефти, нефтепродуктов и газа

вера, Сибири и другие отдаленные районы, не связанные с сетью железных и автомобильных дорог. Впоследние годы авиационные танкеры осуществляют заправку авиалайнеров в воздухе. По срав­ нению с другими видами транспортных перевозок авиаперевозки являются по себестоимости самыми дорогими, а по объему пока незнач ител ьными.

В настоящее время начато освоение космического транспорта. Пока что космические транспортные корабли доставляют топливо только на космические станции.

1.3.Перевозка нефти, нефтепродуктов

игаза водным транспортом

Внастоящее время нефть и нефтепродукты перевозят по океанам, морям, озерам, рекам и каналам в наливных судах.

Внашей стране водные перевозки нефтегрузов в XIX столетии и почти до конца XX столетия относились к самым дешевым видам перевозок и занимали ведущее положение за счет своих основных преимуществ и возможностей:

— возможность перевозки большими партиями и на большие расстояния по рекам и морям (в пределах судоходства);

— возможность перевозки нефтегрузов в любом агрегатном состоянии (твердом, жидком, газообразном);

— возможность перевозки в больших и малых водоемах — океанах, морях, озерах, реках;

— возможность поддержания температуры в пути транс­ портируемых высоковязкой нефти и нефтепродуктов с помощью систем подогрева, работающих от паровых котлов или котловутилизаторов, что сокращает время простоя судов при выгрузке;

— сравнительно высокая ритмичность, например, выше чем в ж.д. перевозках. При расчете водных перевозок грузов коэффи­ циент ритмичности принимается Агнр= 1,1 —1,3.

К недостаткам водных перевозок можно отнести:

— сезонность в работе на замерзающих в зимнее время водоемах и реках, требующая необходимость строительства на перевалочных и распределительных нефтебазах резервуарных парков большой вместимости, для размещения запасов нефти и нефтепродуктов на межнавигационный период;

— ограниченность перевозок пределами путей судоходства;

— экологическая опасность, так как по причине стихийных бедствий при кораблекрушениях происходит загрязнение водной акватории рек, морей и океанов в больших размерах.

12

1.3.1. Краткая историческая справка о транспортировке нефти и нефтепродуктов водным транспортом в России

Первые перевозки нефти и нефтепродуктов водным транс­ портом в мировой практике были осуществлены в России в бассейнах Каспийского моря и реки Волги. В начале перевозки осуществлялись в сухогрузных судах, затем в специальных на­ личных несамоходных судах — баржах. Также на Каспии и Вол­ ге появились и первые самоходные наливные суда — танкеры. Активно разрабатывавшиеся нефтяные месторождения Баку требовали развития транспортной инфраструктуры. Железная до­ рога довольно быстро перестала справляться с большим потоком нефти, а единственный «керосинопровод» Баку — Батуми имел слишком малую пропускную способность, да и предназначен был для перекачки не нефти, а нефтепродуктов.

Вначале нефтепромышленники перевозили добытую нефть по Каспийскому морю в обычных бочках. Дело это было малоэф­ фективным и трудоемким: деревянные бочки быстро приходили в негодность, кроме того, было сложно добиться возврата порожней тары. При этом транспортировка бочек по Каспийскому морю с его частыми штормами нередко приводила к потере груза (боч­ ки часто разбивались) и даже к гибели судов по причине потери устойчивости при смещении сорвавшегося груза в трюмах и на палубе.

Перевозки нефти наливом в баржах предложил известный русский ученый Д. И. Менделеев, находившийся в то время в Астрахани, и они впервые были осуществлены во второй половине XIX столетия на Волге и Каспии. Этот способ перевозки нефти и нефтепродуктов получил название в России «менделеевский» и был подхвачен во всем мире как «русский способ».

В1863 году было принято решение учредить «нефтяной путь» — перевозку нефти по Каспийскому морю до Волжского перевала (порт Астрахань) на шхунах с особыми резервуарами, а от Волжского перевала до Нижнего Новгорода — в баржах.

В1864 году нефтепромышленники братья Н. И. и Д. И. Ар­ темьевы переоборудовали несколько деревянных судов для перевозки в них нефти наливом. В 1874 году они же построили специальное парусное судно «Елизавета» с двойными бортами и осуществили первую дальнюю перевозку нефти наливом от астра­ ханского морского рейда до Царицына, а в 1875-м — до Нижнего Новгорода. Этот (1975) год можно считать началом регулярного проведения нефтеперевозок на Волге.

В1878 году на Каспии и Волге появился первый в мире танкер

«Зороастр», оборудованный вставленными втрюм металлически-

13

ми цистернами, общей емкостью на 15000 пудов (около 250 тонн). Танкер использовался в основном для перевозки керосина.

Для перевозки нефтепродуктов по Волге товарищество «Братья Нобель» соорудило сначала деревянные баржи с круглы­ ми металлическими цистернами емкостью 32000 пудов (около 500 тонн), а в 1878 году в Царицыне были построены две первые металлические баржи грузоподъемностью 560 тонн каждая. Назы­ вались они «Елена» и «Елизавета». Нефтепродукты перевозились в этих судах непосредственно в корпусе, разделенном на отдельные отсеки продольными и поперечными переборками.

В 1894году заводЛюбимова в Перми построил первое морское судно специального назначения — танкер «Арцив Васпуракани» (водоизмещение 1200 тонн, скорость хода 10,5 узла — примерно 19 километров в час). Вскоре за ним были построены пароходы: в Сормово — «Николай» (водоизмещение 1240 тонн, скорость 6 узлов, или И километров в час); в Воткинске — «Президент Крюгер» (водоизмещение 2100 тонн, скорость 9,2 узла, или 17 ки­ лометров в час) и вновь в Сормово — «Алейдар Усейнов» (водоиз­ мещение 2 070 тонн, скорость 11 узлов, или 20 километров в час).

В 1903 году в России братьями Нобель были построены и первые в мире речные танкеры-теплоходы «Вандал» и «Сармат». Несколько позже, в 1907 году, на Коломенском машиностроитель­ ном заводе был построен морской танкер — нефтеналивная шхуна «Дело». Ее грузоподъемность составляла почти 5 тыс. тонн, что длительное время являлось мировым рекордом.

Большой удачей волжских инженеров и судостроителей стала нефтеналивная баржа «Расшива» грузоподъемностью 3 400 тонн, построенная в 1905 году на Гороховецкой судоверфи. Она пока­ зала высокие ходовые и маневренные качества и вошла в исто­ рию наливного флота как образец классического судостроения. В 1907 году появилась невиданная для того времени по размерам и грузоподъемности баржа «Марфа Посадница», построенная также на Гороховецкой судоверфи. Имея длину 150 и ширину 22 м, это судно принимало в свои трюмы 9150 тонн нефтепродуктов. Вдаль­ нейшем все возрастающий грузооборот нефти на Волге привел к необходимости постройки огромных барж грузоподъемностью 10—12 тыс. т., длиной до 172 м.

В бывшем СССР первый морской танкер был заложен 7 ноя­ бря 1925 года в Николаеве на заводе «Наваль». Первоначально тан­ кер назывался «Красный Николаев», но позже был переименован

в«Эмбанефть» в честь открытого месторождения на западе Казах­ стана. Судно было спущено на воду в 1927 году, а в строй вступило

в1929 году. Грузоподъемность судна составляла 16 тыс. тонн.

Впоследней четверти XX столетия перевозки в баржах были вытеснены самоходным танкерным флотом, флагманами стали

14

танкеры «Волгонефть», «Ленанефть» и «Нефтерудовоз», грузо­ подъемностью до 6000 тонн.

В историю становления и развития наливного флота России вошли:

—нефтепромышленники нефтяных компаний и товари­ ществ «Братья Нобель», «Мазут», петербургской компании «На­ дежда», «Куринско-Каспийское пароходство»;

—ученые Д. И. Менделеев, русский инженер-нефтяник, академик В. Г. Шухов, разработавший проекты нескольких видов наливных барж.

Всоветское время в 1923 году для организации нефтеперевозок по Волжскому бассейну было создано «Агентство нефтефлота», вошедшее в состав «Волжского государственного пароход­ ства», созданного в том же году. В 1938 году была открыта первая страница истории уникального по своей структуре, специализа­ ции и классификации флота Волжского пароходства «Волготанкер». В настоящее время Акционерное общество «Волготанкер» превратилось в мощную судоходную компанию и осуществляет перевозки нефтегрузов не только по внутреннему Волжскому бассейну, но по морям — Каспийскому, Балтийскому Черному и Средиземному.

Одновременно с организацией речных были созданы струк­ туры и морских перевозок нефтегрузов по Каспийскому морю, которые в 30-х годах прошлого столетия преобразовались в два пароходства — «Рейдтанкер» и «Каспар». Суда «Рейдтанкера» и частично «Каспара» были приписаны к Астрахани. В Астрахани была также создана основная ремонтная база этих пароходств.

В1986 году все наливные суда пароходства «Каспар» были пере­ даны Азербайджану.

Вистории эксплуатации российского наливного флота из­ вестно много неординарных случаев организации нефтеперевозок наливом, несовместимых с международными понятиями и стандартами. В первые годы советской власти Россия удивляла иностранцев уже не «супербаржами», а танкерами, перестро­ енными из легких крейсеров. В связи с нехваткой наливных судов на Черном море было решено переделать в торговые суда недостроенные легкие крейсеры «Адмирал Грейг» и «Адмирал Свиридов», переименованные соответственно в «Азнефть» и «Грознефть». Они могли перевозить до 10 тыс. тонн нефти, при­ чем в качестве судовых установок были применены экономич­ ные дизельные двигатели. Примечательно, что при перестройке

ссудов не снимали броню, что позволяло им работать во льдах. И, наоборот, в Гражданскую и Великую Отечественную войны

15

несколько торговых волжских танкеров служили в качестве кано­ нерских лодок. На Каспии вошел в историю случай использования морского танкера в качестве ледокольного судна, которое было направлено на выручку каравана рыболовецких судов, затертых во льдах. Команда танкера успешно провела проводку каравана в ледовых условиях и спасла жизнь сотням рыбаков.

Вгоды Великой Отечественнй войны наливной флот «Ка­ спара» и «Волготанкера» бесперебойно выполнял перевозки нефтегрузов втяжелейших условиях военного времени, обеспечивая нужды фронта и тыла нефтепродуктами.

В70-х годах прошлого столетия в СССР проведены научные исследования по возможности применения для перевозки неф­ ти и нефтепродуктов подводных танкеров. Проведение таких исследований было вызвано необходимостью бесперебойного обеспечения нефтепродуктами регионов Крайнего Севера, завоз нефтепродуктов в которые ограничен короткой навигацией и тя­ желыми ледовыми условиями. Для России, имеющей большую протяженность северных границ, эта тема очень актуальная, и решение ее позволило бы закрыть многие проблемы. Нужно от­ метить, что для нашей страны, имеющей мощный военный под­ водный флот, надводный атомный ледокольный флот, огромный опыт перевозок грузов в арктических условиях, эта задача вполне реальная, и есть надежда, что она будет решена. Тем более, что глу­ бины Северного Ледовитого океана хорошо изучены, проложены судоходные маршруты, имеются результаты комплексных науч­ ных исследований и разработаны архитектурно-планировочные схемы подводныхледокольных танкеров, то есть имеется научная база, на которой можно решать давно назревшую проблему соз­ дания подводного танкерного наливного флота. Более подробно

оподводном транспорте нефти можно ознакомиться в литера­ турном источнике.

1.3.2.Классификация наливных судов

Нефть и нефтепродукты перевозятся водным транспортом в основном в наливных судах. Наливной флот бывает речным, рей­ довым, озерным, морским и океанским. Наливные суда делятся по конструкции на баржи, лихтеры, и танкеры.

Баржи — это, в основном, несамоходные без двойного дна и корпуса (однокорпусные) плоскодонные наливные суда, разделен­ ные на отсеки непроницаемыми поперечными и продольными перегородками.

16

Лихтеры — это самоходные и несамоходные наливные суда баржевого типа, предназначены для работы на рейдах и внутри портов.

Танкеры — это самоходные, как правило, двухкорпусные суда, у которых внутренний корпус делится герметичными поперечны­ ми и продольными перегородками на танки. Наливные танки от насосных и машинных отделений, а также «сухих отсеков» отде­ ляются двойными коффердамами, пространство между которыми заполняется водой.

Более подробное описание и характеристика наливных судов изложена в следующих главах.

Наливные суда в зависимости от водоизмещения, дедвейта, грузоподъемности и района плавания делятся на категории, ко­ торые приводятся ниже.

Водоизмещение — это объем (масса) воды, вытесненный пла­ вающим судном. Это один из показателей размера судна. Объем вытесненной воды считается по ватерлинии судна, обеспечи­ вающей его остойчивость и безопасность плавания при полной загрузке, включающей в себя полную массу судна, балласта, то­ плива и груза.

Грузоподъемность судна — это масса груза, на перевозку кото­ рого рассчитано судно.

Дедвейт — полная грузоподъемность судна с учетом нужного запаса топлива, питьевой воды, продуктов питания и других не­ обходимых материалов.

Ниже приводятся категории наливных судов.

•GP1 — малотоннажные танкеры (6000—16499 т); исполь­ зуются для специальных перевозок, в том числе для перевозок

би т у м о в ;

•GP2 — танкеры общего назначения (16500—24999 т); ис­ пользуются для перевозок нефтепродуктов;

•MR — среднетоннажные танкеры (25 000—44 999 т); для

перевозок нефти или нефтепродуктов;

•LR1 — крупнотоннажные танкеры 1 класса (45000—79999 т); используются для перевозок темных нефтегрузов;

•LR2 — крупнотоннажные танкеры 2 класса (80 000—

159999 т);

•VLCC — крупнотоннажные танкеры 3 класса (160 000— 320 000 х);

•ULCC — супертанкеры (более 320 000 т); для перевозок нефти

со Среднего Востока до Мексиканского залива.

17

1.3.3. Наливные суда для перевозки нефтегрузов на внутренних водоемах

По рекам нефть и нефтепродукты перевозятся в речных бар­ жах и речных танкерах.

1.З.З.1. Речные баржи

Речная баржа — это речное нефтеналивное несамоходное судно, предназначенное для перевозки нефтегрузов (нефти и не­ фтепродуктов) в специальных герметичных отсеках.

Речные баржи строились грузоподъемностью от 50 до 12 000 тонн с небольшой осадкой. Характеристики некоторых типов барж приведены в табл. 1.1.

Наливные баржи в основном были однокорпусными судами, разделенными продольными и поперечными герметичными пере­ борками на отсеки. Отсеки внутри барж у днища соединяются между собою через клинкеты, маховики приводов (штанг) которых выведены на палубу.

Передние и задние отсеки барж «сухие» и отделяются от гру­ зовых отсеков глухими герметичными перегородками —коферда- мами. Люки грузовых отсеков выведены на палубу и закрываются герметичными металлическими на шарнирах крышками. Газовые пространства грузовых отсеков соединяются между собой газо­ выми трубами с огневыми предохранителями.

Палубные надстройки — рубка, жилые помещения барж и переходные мостики — предназначенные для перевозки нефте­ грузов I и II классов, по противопожарным требованиям подни­ маются над палубой на 2,5—3,0 м; для нефтегрузов III и IV клас­ сов — до 1 метра. Налив нефти и нефтепродуктов I и II классов в баржи осуществляется «закрытым» (герметичным) способом по трубопроводам, проложенным по палубе баржи, соединенными с каждым отсеком. Опускная часть наливных труб не доходит до днища отсека на 150—200 мм во избежание налива открытой струей и образования статического электричества.

Налив нефтегрузов III и IV классов до 80-х годов XX сто­ летия осуществлялся «открытым» способом через грузовые люки с помощью наливных рукавов. В настоящее время от­ крытый способ налива запрещен, а шлангующие устройства

сналивными рукавами на причалах нефтебаз демонтированы

иустановлены металлические шлангующие стендеры типа

УРУ-250 и УРУ-150.

18

1.З.З.2. Речные танкеры

Речной танкер — речное нефтеналивное судно, предназначен­ ное для перевозки наливных грузов. Корпус танкера представляет собой жесткий металлический каркас с металлической обшивкой. Танкеры большой грузоподъемности строятся с двойным днищем и корпусом по принципу «судно в судне», и этот внутренний объем делится герметичными переборками на отсеки (танки), которые заполняются наливными нефтегрузами. Объем одного танка со­ ставляет от 600 до 1500 м3.

Внутренний объем небольших танкеров (грузоподъемностью примерно до 600 т) используется для установки танков, выполнен­ ных в виде цилиндрических резервуаров.

Категории танкеров устанавливаются в зависимости от дед­ вейта.

Речные танкеры в России строятся грузоподъемностью от 100 до 6500 тонн. Технические характеристики танкеров при­ водятся ниже на рис. 1.4—1.8. На реке Волге и Каспийском море широко применяются танкеры серии «река-море». Эти танкеры имеют более прочный корпус и рассчитаны на работу в откры­ тых водоемах.

В кормовой части танкера находятся машинное и насосные отделения, которые отделяются от грузовых танков кофферда­ мами. Танки соединяются между собой системой погрузочных и разгрузочных трубопроводов, газовой обвязкой и другими тех­ нологическими системами. Танкеры серии «река-море» имеют специальные танки для приема балластных вод при движении судна по морю в порожнем состоянии.

Для перевозки нефтегрузов широкое распространение полу­ чили танкеры типа «Волгонефть», «Ленанефть», «Нефтерудовоз»

2 0

грузоподъемностью от 4500 до 6000 тонн, которые в настоящее время практически вытеснили несамоходные баржи.

Первые два типа сначала выпускались для выполнения реч­ ных перевозок. Последние серии выпускаются класса «река-море»

ипригодны для плавания как по внутренним водным путям, так

ив море. Ниже приводятся характеристики речных танкеров с фотоматериалами, опубликованные в буклете «Политика ОАО “Волготанкер”» в области безопасности и защиты окружающей среды» (2004).

Техническая характеристика танкера

ограниченного района плавания дедвейтом 5 700 т Класс Регистра КМ*ЛЗ 1 П-СПА, нефтеналивное

Рис. 1.5. Танкер «Нефтерудовоз 13М»

Т ехническая характеристика танкера «Нефтерудовоз 13М»

Танкер ограниченного района плавания дедвейтом 5 700 т Класс Регистра КМ*Л т 4 П-СПА, нефтеналивное

21