Материал: Транспорт углеводородов с морских месторождений

Зимой температура в этих местах может доходить до - 50 градусов, Баренцево море покрыто льдами в среднем 247 дней в году, при этом толщина льда достигает 2-х метров.

Поскольку из-за мелководной прибрежной зоны и постоянных наносных течений построить объект на берегу было невозможно, потребовался "выносной" вариант - причал-остров, расположенный в 22-х километрах от берега. Это позволило крупнотоннажным танкерам безопасно подходить к нему и загружаться нефтью.

СМЛОП имеет "бочкообразную" форму. Нижняя часть его снабжена "юбкой" с целью более плотного "присоса" ко дну для еще большего увеличения возможности надёжно удерживать танкер. Причал закреплен на дне при помощи 24 свай, глубина моря в этом месте составляет 17 метров.

Рис. 7. СМЛОП "Варандей".

Выносной причал от "ЛУКОЙЛа" представляет собой сложнейшую инженерную конструкцию общим весом более 11000 тонн и состоит из опорного основания с жилым модулем, швартово-грузового устройства со стрелой и вертолетной площадкой [3].

Восьмигранный корпус причала с внутренним диаметром 12 м и высотой борта 2,7 м рассчитан на максимальную ледовую нагрузку и способен разрушать лед толщиной до 2 метров.

Для обеспечения безопасной круглогодичной отгрузки нефти через морской причал "ЛУКОЙЛ" рядом работает многофункциональный ледокол и ледокольный буксир. Ледокол, получивший название "Варандей" способен работать при температуре до -45 градусов и преодолевать лед толщиной до 2 метров. Главная задача ледокола "Варандей" обеспечить безопасность подхода танкеров к причалу, швартовку и стоянку путем околки льда в радиусе до 2 км.

Насосная станция Варандейского терминала имеет повышенную производительность 8000 куб. м в час. Это обеспечивает загрузку танкера дедвейтом 70 тыс. тонн всего за 10-12 часов, что повышает надежность перевалочных операций в условиях переменчивого климата Баренцева моря [3].

На причале предусмотрены три степени защиты от разлива нефти в любой, даже аварийной ситуации. Вся система защиты работает автоматически, что гарантирует полную безопасность для окружающей среды. Таким образом, СМЛОП работает в полном соответствии с принципом "нулевого сброса". Это означает, что в арктические воды Баренцева моря с причала не попадает ни капли производственных или бытовых отходов. При существенном ухудшении ледовой обстановки вокруг СМЛОП во время загрузки танкера налив необходимо прекращать, особенно если ледокол не в состоянии обеспечить безопасный коридор для прохода.

Варандейский стационарный морской ледостойкий отгрузочный причал занесен в Книгу рекордов Гиннеса как самый северный круглогодично действующий нефтяной терминал в мире.

.8 Танкерный транспорт углеводородов

Танкерный транспорт является составной частью морского транспорта. являющегося основным видом транспорта по доставке грузов странам, расположенным на других континентах. Такие перевозки кроме морского транспорта доступны только воздушному транспорту. Однако, несмотря на быстрое развитие, воздушный транспорт успешно конкурирует с морским лишь в области пассажирских перевозок. Что касается грузовых перевозок, особенно массовых грузов, воздушный транспорт не только в настоящее время, но и в ближайшей перспективе не сможет конкурировать с морским.

Морской транспорт является наиболее экономичным видом транспорта. что объясняется, во-первых, почти полным отсутствием затрат на создание и содержание пути, поскольку глубины морей и океанов настолько значительны, что не требуют каких-либо специальных затрат, за исключением некоторых мелководных участков на подходах к портам [4].

Удельная стоимость (т.е. стоимость, отнесенная к единице перевозимого груза) средств транспорта (в данном случае судов) на морском транспорте также меньше. В итоге перевозки морским транспортом на 40-45% дешевле железнодорожных, на 36% - речных и в 27 раз - автомобильных.

Нефтеналивные (танкерные) суда относятся к классу транспортных судов, они составляют в настоящее время больше половины общего тоннажа торгового флота мира, причем его доля непрерывно возрастает. Они используются в основном для перевозки сырой нефти и нефтепродуктов (бензина, керосина, мазута, масел и др.), а также конденсата и сжиженного газа. Танкеры относятся к числу наиболее крупных судов торгового флота.

В настоящее время находятся в эксплуатации танкеры грузоподъемностью свыше 100-150 тыс. т (так называемые супертанкеры) и строится танкер дедвейтом более 150-160 тыс. т с осадкой более 17 м.

Танкеры отличаются от сухогрузных судов большим количеством продольных и поперечных переборок, разделяющих судно на изолированные друг от друга отсеки (танки).

Большинство танкеров имеет высокую надстройку с ходовым мостиком в носовой части, машинное отделение располагается в кормовой части.

Кормовой и носовой островки сообщаются металлической эстакадой, так как вследствие малой высоты надводного борта пройти по палубе во время шторма бывает невозможно. Для грузовых операций предусмотрены развитая система трубопроводов и мощные насосные установки [4].

.8.1 Танкеры

Танкер - наливное судно, корпус которого, ограниченный бортами, палубой и днищем, представляет собой как бы большую цистерну, в которую наливается перевозимая жидкость. Продольными и переборками эта цистерна разделяется на танки - изолированные друг от друга отсеки. Часть отсеков предназначается для водяного балласта, который нужен как для того, чтобы поддерживать уравновешенное состояние танкера при неполной его загрузке, так и для того, чтобы при порожнем плавании танкер сохранял остойчивость и гребной винт не выходил из воды [1].

Чтобы снизить опасность загрязнения и отравления океана, в 1973 году была принята Международная конвенция по предотвращения загрязнения с судов, предусматривающая радикальные меры по защите от угрозы масштабного загрязнения окружающей среды при катастрофах нефтяных танкеров. Для вступления Конвенции в действие было необходимо, чтобы ее ратифицировали 15 государств, суммарная валовая вместимость судов которых составляет не менее 50% от вместимости судов мирового торгового флота. Однако за три года после подписания Конвенция была ратифицирована только тремя государствами.

Катастрофа танкера "Амоко Кадис" подхлестнула разработку приемлемых для большинства морских держав мер, которые были отражены в Протоколе 1978 года, изменяющем и дополняющем Конвенцию, подписанную в 1973 году, но так и не вступившую в силу. Новый документ получил название - "Международная конвенция по предотвращению загрязнения с судов 1973 года, измененная в соответствии с Протоколом 1978 года". Во всем мире он известен под английской аббревиатурой - МАРПОЛ 73/78. Процесс ратификации обновленной конвенции пошел довольно энергично, и 2 октября 1983 года она вступила в действие - в части, касающейся предотвращения загрязнения моря нефтью. В дальнейшем она неоднократно обновлялась принятием поправок и дополнений [1].

Конвенцией установлены требования к конструкции нефтяных танкеров. Основной мерой конструктивного характера, предусмотренной Конвенцией МАРПОЛ 73/78 для предотвращения аварийного загрязнения нефтью, является требование наличия у танкеров двойного дна и защитного расположения танков изолированного балласта - такого, который в процессе нормальной эксплуатации танкера нигде не соприкасается с нефтяной грузовой и нефтяной топливной системами.

У старых танкеров наружная обшивка корпуса одновременно является и стенкой прилегающих к ней грузовых танков. Поэтому при ее повреждении содержащаяся в танке нефть выливается в море, загрязняя окружающую среду. Двойное дно, которое состоит из днищевой обшивки и расположенного над ней на некотором расстоянии настила второго дна, предохраняет судно от вытекания содержимого танков в случае повреждения обшивки. А танки изолированного балласта должны защищать грузовые отсеки по всей длине бортов судна. Расположение танков изолированного балласта образует на танкерах двойной борт, имеющий то же назначение, что и двойное дно: при столкновении судов или ином повреждении наружной бортовой обшивки нефть из грузовых танков не попадает в море, а вытекший изолированный балласт не загрязняет морскую среду. Старые танкеры, не имеющие танков изолированного балласта, называют однокорпусными, а новые танкеры, имеющие их, - танкерами с двойным корпусом [1, 3].73/78 одержит инструкции, нацеленные на предотвращение и уменьшение загрязнения моря с судов как вследствие инцидентов, так и вследствие эксплуатации, и в настоящее время включает два обязательных к исполнению Приложений (Приложение I и Приложение II) и четыре необязательных Приложения.

Приложение I. Инструкции по предотвращению загрязнения нефтью.

Ввод в действие 2 октября 1983 г. Эксплуатационные сбросы нефти с танкеров разрешены только при выполнения следующих условий:

. Общее количество нефти, которое танкер может сбросить в балластном рейсе на ходу недолжно превышать 1/15,000 полной грузовместимости судна;

. Скорость сброса не должна превышать 60 литров на милю пути;

. Запрещен сброс нефти в любом виде из грузовых помещений танкера в пределах 50 миль от ближайшего берега.

Новой и важной особенностью Конвенции 1973 г. стала концепция "особых зон", которые считаются настолько уязвимыми к загрязнению нефтью, что сбросы в их пределах были действие - в части, касающейся предотвращения загрязнения моря нефтью. В дальнейшем полностью запрещены с небольшими и четко определенными исключениями. Конвенция 1973 г. определила Средиземное, Черное, Балтийское, Красное моря и акватории заливов как "особые зоны". Все суда, имеющие на борту нефтепродукты, должны иметь возможность сохранения нефтяных отходов на борту судна либо через систему "погрузки поверх", либо для откачки на береговые очистные сооружения [1].

Это предусматривает внедрение соответствующего оборудования: системы контроля и слежения за сбросом нефти, системы фильтрации и сепарации нефтесодержащих вод, отстойные цистерны, насосы, трубопроводы и арматура.

Новые нефтяные танкеры (те, для которых контракт на постройку был заключен после 31 декабря 1975 г.) грузовместимостью 70,000 тонн и более должны быть оснащены танками изолированного балласта достаточного объема, чтобы обеспечить соответствующую эксплуатационную нагрузку без необходимости принимать балластную воду в грузовые нефтяные танки.

Во-вторых, корпуса новых нефтяных танкеров должны делится на отсеки и удовлетворять требованиям аварийной остойчивости таким образом, чтобы при любых условиях загрузки обеспечивалась живучесть судна после столкновения.

Поправка к Приложению I направлена на постепенное сокращение однокорпусных нефтяных танкеров и предусматривает почти полное сокращение однокорпусных танкеров к 2015 году. Танкеры с двойным корпусом обеспечивают более эффективную защиту окружающей среды от загрязнения в случае аварии. Все новые танкеры, построенные с 1996 г., должны иметь двойной корпус.

В соответствии с MARPOL 73/78 определяются три категории танкеров:

"Танкер категории 1", не отвечающий требованиям защитно расположенных танков изолированного балласта, грузовместимостью 20,000 тонн и более, перевозящий сырую нефть, дизельное топливо, тяжелое топливо или смазочные материалы, а также грузовместимостью 30,000 тонн и более, перевозящий другие нефтепродукты.

"Танкер категории 2", отвечающий требованиям защитно расположенных танков изолированного балласта, грузовместимостью 20,000 тонн и более, перевозящие сырую нефть, дизельное топливо, тяжелое топливо или смазочные материалы, а также грузовместимостью 30,000 тонн и более, перевозящий другие нефтепродукты [1].

"Танкер категории 3" грузовместимостью 5,000 тонн и более, но менее чем, в категории 1 и 2.

Приложение I I. Инструкции по контролю загрязнения ядовитыми жидкими веществами.

Ввод в действие 6 апреля 1987 г.

Приложение регламентирует правила сброса и меры по контролю загрязнения ядовитыми жидкими веществами. Приблизительно 250 ядовитых веществ включены в список в конце Конвенции. Сброс их остатков разрешается только в приемные сооружения при определенных условиях и концентрациях (которые меняются скатегорией веществ). В любом случае запрещен сброс остатков, содержащих ядовитые вещества, в пределах 12 миль от ближайшего берега. Более строгие ограничения относятся к акваториям Балтийского и Черного морей.

Нефтепродукты перевозят на специализированных судах-танкерах, которые в зависимости, от дедвейта получили следующую градацию: 45-80 тыс. т (Super Tanker, танкер класса PANAMAX); 80-160 тыс. т (Mammoth Tanker, танкер класса AFRAMAX); 160-320 тыс. т VLCC (Very Large Crude Carrier); более 320 тыс. т ULCC (Ultra Large Crude Carrier) [3].

Категории танкеров - в зависимости от дедвейта, выглядит следующим образом:

·        GP (General Purpose) - малотоннажные танкеры (6000-16499 т); используются для специальных перевозок, в том числе для перевозок битумов;

·        GP - танкеры общего назначения (16500-24999 т); используются для перевозок нефтепродуктов;

·        MR (Medium Range) - среднетоннажные танкеры (25000-44999 т); для перевозок нефти или нефтепродуктов;

·        LR1 (Large/Long Range1) - oiler - крупнотоннажные танкеры 1 класса (45000-79 999 т); используются для перевозок тёмных нефтегрузов;

·        LR2 - крупнотоннажные танкеры 2 класса (80000-159999 т);

·        VLCC (Very Large Crude Carrier) - крупнотоннажные танкеры 3 класса (160000-320000 т);

·        ULCC (Ultra Large Crude Carrier) - супертанкеры (более 320000 т); для перевозок нефти со Среднего Востока до Мексиканского залива.

·        FSO (Floating Storage and Offloading unit) - супертанкеры (более 320000 т); для хранения и выгрузки нефти на более мелкие танкеры.

Нефтепродукты объединяют по каким-либо общим признакам в группы, каждой из которых дают соответствующее наименование. По условиям хранения и транспортировки все нефтепродукты разделяют на следующие группы: светлые нефтепродукты - бензин, керосин, лигроин и некоторые сорта дизельного топлива; темные нефтепродукты - мазут, моторное топливо, сырая нефть; масла-все сорта масел; прочие нефтепродукты - остальные нефтепродукты, не вошедшие в первые три группы [3].

Основными свойствами наливных грузов, которые важно знать в процессе их транспортировки, являются: плотность, температура вспышки, вязкость, температуры застывания и помутнения, испаряемость, теплофизические характеристики, специфические свойства (пожароопасность, вредность, коррозионность).

Подготовка танкера к перевозке нефтепродуктов включает в основном три этапа:

·        подготовку грузовых танков;

·        проверку непроницаемости трубопроводов грузовой системы и системы зачистки, клинкетов, механизмов, обслуживающих грузовые танки;

·        проверку технической исправности систем подогрева груза, газоотводной и систем пожаротушения и орошения палубы.

Планирование работ по подготовке грузовых танков зависит от продолжительности балластного перехода. Такой план включает в себя порядок каждой операции подготовки танкера, ее трудоемкость и расчет необходимого числа людей и материалов.

Существуют три способа очистки поверхностей грузовых танков нефтеналивных судов: ручной, механизированный и химико-механизированный. Это разделение условно, так как при каждом из этих способов используют в той или иной мере ручной труд.

Ручной способ - это низко производительный способ, требующий много времени и средств. Порядок зачистки грузовых танков при этом следующий. После прокачки холодной забортной водой каждый танк подвергается пропариванию паром в течение нескольких часов. Когда температура в танках снизится до 30-40°С, после их вентилирования мойщики скатывают горячей водой (30-45°С) все поверхности танков из шлангов под давлением не более 0,6 МПа.

Механизированный способ осуществляется водой, которая в танки подается под давлением через специальные моечные машины - гидромониторы.

Мойка осуществляется в основном забортной водой различной температуры или растворами моющих средств [8].

Химико-механизированный способ мойки танков должен удовлетворять следующим требованиям: обеспечению хорошего качества отмыва и сокращению его сроков, снижению времени нахождения судна под очисткой, исключению слива нефтепродуктов в море.