Транспортировка энергетических ресурсов

     Подготовка природного газа к транспортировке. Газ, поступающий из скважин, необходимо подготовить к транспортировке конечному пользователю — химический завод, котельная, ТЭЦ, городские газовые сети. Необходимость подготовки газа вызвана присутствием в нём, кроме целевых компонентов (целевыми для различных потребителей являются разные компоненты), также и примесей, вызывающих затруднения при транспортировке либо применении. Так, пары воды, содержащейся в газе, при определённых условиях могут образовывать гидраты или, конденсируясь, скапливаться в различных местах (например, изгиб трубопровода), мешая продвижению газа; сероводород вызывает сильную коррозию газового оборудования (трубы, ёмкости теплообменников и т. д.). Помимо подготовки самого газа, необходимо подготовить и трубопровод. Широкое применение здесь находят азотные установки, которые применяются для создания инертной среды в трубопроводе.

     Газ подготавливают по различным схемам. Согласно одной из них, в непосредственной близости от месторождения сооружается  установка комплексной подготовки газа (УКПГ), на которой производится очистка и осушка газа в абсорбционных колоннах. Такая схема реализована на Уренгойском месторождении.

     Транспортировка природного газа.

     В настоящее время основным видом  транспорта является трубопроводный. Газ под давлением 75 атмосфер прокачивается по трубам диаметром до 1,4 метра. По мере продвижения газа по трубопроводу он теряет кинетическую энергию, преодолевая силы трения как между газом и стенкой трубы, так и между слоями газа, которая рассеивается в виде тепла. Поэтому через определённые промежутки необходимо сооружать компрессорные станции (КС), на которых газ дожимается до 75 атм и охлаждается. Сооружение и обслуживание трубопровода весьма дорогостоящи, но, тем не менее — это наиболее дешёвый с точки зрения начальных вложений и организации способ транспортировки газа на небольшие и средние расстояния.

     Кроме трубопроводного транспорта широко используют специальные танкеры — газовозы. Это специальные суда, на которых газ перевозится в сжиженном состоянии в специализированных изотермических емкостях при температуре -150 -160 градусов Цельсия. При этом степень сжатия достигает 600 раз в зависимости от потребностей. Таким образом, для транспортировки газа этим способом, необходимо протянуть газопровод от месторождения до ближайшего морского побережья, построить на берегу терминал, который значительно дешевле обычного порта, для сжижения газа и закачки его на танкеры, и сами танкеры. Обычная вместимость современных танкеров составляет порядка от 150.000 до 250.000 м³. Такой метод транспортировки является значительно более экономичным, чем трубопроводный, начиная с расстояний до потребителя сжиженного газа более 2000-3000  км, так как основную стоимость составляет не транспортировка, а погрузочно - разгрузочные работы, но требует более высоких начальных вложений в инфраструктуру, чем трубопроводный. К его достоинствам относится так же тот факт, что сжиженный газ куда более безопасен при перевозке и хранении, чем сжатый.

     Также есть и другие технологии транспортировки  газа, например с помощью железнодорожных  цистерн.

     НЕФТЬ. Добыча и переработка нефти играет ключевую роль в развитии многих регионов Российской Федерации.  На территории нашей страны выделяют несколько территорий, располагающих значительными запасами нефти и газа, которые называют нефтегазоносными провинциями (НГП).  В их число входят как традиционные регионы добычи: Западная Сибирь, Поволжье, Северный Кавказ, так и новые нефтегазоносные провинции: на Европейском Севере (Тимано-Печорский регион), в Восточной Сибири и на Дальнем Востоке.

     Месторождения Западно-Сибирской нефтегазоносной  провинции начали разрабатывать  в 1964 году.  В ее состав входят территории Тюменской, Томской, Новосибирской и Омской областей, Ханты-Мансийского и Ямало-Ненецкого автономных округов, а также прилегающий шельф Карского моря.  Крупнейшие месторождения этой провинции – Самотлорское и Федоровское.  Основные преимущества добычи в этом регионе – это благоприятная структура разведанных запасов и преобладание нефти с низким содержанием серы и других примесей.

     До  открытия месторождений в Западной Сибири Поволжье занимало первое место  в России по добыче нефти.  Благодаря значительным запасам нефти этот регион получил название «Второй Баку».   С того времени на территории Волго-Уральской НГП открыто более 1000 месторождений и добыто свыше 6 млрд. тонн нефти.  Это почти половина общего объема, добытого на территории России.  Самое крупное месторождение Волго-Уральской провинции – Ромашкинское, открытое в 1948 году.

     Северо-Кавказский регион является старейшей и наиболее разведанной нефтегазоносной провинцией России, с историей промышленной добычи нефти, насчитывающей более 150 лет.  В состав этой провинции входят месторождения, расположенные на территории Ставропольского и Краснодарского края, Чеченской Республики, Ростовской области, Ингушетии, Кабардино-Балкарии, Северной Осетии и Дагестана.  Основные месторождения этой нефтегазоносной провинции находятся в поздней стадии разработки, сильно выработаны и обводнены.

     Транспортировка нефти.

     В настоящее время около 84% нефти, экспортируемой за пределы России, попадает в трубопроводную систему. Трубопроводным транспортом нефть поставляется в страны Европы. На территории России нефтепровод заканчивается на станции Унеча, далее он идет на Ново-Полоцк (Белоруссия) и здесь разветвляется на две нитки. Одна идет на порт Вентспилс (Латвия), другая — на Мозырь и далее через Украину в Чехию, Словакию, Венгрию, Польшу, Германию и другие страны. Из остальных 16% - 13% приходится на железнодорожный транспорт и оставшиеся 3% – на речной и водный.  Единственным оператором нефтепроводов в России является ОАО «АК «Транснефть», на долю которой приходится 97% перевозок всей нефти, добываемой в стране. Трубопроводная система компании общей протяженностью более 217 тыс. километров, из которых 46,7 тыс. км. приходится на нефтепроводы и 19,3 тыс. км. – на нефтепродуктопроводы, связывает основные нефтегазовые регионы России с рынками сбыта в Западной и Восточной Европе.

     УГОЛЬ - способы добычи угля зависят от глубины его залегания. Разработка ведется открытым способом в угольных разрезах, если глубина залегания угольного пласта не превышает 100 метров. Нередки и такие случаи, когда при все большем углублении угольного карьера далее выгодно вести разработку угольного месторождения подземным способом. Для извлечения угля с больших глубин используются шахты. Самые глубокие шахты на территории Российской Федерации добывают уголь с уровня чуть более 1200 метров.

     В России сосредоточено 5,5 % (такая разница с процентом доказанных запасов угля на 2006 год - потому, что большая часть не пригодна к разработке. Сибирь и вечная мерзлота.) мировых запасов угля, что составляет более 200 млрд тонн. Из них 70 % приходится на запасы бурого угля.

     Наиболее крупные месторождения каменного угля в России:

     Эльгинское месторождение (Саха) - это угольное месторождение, находящееся на юго-востоке Республики Саха (Якутия) в 415 км к востоку от города Нерюнгри, является наиболее перспективным для открытой разработки. Площадь месторождения составляет 246 км². Месторождение представляет собой пологую асимметричную складку.

     Угли  здесь в основном полублестящие  с очень высоким содержанием  наиболее ценного компонента — витринита (78-98 %), средне- и высокозольные, малосернистые, малофосфористые, хорошо спекающиеся, с высокой теплотой сгорания. Эльгинский уголь с помощью специальной технологии можно обогатить, что позволит получить продукт более высокого качества, отвечающего мировым стандартам. Мощные пологие пласты угля перекрываются отложениями небольшой мощности, что очень важно для добычи открытым способом.

     Элегестское месторождение (Тува) - расположено в Республике Тува. Это месторождение обладает запасами около 20 миллиардов тонн. Большая часть запасов (около 80%) находится в одном пласте толщиной 6,4 м. Освоение этого месторождения в настоящее время продолжается, поэтому наибольшей мощности добыча угля здесь должна достигнуть примерно в 2012 году.

     Крупные месторождения угля (площадь которых  составляет тысячи км²) называют угольными бассейнами. Однако не все месторождения находящиеся поблизости друг от друга принято объединять в бассейны, и иногда они рассматриваются как отдельные месторождения. Происходит это обычно по исторически сложившимся представлениям (месторождения открыты в разные периоды).

     Крупные угольные бассейны России:

     Минусинский угольный бассейн располагается в Минусинской котловине в Республике Хакасия. Добыча угля здесь началась ещё в 1904 году. К наиболее крупным месторождениям относятся Черногорское и Изыхское. По оценкам геологов, запасы угля на данной территории составляют 2,7 миллиарда тонн. В бассейне преобладают каменные длиннопламенные угли с высокой теплотой сгорания. Угли относятся к среднезольным. Максимальная зольность характерна для углей Изыхского месторождения, минимальная – для углей Бейского месторождения. Добыча угля в бассейне ведётся разными способами: существуют как разрезы, так и шахты.

     Кузнецкий угольный бассейн (Кузбасс) – одно из крупнейших угольных месторождений мира. Кузбасс располагается на юге Западной Сибири в неглубокой котловине между горными массивами Кузнецкого Алатау, Горной Шории и Салаирским кряжем. Это территория Кемеровской области. Сокращение “Кузбасс” является вторым названием области. Первое месторождение в районе Кемерово было открыто в далёком 1721 году, а в 1842 году геологом Чихачёвым был введён термин  «Кузнецкий угольный бассейн».

     Добыча  здесь также ведётся разными  способами. На территории бассейна располагается 58 шахт и более 30 разрезов. По качеству угли «Кузбасса» разнообразны и относятся  к числу лучших углей.

     Транспортировка угля.

     Транспортировка угля осуществляется с помощью железнодорожных  перевозок, которые уже на протяжении многих лет остаются основным методом экспедирования грузов на территории России, и углепроводами, которые обладают достаточными преимуществами, но все-таки имеют существенные недостатки в сравнении с железнодорожным транспортом.

     При перевозке угля каменного влажностью более 7% и бурого влажностью более 30% грузоотправители обязаны принимать  следующие профилактические меры: обмасливание угля; смешивание сухого угля с влажным; предварительное промораживание угля; пересыпка угля древесными опилками. Обмасливание производится тяжелыми маслами коксохимического производства при помощи специальных обмасливающих установок. При отсутствии обмасливающих установок или выхода их из рабочего состояния влажные угли могут перевозиться с применением других профилактических средств, указанных в настоящем пункте. Добавление сухого угля к влажному производится путем послойной пересыпки, при этом один слой сухого угля насыпается на пол вагона и два слоя - по высоте погрузки. Пересыпка влажных углей опилками производится в три слоя. Первый слой опилок толщиной 30 - 40 мм засыпается по всей площади пола вагонов; второй и третий слой толщиной по 20 - 30 мм каждый засыпаются по всей поверхности угля после загрузки соответственно 1/3 и 2/3 вагона. Перевозка шлама в холодное время года допускается только в промороженном виде. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

   II. 1 Альтернативы рассматриваемых технологий (преимущества и недостатки различных видов транспортировки).