Количественные и качественные потери при хранении и транспортировке нефти

  Поскольку в НК РФ и других законодательных  и нормативных актах РФ отсутствует  четкая классификация технологических  потерь и потерь от естественной убыли, а также разъяснение определений  «производство», «хранение» и «транспортировка»  сегодня складывается противоречивая ситуация, которая не способствует эффективному учету данных потерь и  их снижению. Одним из таких противоречий является понимание термина «транспортировка». Так под этим термином Министерство транспорта РФ понимает перевозку грузов из одного пункта в другой. Проект технического регламента «О требованиях к бензинам, дизельному топливу и отдельным горюче-смазочным материалам» дает другую трактовку термина: «транспортирование – нахождение продукции в процессе перемещения ее от изготовителя (производителя) до потребителя. Оно осуществляется трубопроводным, железнодорожным, автомобильным, воздушным, морским и речным транспортом». Представленные выше трактовки термина «транспортировка» не учитывают операций по сливу (наполнению) емкостей, при которых, как показали исследования, происходят основные потери нефтепродуктов от «больших дыханий».    Количественные потери нефти и нефтепродуктов происходят потому, что технические средства для работы с ними не обладают абсолютной герметичностью, а нефтепродукты по своей природе склонны к испарению, и нельзя не вспомнить о физико-химических свойствах нефти, упомянутых мной ранее.           Потери от утечек и пролива обычно происходят в местах неплотного соединения труб, рукавов, задвижек, в результате перелива нефтепродуктов при заполнении резервуаров и топливных баков автомобилей, налива нефти и нефтепродукта в неисправные средства хранения. Железнодорожные и автомобильные цистерны в процессе налива находятся с открытыми верхними люками, через которые пары топлива свободно вытесняются наружу и попадают в атмосферу, загрязняя ее. Несмотря на то, что цистерны оборудованы нижними сливными устройствами, открыть последние можно только тогда, когда будет открыт верхний люк, т.е. при разгерметизации цистерны и выпуске определенного количества паровоздушной смеси в атмосферу. Основными причинами утечек нефти и нефтепродуктов являются неудовлетворительное состояние резервуарного парка.   Статистические данные о случаях разгерметизации резервуаров свидетельствуют о том, что основными неисправностями резервуаров, способствующих количественным потерям нефти и нефтепродуктов являются коррозионный износ элементов конструкции (до 60%), деформация геометрической формы (25%) и дефекты сварных швов (15%).  Не стоит забывать и об окружающей среде, поскольку проливы и утечки нефти и нефтепродуктов в процессе эксплуатации являются значительным фактором загрязнения воздуха, почвы, водоемов, подземных инженерных сооружений вокруг нефтебаз и автомобильных заправочных станций. По характеру воздействия источники загрязнения окружающей среды разделяются на постоянно действующие, периодические и случайные. К первой группе источников загрязнения относятся большие и малые “дыхания” резервуаров; выбросы паровоздушной смеси из баков автомобилей при заправке; выхлопные газы автомобильных двигателей на территории АЗС; выбросы при заправке и сливе нефти и нефтепродуктов. Источники этой группы загрязняют главным образом атмосферный воздух на территории.            Ко второй группе источников загрязнения относятся: проливы нефти и нефтепродуктов при сливе из автоцистерн в резервуары, проливы нефтепродуктов при заправке автотранспорта. К третьей группе источников загрязнения относятся: утечки и проливы нефти и нефтепродуктов при ремонте и обслуживании технологического оборудования; аварийные утечки в результате нарушения герметичности гидравлической системы (резервуаров, трубопроводов, шлангов, колонок и т.п.).    Источники второй и третьей групп приводят к загрязнению нефтепродуктами почвы, водоемов и подземных инженерных сооружений.  Другим источником количественных потерь нефти и нефтепродуктов являются потери от погрешности средств измерений. Данные потери не могут быть учтены при расчете баланса между производством и потребителями. По данным НПО “Нефтегазавтомат” метрологические исследования ручных измерений массы нефтепродуктов показали, что вместо нормативной величины погрешности измерения массы в соответствии с ГОСТ Р8.595-2004г -0,5...0,65%, ее фактическая величина при учете в стационарных резервуарах, составляет более 3%.   Смешанные (количественно-качественные) потери вызываются испарением легкокипящих нефти и нефтепродуктов, главным образом автомобильного бензина и при их обводнении. При этих потерях уменьшение количества нефтепродукта связано с одновременным изменением его качества вследствие неравномерности испарения входящих в его состав углеводородов.  Исследования показывают, что при открытом наливе топлива в железнодорожные цистерны потери от испарения составляют 0,1 % от объема наливаемого продукта при условии, что наливное устройство опущено до нижней образующей обечайки цистерны, т.е. налив осуществляется “под уровень” топлива.        При наливе падающей струей, когда наливная труба (или устройство) не доходит до нижней образующей обечайки цистерны, потери даже в зимнее время достигают 0,50,6% от объема наливаемого продукта.  Потери нефти и нефтепродуктов от испарения при хранении связаны с так называемыми “большими и малыми” дыханиями резервуаров. Известно, что потери от “малых” дыханий с 1 м³ газового пространства резервуаров, сообщающихся с атмосферой через дыхательные клапаны, при изменении температуры паров на 10 °С равны 6-10 г, а при изменении атмосферного давления на 1 мм рт.ст.2-4 г. Скорость насыщения парами газового пространства пропорциональна площади поверхности испарения. Подсчитано, что с 1 м² поверхности испарения наземного резервуара испаряется и теряется более 4 кг нефтепродукта в месяц.    Годовые потери горючего для резервуара вместимостью 400 м³ могут составить 1,28% от массы хранимого продукта.      Кроме того, как было отмечено выше, выбросы паров углеводородов в процессе заполнения резервуаров являются одним из существенных источников загрязнения окружающей среды. Наибольшая масса дренажируемых в атмосферу паров бензина приходится на процесс слива бензина в емкости нефтебаз и АЗС и заправку автомобилей.     Следует отметить, что хотя потери паров бензина при заправке автомобилей не относятся к прямым потерям АЗС (это уже потери владельцев автотранспорта).  В среднем состав паровоздушной смеси, “выдыхаемой” из резервуаров, включает 32% массовой доли углеводородов метанового ряда, 12% бензиновых фракций и 56% воздуха. Такие выбросы кроме загрязнения окружающей среды, создают пожаровзрывоопасную ситуацию в районе нефтебаз и АЗС.         В результате испарения легких фракций нефтепродуктов ухудшаются пусковые, мощностные, экономические и экологические характеристики автомобильных двигателей внутреннего сгорания (ДВС).    Известно, что температура холодного пуска ДВС связана не только с температурой начала перегонки и температурой выкипания 10%, но и с температурой выкипания последующих фракций. Увеличение температуры выкипания на 50% ухудшает приемистость ДВС, который медленнее набирает необходимую мощность. Иногда при слишком большой температуре выкипания средних фракций необходимая мощность двигателя не достигается.            При работе ДВС на нефтепродуктах, у которых снижено содержание легких фракций, значительно увеличивается интенсивность образования пленки во впускном коллекторе и, как следствие, повышается износ двигателя. Потеря легких фракций приводит к понижению октанового числа (ОЧ) бензинов с добавками пропан-бутановых фракций и спиртов, гак как эти добавки обладают более высокими ОЧ. Снижение ОЧ в свою очередь приводит к детонации двигателя.        Обводнение нефтепродуктов связано с конденсацией влаги, содержащейся в воздухе, поступающем в цистерны при малых и больших дыханиях, а также с непосредственным попаданием воды в нефтепродукты при плохой зачистке и осушке цистерн после пропарки и промывки через открытые горловины в дождливую и снежную погоду.    Качественные потери возникают при загрязнении, и смешении нефтепродуктов, при этом их количество не изменяется, а качество ухудшается.           Загрязнение нефти и нефтепродуктов происходит в процессе их добыч, производства, транспортирования, хранения и применения. Защита нефтепродуктов от попадания или образования в них загрязнений и очистка топлив и масел на каждом из этих этапов имеют свои особенности, поэтому целесообразно классифицировать загрязнения в соответствии с названными этапами:              - производственные загрязнения попадают в нефтепродукты или образуются в них в процессе переработки нефти на нефтеперерабатывающих предприятиях, то есть в промышленной сфере;   – операционные загрязнения попадают в нефть и нефтепродукты или образуются в них при нефтескладских и транспортных операциях, т.е. в сфере нефтепродуктообеспечения.         – эксплуатационные загрязнения возникают в нефтепродуктах или заносятся в них при эксплуатации двигателей, машин, механизмов и др. устройств, в которых эти нефтепродукты используются, т.е. в сфере деятельности потребителей нефтепродуктов.       Таким образом, необходимую «чистоту» нефтепродуктов можно обеспечить только совместными усилиями изготовителей, работников системы нефтепродуктообеспечения и персонала, эксплуатирующего технику.  Потери нефтепродуктов от смешения, обводнения и загрязнения возникают при наливе в незачищенные автомобильные цистерны (резервуары) из-под другого нефтепродукта; при наливе в автомобильные цистерны нефтепродукта из трубопровода, по которому проводилась последовательная перекачка нескольких марок нефтепродуктов без применения разделителей.         Загрязнение нефтепродуктов механическими примесями происходит в результате попадания пыли и грязи из атмосферы, из плохо зачищенных автомобильных или железнодорожных цистерн, резервуаров и др. средств, а также в результате разрушения покрытий на внутренних поверхностях цистерн, коррозии металлических поверхностей и окисления нефтепродуктов.           Следует отметить, что в зависимости от сроков и условий хранения, транспортирования и реализации, качество нефти и нефтепродуктов (в частности, автомобильных бензинов), как показывают исследования, может значительно измениться по показателям: плотность, фракционный состав, содержание фактических смол и др. Кроме того, качество применяемых бензинов приводит к изменению состава отработавших газов транспортных средств.             В отработавших газах двигателя внутреннего сгорания содержится свыше 170 вредных компонентов, из них около 160 - производные углеводородов, прямо обязанные своим появлением неполному сгоранию топлива в двигателе.          Наличие в отработавших газах вредных веществ обусловлено в конечном итоге видом и условиями сгорания топлива. Состав отработавших газов зависит от рода применяемых топлива, присадок и масел, режимов работы двигателя, его технического состояния, условий движения автомобиля и др.            Поскольку  речь зашла о транспорте, то на мой взгляд, вполне естественно стоит упомянуть и о видах транспорта, с помощью которых нефть и попадает потребителю или организации-переработчику.    В настоящее время география нефтеперерабатывающей промышленности  не всегда совпадает с районами ее переработки. Поэтому  задачи  транспортировки нефти привели к созданию большой сети  нефтепроводов.  Нефтеперерабатывающие  заводы располагаются во всех районах страны, т.к. выгоднее  транспортировать сырую нефть,  чем  продукты  ее  переработки,  которые  необходимы  во  всех  отраслях  народного  хозяйства.  В  прошлом  она  из  мест  добычи  в  места потребления перевозилась по железным дорогам в цистернах. В настоящее  время большая  часть  нефти  перекачивается  по  нефтепроводам   и   их   доля   в транспортировке   продолжает   расти.   В   состав   нефтепроводов    входят трубопроводы, насосные  станции  и  нефтехранилища.  Пропускная  способность нефтепровода диаметром  1200  мм  составляет  80-90  млн.  тонн  в  год  при скорости  движения   потока   нефти   10-12   км/ч.   По   эффективности   с нефтепроводами могут соперничать только морские перевозки  танкерами.  Кроме того, они менее опасны в пожарном  отношении  и  резко  снижают  потери  при транспортировке   (доставке).   По   размеру   грузооборота   нефтепроводный  транспорт в 2,5 раза превзошел железнодорожный в  части  перевозок  нефти  и нефтепродуктов.  Стоит сказать и о преимуществах трубопроводного транспорта:  - функционирование весь год, независимо от климатических условий;  - возможность прокладки почти повсеместно и по короткому пути;  - минимальные потери при транспортировке;      -герметизация процесса транспортировки, исключая потери продукта;  - автоматизация работ по наливу, перекачке и сливу.      Транспортировка нефти по  нефтепроводам  стоит  в  настоящее время дороже, чем перевозка по воде, но значительно дешевле,  чем  перевозка по железной дороге.           Стоимость строительства магистрального нефтепровода обычно окупается  за 2-3  года.  Характерной особенностью  развития  нефтепроводного транспорта России является увеличение удельного веса трубопроводов  большого  диаметра, что объясняется их высокой рентабельностью.         Сейчас по грузообороту трубопроводного транспорта Россия стоит на первом месте.  Протяженность  нефтепроводов  составляет  66000  км.   Строительство магистральных  нефтепроводов  продолжается  и  в   настоящее   время.   Так, например, в 2001 году введена в  эксплуатацию  первая  очередь  нефтепровода  КТК на 28 млн.т/год (максимальная мощность – 65  млн.тонн),  диаметром  1490 мм и протяженностью 1500 км, связывающая нефтяные месторождения  юга  России и  западного  Казахстана  с   терминалом   на   Черноморском   побережье   в г.Новороссийске.           

2.2. Нормативно –  техническая документация, используемая для  учёта и расчётов  товарных и технологических  потерь нефти и  нефтепродуктов при  транспортировке  и хранении.

     Учёту и расчётам товарных и технологических потерь  нефти и нефтепродуктов при транспортировке и хранении посвящены два нормативно – технических документа, во - первых  - это, конечно же ГОСТ 1510-84 «Нефть и нефтепродукты. Маркировка, упаковка, транспортирование и хранение» (ОКСТУ 0208 Дата введения 01.01.86), а во-вторых – «Методические  Указания  по  определению технологических потерь нефти на предприятиях нефтяных компаний Российской Федерации РД 153-39019-97» (УТВ. МИНТОПЭНЕРГО РФ 16.06.1997).        Первый документ - ГОСТ 1510-84 «Нефть и нефтепродукты. Маркировка, упаковка, транспортирование и хранение» (ОКСТУ 0208 Дата введения 01.01.86), на мой взгляд, является немаловажным актом со стороны государства в сфере определения товарных потерь. Настоящий стандарт устанавливает виды тары, хранилищ и транспортных средств  для нефти и нефтепродуктов (в том числе углеводородных сжиженных газов), требования к их подготовке, заполнению и маркировке, условия транспортирования и хранения, а также требования безопасности при упаковывании, транспортировании и хранении нефти и нефтепродуктов.      Он состоит из 5 разделов:         1. Маркировка;           2. Упаковка;           3. Транспортирование;          4. Хранение;           5. Требования  безопасности.         Я изучила данный документ, и рассмотрела сущность  каждого раздела.  Итак, первый раздел – «Маркировка», который я рассмотрю в пункте 2.3.    

      Второй  раздел – «Упаковка».        Перед заполнением нефтепродуктом тара должна быть осмотрена. При загрязнении тару необходимо промыть горячей водой с нефтяным растворителем или пропарить до полного удаления остатков нефтепродуктов и механических примесей и просушить. Степень заполнения тары должна быть:

     до 100 % объема - для вязких, высокозастывающих, мазеобразных и твердых нефтепродуктов;

не более 95 % объема - для жидких, если нет специальных  требований по упаковыванию в НТД  на соответствующий нефтепродукт.     Мазеобразные и твердые нефтепродукты (за исключением нефтепродуктов с температурой каплепадения ниже 50 °С) допускается упаковывать в картонные навивные барабаны с применением полиэтиленовых вкладышей. Нефтепродукты, предназначенные для бытового потребления, упаковывают в потребительскую металлическую и полимерную тару вместимостью не более 5 дм³, стеклянную - не более 1 дм³.  

     Допускается упаковывать строительный битум  в тару вместимостью не более 15 дм3.

     Нефтепродукты, предназначенные для районов  Крайнего Севера и отдаленных районов, должны упаковываться с учетом требований ГОСТ 15846.             Вновь изготовляемая металлическая тара должна быть с внутренним маслобензостойким и паростойким защитным покрытием, удовлетворяющим требованиям электростатической искробезопасности.

     Допускается по согласованию изготовителя с потребителем упаковывать нефтепродукты в  разовую тару, не имеющую внутреннего  защитного покрытия.

После заполнения нефтепродуктом тару герметично закрывают укупорочными средствами в зависимости от вида и конструкции  тары в соответствии с требованиями НТД на нефтепродукт.      После заполнения тару (за исключением тары, покрытой консервационными смазками) протирают. Транспортная тара с жидкими нефтепродуктами должна быть опломбирована.      Потребительскую тару с нефтепродуктами помещают в транспортную тару:

     - бидоны - в деревянные обрешетки;

- стеклянные банки и бутылки - в дощатые неразборные ящики с гнездами-перегородками, высотой перегородок не менее 3/4 высоты укладываемых банок или бутылок;

- полиэтиленовые, металлические банки и тубы - в дощатые, фанерные, полимерные и картонные ящики. При ярусной упаковке между ними делаются горизонтальные прокладки.

     Полиэтиленовые  и металлические тубы упаковывают  в ящики с гнездами-перегородками. Стеклянные банки и бутылки объемом  не более 0,5 дм3 допускается упаковывать  в картонные ящики с гнездами-перегородками.

     Третий  раздел, наиболее важный (наряду с четвёртым) и актуальный для моей курсовой работы – « Транспортирование».      Как  мной уже упоминалось,  нефть и нефтепродукты транспортируют по магистральным нефтепроводам и нефтепродуктопроводам, железнодорожным, автомобильным, воздушным, морским и речным транспортом.

Нефть и нефтепродукты транспортируют в наливных судах, железнодорожных  и автомобильных цистернах с  внутренним маслобензостойким и  паростойким защитным покрытием, удовлетворяющим  требованиям электростатической искробезопасности, и оборудованных приборами нижнего налива и слива.         Из железнодорожных и автомобильных цистерн нефть и нефтепродукты должны быть слиты полностью с удалением вязких нефтепродуктов с внутренней поверхности котла цистерн. При этом в железнодорожных цистернах, не имеющих нижнего сливного устройства, допускается остаток не более 1 см (по измерению под колпаком).    Транспортные средства и резервуары для налива масел готовят к транспортировке в зависимости от группы масел:

     1 - турбинные, трансформаторные, для  поршневых авиационных двигателей, МТ, веретенные, электроизоляционные,  для вентиляционных фильтров, конденсаторные, для холодильных машин и их  полуфабрикаты, индустриальные, вазелиновое  медицинское для технических  целей, приборное МВП, парфюмерное; 

     2 - моторные автомобильные для  карбюраторных двигателей, моторные  для автотракторных дизелей, моторные  для дизельных двигателей, компрессорные,  сепараторные, для направляющих  скольжения металлорежущих станков,  для гидросистем высоконагруженных  механизмов, для опрокидывания вагонов  самосвалов, поглотительное, масла-мягчители  (пластификаторы), для производства  химических волокон, трансмиссионные  специальные; 

     3 - трансмиссионные, цилиндровые тяжелые,  сланцевое для пропитки древесины,  для прокатных станов, для механических  и гидромеханических коробок  передач, для гидрообъемных передач  и гидроусилителей рулей, для  гипоидных и спирально-конических, червячных, цилиндрических передач;  жидкости смазочно-охлаждающие.          Железнодорожные цистерны, используемые для перевозки нефтепродуктов в кольцевых маршрутах, должны проходить профилактическую обработку через промежутки времени, установленные по согласованию изготовителя с потребителем, но не более пятикратного использования цистерн для нефтепродуктов.       Топлива для реактивных двигателей, авиационные бензины и авиационные масла следует наливать в железнодорожные цистерны через сливно-наливные эстакады, оборудованные навесами или крышами, за исключением эстакад предприятий длительного хранения и наливных пунктов магистральных нефтепродуктопроводов, а также эстакад, оборудованных устройствами, обеспечивающими герметизацию операций по наливу.

     Температура наливаемой нефти не должна превышать 30 °С, температуру высоковязких разогретых нефтепродуктов при наливе устанавливают  в соответствии с правилами перевозок  грузов и требованиями безопасности.

     Заполнение  нефтепродуктами железнодорожных  цистерн следует производить  с учетом увеличения объема нефтепродуктов из-за повышения температуры в  пути следования и в пункте назначения, а также полного использования  вместимости и ограничения грузоподъемности цистерн.

Заполнение  нефтепродуктами автомобильных  и железнодорожных цистерн, предназначенных  для транспортирования морем, должно производиться также с учетом требований, действующих на морском  транспорте.

     Не  допускается налив нефтепродуктов свободнопадающей струей.

     Сливные, наливные и перекачивающие устройства перед перекачкой нефтяных парафинов  должны быть пропарены и просушены.     Высоковязкие и высокозастывающие нефти и нефтепродукты (мазуты, битумы, гудрон, масла, парафины и аналогичные им по физико-химическим свойствам нефтепродукты) следует транспортировать в судах, оборудованных средствами обогрева.

     Допускается в период с 1 сентября по 1 мая наливать топочные мазуты в несамоходные баржи  на остаток нефтяного топлива (мазута) не более 5 % грузоподъемности баржи.

Допускается для транспортирования некоторых видов нефтепродуктов использовать суда после слива растительных и животных жиров и патоки.

     Допускается налив прямогонного бензина производить  в суда, ранее использовавшиеся для  транспортирования этилированных  бензинов, при условии осуществления  судном не менее трех промежуточных  рейсов с неэтилированными нефтепродуктами.

     При подготовке судов грузовая система  должна быть освобождена от остатков нефтепродуктов.

     Нефтепродукты, упакованные в транспортную тару, следует транспортировать в контейнерах  или транспортными пакетами в  крытых транспортных средствах в  соответствии с правилами перевозок  грузов, действующими на воздушном, железнодорожном, речном, морском, автомобильном транспорте.

     Пакетирование - по ГОСТ 26663.

При транспортировании  мелкими отправками нефтепродукты  упаковывают в плотные дощатые  ящики или металлическую тару.   Транспортирование нефтей различной степени подготовки, нефтепродуктов нескольких марок или подгрупп (за исключением топлив марок РТ, Т-6 и других термостабильных топлив для реактивных двигателей, авиационных бензинов и авиационных масел) по магистральным нефтепроводам и нефтепродуктопроводам соответственно допускается производить последовательной перекачкой в соответствии с нормами по последовательной перекачке при условии сохранения качества нефтей и нефтепродуктов в пределах, установленных стандартами.      Перекачку различных нефтепродуктов по нефтепродуктопроводам складов нефтепродуктов следует производить в соответствии с нормами технологического проектирования складов нефтепродуктов.

     Нефтепродукты, применяемые в авиационной технике, а также прямогонный бензин и  другие неэтилированные бензины  следует перекачивать по отдельным нефтепродуктопроводам, предназначенным только для нефтепродуктов одной подгруппы.