18.2. Особенности проектирования нефтебаз

Вопрос о необходимости строительства нефтебазы в конкрет­ном районе решается на основе соответствующего ТЭО. При его подготовке учитываются: 1) потребность предприятий и населения в различных нефтепродуктах с учетом перспектив развития рассмат­риваемого района и районов, примыкающих к нему; 2) источники поступления нефтепродуктов и расстояния до них; 3) возможные ча­стота и регулярность поставок; 4) действующие укрупненные нормативы капиталовложений и эксплуатационных затрат в объекты

нефтебазового хозяйства.

На основании планируемого грузооборота нефтебазы с уче­том средних значений коэффициента оборачиваемости, показывающего сколько раз в году резервуары полностью заполня­ются и опорожняются, определяют необходимую емкость резервуарного парка нефтебазы и далее - по укрупненным нормати­вам - общие капиталовложения. Эксплуатационные расходы определяют как сумму амортизационных отчислений, заработной платы персонала, затрат на текущий ремонт, расходов на топливо, элек­троэнергию и т.д. Поделив эксплуатационные расходы на грузооборот нефтебазы, находят себестоимость, которая должна быть на уровне величин, имеющих место при эксплуатации передовых нефтебаз, на­ходящихся в аналогичных условиях. Кроме того, в ТЭО определяют производительность труда персонала (реализация продукции, прихо­дящаяся на одного работающего), а также срок окупаемости капитальных вложений. Последний не должен превышать норматив­ной величины (около 6,5 лет).

Земельный участок под нефтебазу чаще всего выбирают на стадии ТЭО. Он должен удовлетворять ряду требований. Так, терри­тория будущей нефтебазы должна находиться от соседних объектов на расстоянии, удовлетворяющем противопожарным требованиям. Желательно, чтобы она находилась с подветренной стороны от насе­ленных пунктов и соседних сооружений, чтобы пары нефтепродуктов не относились на жилые дома, объекты с открытым огнем и т.п. Реч­ные нефтебазы следует располагать ниже по течению от ближайших населенных пунктов, чтобы предотвратить возможное попадание неф­тепродуктов в водозабор. Грунты на территории будущей нефтебазы должны обладать достаточной несущей способностью.

452

В задании на проектирование указываются:

• месторасположение нефтебазы;

• номенклатура нефтепродуктов и годовой грузооборот неф­тебазы по основным видам нефтепродуктов при полном развитии и на первую очередь;

• основные источники обеспечения нефтебазы нефтепродук­тами, водой для хозайственно-питьевых и промышленных нужд, горячей водой, электроэнергией и т.д.;

• условия по очистке и сбросу сточных вод;

• способ снабжения потребителей нефтепродуктами;

• намечаемые сроки строительства нефтебазы;

• наименование генеральной проектной организации и строи­ тельной организации-генподрядчика и т.д.

18.3. Использование эвм при проектировании трубопроводов и хранилищ

Проектирование таких протяженных объектов как трубопро­воды, пересекающих районы с самыми разнообразными топографическими, геологическими и климатическими условиями, встречающими на пути различные естественные и искусственные пре­пятствия, представляет собой очень непростую задачу. Речь идет о том, чтобы не просто доставить нефть, нефтепродукт или газ из одной точ­ки в другую, а сделать это с минимальными затратами средств на строительство, которое должно завершиться в заданные сроки. Кро­ме того, проектные решения должны обеспечить высокую надежность работы трубопровода, его экологическую безопасность. Наконец, тре­бования к качеству проектов становятся все более жесткими, а сроки их выполнения - предельно сжатыми.

Объем работ, выполняемых при проектировании хранилищ, значительно меньше. Однако здесь также выполняется большое ко­личество однотипных расчетов и чертежей в сжатые сроки.

Обеспечить высокое качество выполнения проектных работ в ограниченные сроки без увеличения количества задействованных ра­ботников проектных организаций позволяет использование систем автоматизированного проектирования (САПР). САПР объединяет технические средства (ЭВМ, графопостроители и т.д.), математичес­кое, информационное и программное обеспечение, позволяющее автоматизировать проектирование на всех или отдельных стадиях проектирования объектов.

Применение ЭВМ для решения отдельных проектных задач началось одновременно с их появлением. Однако оно было эпизоди-

453

ческим, количество решаемых задач было ограничено. В настоящее время с помощью ЭВМ решается широкий круг проектных задач:

• выбор оптимальных трассы и конфигурации магистральных трубопроводов;

• оптимизация их параметров;

• оформление технической документации;

- выполнение технико-экономических расчетов. Рассмотрим в качестве примера решение на ЭВМ задачи вы­ бора оптимальной трассы магистрального трубопровода.

Пусть заданы начальная А и конечная В точки магистрально­го трубопровода (рис. 18.1). На первый взгляд наилучшей трассой для него является прямая, проведенная между данными точками, посколь­ку металлозатраты при этом минимальны. Однако может оказаться, что именно на этом направлении сосредоточено большое количество естественных и искусственных препятствий, преодоление которых потребует значительных затрат. Необходимо выбрать такую трассу трубопровода, при которой общие затраты на его строительство бу­дут наименьшими.

Перед поиском оптимальной трассы целесообразно ограни­чить область ее поиска, чтобы уменьшить объем исходной информации. Но при этом область поиска должна быть такой, чтобы в ней обязательно находилась лучшая трасса, а за ее пределами любая трасса была заведомо худшей.

Весь предшествующий опыт строительства трубопроводов показывает, что действительная длина магистрали, как правило, боль­ше длины прямой, соединяющей начальную и конечную точки трассы. Это объясняется тем, что на пути трубопровода встречаются различ­ные препятствия, которые при возможности целесообразно обойти.

Обозначим расстояние между начальным и конечным пунк­тами по геодезической прямой через L₍₎, а длину реальной трассы через L,. Коэффициент пропорциональности между ними К _j = L,/ L₍₎ назы­вается коэффициентом развития трассы. По статистическим данным его величина равна: для равнинной местности К = 1,05; для средне-пересеченной болотистой местности К₎ = 1,03...1,24; для сильнопересеченной местности с большим числом естественных и ис­кусственных препятствий К_; = 1,16...1,4.

Если задан максимальный коэффициент развития трассы К , то ее предельно возможную длину можно найти как L_max= Кpmax • L_Q. Та­ким образом, вводится жесткое ограничение на положение границы области прокладки L. < L_m._ix.

Все возможные трассы, удовлетворяющие этому условию, должны быть заключены внутри кривой, каждая точка которой уда-

Рис.1 8.2. Сетки, используемые при выборе трасс

454

455

лена от начального и конечного пункта трубопровода, на расстояния, дающие в сумме L _х. Такой кривой с точки зрения геометрии являет­ся эллипс с текущими координатами К, L, M, N, О и фокусами в точках А и В, малая ось которого в принятых обозначениях равна

Из теоретически определенной области поиска сразу же ис­ключаются заведомо нецелесообразные зоны: области, находящиеся за начальной и конечной точками трассы, территории городов, по­селков, заповедников, карьеров и т.п. На рис. 18.1 они

заштрихованы. _чрм

Для поиска оптимальной трассы трубопровода на ЭВМ не­обходимо представить все многообразие условий местности в виде цифровой модели. Для этого па карту местности наносится сетка: прямоугольная без диагоналей, прямоугольная с диагоналями или произвольная (рис. 18.2). Точку, в которой сходятся более двух ли­нейных элементов сетки, называют узлом, а линию между двумя смежными узлами - дугой. Чтобы зафиксировать элементы сетки друг относительно друга все дуги и узлы нумеруют (рис. 18.3), после чего определяют координаты узлов сетки на местности. Эта опера­ция позволяет увязать произвольно нанесенную сетку с картой. Далее начинается самая кропотливая работа: вдоль каждой дуги оп­ределяется протяженность участков местности различных категорий Всего по условиям и стоимости строительства выделе­но 79 категорий, например: 1-я - грунт песчаный без леса с низким стоянием грунтовых вод, 12-я - грунт плывунный, 32-я - переход через автомобильные и железные дороги, 35-я - орошаемые земли и т д Пример обработки карты местности показан па рис. 18.4. Вер­хняя цифра обозначает категорию местности, а нижняя -протяженность участка данной категории в километрах. Благода­ря этой операции карта заменяется цифровой моделью местности, которую вводят в компьютер в виде базы данных. Далее ЭВМ про­считывает стоимость прокладки магистрального трубопровода из начальной точки в конечную по всем возможным направлениям и выбирает как наилучший вариант, более других соответствующий выбранному критерию оптимальности (минимальные^затраты па строительство, наименьшие металлозатраты, кратчайшие сроки сооружения трубопровода и т.д.).

456

457

Рис. 18.4. Пример определения длин участков различной категории