Транспорт и хранение сжиженных газов (ОТЭ)

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ФИЛИАЛ ФЕДЕРАЛЬНОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО БЮДЖЕТНОГО
ОБРАЗОВАТЕЛЬНОГО УЧРЕЖДЕНИЯ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО
ОБРАЗОВАНИЯ« РОССИЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ НЕФТИ И
ГАЗА ИМЕНИ И.М.ГУБКИНА» В Г. ОРЕНБУРГЕ
Отделение «Эксплуатации систем трубопроводного транспорта и
автоматизации технологических процессов»
Утверждаю
Проректор РГУ нефти и газа имени
И.М. Губкина
______________С.Г.Горшенин
«_____» _____________2015 г
Рабочая программа дисциплины
«ТРАНСПОРТ И ХРАНЕНИЕ СЖИЖЕННЫХ ГАЗОВ»
Направление подготовки:
21.03.01 – «Нефтегазовое дело»
Профиль подготовки:
Эксплуатация и обслуживание объектов транспорта и хранения нефти, газа и
продуктов переработки
Квалификация выпускника:
Бакалавр
Форма обучения:
Очно-заочная
Заочная
Оренбург 2015
1. Цели освоения дисциплины.
Целью изучения дисциплины «Транспорт и хранение сжиженных газов» является
приобретение теоретических знаний и практических навыков в области проектирования,
сооружения и эксплуатации объектов транспорта и хранения сжиженных газов (СГ). У
студента должен сформироваться база знаний от методов получения до способов и
средств реализации СГ потребителям, необходимая для будущей производственнотехнологической, проектной и научно-исследовательской профессиональной
деятельности.
Изучение дисциплины «Транспорт и хранение сжиженных газов» позволит овладеть
необходимыми знаниями и умениями правильного выбора:
- технологического оборудования для транспортировки, хранения и использования СГ;
- методов и современных средств учета количества СГ;
- технологических решений по приготовлению и использованию газовоздушных смесей для целей газоснабжения;
- приемов оперативного управления технологическими процессами при транспортировке, хранении, распределении и использовании СГ.
2. Место дисциплины в структуре ООП ВПО.
Дисциплина «Транспорт и хранение сжиженных газов» представляет собой дисциплину вариативной части цикла профессиональных дисциплин (Б3) и относится к профилю
Б5 «Эксплуатация и обслуживание объектов транспорта и хранения нефти, газа и
продуктов переработки». Дисциплина базируется на курсах цикла естественнонаучных
дисциплин (Б2), входящих в модули Математика, Физика, Химия нефти и газа, читаемых
в 1-6 семестрах и на материалах дисциплин модуля Гидравлика и нефтегазовая
гидромеханика, Термодинамика и теплопередача, Транспорт и хранение нефти и газа.
Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения
дисциплины (модуля).
В процессе освоения данной дисциплины студент формирует и демонстрирует
следующие общекультурные и общепрофессиональные компетенции при освоении ООП
ВПО, реализующей ФГОС ВПО:
 Обобщать, анализировать, воспринимать информацию, ставить цели и выбирать
пути ее достижения (ОК-1);
 Быть готовым к кооперации с коллегами, работе в коллективе (ОК-4);
 Понимать и анализировать энерготехнологические проблемы и процессы, быть
активным субъектом экономической деятельности (ОК-6,15);
 Самостоятельно приобретать новые знания, используя современные
образовательные и информационные технологии (ПК-1);
 Использовать основные законы естественнонаучных дисциплин в
профессиональной деятельности, применять методы математического анализа и
моделирования, теоретического и экспериментального исследования (ПК-2);
 Владеть основными методами, способами и средствами получения, хранения,
переработки информации, работать с компьютером как средством управления
информацией (ПК-4);
3.
 Применять креативный подход в практической деятельности, сочетать теорию и
практику (ПК-6);
 Оценивать риски и определять меры по обеспечению безопасности
технологических процессов при проектировании и строительстве трубопроводных систем
(ПК-9);
 Применять в практической деятельности принципы рационального использования
природных ресурсов и защиты окружающей среды (ПК-10);
 Планировать и проводить необходимые эксперименты, обрабатывать, в т.ч. с
использованием прикладных программных продуктов, интерпретировать результаты и
делать выводы (ПК-18);
 Использовать физико-математический аппарат для решения расчетноаналитических задач, возникать в ходе профессиональной деятельности (ПК-19);
 Выбирать и применять при проектировании и строительстве трубопроводных
систем (ПК-19);
 Осуществлять сбор данных для выполнения расчетных работ по проектированию
трубопроводов (ПК-21).
В результате освоения дисциплины обучающийся должен демонстрировать следующие
результаты образования:
Студент должен знать:
 Нормативно-техническую документацию и правила эксплуатации технологических
объектов для транспортировки, хранения, распределения и использования СГ (ПК-4, ПК11, ПК-17);
 Способы перемещения СГ (ПК-6, ПК-17, ПК-18);
 Технологическое оборудование для транспортировки, хранения, распределения и
использования СГ (ПК-8, ПК-11);
 Технологические схемы и технико-экономические показатели изотермических
(низкотемпературных) хранилищ, преимущества изотермического хранения СГ (ОК-15,
ПК-1, ПК-2, ПК-13, ПК-17);
 Конструкции стальных, железобетонных и ледопородных резервуаров для
изотермического (низкотемпературного) хранения СГ (ПК-1, ПК-2, ПК-6);
 Технологические схемы трубопроводов для транспортировки СГ (ПК-1, ПК-2, ПК4, ПК-6, ПК-7, ПК-17, ПК-18);
 Особенности водного транспорта СГ и технологическое оборудование терминалов
для слива и налива СГ в суда-газовозы (ПК-7, ПК-8, ПК-17);
 Технологические схемы, оборудование и компоновку ГНС и АГЗС (ПК-8, ПК-17);
 Устройство железобетонных и автомобильных цистерн, контейнер-цистерн,
баллонов для СГ, технологию слива и налива и наполнения баллонов (ПК-6, ПК-17, ПК18, ПК-20);
 Правила техники безопасности при эксплуатации баллонов (ПК-1, ПК-7, ПК-17);
 Способы регазификации СГ и ресурсосберегающую технологию снабжения
потребителей газовоздушными смесями (ПК-1, ПК-10, ПК-20);
Студент должен уметь:
 Производить расчет резервуаров для хранения СГ на прочность (ПК-2, ПК-19);
 Производить расчет емкостей судов-газовозов для транспортировки СГ на
прочность (ПК-2, ПК-19);
 Производить технологический расчет трубопроводов для транспортировки СГ (ПК2, ПК-18, ПК-19);
 Проектировать ГНС и АГЗС для СГ (ОК-4, ОК-6, ПК-20, ПК-22, ПК-23);
 Производить расчет процесса регазификации (испарения) СГ (ПК-7, ПК-19, ПК20);
 Производить технологический расчет изотермического хранилища СГ (ПК-19, ПК20);
 Производить расчет технико-экономических показателей изотермических
хранилищ (ПК-13);
 Соблюдать технику безопасности при работе с СГ (ПК-9);
 Управлять технологическими процессами на объектах для транспортировки,
хранения, распределения и использования СГ (ПК-7, ПК-8);
 Анализировать современное состояние и тенденции развития технологии
трубопроводного транспорта газа в охлажденном и сжиженном состояниях (ПК-17, ПК18);
Студент должен владеть:
 Навыками работы с основными российскими и зарубежными приборами для
измерений параметров СГ (ОК-21, ПК-17);
 Методами расчета физических свойств жидкой и паровой фазы
многокомпонентных смесей СГ (ПК-19, ПК-20);
 Методикой расчеты технологических потерь СГ при транспортировке, хранении,
распределений и использовании СГ (ПК-18, ПК-19, ПК-20);
 Способами вывода технологического оборудования для транспортировки,
хранения, распределения и использования СГ из нештатных ситуаций (ОК-1, ОК-6, ОК15, ПК-7, ПК-9).
4. Структура и содержание дисциплины.
4.1. Структура и содержание дисциплины.
Общая трудоемкость дисциплины составляет 4 зачетных единицы, 144 часа (из них
аудиторных 68 часа)
(Очно-заочное)
1
2
Развитие и перспективы
применения сжиженных
углеводородных газов.
Физико-химические
свойства жидких и
газообразных
углеводородов.
Транспорт сжиженных
углеводородных газов.
8
3
Хранение сжиженных
углеводородных газов.
8
4
Использование
сжиженных
углеводородных газов.
8
5
Обеспечение
промышленной
безопасности при
проектировании и
эксплуатации объектов
сжиженных
углеводородных газов.
Итого
8
6
-
-
Виды учебной
работы, включая
самостоятельную
работу студентов и
трудоемкость (в
часах)
ЛК ЛР ПЗ СР
2
4
2 ОК-15,
ОК-21,
ОК-6,
ПК-4,
ПК-11,
ПК-17,
Коды
компетенций
Неделя
семестра
8
Согласно расписанию
Разделы дисциплины
Семестр
№
5
-
10
20
4
-
5
20
3
17
5
14
3
-
10
20
17
17
34
76
ОК-1,
ОК-4,
ПК-1,
ПК-7,
ПК-8,
ПК-9,
ПК-10,
ПК-19,
ПК-21,
ПК-24,
ПК-18,
ПК-1,
ПК-2,
ПК-13,
ПК-17,
ОК-15
ОК-1,
ОК-6,
ОК-15,
ПК-1,
ПК-6,
ПК-8,
ПК-17,
ПК-7,
ПК-20,
ПК-19
ОК-1,
ОК-4,
ПК-9,
ПК-10,
ПК-18,
ПК-19,
ПК-20
Формы текущего
контроля успеваемости
(по неделям семестра).
Форма промежуточной
аттестации (по
семестрам)
Опрос по контрольным
вопросам;
Защита Практических
работ.
Опрос по контрольным
вопросам;
Защита Практических
работ.
Опрос по контрольным
вопросам;
Защита Практических
работ.
Опрос по контрольным
вопросам;
Защита Практических
работ.
Опрос по контрольным
вопросам;
Защита Лабораторных
работ;
Защита Практических
работ. Защита
самостоятельных работ
Зачет
4.2. Структура и содержание дисциплины.
Общая трудоемкость дисциплины составляет 4 зачетных единицы, 144 часа (из них
аудиторных 16 часов)
1
2
Развитие и перспективы
применения сжиженных
углеводородных газов.
Физико-химические
свойства жидких и
газообразных
углеводородов.
Транспорт сжиженных
углеводородных газов.
9
3
Хранение сжиженных
углеводородных газов.
9
4
Использование сжиженных
углеводородных газов.
9
5
Обеспечение
промышленной
безопасности при
проектировании и
эксплуатации объектов
сжиженных
углеводородных газов.
Итого
9
6
Неделя
семестра
9
-
Согласно расписанию
Разделы дисциплины
Семестр
№
-
Виды учебной работы,
включая
самостоятельную
работу студентов и
трудоемкость (в часах)
ЛК ЛР ПЗ
СР
0.5
25
2
-
2
24
2
-
2
25
0.5
4
2
26
1
-
-
28
6
4
6
128
Коды
компетенций
(Заочное)
ОК-15,
ОК-21,
ОК-6,
ПК-4,
ПК-11,
ПК-17,
ОК-1,
ОК-4,
ПК-1,
ПК-7,
ПК-8,
ПК-9,
ПК-10,
ПК-19,
ПК-21,
ПК-24,
ПК-18,
ПК-1,
ПК-2,
ПК-13,
ПК-17,
ОК-15
ОК-1,
ОК-6,
ОК-15,
ПК-1,
ПК-6,
ПК-8,
ПК-17,
ПК-7,
ПК-20,
ПК-19
ОК-1,
ОК-4,
ПК-9,
ПК-10,
ПК-18,
ПК-19,
ПК-20
Формы текущего
контроля успеваемости
(по неделям семестра).
Форма промежуточной
аттестации (по
семестрам)
Опрос по контрольным
вопросам;
Защита Практических
работ.
Опрос по контрольным
вопросам;
Защита Практических
работ.
Опрос по контрольным
вопросам;
Защита Практических
работ.
Опрос по контрольным
вопросам;
Защита Практических
работ.
Опрос по контрольным
вопросам;
Защита Лабораторных
работ;
Защита Практических
работ. Защита
самостоятельных работ
Зачет
4.3. Содержание разделов дисциплины.
Раздел 1. Развитие и перспективы применения сжиженных углеводородных газов.
Физико-химические свойства жидких и газообразных углеводородов.
Развитие газовой промышленности и индустрии углеводородных газов России.
Развитие производства и потребления сжиженного природного газа. Физико-химические
свойства сжиженных углеводородных газов.
Раздел 2. Транспорт сжиженных углеводородных газов.
 Перевозка сжиженных углеводородных газов по железной дороге (в специальных
вагонах-цистернах, в крытых вагонах, в специальных цистернах для сжиженного
природного газа).
 Перевозка автотранспортом.
 Перевозка СУГ (сжиженных углеводородных газов) по морю.
 Перевозка СУГ речным транспортом.
 Перевозка СУГ авиатранспортом.
 Транспорт СУГ по трубопроводам (нефтяной газ, природный газ).
 Перевозка и хранение СУГ в контейнерах-цистернах.
Раздел 3. Хранение сжиженных углеводородных газов.
 Хранение СУГ в стальных резервуарах под давлением.
 Низкотемпературное хранение СУГ в наземных стальных и железобетонных
резервуарах.
 Подземные хранилища шахтного типа.
 Подземные хранилища в отложениях каменной соли.
 Подземные хранилища СУГ в высоко мерзлых грунтах.
 Техническая и экономическая оценка существующих способов хранения СУГ.
Раздел 4. Использование сжиженных углеводородных газов.
 Использование в качестве сырья для химической промышленности.
 Использование в качестве моторного топлива.
 Использование СУГ в качестве топлива в коммунально-бытовой
промышленности.
Раздел 5. Обеспечение промышленной безопасности при проектировании и эксплуатации
объектов сжиженных углеводородных газов.
 Анализ аварий на объектах использования СУГ.
 Обеспечение безопасности при транспортировке СУГ.
 Обеспечение безопасности при хранении СУГ.
 Предотвращение аварий при разгерметизации оборудования с УГ











4.4. Основные темы лабораторных занятий.
(ПК-18, ПК-19, ПК-20, ОК-21, ПК-17)
Определение технологических потерь СГ при хранении;
Определение технологических потерь СГ при транспортировке;
Определение опытных параметров СГ (взрывоопасная концентрация,
воспламенение и т. п.) с помощью измерительных приборов;
Определение технологических потерь при эксплуатации АГЗС;
Определение технологических потерь СУГ при проведении внутреннего осмотра
резервуаров базы хранения и технического обслуживания и ремонт насосов и
компрессоров на ГНП.
4.5. Темы практических занятий (семинаров).
(ПК-2, ПК-19, ПК-20, ПК-7)
Расчет резервуаров для хранения СГ на прочность;
Расчет технологических трубопроводов для транспортировки СГ;
Расчет процесса регазификации (испарения) СГ;
Разработка мероприятий по безопасности на АГЗС, ГНС, на основе опасных
факторов эксплуатации.
Расчет вместимости базы хранения СУГ и генплан размещения емкостей хранения.
Разработка схемы газоснабжения населенных пунктов с применением сжиженных
углеводородных газов.
5. Образовательные технологии.
Реализация программы по дисциплине «Технологические процессы транспорта нефти
и газа» основана на проведении интерактивный и активных форм проведения лекций и
практических занятий, а так же выполнения самостоятельных работ по специальным
темам проектирования, строительства и эксплуатации трубопроводных систем. При этом
используются ГОСы, руководящие документы и программные продукты ОАО «Газпром»
и отраслевых проектных институтов.
Аудиторные занятия проводятся с использованием ПК и компьютерного проектора.
Самостоятельная работа студентов предусматривает работу под руководством
преподавателя (консультации и помощь в выполнении проектных и самостоятельных
работ).
6. Оценочные средства для текущего контроля успеваемости, промежуточной
аттестации по итогам освоения дисциплины и учебно-методическое обеспечение
самостоятельной работы студентов.
Текущий контроль успеваемости по дисциплине производится по результатам освоения
тематики практических (семинарских) и лабораторных работ, выполнения и защитой
самостоятельных работ.
Итоговая аттестация – зачет.
6.1.Примерные контрольные вопросы для проведения текущего контроля
по разделам дисциплины.
(ОК-1, ОК-4, ОК-6, ОК-9, ПК-1, ПК-3, ПК-5, ПК-6, ПК-8, ПК-9, ПК-11,
ПК-12, ПК-14, ПК-22, ПК-24)
Раздел № 1.
1. Что такое сжиженный нефтяной газ?
2. Что такое сжиженный природный газ?
3. Перспективы сжижения природного газа.
4. Свойства сжиженного природного газа.
5. Основные направления транспорта сжиженных углеводородных газов (СУГ).
Раздел № 2.
1. Перевозка СУГ автотранспортом.
2. Перевозка СУГ по морю.
3. Транспорт СУГ по трубопроводам.
4. Технологические особенности транспорта СУГ по трубопроводам.
5. Контейнеры-цистерны для перевозки СУГ.
Раздел № 3.
1. Оборудование для хранения СУГ под давлением.
2. Низкотемпературное хранение СУГ.
3. Хранение СУГ в отложениях каменной соли.
4. Шахтное хранилище СУГ.
5. Хранение СУГ в вечномерзлых грунтах.
Раздел № 4.
1. Использование СУГ для отопления жилых и производственных объектов.
2. Использование СУГ в качестве моторного топлива.
3. СУГ как химическое сырье для получения различных удобрений.
4. Оборудование для использования СУГ в народном хозяйстве.
5. Переоборудование автотранспорта для использования СУГ в качестве моторного
топлива.
Раздел № 5.
1. Причины аварий на объектах использования СУГ.
2. Обеспечение безопасности при использовании СУГ в качестве моторного топлива.
3. Безопасность при хранении СУГ.
4. Способы предотвращения аварий при розливе (утечках) СУГ.
5. Технические мероприятия для снижения аварийности при использовании СУГ.
6.2.Примерные темы самостоятельных работ.
(ОК-1, ОК-4, ОК-6, ОК-9, ПК-1, ПК-3, ПК-5, ПК-6, ПК-8, ПК-9, ПК-11,
ПК-12, ПК-14, ПК-22, ПК-24)
1. Использование СУГ в качестве моторного топлива.
СУГ для газификации сельских населенных пунктов.
Передовые технологии в области производства и распределения СУГ.
Автономное газоснабжение населенных пунктов и промышленных объектов.
Техника оборудования для транспортировки и хранения СУГ.
Коммерческая утилизация факельных попутных газов нефтяных и газовых
месторождений.
7. Трубопроводный транспорт сжиженного этана. Особенности технологии
транспорта.
8. Трубопроводный транспорт пропан - бутановых фракций(ПБФ) по магистральному
трубопроводу.
9. Опыт перевода автомобильного транспорта на использование СУГ в качестве
топлива.
10. Подземные хранилища СУГ. Особенности создания и опыт эксплуатации.
11. Автозаправочные комплексы СУГ.
12. Мини-завод по производству сжиженного природного газа на базе современного
комплекса АГНК-ГРС.
13. Применение сжиженного природного газа (СПГ).
14. Технологии и оборудование получение СПГ.
15. Попутный нефтяной газ – как источник получения электрической энергии на
нефтяных промыслах.
16. Автотранспортные топливные системы для использования СПГ в качестве
моторного топлива.
17. Способы хранения СПГ в арктических широтах.
18. Технологии и оборудование для хранения и транспортировки жидкого гелия.
19. Пути регазификации этана для подачи его на переработку.
20. Катерное - транспортное оборудование для СПГ и СУГ.
2.
3.
4.
5.
6.
6.3.Примерные вопросы для подготовки к промежуточной аттестации
(зачет).
(ОК-1, ОК-4, ОК-6, ПК-1, ПК-3, ПК-6, ПК-8, ПК-11, ПК-12,
ПК-14, ПК-22, ПК-24)
1. Термин «Сжиженные углеводородные газы».
2. Ресурс и источники получения СУГ.
3. Общие свойства углеводородных газов.
4. Развитие газовой промышленности и индустрии СУГ в России.
5. Развитие производства и потребления сжиженных нефтяных газов (СНГ).
6. Развитие производства и потребления СПГ.
7. Физико-химические свойства СУГ.
8. Физико-химические свойства синтетических жидких топлив.
9. Технологии производства СНГ.
10. Технологии производства СПГ.
11. Производство жидких углеводородов путем утилизации низкопарных и
факельных попутных газов нефтяных и газовых месторождений.
12. Перевозка в специальных вагонах цистернах.
13. Перевозка сжиженного пропана-бутана в крытых вагонах.
14. Перевозка СПГ в железнодорожных вагонах - цистернах.
15. Перевозка автостопом сжиженного пропана-бутана в баллонах и «скользящих»
резервуаров.
16. Перевозка СНГ в автоцистернах.
17. Перевозка СПГ в автоцистернах.
18. Перевозка СНГ танкерами.
19. Перевозка СПГ танкерами.
20. Перевозка СУГ речным транспортом.
21. Перевозка СНГ авиатранспортом.
22. Транспортировка СНГ по трубопроводам.
23. Транспортировка СПГ по трубопроводам.
24. Контейнер - цистерна для СНГ.
25. Перевозка СПГ в контейнерах-цистернах.
26. Логистика транспорта и хранения сжиженных газов в контейнерах –
цистернах.
27. Хранение СНГ в стальных резервуарах под давлением.
28. Низкотемпературное хранение СУГ в наземных стальных и железобетонных
резервуарах.
29. Подземные хранилища шахтного типа.
30. Подземные хранилища в отложениях каменной соли.
31. Подземные хранилища СУГ в вечномерзлых грунтах.
32. Подземные низкотемпературные резервуары в искусственно замороженных
породах.
33. Техническая и экономическая оценка существующих способов хранения СУГ.
34. Использование в качестве сырья для химической промышленности.
35. Использование СНГ в качестве моторного топлива.
36. Использование СПГ в качестве моторного топлива.
37. Технико-экономическая и экологическая оценки использования
углеводородных газов в качестве моторного топлива.
38. Использование в качестве топлива в коммунально-бытовом секторе и
промышленности сжиженного пропана-бутана.
39. Использование СПГ для автономного газоснабжения.
40. Анализ аварий, происходящих при эксплуатации объектов СУГ.
41. Обеспечение безопасности при транспортировке СУГ.
42. Обеспечение безопасности при хранении СУГ.
43. Предотвращение аварий при разгерметизации оборудования и выбросах
сжиженных газов.
7. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины.
Учебный процесс ведется с использованием имеющихся программных продуктов по
тематике дисциплины на выбор студентов.
Основная.
1. Речевский Б. С. Сжиженные углеводородные газы – м: издательство «Нефть и газ»
2009 г. – 640 с.
Дополнительная.
1. Справочник. Технология переработки природного газа и конденсата – М: «Недра»
2008 г. - 517 с.
2. Подземные хранилища наза, нефти и продуктов их переработки. СНИП 34-02-99.
ГостратРоссии. М. 2003 г. - 10 с.



Программное обеспечение и интернет разделы:
http://www.oil-imdustry.ru – журнал «Нефтегазовое хозяйство».
http://www.ogt.ru – журнал «Нефтегазовые технологии».
http://www.gasoilpress.ru – журнал «Газовая промышленность».
8. Материально-техническое обеспечение дисциплины.
Занятия проводятся в специализированной лекционной аудитории, оборудованной
видеопроекционным оборудованием для презентаций, средствами звуковоспроизведения
и экраном.
Программа разработана в соответствии с ФГОС ВПО с учетом рекомендаций и примеров
ООП ВПО по направлению 21.03.01 – «Нефтегазовое дело» и профилю подготовки:
«ЭКСПЛУАТАЦИЯ И ОБСЛУЖИВАНИЕ ОБЪЕКТОВ ТРАНСПОРТА И ХРАНЕНИЯ
НЕФТИ, ГАЗА И ПРОДУКТОВ ПЕРЕРАБОТКИ»
Автор: _______________________________________А. И. Резвых
Зав. отделением ЭСТТ и АТП_________________________ Р. Г. Мухтаров
Программа рассмотрена и одобрена на заседании учебно-методической комиссии
Ученого совета филиала
протокол № ___ от «___»_____________201__ г.
Председатель учебно-методической
комиссии филиала _______________________________
В.В. Герасименко