Σχεδιασμός υπόγειου συγκροτήματος αποθήκευσης πετρελαίου στην περιοχή της Αλεξανδρούπολης

Abstract

Η παρούσα εργασία εξετάζει τη δυνατότητα δημιουργίας ενός υπόγειου συγκροτήματος αποθήκευσης υδρογονανθράκων στον τερματικό σταθμό του επικείμενου αγωγού μεταφοράς πετρελαίου Μπουργκάς- Αλεξανδρούπολη. Στόχος της εργασίας είναι η ανάδειξη της μεθόδου υπόγειας αποθήκευσης ως τεχνικά αρτιότερης και οικονομικά συμφέρουσας έναντι των υπέργειων μεταλλικών δεξαμενών αποθήκευσης. Για τον σκοπό αυτό, πραγματοποιήθηκε ο αναλυτικός σχεδιασμός του υπόγειου συγκροτήματος και υπολογίστηκαν τα βασικά χαρακτηριστικά της λύσης, παράλληλα με την εκτίμηση του συνολικού κόστους. Αρχικά, περιγράφεται με βάση τις διακρατικές συμφωνίες μεταξύ Ελλάδας, Βουλγαρίας και Ρωσίας το χρονοδιάγραμμα της εξέλιξης της κατασκευής του αγωγού Μπουργκάς- Αλεξανδρούπολη. Το έργο έχει προγραμματιστεί να ξεκινήσει τον Οκτώβριο 2009. Ο αγωγός, μήκους 280 χλμ, θα μεταφέρει 700.000 βαρέλια ανά ημέρα του ρωσικού πετρελαίου από την Μαύρη Θάλασσα στη Βουλγαρία, στην Αλεξανδρούπολη και στο Αιγαίο. Στη συνέχεια, γίνεται αναφορά στην ιστορία της κατασκευής υπόγειων δεξαμενών αποθήκευσης καθώς και αναλυτική μνεία στις υπάρχουσες εγκαταστάσεις σε διάφορες χώρες, όπως η Σουηδία και η Νορβηγία, οι οποίες είναι από τις πρώτες χώρες που εφάρμοσαν τη μέθοδο. Η υπόγεια αποθήκευση πετρελαίου είναι σήμερα η πιο διαδεδομένη μέθοδος για τη διατήρηση στρατηγικών αποθεμάτων, γι’ αυτό και πολλές χώρες ακολουθούν το παράδειγμα των Σκανδιναβικών χωρών. Στην Ελλάδα έχουν γίνει μελέτες και προτάσεις χωρίς καμία να έχει υλοποιηθεί μέχρι σήμερα. Εξετάζονται, λοιπόν, οι διάφορες μέθοδοι και τρόποι αποθήκευσης, καθώς και τα πλεονεκτήματα και τα μειονεκτήματα που αυτές συγκεντρώνουν. Περιγράφεται η βασική αρχή λειτουργίας της υπόγειας αποθήκευσης και αναλύονται τα σημεία στα οποία πρέπει να δοθεί ιδιαίτερη προσοχή στο σχεδιασμό. Τέλος, περιγράφεται η μέθοδος εκσκαφής και υποστήριξης. Η τοποθεσία που επιλέχθηκε για την κατασκευή του υπόγειου συγκροτήματος είναι το ακρωτήρι του Πύργου στην περιοχή των Πετρωτών. Η συγκεκριμένη θέση παρουσιάζει αρκετά πλεονεκτήματα όπως η ομοιογένεια των γεωλογικών σχηματισμών, η παρουσία μόνιμου υπόγειου υδροφορέα και το γεγονός ότι είναι παράκτια. Το υπόβαθρο της περιοχής δομείται από νουμμουλιτικό ασβεστόλιθο, πέτρωμα που αρχικά ευνοεί την κατασκευή ενός τέτοιου έργου. Το υπόγειο συγκρότημα που προτείνεται, αποτελείται από πέντε μεγάλους υπόγειους θαλάμους συνολικής δυναμικότητας 914.400 m3 καλύπτοντας έτσι την απαίτηση σε αποθηκευτικό χώρο για το πετρέλαιο που θα μεταφέρεται από τον αγωγό. Για το σχεδιασμό του γίνεται η επιλογή του τύπου των δεξαμενών, του σχήματος, των διαστάσεων, της χωρητικότητας, της χωροταξικής διευθέτησης τους (βάθος, διεύθυνση, απόσταση μεταξύ τους), ενώ σχεδιάζονται και διαστασιολογούνται τα προσπελαστικά και βοηθητικά έργα που απαιτούνται για τη λειτουργία του. Επιπλέον προτείνεται η μέθοδος όρυξης και υποστήριξης των υπόγειων εκσκαφών και παρατίθενται στοιχεία για τον τρόπο λειτουργίας του συγκροτήματος. Τέλος, γίνεται η ανάλυση ευστάθειας των θαλάμων με το πρόγραμμα phase2 και η αναλυτική εκτίμηση του κόστους και του χρόνου κατασκευής του συγκροτήματος και επιχειρείται η συγκριτική αντιπαραβολή του με το κόστος που απαιτείται για την κατασκευή επιφανειακού συγκροτήματος αποθήκευσης, αντίστοιχης δυναμικότητας.

This paper examines the possibility of creating an underground hydrocarbon storage complex at the terminal of an impending oil pipeline Burgas-Alexandroupolis. The objective of this work is to upgrade the underground storage method as technically complete and cost-efficient to overhead steel storage tanks. For this purpose a detailed plan of the underground complex took place and the main characteristics of the solution were calculated along with the estimation of total cost. At first, the timing of the development of the construction of the Burgas-Alexandroupolis pipeline is described on the basis of intergovernmental agreements between Greece, Bulgaria and Russia. The pipeline, 280 km long, will carry 700,000 barrels per day of Russian oil from the Black Sea in Bulgaria to Alexandroupolis and in the Aegean. Furthermore there is a reference to the history of the construction of underground storage tanks as well as a detailed reference to existing facilities in different countries such as Sweden and Norway, which are among the first countries to have implemented this method. Underground storage of oil is currently the most widely used method to maintain strategic reserves, which is why many countries follow the example of Scandinavian countries. In Greece, studies and proposals have been conducted but none of which have been implemented so far. Thus various various methods and ways of storage are examined as well as the advantages and disadvantages they receive. The basic principle of the operation of underground storage is described and the points needed to pay particular attention during the planning are analysed. Finally, the method and support of excavation.are also described. The site chosen for the construction of the underground complex is the cape of Pyrgos near the region of Petrota. This position has many advantages, such as homogeneity of the geological formations, the presence of a permanent underground aquifer and that it is offshore. The background of the area is built by noummoulitic limestone, a rock that initially favors the construction of such a project. The underground complex proposed, consists of five large underground chambers with total capacity of 914.400 m3, thus covering the requirement to store the oil transported by pipeline. For its planning the type of tanks, their shape, their dimensions, their capacity and their spatial resolution are selected (depth, direction, and distance between them), while the accessed and additional work needed for their operation are designed. Moreover, the oryx method and the support of underground excavations are proposed while data on the operation of the complex are provided. Finally, the stability analysis of chambers is made with the program phase2 as well as the detailed estimation of cost and time of construction of the complex and a comparative study is attempted with the cost required for the construction of surface storage complex of the same capacity.