sbornik_FTT_2015_1__1

130

ланса напоров, найти из него подачу насоса, а затем по формуле (1) вычислить расчетные диаметры участков.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1.Шишкин Г.В. Справочник по проектированию нефтебаз.- М.: Недра, 1978.- 216 с.

2.Типовые расчеты при проектировании и эксплуатации нефтебаз и нефтепродуктопроводов / П.И.Тугунов, В.Ф.Новоселов, А.А.Коршак и др.- Уфа: ДизайнПолиграфСервис, 2002.- 658 с.

УДК621.6

ИННОВАЦИОННЫЙ СПОСОБ ТРАНСПОРТИРОВАНИЯ ТЯЖЕЛОЙ И ВЫСОКОВЯЗКОЙ НЕФТИ

А.В. Крюков, Э.Р. Гилязетдинов, В.И. Климко, Горный университет, г. Санкт-Петербург

Тяжелые нефти в нынешних условиях уменьшения запасов традиционных энергетических ресурсов приобретают все большее значение в мировой экономике. Мировые ресурсы тяжелых и битуминозных нефтей значительно превышают запасы легких нефтей и оцениваются в количестве 750 млрд. тонн. Наиболее крупными запасами располагают Канада (386 млрд. тонн, из которых 25 млрд. тонн извлекаемые) и Венесуэла (335 млрд тонн, из них 70 млрд тонн извлекаемые), значительные запасы также имеют Мексика, США, Россия, Кувейт и Китай. Российские запасы тяжелой высоковязкой нефти и природных битумов оцениваются в 6-7 млрд т, 71,4% от общего объема залежей находятся в Волго-Уральском и Западно-Сибирском нефтегазоносных регионах. При этом в Приволжском и Уральском регионах содержится 60,4% от общероссийских запасов тяжелых и 70,8% вязких нефтей и битумов. Месторождения тяжелой нефти и битумов найдены в Татарии, Удмуртии, Башкирии, Самарской

иПермской областях [1].

Всвязи с ростом потребности в нефти и нефтепродуктах, постепенным истощением ранее разведанных нефтяных месторождений, Высоковязкие тя-

131

желые нефти становятся востребованными в экономике РФ. И сразу же встает вопрос о том, каким образом транспортировать эту нефть, ведь для перекачки как легкой, так и тяжелой нефти используется одна система трубопроводов, что приводит к ухудшению качества всей перекачиваемой нефти.

Таким образом, в связи с технологическим прогрессом и увеличением доли тяжелых нефтей в промышленности РФ и других стран актуальным является вопрос о совершенствовании существующих методов их транспортирования, а также о развитии инновационных идей в данной сфере. В качестве одной из них можно предложить метод, заключающийся в транспортировке тяжелой нефти в замороженной виде по нефтепроводу с легкой нефтью в жидком состоянии.

Высоковязкая, тяжелая нефть в форме замороженных тел погружается в нефтепровод с легкой нефтью, уменьшение плотности продукта при замерзании позволяет длительное время свободно оставаться на плаву в менее плотной легкой нефти, что позволяет покрывать значительные расстояния перекачки.

Целью проводимых исследований является выявление оптимальных размеров и форм этих замороженных включений и расчет длины участка перекачки, при которой нефть может перекачиваться в замороженном виде до полного растворения. Закономерности изменения плотности, вязкости, температуры получаемой смеси под действием термодинамических процессов в зависимости от времени и расстояния позволяют сказать, что данный метод транспортировки тяжелых нефтей имеет право на дальнейшее практическое исследование и применение.

Предлагаемая методика требует более подробных и глубоких исследований, которые позволят с необходимой долей вероятности определить изменение параметров и режимов перекачки, видов структуры и способов заморозки и, главное, экономическую целесообразность этого метода.

134

нагрузки от внутреннего давления газа на трубопроводах высокого давления и динамической нагрузки от высокоскоростного потока газа на трубопроводах низкого давления.

В ходе проведения капитального ремонта ГРС ООО «Газпром трансгаз Ухта» была заменена технологическая трубопроводная обвязка, из которой были отобраны фрагменты для изучения особенностей изменения свойств металла труб, следующих участков:

-трубопровод высокого давления (2,8 МПа), представляет собой отрезок трубопровода на входе в пылеуловитель (фрагмент № 10);

-трубопровод низкого давления (1,2 МПа), представляет собой отрезок коллектора с подводящими шлейфами на выходе из зала редуцирования (фрагмент № 2).

Цель механических испытаний - оценка влияния условий механического нагружения при эксплуатации технологических трубопроводов ГРС на изменение свойств металла труб. На трубопроводе высокого давления давление выше, но режим его воздействия квазистатический, на трубопроводе низкого давления давление ниже, но добавляется воздействие высокоскоростного потока газа после редуцирующего клапана-регулятора.

Из отобранных фрагментов металла труб были изготовлены образцы для проведения механических испытаний по ГОСТ 1497-84 [1]. Сравнение результатов выполнено с данными технических условий на трубы [2].

Результаты механических испытаний приведены в таблице 1.

Таблица 1 - Механические свойства металла трубопроводов высокого и низкого давления ГРС

Вывод При меньшем статическом давлении, но сопровождающемся дополни-

тельной нагрузкой в виде высокоскоростного потока газа, наблюдается некоторое уменьшение условного предела текучести, а также снижение предела прочности, в сравнении с условиями отсутствия динамической нагрузки.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 1. ГОСТ 1497-84. Металлы. Методы испытаний на растяжение. - Введ.

16.07.84. - М.: ФГУП «Стандартинформ», 2005. - 22 с.

2. ГОСТ 8731-74. Трубы стальные бесшовные горячедеформированные. Технические требования. - Введ. 01.01.76. - М.: Изд - во стандартов, 1997. - 10 с.

УДК 004.492.2

ПРИВЯЗКА ГЕОГРАФИЧЕСКИХ КООРДИНАТ ПОДВИЖНОГО ОБЪЕКТА К УЧАСТКУ ЛИНЕЙНОЙ ЧАСТИ МАГИСТРАЛЬНОГО НЕФТЕПРОВОДА

И.А. Кукало, ТУСУР, г. Томск

Транспортировку более 92% добываемой в России нефти обеспечивает государственная трубопроводная компания ОАО «АК «Транснефть», которая располагает крупнейшей в мире системой магистральных нефтепроводов длиною свыше 70 тыс. км. Большая протяженность магистральных нефтепроводов делает актуальной проблему позиционирования персонала и подвижной техники на линейной части магистрального нефтепровода (ЛЧ МН) при проведе-

136

нии ремонтных, проверочных, аварийных и других видов мероприятий. Целью данной работы является разработка способа привязки географической координаты подвижного объекта к ЛЧ МН на основе данных о дискретном наборе

географических координат километровых участков ЛЧ МН.

Для достижения поставленной цели была решена задача преобразования координат из географической (сферической) системы координат в линейную систему координат ЛЧ МН. Разработанный способ позволяет для некоторого объекта O = (Olat, Olng), где Olat - широта объекта, Olng - долгота объекта, найти

та, xlng - долгота. Учитывая характеристики ЛЧ МН, линия х может быть вырожденной и не может содержать пересечений. Т. о. в результате преобразования координат была выполнена операция O ^ xO, где xO е X, где отрезок

Ox„ = min (Ox), x е X.

Процесс решения поставленной задачи был разделен на два этапа

1.поиск вершины ломаной линии x.1™1, расстояние от которой до объ-

екта O минимально, т.е. Oxгтт ^ min(Oxt), x, е X ;

2.поиск на прилегающих звеньях ломаной линии точки xO, расстоя-

ние от которой до объекта O минимально, т.е.

OXO ^ min (Ox ), x е [x,"?, x.min ]v [x^, x ^ ].

Для решения первой части поставленной задачи, было введено понятие функции ортодромии между объектом и вершиной ломаной линии X :

f (x, ) = Oxi = rAo,

где r - радиус земли, Ao- угловая длина ортодромии (в радианах).

Угловую длину ортодромии можно рассчитать с помощью теоремы косинусов из сферической геометрии, формулы гаверсинуса или формулы Висента.

137

Рассчитаем значение функции f {x.), для всех x. е X. Очевидно, что

функция f {x.) является непрерывной и унимодальной функцией. Тогда задача

поиска x™n сводится к решению задачи одномерной оптимизации функции

f {x.). Поскольку значение функции не представлено аналитически для поиска x™n воспользуемся эвристическими методами прямого поиска.

Решение второй части поставленной задачи предполагает построение отрезков минимальной длины 0x0, Ox2O от объекта O к дугам большого круга, образованными отрезками fx™1", x " ] и [x™m, x™" ].

Тогда OxO = min{OxO;Ox20;0xmm ), для OxlO е [x™,xmm], Ox2O е [xmin,x™]. Для расчета 0xl0 и 0x20 была использована формула расчета бокового

отклонения от линии заданного пути (XTE) [1] и формула дистанции по расстоянию трека (along track distance, ATD) [1].

В результате авторами разработан способ привязки географической координаты подвижного объекта к ЛЧ МН на основе данных о дискретном наборе координат километровых участков ЛЧ МН. В дальнейшем планируется реализация указанного алгоритма в виде приложения для мобильных устройств, оснащенных модулями GPS/ГЛОНАСС, а также анализ погрешности алгоритма при позиционировании подвижных объектов на ЛЧ МН.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Aviation Formulary V1.46 [Электронный ресурс]. URL: http://wilHams.best.vwh.net/avform.htm#XTE (дата обращения: 28.01.2015).

УДК 621.3.026.5

СПОСОБЫ МОДЕРНИЗАЦИИ УСТРОЙСТВА ДЛЯ ПЕРЕКРЫТИЯ ПАТРУБКОВ ПРИ ЛИКВИДАЦИИ ВАНТУЗОВ НА ЛИНЕЙНОЙ ЧАСТИ МАГИСТРАЛЬНОГО НЕФТЕПРОВОДА

К.В.Кулешов, АО «Транснефть-Центральная Сибирь», г. Томск

Основным приоритетом компании ОАО «АК «Транснефть» всегда являлось создание безопасных условий труда, особенно при работах повышенной опасности к которым, несомненно, относятся работы по ликвидации вантузов. Поиск решений по созданию надежной системы перекрытия вантузов при

138

производстве работ на ЛЧ МН привел к созданию так называемого «Приспособления для установки и извлечения герметизирующих пробок вантуза» (ПУИП). К числу ограничений к использованию такой системы относится тот факт, что она эффективна только при капитальном строительстве ЛЧ МН. В практике же ремонтных работ каждый участок ЛЧ МН имеет свои характерные особенности, в связи с чем безопасный монтаж и демонтаж временных вантузов для освобождения и заполнения нефтепровода является актуальной задачей сферы эксплуатации магистральных нефтепроводов.

Существующее на сегодняшний момент устройство для перекрытия патрубков типа «ПАКЕР» несмотря на многочисленные преимущества, имеет ряд недостатков:

1. при отклонении оси патрубка от оси приварного фланца, перекрывающая головка не входит в полость патрубка;

2.возможен риск срыва перекрывающей головки.

Для увеличения подвижности устройства возможно изменить строение оси перекрывающей головки, а именно составить ее из двух сегментов. Соединение сегментов обеспечит подвижность прижима, от прокручивания прижима при вращательном движении будут предохранять шпонка. Так же часть прижима, входящего в упор, уменьшается в диаметре, а зазор между упором и прижимом закрывает резиновый герметизатор с измененным строением. Место крепления прижима и оси переносится ближе к центру головки для создания большей подвижности.

С целью увеличения надежности по перекрытию внутренней полости патрубка и уменьшения риска срыва перекрывающей головки, предлагается использовать дополнительный комплект сухарей. Данный комплект может состоять из упора в виде усеченного конуса, с одной стороны имеющий форму шестигранной головки, полностью повторяющей форму гайки, с другой стороны - полый цилиндр с нарезанной на нем левой резьбой, в котором в специальные пазы укладываются сухари. Такие сухари обеспечивают дополнительное усилие по удержанию перекрывающей головки внутри патрубка, что влия-

139

ет на снижение рисков при работах по ликвидации вантузов, а так же возможность установки перекрывающей головки при небольшом отклонении оси симметрии патрубка и фланца.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 1. РД 153-39.4-056-00 Правила технической эксплуатации

магистральных нефтепроводов.

2.РД-75.180.00-КТН-150-10 Регламент по вырезке и врезке «катушек», соединительных деталей, заглушек, запорной и регулирующей арматуры и подключению участков магистральных нефтепроводов.

3.Руководство по эксплуатации приспособления для перекрытия патрубков типа «ПАКЕР-М» 4309.00.000-01РЭ

4.РД 34.03.204 Правила безопасности при работе с инструментом и приспособлениями.

5.ГОСТ 15150-69 Машины, приборы и другие технические изделия. Исполнения для различных климатических районов. Категории, условия эксплуатации, хранения и транспортирования в части воздействия климатических факторов внешней среды.

6.Фланцы стальные приварные встык на Ру от 0,1 до 20 МПа (от 1 до 200 кгс/см2). Конструкция и размеры.

УДК 622.691.24

ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРОЦЕССА ДЕГАЗАЦИИ ГАЗОВОГО КОНДЕНСАТА

Куликов А. М., ТюмГНГУ, г. Тюмень

Процессы подготовки жидких углеводородов к транспортировке в условиях промыслов и специальных пунктов достаточно хорошо изучены и имеют аппаратное обеспечение в виде целого ряда технологических установок, рассчитанных на подготовку сырья с самыми разнообразными физикохимическими свойствами. В процессе подготовки нефти и газоконденсата к дальнему транспорту необходимо выделить растворенные газы, произвести