sbornik_FTT_2015_1__1

140

обезвоживание и обессоливание, очистку от механических примесей, т.е. обеспечить требования, предъявляемые к товарной нефти и газоконденсату.

Дегазация конденсата осуществляется в основном на головных сооружениях магистральных газопроводов. Процессы разделения двухфазных систем обычно производятся в несколько ступеней, в связи с тем, что при одноступенчатой дегазации продукт после конденсатосборника направляется непосредственно в атмосферный резервуар, что связано с максимальными потерями газа и значительно снижает выход товарного конденсата.

Одноступенчатая дегазация применяется в основном на КС магистральных газопроводов. Применение двухступенчатой дегазации, при которой конденсат поступает последовательно в трап дегазации и резервуар, снижает потери газа дегазации и повышает выход конденсата на 10-15%. Повышение числа ступеней дегазации свыше четырех незначительно уменьшает выход газов низкого давления и почти не повышает выход конденсата. Увеличение числа ступеней повышает капитальные вложения и осложняет задачу утилизации газов дегазации. Применение вихревых камер в комбинации с эжекторами позволит решить эту задачу с минимальными капитальными вложениями.

По известным методикам анализа фазовых превращений при многоступенчатой дегазации, достаточно легко определить оптимальные давления на ступенях дегазации, при которых обеспечиваются минимальные потери газа и максимальный выход конденсата. Для трехступенчатой дегазации давления по ступеням составляют: p1 = 1,0 МПа, p2 = 0,25 МПа, p3= 0,1 МПа; для четырехступенчатой: р1 =1,0 МПа, р2 = 0,5 МПа, р3 = 0,25 МПа, p4 = 0,l МПа.

Исходя из этих условий, автором в ТюмГНГУ были разработаны схемы четырехступенчатой дегазации конденсата на КС и головных сооружениях магистрального газопровода с применением вихревых камер.

Например, при разработке схем учитывались также оптимальные условия работы вихревых камер. С точки зрения оптимальной дегазации конденсата, на первой ступени давление должно измениться от р1= 4,0...6,0 МПа до

141

р2 =1,0 МПа. При такой значительной разности давлений возникает чрезмерно большая массовая скорость истечения сырого конденсата через сопло камеры первой ступени, что резко снижает степень дегазации s в этой камере. Кроме того, нерационально используется запас энергии потока конденсата, который почти весь тратится на первой ступени. В связи с этим оказалось целесообразным, не ухудшая термо- и гидродинамических характеристик процесса дегазации, ввести промежуточную ступень, работающую при давлении 2,0...2,5 МПа, и повысить давление второй ступени до 1,0.1,5 МПа.

Таким образом, полученные алгоритмы, математические модели и рекомендации позволяют повысить эффективность процесса дегазации газового конденсата с применением вихревых камер.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК:

1. Бахмат Г. В. Исследование процесса дегазации многокомпонентных газонасыщенных жидкостей.- НТС. Разработка и эксплуатация газовых и морских нефтяных месторождений. -М: ВНИИЭГазпром.- 1981.- С. 34-37.

2. Куликов А.М. Комарова Е.А. К вопросу подготовки нестабильного газового конденсата //Материалы международной научно-практической конференции «Проблемы функционирования систем транспорта». - Тюмень: ТюмГНГУ, 2010.

УДК 622.691.4.052

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ НАЛИПАНИЯ МАЗУТА НА КОНСТРУКТИВНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ РЕЗЕРВУАРОВ

В.П. Лисафин, ИФНТУНГ, г. Ивано-Франковск, Украина

Целью настоящих исследований было определение массы мазута, который налипает на конструктивные элементы резервуаров, в частности на фермы траншейных. С этой целью была использована экспериментальная установка, схема которой показана на рисунке 1.

В качестве образцов были выбраны стальные пластины. Образцы опускались в мазут марки 100 в определенном положении, которое соответствует реальному размещению конструктивных элементов емкостей - вертикальном,

144

жен трубопровод, полость шарового крана покрывается льдом и запорная арматура выходит из строя. Это связано с тем, что на рабочей поверхности шарового крана происходит отложение влаги, минеральных веществ и механических примесей, которые в дальнейшем застывают.

Целью работы является определение закона распределения отказа в работе шарового крана «DKGEAST» условного диаметра 400 мм в условиях эксплуатации промыслового конденсатопровода, проложенного в вечномерзлых грунтах.

Периодичность технического обслуживания является интервалом времени или наработки между данным видом технического обслуживания и последующим таким же видом или другим, большей сложности [1].

Результаты системных испытаний элемента используются для оценки надежности объекта только в том случае, если события отказов элемента в процессе системных испытаний не зависят от отказов других элементов объекта. Условия работы элемента в процессе автономных или системных испытаний должны совпадать с условиями его работы в объекте. Испытания элементов объекта проводятся по планам, предусмотренным ГОСТ 27.002-83, кроме планов с восстановлением работоспособного состояния элементов в случае их отказа [2].

Первоначальным этапом необходимо было обработать материал, собранный в процессе статистического наблюдения за объектом. Статистическое наблюдение выражалось в плановом осмотре состояния работоспособности (возможности открытия/закрытия) шарового крана DKGEAST, которое заносилось занесением в журнале регистрации переключений линейной запорной арматуры на конденсатопроводах.

Далее совокупность полученных данных разбивается на группы. Приближенное количество групп определялся по формуле Стэрджесса.

Т.к. отказ перестановки шарового крана является случайной величиной, необходимо было установить связь между возможными значениями этих величин. Связь, в свою очередь, устанавливается с помощью законов распреде-

145

ления случайных величин, от правильности выбора которого зависит дальнейшая обработка результатов.

Вданной работе автором были рассмотрены 3 основных законов распределения случайных величин: Закон Пуассона, Показательное распределение, Нормальное распределение.

Входе исследования было установлено, что отказ в работе шарового крана подчиняется нормальному закону распределения. Нормальное распределение является бесконечно делимым непрерывным распределением с конечной дисперсией. Этим распределением моделируются многие не детерминированные физические процессы. В дальнейшей работе, зная закон распределения отказа в работе шарового крана, необходимо будет определить рациональную периодичность технического обслуживания исследуемой запорной арматуры.

БИБЛИОГРАФЧЕСКИЙ СПИСОК

1.СТО Газпром 2-2.3-385-2009. Порядок проведения технического обслуживания и ремонта трубопроводной арматуры. - М. - 2010. - 36 с.

2.РД 50-476-84. Надежность в технике. Интервальная оценка надежности технического объекта по результатам испытаний. Составных частей. Общие положения. - М.: - 2001. -57 с.

УДК 622.692.4

ЭКСПЛУАТАЦИЯ ЗАПОРНОЙ АРМАТУРЫ ПРОМЫСЛОВОГО КОНДЕНСАТОПРОВОДА, ПРОЛОЖЕННОГО В ВЕЧНОМЕРЗЛЫХ ГРУНТАХ

И.А. Лобач, ТюмГНГУ, Тюмень

Одна из проблем в эксплуатации линейной части на объектах транспортировки газового конденсата заключается в том, что периодически, под воздействием отрицательных температур вечномерзлых грунтов, в которых проложен трубопровод, полость шарового крана покрывается льдом и запорная арматура выходит из строя. Это связано с тем, что на рабочей поверхности ша-

146

рового крана происходит отложение влаги, минеральных веществ и механических примесей, которые в дальнейшем застывают.

Целью работы является определение интервала обслуживания шарового крана «DKGEAST» условного диаметра 400 мм промыслового конденсатопровода, проложенного в вечномерзлых грунтах.

Ранее было установлено, что отказ в работе шарового крана является случайной величиной и подчиняется нормальному закону распределения.

Входе наблюдения за объектами исследования, сбором информации из журналов переключения запорной арматуры, а также проведенными расчетами было выявлено, что средняя наработка до отказа шарового крана составляет 12 недель. По результатам расчетов, среднеквадратичное отклонение случайной величины в свою очередь составило 2 недели.

На первом этапе была необходимость определения максимальной и минимальной средней наработки до отказа оборудования. Затем определялась плотность вероятности отказа[2].

Завершающим этапом работы являлось определение рациональной периодичности технического обслуживания при допустимом уровне безотказности 0,95. В ходе исследования было установлено, что периодичность технического обслуживания шарового крана будет составлять 9 недель.

Внастоящее время, в соответствии с СТО Газпром 2-2.3-385-2009 «Порядок проведения технического обслуживания и ремонта трубопроводной арматуры», техническое обслуживание является комплексом операций по поддержанию работоспособности или исправности изделия при использовании по назначению, ожидании, хранении и транспортированию.

Работоспособность крана проверяется проведением полного цикла перестановки затвора арматуры дистанционным или ручным управлением и производится при проведении сезонного обслуживания ТО-2, при подготовке к осенне-зимнему периоду.

Периодичность проведения комплекса операций ТО-2 проводится согласно утвержденному графику проведения работ 1 раз в 6 месяцев [1].

147

Таким образом, в ходе проведения работы, было установлено, что наиболее рациональной периодичностью технического обслуживания шарового крана исследуемого промыслового конденсатопровода в условиях Крайнего Севера является техническое обслуживание с интервалом 9 недель.

Данная периодичность позволит предотвратить остановку работоспособности запорной арматуры, а также уменьшит риск осложнения ликвидации аварий на объекте трубопроводного транспорта в случае возникновения аварийных ситуаций, сопровождающиеся большими потерями природных ресурсов и широкомасштабным загрязнением окружающей среды, что также влечет за собой значительные экономические потери для предприятия.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1.СТО Газпром 2-2.3-385-2009. Порядок проведения технического обслуживания и ремонта трубопроводной арматуры. - М. - 2010. - 36 с.

2.Рязанов А.В.Определение рациональной периодичности технического обслуживания автомобилей: методические указания и контрольные задания по курсу «Основы технической эксплуатации автомобилей». - Новочеркасск. - 2006. - 32 с.

УДК 622.692.4

ТЕХНИКА И ТЕХНОЛОГИЯ РАЗРАБОТКИ И ТРАНСПОРТА УГЛЕВОДОРОДОВ НА АРКТИЧЕСКОМ ШЕЛЬФЕ

М.Н. Мансуров, Т.И. Лаптева, ООО «Газпром ВНИИГАЗ», г. Москва

Морские месторождения углеводородов имеют решающее значение для развития минерально-сырьевой базы России, и их освоение является знаковым для страны, являющейся крупнейшей энергетической державой. Решение этой задачи обусловлено открытыми и прогнозируемыми месторождениями УВ арктического шельфа. Поступательное освоение шельфа создает также дополнительный стимул развитию отечественных машино- и судостроения, металлургии, других наукоёмких отраслей, основанных на новейших и инновационных технологиях.

148

Однако освоение морских месторождений в Арктике связано с появлением новых факторов риска, к которым относятся ледовая обстановка, айсберги и другие факторы, увеличивающие вероятность инцидентов и аварий, а также их последствия, по сравнению с другими морями.

При проектировании необходимо учитывать дополнительные нагрузки, создаваемые льдом. Для их оценки разработано множество алгоритмов, однако, при их использовании могут быть получены значительно отличающиеся друг от друга результаты нагрузок. Ледовое пропахивание представляет угрозу трубопроводам и другим подводным сооружениям на мелководье, где торосы касаются морского дна. Морской лед и айсберги осложняют ход работ и доступ к стационарным и пришвартованным плавающим установкам. Морская транспортировка, все виды работ на платформах, подводные работы, техническое обслуживание корпусов и подвышечных оснований, различные виды работ по соединению труб - все они затруднены при наличии льда. Морской лед осложняет спасательные работы и устранение последствий разливов нефти. Безопасность эвакуации также строго ограничена условиями использования судов в ледовой обстановке. Кроме ледового режима, проектные решения по разработке и обустройству месторождений Арктики обусловлены глубиной воды и расстоянием до объектов береговой инфраструктуры.

В докладе рассматриваются ключевые этапы геологического и гидродинамического моделирования морских месторождений, обусловленных малым числом разведочных скважин. Обсуждается интерактивное проектирование разработки месторождения, основанное на вариативности и концепции, что сложная система «пластовый коллектор - скважины - морские объекты обустройства - системы транспорта УВ - технологическая производственная инфраструктура» представляет собой единый, взаимосвязанный во всех отношениях комплекс.

При выборе схемы обустройства месторождения необходим техникоэкономический анализ возможности и оценка целесообразности использования существующих и намеченных к строительству (в рамках других проектов)

149

объектов обустройства и производственной инфраструктуры в районе проектируемого месторождения. Рассматриваются критерии выбора средств обустройства месторождений: стационарные и плавучие платформы различных типов, искусственные острова, подводные добычные комплексы.

Стационарные платформы оснащаются оборудованием для бурения, промысловой подготовки углеводородов, жидкостей/воды, хранения химических материалов. Технологическое оборудование и жилые помещения размещаются в разных зонах. Закрытые рабочие зоны обеспечивает контроль температуры и вентиляцию с локальной защитой оборудования от воздействия зимних условий.

Направлениями развития технологий подводного обустройства являются трубопроводный транспорт многофазного потока на большие расстояния, создание систем подводной подготовки продукции, обеспечение подводного промыслом электроэнергией. Актуальными являются разработки технических решений, обеспечивающих круглогодичное бурение скважин в сложных ледовых условиях.

УДК 624.139.64

ТЕРМОСТАБИЛИЗАЦИЯ МНОГОЛЕТМЕРЗЛЫХ ГРУНТОВ В ТРУБОПРОВОДНОМ ТРАНСПОРТЕ

Е.М. Муфтахов, Р.Р. Сулейманова, В.Н. Муфтахова, УГНТУ, г. Уфа

Север для России - это топливно-энергетическая база будущего. Сегодня на бескрайних просторах Севера сосредоточены стратегические запасы нефти, газа и других ресурсов. Но с другой стороны это вечная мерзлота, которая занимает около 65 процентов территории страны, это полгода ночь, низкие температуры воздуха, сильные ветры. Север - это и шельфовая зона северных морей, где имеются огромные запасы углеводородов.

В 1969 году был построен самый северный в мире магистральный газопровод за Полярным кругом «Мессояха-Норильск», чтобы исключить воздействия на вечную мерзлоту он построен на опорах. Сооружается уникальный