sbornik_FTT_2015_1__1

211

Анализ подтвердил, что фиксатор полностью выдерживает усилие от лавинного смятия трубопровода, что подтверждает эффективность применения фиксатора в реальных условиях эксплуатации.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1.ГОСТ Р 54382-2011 Национальный стандарт Российской Федерации. Нефтяная и газовая промышленность. Подводные трубопроводные системы. Общие технические требования.

УДК 622.691.4

ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА ВЫНЕСЕНИЯ ЖИДКОСТИ ИЗ ПОНИЖЕННЫХ УЧАСТКОВ ГАЗОПРОВОДА

А.В. Угриновский, ИФНТУНГ, г. Ивано-Франковск, Украина

В процессе добычи газа происходит скопление жидкости (воды и углеводородного конденсата) и твердой фазы (частиц породы и продуктов коррозии газопромышленного оборудования) в пониженных участках газопровода.

Наибольшее количество жидкости скапливается на восходящих участках, образуя гидравлический затвор, который частично или полностью перекрывает сечение трубы. Это увеличивает гидравлические сопротивления и гидростатический перепад давления, в результате чего общий перепад давления на восходящих участках трубопровода может быть в десятки или сотни раз большим, чем перепад давления только при движении одного газа [1].

Для исследования процесса выноса жидкости из пониженных участков газопровода разработанная экспериментальная установка, принципиальная схема которой изображена на рис. 1.

Для проведения экспериментов пониженный участок трубопровода заполняли жидкостью, последовательно перекрывая сечение трубы на 25, 50 и 75%. После этого на вход в установку подавали воздух со скоростью потока от 1 до 22 м/с. При пошаговом изменении расхода рабочей среды фиксировали температуру и соответствующие значения давлений (в начале и в конце исследуемого участка) вплоть до полного вынесения жидкости из пониженного участка, что визуально наблюдали через стеклянную стенку трубопровода.

213

операций (наполнение-опорожнение-отстой). В результате в большинстве резервуаров со сроком эксплуатации 20 лет и более, из-за неравномерной просадки песчаной подушки возникает дефект, который обозначается в отчетах технической диагностики резервуаров как "непроектный уклон днища" и является следствием следующих негативных явлений:

-деформация настила центральной части днища (хлопуны, ямы, участки застойных зон подтоварной воды и отложений парафина);

-возникновение концентраторов напряжений;

-развитие усталостных трещин в конструкциях, следовательно, возникновение утечки продукта;

-увеличение скорости коррозии;

-снижение эффективности применения средств размыва донных отло-

жений;

-усложнение работ по зачистке днища перед проведением полной технической диагностики.

Одним из способов борьбы с негативными факторами и непроектным уклоном центральной части днища, является увеличение его жесткости путём применения днища в виде многослойной конструкции типа «сэндвич» с жестким заполнителем из пеностекла.

Конструкция представляет собой опорный элемент резервуара, способный воспринять часть нагрузок на основание и минимизировать воздействие циклического нагружения и несовершенство фундамента в виде песчаной «подушки», за счет применения промежуточного несущего слоя, который обеспечивает более равномерную передачу нагрузки между слоями конструкции и на фундамент.

В работе рассмотрены зарубежные аналоги конструкций и приведены примеры их практического применения. Представлены сравнительные расчеты прогиба сегмента многослойной конструкции и типового днища. Несущая способность секторной панели многослойного днища определена аналитически и численным методом в нелинейной постановке. Результат расчетов пока-

214

зал хорошее сохранение формы (уклона) днища, в сравнении с его однослойным исполнением.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. А.Я. Александров Расчёт трёхслойных панелей. - М.: Оборонгиз,

1960. - 271 с.

2.К. Штамм, Х. Витте Многослойные конструкции. - М.: Стройиздат, 1983 - 300 с.

3.А/С SU 1761925 Резервуар для хранения жидкости. Обладатель: Институт электросварки им. Патона,15.09.92.

4.ПБ 03-605-03, ПБ 03-381-00. Правила устройства вертикальных цилиндрических стальных резервуаров для нефти и нефтепродуктов.

5.Б.К. Демидович Пеностекло. - Минск.: Наука и техника, 1975 -

248 с.

6.СНиП П-23-81*Стальные конструкции.

7.СНиП 2.02.01-83*Основания зданий и сооружений.

8.РД-23.020.00-КТН-018-14 Нормы проектирования стальных вертикальных резервуаров для хранения нефти объёмом 1000-50000 м3.

УДК 622.691.4.052.012

КОНТРОЛЬ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНОСТИ ГАЗОПЕРЕКАЧИВАЮЩИХ АГРЕГАТОВ В УСЛОВИЯХ ЭКСПЛУАТАЦИИ

Р.Р. Фарухшина, С.В. Китаев, УГНТУ, г. Уфа

Значительный расход перекачиваемого газа на собственные нужды ГПА на компрессорных станциях определяет актуальность реализации ресурсосберегающих технологий.

При этом требуется оценка уровня эффективности работы оборудования до и после реализации мероприятий, направленных на экономию энергоресурсов. В соответствии с СТО Газпром основными параметрами, которые позволяют оценить эффективность работы газоперекачивающего агрегата, являются коэффициент полезного действия ГПА и удельный расход топливного газа.

215

Для реализации требуемой оценки предложено применить «интеллектуальные» алгоритмы, основанные на нейронных сетях, которые в последнее время вызывают немалый интерес. Нейронные сети не программируются, а обучаются по исходному набору данных. Возможность обучения - одно из

главных преимуществ нейронных сетей перед традиционными алгоритмами.

В целях практического осуществления нейросетевого прогнозирова-

ния был использован пакет Statistica Neural Networks, позволяющий моделировать различные типы сетей. Для обучения была построена трехслойная нейронная сеть. Первый слой - набор входных параметров работы ГПА, имеющий наибольшую корреляционную взаимосвязь с удельным расходом топливного газа Етт. Второй слой - скрытый слой или тело, реализующее нелинейную функцию, т.е. функцию активации нейрона. Третьим же слоем являлся удельный расход топливного газа Етт, предварительно рассчитанный по параметрам газа в нагнетателе.

Построив нейронные сети с различной архитектурой, содержащей от 1 до 10 элементов на внутреннем слое, произвели их обучение методом об-

ратного распространения, с оценкой среднеквадратической погрешности.

В основе алгоритма обратного распространения лежит целевая функ-

ция, определенная для всех р пар обучающих выборок ^j, dj), в виде:

Целевая функция была найдена методом градиентной оптимизации, причем для расчета градиента использован метод сопряженных графов.

В результате была выбрана модель нейронной сети, имеющая наименьшую погрешность, и по ней рассчитана характеристика удельного расхода топливного газа по параметрам работы ГПА.

216

Достоверность расчетов была проверена по данным через 1 месяц эксплуатации ГПА, а также по данным для другого агрегата. Среднеквадратическая погрешность моделирования составила 9,9% и 10% соответственно.

Таким образом, проведенные исследования позволили получить и практически обосновать экспресс-способ определения удельного расхода топливного газа по параметрам ГПА, контролируемым штатной системой автоматики, основанный на применении интеллектуальных нейронных сетей.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИИ СПИСОК 1. СТО Газпром 2-3.5-113-2007. Методика оценки энергоэффектив-

ности газотранспортных объектов и систем. - М.: ООО «Информационнорекламный центр газовой промышленности», 2007.- 55 с.

2.Осовский С. Нейронные сети для обработки информации. -М: Финансы и статистика, 2004.-344 с.

3.Нейронные сети. STATISTICA Neural Networks: Пер. с англ. -М.: Горячая линия - Телеком. 2001.-182 с.

УДК 622.691.4.052.012.002.51

ПОДДЕРЖАНИЕ ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНОСТИ И НАДЕЖНОСТИ РАБОТЫ ГАЗОПЕРЕКАЧИВАЮЩИХ АГРЕГАТОВ

Р.С. Фатхлисламов 1, С.В. Китаев 2, 1- Правохеттинское ЛПУМГ, ЯНАО, 2-УГНТУ, г. Уфа

Надежное и эффективное функционирование газотранспортной системы обеспечивает высокий уровень роста экономики РФ. Основными потребителями природного газа в магистральном транспорте природного газа являются газоперекачивающие агрегаты с газотурбинным приводом.

Из общего объема газа расходуемого на собственные нужды на КС - 90% затрачивается в качестве топлива для ГТУ. Поэтому даже незначительное сокращение расхода топливного газа позволит существенно снизить нерациональные потери стратегического энергоресурса - природного газа.

Основными направлениями экономии газа на собственные нужды являются - оптимизация технологических режимов, повышение технического

217

состояния оборудования, повышение эффективности ремонтнотехнического обслуживания, применение современных экономичных ГПА [1].

Для единой характеристики разнотипных агрегатов используется показатель относительной эффективности, определяемый по соотношению:

Вработе произведен анализ энергетической эффективности агрегатов работающих в режиме магистраль Правохеттинского ЛПУ МГ. Обследовались разнотипные агрегаты ГТК-25И АЕГ, установленные на КЦ-1 и ГПА-Ц-16, установленные на КЦ-2,3,4,7,9,10.

Среднее значение паспортного КПД по агрегатам составляет 25,9%, фактическое значение КПД агрегатов в среднем - 23,5%. Потенциал повышения энергетической эффективности ГГПА, рассчитанный по формуле (2) составляет в среднем величину 9,3%.

Фактический удельный расход топливного газа в среднем по ГПА на 9,76% выше нормативного значения.

Одной из важнейших характеристик ГТУ является ее надежность. Под понятием надежность понимается свойство ГТУ выполнять заданные функции, сохраняя во времени значения установленных показателей в заданных пределах, соответствующих режимам и условиям использования, технического обслуживания, ремонтов, хранения и транспортировки.

Внастоящее время оценка показателей надежности ГТУ осуществляется системой показателей, основанным на определении времени нахождения агрегата в том или ином эксплуатационном состоянии:

- суммарном времени нахождения агрегата в работе Тр за отчетный период Тк;