ЭХЗ. Удк 6219 сравнительный анализ методов эхз в трубопроводном транспорте л. С. Булатова, Л. А. Шацкая
 Скачать 6.21 Mb.
|
|
Блок схема и алгоритм разрабатываемой САПР РП 616 ПРОЕКТИРОВАНИЕ, СООРУЖЕНИЯ И ЭКСПЛУАТАЦИЯ ГАЗОНЕФТЕПРОВОДОВ И ГАЗОНЕФТЕХРАНИЛИЩ Начало Исходные данные Конец Выбор типа РП РВС РВСП нет нет да да Выбор объема Выбор класса опасности Срок службы резервуара Наименование хранимого продукта Плотность хранимого продукта, т/куб.м Рабочий уровень налива продукта, мм Расчетный уровень налива продукта, мм Нормативное внутреннее давление, кПа Нормативный внутренний вакуум, кПа Максимальная температура хранения продукта, ºС Температура наиболее холодных суток, ºС Сейсмичность площадки строительства , баллов Производительность приема продукта, м 3 /час Производительность раздачи продукта, м 3 /час Оборачиваемость хранимого продукта, циклов в год 617 ПРОЕКТИРОВАНИЕ, СООРУЖЕНИЯ И ЭКСПЛУАТАЦИЯ ГАЗОНЕФТЕПРОВОДОВ И ГАЗОНЕФТЕХРАНИЛИЩ Алгоритм процесспроектирования при помощи САПР РП можно представить следующим образом: 1) Получение от заказчиков всех необходимых данных; 2) Создание нового проекта в САПР РП; 3) В созданном новом проекте ввод поочередно всех необходимых данных, которые запрашивает САПР РП; 4) После ввода всех необходимых данных производится вывод результатов решения задачи на основании введенных данных; 5) далее идёт процесс идентификации и сравнения полученных результатов с условиями, разработанными на основании действующих нормативных документов; 6) При положительном прохождений условий, производится создание отчета и формирование графических альбомов и тестовых файлов, на основе типовых проектных решений загруженных в систему; 7) При отрицательном прохождении условий, производиться корректировка введённых данных и цикл проверки повторяется; 8) При соответствии результата после корректировок производится аналогичная выгрузка отчета и альбомов с набором графических и текстовых частей. На любом этапе создания проекта, его можно сохранить для дальнейшего использования. Правильная постановка задач при проектировании дает возможность более быстро находить необходимые решения, что немаловажно при разработке проектов. САПР РП дает возможность проектировщику упростить процесс проектирования за счет использования готовых решений из типовых проектов, но при этом проектировщик должен иметь определенные исходные данные, которые будут отображать суть и направление его дальнейших действий при разработке проекта. Чем больше необходимых исходных данных будет предоставлено проектировщику на начальном этапе, тем более точно он сможет сформулировать задачу, которая будет решаться с помощью САПР РП, и тем самым сможет получить более точное и оптимальное решение задачи. Как видно с описания процесса проектирования действия проектировщика при создании проекта с помощью САПР можно улучшить за счет сокращения выполнения определенных работ самим инженером, которые будут выполняться программно. Основные действия проектировщика при этом будут сведены до: 1) Получения необходимых исходных данных; 2) Создания нового проекта; 3) Ввода исходных данных в САПР; 4) Получение решения задачи и сравнение результатов; 618 ПРОЕКТИРОВАНИЕ, СООРУЖЕНИЯ И ЭКСПЛУАТАЦИЯ ГАЗОНЕФТЕПРОВОДОВ И ГАЗОНЕФТЕХРАНИЛИЩ 5) При необходимости провести корректировки для получения желаемого результата; 6) Формирование отчета и проверка комплектности альбомов чертежей и текстовой части. Библиографический список: 1. Норенков И. П. Автоматизированное проектирование. Учебник. — М.: Изд-во МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2000. — 188 с. 2. Шалай В. В.Проектирование и эксплуатация нефтебаз и АЗС: учеб. пособие / В. В. Шалай, Ю. П. Макушев. – Омск: Изд-во ОмГТУ, 2010. – 296 с. 3. Малюх В. Н. Введение в современные САПР: Курс лекций. — М.: ДМК Пресс, 2010. — 192 с. 4. Аристов, А.В. Управление качеством / А.В, Аристов // Учебное пособие для вузов. – М.: ИНФРА-М, 2006. – С. 224. 5. Майский Р.А., Хуснутдинова Э.Р., Инвестиционные решения в условиях риска / Майский Р.А., Хуснутдинова Э.Р. // 61-я научно-техническая конференция студентов, аспирантов и молодых ученых УГНТУ. – 2010. – С. 289. CПОСОБЫ БАЛЛАСТИРОВКИ ТРУБОПРОВОДОВ Ю.В. Федорова, М.Р. Терегулов Самарский Государственный Технический Университет, г. Самара, Россия. fedorovaYuV@yandex.ru, teregulovmrtt@gmail.com Проблемы балластировки подводных трубопроводов и трубопроводов, прокладываемых в водонасыщенных грунтах, имеют большую важность. Для сохранения устойчивого положения магистрального трубопровода против всплытия в обводнённых районах, в местах пересечения водных преград и для предотвращения вспучивания трубы находят свое применение различные балластирующие устройства и средства закрепления. Конструкция и способы балластировки и закрепления магистральных трубопроводов определяется проектной документацией исходя из конкретных условий строительства, материалов инженерно-геологических изысканий и расчетных нагрузок с учетом следующих основных факторов [1]: - инженерно-геологические условия и рельеф местности; - тип болот и мощность торфяной залежи на участке прокладки; 619 ПРОЕКТИРОВАНИЕ, СООРУЖЕНИЯ И ЭКСПЛУАТАЦИЯ ГАЗОНЕФТЕПРОВОДОВ И ГАЗОНЕФТЕХРАНИЛИЩ - уровень грунтовых вод; - наличие углов поворота, кривых искусственного гнутья; - метод и сезон производства строительно-монтажных работ; - технико-экономические показатели. Основные требования, которые предъявляются к балластирующим устройствам и средствам закрепления трубопроводов разработаны предприятиями по транспортировке нефти, газа и нефтепродуктов и представлены в нормативно- технической документации. Ознакомившись со всеми использующимися конструкциями балластирующих устройств, можно выделить два основных типа (рисунок 1): 1. Чугунные, железобетонные утяжелители различных типов, грунтовая засыпка, полимерконтейнерные утяжелители. 2. Анкерные устройства различных типов. Чугунные кольцевые утяжелители, требующие производства большого количества погрузочно-разгрузочных работ представляют собой дорогостоящую конструкцию, подверженную коррозионному воздействию грунтовых вод. Самым распространенным типом железобетонных пригрузов является седловидный, ввиду простоты в изготовлении и удобства монтажа. Но его главным недостатком является то, что центр тяжести конструкции расположен выше оси трубопровода. Это приводит к тому, что нередко пригруз опрокидывается с трубы. Указанные недостатки частично устранены в конструкциях шарнирного пригруза и пригруза типа СУГ. У балластирующих устройств охватывающего типа (УБО) центр тяжести размещается ниже оси трубопровода, что делает данную конструкцию весьма устойчивой. Однако для УБО необходимо наличие специальных траверс при монтаже конструкций и требуется выполнение большого объема земляных работ, так как конструкции УБО имеют значительный габариты. Сплошное бетонное покрытие имеет большое количество преимуществ, таких, как стойкость к внешним воздействиям, производство обетонированных труб в заводских условиях, исключение возможности повреждения изоляционного покрытия, снижение вероятности возможности повреждения изоляционного покрытия, снижение вероятности деформирования основного металла трубы. Также имеются и недостатки: большая стоимость производства обетонированных труб, наличие техники с большой грузоподъемностью. 620 ПРОЕКТИРОВАНИЕ, СООРУЖЕНИЯ И ЭКСПЛУАТАЦИЯ ГАЗОНЕФТЕПРОВОДОВ И ГАЗОНЕФТЕХРАНИЛИЩ Рис. 1. Классификация балластирующих устройств трубопроводов Во всех условиях, кроме пересечения водных преград, экономически целесообразным является применение балластировки с использованием грунта обратной засыпки, что обеспечивает значительную экономию финансов и уменьшение транспортных расходов. Полимерно- контейнерные балластирующие устройства применяются для балластировки трубопроводов, прокладываемых на обводненных и заболоченных участках строительства. В качестве заполнителя используются минеральные грунты возможно большей плотности. Другим способом увеличения удерживающей способности грунта является применение нетканых синтетических материалов. Нетканые синтетические материалы Средства балластировки М.Р. Терегулов, Ю.В. Федорова ФГБОУ ВО СамГТУ, г. Самара, Россия, FedorovaYuV@yandex.ru Проблемы балластировки подводных трубопроводов и трубопроводов, прокладываемых в водонасыщенных грунтах, имеют большую важность. Для сохранения устойчивого положения магистрального трубопровода против всплытия в обводнённых районах, в местах пересечения водных преград и для предотвращения вспучивания трубы находят свое применение различные балластирующие устройства и средства закрепления. Конструкция и способы балластировки и закрепления магистральных трубопроводов определяется проектной документацией исходя из конкретных условий строительства, материалов инженерно-геологических изысканий и расчетных нагрузок с учетом следующих основных факторов [1]: - инженерно-геологические Устройства, которые используют несущую способность грунта М.Р. Терегулов, Ю.В. Федорова ФГБОУ ВО СамГТУ, г. Самара, Россия, FedorovaYuV@yandex.ru Проблемы балластировки подводных трубопроводов и трубопроводов, прокладываемых в водонасыщенных грунтах, имеют большую важность. Для сохранения устойчивого положения магистрального трубопровода против всплытия в обводнённых районах, в местах пересечения водных преград и для предотвращения вспучивания трубы находят свое применение различные балластирующие устройства и средства закрепления. Конструкция и способы балластировки и закрепления магистральных трубопроводов определяется проектной документацией исходя из конкретных условий строительства, материалов инженерно-геологических изысканий и расчетных нагрузок с учетом следующих основных факторов [1]: - инженерно-геологические условия и рельеф местности; - тип болот и мощность торфяной Устройства, которые воздействуют собственным весом М.Р. Терегулов, Ю.В. Федорова ФГБОУ ВО СамГТУ, г. Самара, Россия, FedorovaYuV@yandex.ru Проблемы балластировки подводных трубопроводов и трубопроводов, прокладываемых в водонасыщенных грунтах, имеют большую важность. Для сохранения устойчивого положения магистрального трубопровода против всплытия в обводнённых районах, в местах пересечения водных преград и для предотвращения вспучивания трубы находят свое применение различные балластирующие устройства и средства закрепления. Конструкция и способы балластировки и закрепления магистральных трубопроводов определяется проектной документацией исходя из конкретных условий строительства, материалов инженерно-геологических изысканий и расчетных нагрузок с учетом следующих основных факторов [1]: - инженерно-геологические условия и рельеф местности; - тип болот и мощность торфяной залежи на участке прокладки; Ч уг ун - ны е Же ле з обе - то нн ы е Ис по л ьзо ва н ие гр унта за сы п ки Винтовые анкерные устройства К оль - цев ые О хв а- тыв а- ю ще го ти па О пи ра -ю ще го -ся (се дло -в идного) типа С плош -ное бетон - ное п ок ры -тие П олим ерно - конт ейн ер -ные балла сти ру - ю щие у стройст ва К онт е йн еры текс т ильн ы е 621 ПРОЕКТИРОВАНИЕ, СООРУЖЕНИЯ И ЭКСПЛУАТАЦИЯ ГАЗОНЕФТЕПРОВОДОВ И ГАЗОНЕФТЕХРАНИЛИЩ получают из полиамидных нитей или полипропилена. Преимуществом является их стойкость против гниения, несгораемость, долговечность. Полотна необходимой длины нарезаются непосредственно на месте балластировки из рулонов НСМ. Использование винтовых анкерных устройств является одним из самых экономичных способов закрепления трубопровода на проектных отметках. Достоинствами анкеров являются: быстрота доставки и установки; возможность заглубления анкера без нарушения структуры грунта; малый вес по сравнению с развиваемой удерживающей силой; относительно небольшая стоимость. Особенно актуально применение анкеров в заболоченной местности, где минеральный (прочный) грунт находится под мощной подушкой торфа. Однако массовое применение анкеров требует значительных металлозатрат. Поэтому их следует использовать в особо ответственных случаях. Рассмотрев различные способы балластировки, можно сделать вывод, что каждая конструкция имеет свои достоинства и недостатки. И выбор необходимого способа пригруза зависит от множества факторов. Библиографический список: 1. СВОД ПРАВИЛ СП 36. 13330. 2012 «СНиП 2.05.06–85*. Магистраль- ные трубопроводы. Актуализированная программа». – М. : Госстрой, ФАУ «ФЦС», 2012. – 52 с. 2. СП 107-34-96 Балластировка, обеспечение устойчивости положения газопроводов на проектных отметках. – М. : РАО «Газпром»,1996. – 27 с. 3. Бородавкин П.П., Березин В.Л. Сооружение магистральных трубопроводов. М.: Недра, 1977. – 407 с. УДК 620.179.13(043) ПРИМЕНЕНИЕ ПАССИВНОГО ТЕПЛОВОГО НЕРАЗРУШАЮЩЕГО КОНТРОЛЯ ДЛЯ ОЦЕНКИ ЭФФЕКТИВНОСТИ РАБОТЫ СИСТЕМ ОХЛАЖДЕНИЯ ГАЗА А.А. Чепкина Самарский государственный технический университет Самара, Россия Sandra-Zimina@yandex.ru Исследования современного состояния уровня развития и востребованности неразрушающего контроля показали, что определение и оценку 622 ПРОЕКТИРОВАНИЕ, СООРУЖЕНИЯ И ЭКСПЛУАТАЦИЯ ГАЗОНЕФТЕПРОВОДОВ И ГАЗОНЕФТЕХРАНИЛИЩ качества, безопасности, надежности эксплуатации большого класса материалов, изделий и конструкций в различных отраслях промышленности можно эффективно проводить анализом их температурных полей. Это обусловлено тем, что функционирование многих объектов связано с температурными нагрузками, при этом их внутренняя структура оказывает заметное воздействие на характер излучаемого теплого поля, что позволяет по анализу его аномалии судить об изменениях свойств материала, его теплотехнических характеристик (ТТХ) в целом либо его отдельных зон. Температурное поле поверхности объекта, используемое в тепловом методе контроля, является источником информации об особенностях процесса теплопередачи, который, в свою очередь, зависит от конструкции и материалов объекта, технологии его функционирования и наличия дефектов. Под дефектом понимается несоответствие продукции требованиям нормативной технической документации, проявляющееся в виде локального температурного перепада на поверхности контролируемого объекта вследствие различных теплофизических свойств качественных и дефектных участков объекта [7]. Это обстоятельство позволяет применять тепловые методы для контроля широкого спектра изделий и материалов как металлических, так и неметаллических или включающих и те, и другие слои. Системы охлаждения природного газа на КС технологических участков магистральных газопроводов, расположенных вне зоны многолетнемерзлых пород, обеспечивают охлаждение природного газа до температуры, которая должна быть выше температуры гидратообразования и ниже минимально допустимых значений температуры устойчивой работы линейных участков МГ и изоляционного покрытия газопровода [8]. Наибольшее распространение в настоящее время на линейных КС магистральных газопроводов получили системы охлаждения, использующие для охлаждения природного газа аппараты воздушного охлаждения (АВО), которые имеют простые схемы, экологически чисты, надежны в эксплуатации, достаточно просто подключаются к обвязке компрессорных станций. Охлаждение осуществляется путем принудительного нагнетания воздуха с помощью вентиляторов и подача потоков на наружные поверхности трубок теплообменника. Основным элементом АВО являются теплообменные секции, теплообменную поверхность которых компонуют из оребренных труб, закрепленных в трубных решетках в четыре, шесть либо восемь рядов. Трубы обычно располагают по вершинам равностороннего треугольника, так как коридорное расположение обеспечивает намного более низкую теплоотдачу. К трубным решеткам присоединены крышки, внутренняя полость которых служит для распределения охлаждаемого потока жидкости по трубам. 623 ПРОЕКТИРОВАНИЕ, СООРУЖЕНИЯ И ЭКСПЛУАТАЦИЯ ГАЗОНЕФТЕПРОВОДОВ И ГАЗОНЕФТЕХРАНИЛИЩ С точки зрения конструктивного исполнения аппараты воздушного охлаждения бывают нескольких основных типов: зигзагообразные (АВЗ), горизонтальные (АВГ), блочные (АВБ), малопоточные (АВМ). Аппараты воздушного охлаждения, как и большинство теплообменных систем, имеют характерные загрязнения. Типы загрязнений аппаратов воздушного охлаждения: • Общие наружные загрязнения. Для аппаратов воздушного охлаждения характерны загрязнения пылью и копотью, которая может быть плотно сосредоточена на поверхностях оребрения. • Соли жесткости. Отложения солей жесткости на наружных поверхностях оребрения аппаратов воздушного охлаждения, возникающие вследствие осаждения и испарения влаги с теплообменных поверхностей. Отложения накипного характера в виде солей кальция и магния имеют высокую плотность и требуют регулярной тщательной очистки. • Коррозия. Коррозия металлических наружных и внутренних поверхностей теплообменников аппаратов воздушного охлаждения и как следствие возникновение ржавчины также является проблемой, препятствующей эффективной работоспособности аппарата ВО. • Отложения на внутренних поверхностях трубок теплообменников. В процессии циркуляции охлаждаемый газ с примесями может постепенно оседать в виде плотных отложений на внутренних поверхностях и забивать трубки теплообменника аппарата. Во время очистки внутренней поверхности трубок нельзя проконтролировать насколько качественно она прошла. Для решения данной проблемы можно использовать тепловизорное обследование данных трубок. Использование профессиональных инфракрасных систем (тепловизионных камер) для оценки эффективности работы АВО газа позволяет контролировать температуру трубной доски АВО газа (или другого технологического оборудования) объекта с высокой точностью. Зачастую, трубные пучки АВО-газа имеют внутренние загрязнения. Это приводит к снижению эффективности работы АВО газа и снижению эффективности работы КС в целом. На рисунках 1 и 2 показано загрязнение внутри трубок через тепловизионную камеру. 624 ПРОЕКТИРОВАНИЕ, СООРУЖЕНИЯ И ЭКСПЛУАТАЦИЯ ГАЗОНЕФТЕПРОВОДОВ И ГАЗОНЕФТЕХРАНИЛИЩ Рис. 1 – Термограмма трубок АВО газа Рис. 2 – Термограмма трубок АВО газа Таким образом, при использовании тепловизионной съемки можно отследить качество очистки пучков трубок. Также во время эксплуатации можно обнаружить их загрязненность и предпринять соответствующие меры. Однако существенным ограничением применения теплового контроля для оценки эффективности работы АВО газа является необходимость обеспечения при |