Русский

Анонс

Рубрика, название статьи и краткая аннотация

Авторы

1. Проектирование, строительство и эксплуатация

1.1

Численное моделирование теплогидравлической эффективности пристенного слоя отложений нефти на магистральных нефтепроводах

Представлены результаты численных исследований эффективности слоя пристенных отложений нефти, образующегося на внутренней поверхности магистральных нефтепроводов. Математически доказана возможность снижения гидравлического сопротивления и увеличения пропускной способности трубопроводов за счет теплоизоляционных и сглаживающих свойств слоя асфальтосмолистых парафиновых отложений нефти. В ходе численных экспериментов доказана эффективность пристенного слоя отложений различной толщины как на изотермических, так и на горячих нефтепроводах. Эффект получен за счет снижения шероховатости внутренней поверхности труб и повышению температуры потока. Последнее, на неизотермических участках горячей перекачки, ведет к снижению средней вязкости перекачиваемой нефти. В случаях же изотермической перекачки, эффективность слоя отложений имеет место только в развитых турбулентных режимах. Более того для нефтепроводов большого диаметра, эффективность слоя отложений сохраняется даже при большой толщине, не смотря на сильное снижение внутреннего диаметра. Полученные результаты численных исследований, основанные на данных лабораторных испытаний свойств отложений подготовленных товарных нефтей, подтверждают теплогидравлическую эффективность отложений и целесообразность поддержания слоя безопасной толщины на внутренней поверхности магистральных нефтепроводов, что в свою очередь позволит снизить эксплуатационные затраты на перекачки – потребление тепловой и электроэнергии, оптимизировать периодичность очистки нефтепроводов.

ООО «НИИ Транснефть»:

Сунагатуллин Р. З. – директор центра исследований гидравлики трубопроводного транспорта

Уфимский государственный нефтяной технический университет:

Каримов Р. М. – к. т. н., доцент кафедры «Транспорт и хранение нефти и газа»;

Ташбулатов Р. Р. – старший преподаватель кафедры «Транспорт и хранение нефти и газа»;

Мастобаев Б. Н. – д. т. н., проф., заведующий кафедрой «Транспорт и хранение нефти и газа»

1.2

Приближенная теория дискового реометра для тестирования малых противотурбулентных добавок

Рассматривается вопрос о тестировании малых противотурбулентных добавок в ротационном реометре с вращающимся диском. При достаточно большой скорости вращение диска внутри неподвижного кожуха, заполненного жидкостью, течение турбулизуется, причем в рабочем зазоре реометра возникает сдвиговое турбулентное течение. Добавляя к жидкости ту противотурбулентную добавку в той или иной концентрации, можно оценить, как добавка влияет на уменьшение гидравлического сопротивления вращению диска. Поскольку, однако, турбулентное течение жидкости в зазоре реометра не является подобным течению жидкости в трубопроводе, для которого предназначена испытуемая добавка, то возникает вопрос о том, как переносить результаты, получаемые в реометре, на течение жидкости в трубопроводе. Предлагается использовать результаты тестирования противотурбулентных добавок в дисковом реометре для определения некоторого инвариантного коэффициента, входящего в краевое условие теории турбулентности Т.Кармана. Этот коэффициент отражает взаимодействие сдвигового турбулентного течения с ограничительными поверхностями и потому являющийся одинаковым для всех турбулентных течений, как в реометре, так и в трубопроводе, и далее использовать этот коэффициент для расчета коэффициента гидравлического сопротивления в трубопроводе. Показано, как рассчитать момент сил трения на вращающемся диске, как по уменьшению этого момента найти искомый инвариантный коэффициент и как с его помощью вычислить коэффициент гидравлического сопротивления в трубопроводе.

РГУ нефти и газа (НИУ) имени И. М. Губкина:

Голунов Н. Н. – к. т. н., доцент, проректор;

Лурье М. В. – д. т. н., профессор, заслуженный деятель науки РФ

1.3

Перспективы использования противотурбулентных присадок в снижении энергозатрат тепловых станций при «горячей» перекачке

Предложена упрощенная процедура прогноза максимально возможной тепловой эффективности противотурбулентных присадок (ПТП). Для этого разработан алгоритм предварительной «экспресс»-оценки максимального «теплового» эффекта и целесообразности применения ПТП в конкретных условиях. Сформулированы условия экономической целесообразности применения ПТП в целях повышения энергоэффективности работы тепловых станций. Выведена замкнутая система соотношений для расчета максимально возможного вклада ПТП в снижение полного коэффициента теплоотдачи и, как следствие, в снижение потребляемой мощности на тепловых станциях. Получено простое условие для «экономической экспресс оценки» «теплового» эффекта от ввода присадки.

ООО «НИИ Транснефть»:

Жолобов В. В. – д. ф.-м. н., ведущий научный сотрудник лаборатории технологических расчетов;

Синельников С. В. – ведущий научный сотрудник лаборатории технологических расчетов;

Игнатенкова А. И. – заведующий сектором планирования и сопровождения производственной деятельности

1.4

Информационно-аналитический комплекс мониторинга минимальных расстояний от трубопроводов до промышленных и гражданских объектов

В статье проанализирована интерактивная система мониторинга минимальных расстояний от трубопроводов до промышленных и гражданских объектов. Показано, что система включает в себя программный сервис пополнения и управления взаимосвязанными базами данных. Представлены возможности мониторинга технологических показателей эксплуатации трубопроводов, что позволило представить всю совокупность исходных данных и результатов выполненных расчетов как упорядоченное множество характеристик вероятностных процессов, служащих математическими описаниями реальных процессов, протекающих при эксплуатации трубопровода. Статистический анализ указанных вероятностных процессов дает результаты, имеющие существенное прикладное значение для разработки новых и улучшения существующих норм, устанавливающих требования к проектированию трубопроводов.

Научно-образовательный центр «Энергосберегающие технологии и техническая диагностика» РГУ нефти и газа (НИУ) имени И. М. Губкина:

Короленок В. А. – начальник отдела науки и образования

1.5

Построение двухсетчатой купольной крыши резервуара

При значительных снеговых нагрузках и больших диаметрах вертикальных стальных резервуаров (более 60 м) односетчатые алюминиевые купольные крыши резервуаров имеют недостаточную устойчивость и прочность. В статье рассматриваются вопросы проектирования двухсетчатых купольных крыш вертикальных стальных резервуаров для хранения нефти и нефтепродуктов. С целью определения координат узлов двухсетчатой купольной крыши, минимизации типоразмеров связей предложена методика построения двухсетчатых купольных крыш резервуаров Получен алгоритм для расчета координат узлов и размеров связей двухсетчатой крыши резервуара. Разрезка поверхности купольной крыши резервуара по данной методике позволяет получить широтные связи в каждом поясе одного типоразмера. Полученные в работе результаты могут быть использованы при проектировании вертикальных стальных резервуаров для хранения нефти вместимостью до 50000 м3 и более.

Уфимский государственный нефтяной технический университет:

Каравайченко М. Г. – д. т. н., проф. кафедры сооружения и ремонта газонефтепроводов и газонефтехранилищ;

Абдрафикова С. Р. – студентка кафедры сооружения и ремонта газонефтепроводов и газонефтехранилищ

2. Прочность, надежность и долговечность

2.1

Определение напряженно-деформированного состояния участка трубопровода, находящегося под давлением, по результатам измерения коэрцитивной силы

В работе приведены результаты экспериментального исследования изменения коэрцитивной силы металла трубного объекта, подверженного одновременному силовому воздействию внутреннего давления среды и изгибу. Получены зависимости изменения коэрцитивной силы, измеренной в продольном направлении, от величины продольных напряжений, вызванных действием поперечного изгиба и внутреннего давления. Приведены выражения для нахождения сжимающих и растягивающих напряжений в стенке действующего трубопровода по коэрцитивной силе металла. Предложены методика и алгоритм определения напряженно-деформированного состояния участка трубопровода по результатам измерения коэрцитивной силы металла стенки труб. Проведена верификация разработанного алгоритма для участка трубопровода, находящегося под давлением и для случая отсутствия давления в трубопроводе.

АО «Транснефть-Север»:

Исламов Р. Р. – генеральный директор

АО «Гипрогазцентр»:

Агиней Р. В. – заместитель генерального директора по науке

ООО «Газпром проектирование» (Нижний Новгород):

Мамедова Э. А. – инженер отдела НИОКР

2.2

Распространение пластических дефформаций в трубопроводе при изменении давления

Рассматривается распространения деформации в трубопроводе, основанного на трещинах (механическом разрушении) при сбоях в работе, вследствие декомпрессии нагнетающей среды. Представлены полуэмпирические модели, которые калибровались на сегментах трубопровода в производственном масштабе (в натуральную величину).

B. N. Leis Consultant, Inc. (США):

Б. Льюис

Ninth Planet Engineering Ltd (Великобритания):

А. Кошам

2.3

Анализ характеристик разделения материала при лабораторных испытаниях на разрушение и полномасштабных испытаниях с использованием смеси CO2/N2

Разделение материала представляет собой небольшие разрывы сплошности, которые образуются вдоль поперечной плоскости стали магистральной трубы, по мере того как сталь деформируется и состояние напряжения достигает критического значения, вызывающего данное разделение. Разделение материала зачастую наблюдаются на поверхностях изломов образцов, подвергшихся испытаниям на растяжение, испытаниям на ударный изгиб по Шарпи и испытаниям падающим грузом – основным испытаниям, определяющим способность стали магистральных труб противостоять разрушению. Однако при сравнении лабораторного тестирования материалов с полномасштабными испытаниями на разрыв можно увидеть, что визуально разделение материала на поверхности разрушения не совпадает. Это свидетельствует о том, что лабораторные испытания по сравнению с полномасштабными испытаниями на разрыв могут не отражать влияние разделения материала на его поведение при разрушении.
Для данного исследования поверхности разрушения образцов, подвергшихся испытанию по Шарпи и испытаниям падающим грузом, были оценены с учетом их характеристик разделения на основе индекса разделения (separation index, SI). Затем было проведено сравнение с разделением материала на поверхности разрушения в ходе полномасштабного испытания на разрыв с использованием CO2. С передней, средней и задней частей каждой поврежденной испытательной секции трубы были сняты срезы, и их поверхности подверглись анализу на предмет характеристик разделения.

University of Wollongong (Австралия):

Б. Дж. Дэвис;

Г. Михал;

Ч. Лу;

В. Линтон

3. Сварка

3.1

Применение метода TOFD для контроля горизонтальных швов стенок вертикальных стальных резервуаров, находящихся в эксплуатации

Контроль сварных соединений стенок резервуаров без вывода резервуара из эксплуатации возможен только с применением ультразвукового контроля (УЗК), однако и в этом случае имеется ряд особенностей, ограничивающих возможности его проведения. К ним относятся невозможность доступа внутрь резервуара и сложная форма разделки кромок сварных соединений. В качестве решения проблемы авторы предлагают использование метода TOFD совместно с другими методами УЗК при автоматизированном или механизированном контроле. Другой проблемой, осложняющей применение метода TOFD при больших объемах контроля, является отсутствие в дефектоскопах программного обеспечения – «калькулятора глубины», учитывающего возможную разнотолщинность сварных соединений. Это проявляется, если контроль производится со стороны, где стенки не расположены на одной линии (наружная поверхность РВС). Авторами предложена технология применения стандартного оборудования TOFD, включая «калькулятор» глубины.
Была проведена расчетная и экспериментальная проверка предложенной технологии контроля, подтвердившая правильность расчетов.
Также была проведена проверка предложенной конфигурации схемы контроля и вычисления глубины границ несплошностей с использованием метода TOFD при контроле горизонтального сварного соединения стенок резервуара объемом 10 тысяч м3, находящегося в процессе строительства.

ПАО «Транснефть»:

Филиппов О. И. – главный сварщик

ООО «НИИ Транснефть»:

Неганов Д. А. – к. т. н., первый заместитель генерального директора;

Михайлов И. И. – ведущий научный сотрудник сектора неразрушающего контроля;

Гейт А. В. – заведующий сектором неразрушающего контроля;

Голосов П. С. – старший научный сотрудник сектора неразрушающего контроля

4. Материалы и оборудование

4.1

Опыт применения элетромагнитно-акустических толщиномеров при диагностировании металлоконструкций и механо-технологического оборудования

Рассмотрена возможность применения электромагнитно-акустического (ЭМА) принципа возбуждения и приема ультразвуковых волн при выполнении толщинометрии стенки трубопроводов и оборудования в ходе диагностирования объектов магистрального трубопроводного транспорта нефти и нефтепродуктов. Отмечено, что ЭМА технология, известная несколько десятилетий, до сих пор не находила сколько-нибудь широкого применения в производственных условиях эксплуатации трубопроводов. Однако в настоящее время в связи с разработкой приборов нового поколения ситуация изменяется: ЭМА-толщиномеры и дефектоскопы по своим массо-габаритным характеристикам, чувствительности и точности измерений толщины не уступают традиционному УЗ-оборудованию с пьезопреобразователями, но при этом имеют существенные преимущества при диагностировании металлоконструкций механо-технологического оборудования, сосудов, трубопроводов в условиях их производства и эксплуатации. В связи с этим проведено всестороннее исследование возможности применения ЭМА-технологии в лабораторных и трассовых условиях для толщинометрии и контроля коррозионных повреждений металла при наличии на его поверхности антикоррозионного покрытия и/или шероховатости высотой 1,5 мм и более. В статье приведены некоторые наиболее существенные из полученных результатов. Подтверждена эффективность ЭМА-технологии: не требуется контактирующая жидкость, контроль можно вести по грубо обработанной поверхности и через антикоррозионные покрытия, практически нет ограничений по отрицательным температурам окружающей среды и пространственному положению ЭМА-преобразователей, можно выполнять толщинометрию проката, литья. Отмечена целесообразность применять при толщинометрии в дополнение к традиционным измерениям в цифровом коде и по развертке типа А также измерения по развертке типа В с построением изображений сечений металла вдоль направления сканирования.

ПАО «Транснефть»:

Временко А. В. –ведущий инженер, департамент технического развития и эксплуатации объектов трубопроводного транспорта

ООО «НИИ Транснефть»:

Могильнер Л. Ю. – к. т. н., главный научный сотрудник отдела технических обследований;

Скуридин Н. Н. – директор центра технологии строительства, обследования зданий и сооружений;

Придеин О. А. – начальник отдела технических обследований

5. Автоматика, телемеханика и связь

5.1

Результаты апробации и основные направления развития программного модуля контроля измерительных каналов

В статье представлены основные направления развития системы автоматической диагностики состояния оборудования, входящего в состав измерительных каналов систем управления – программного модуля контроля измерительных каналов (ПМ «Контроль ИК»). Приведены результаты апробации программного модуля, причины типовых неисправностей. Рассмотрены особенности конфигурации, функционирования и основные направления развития ПМ «Контроль ИК».

ООО «НИИ Транснефть»:

Аралов О. В. – д. т. н., директор центра оценки соответствия продукции, метрологии и автоматизации производственных процессов;

Буянов И. В. – к. т. н., заместитель директора центра оценки соответствия продукции, метрологии и автоматизации производственных процессов;

Кузьмин В. В. – старший научный сотрудник лаборатории автоматизации;

Кузьмичев В. А. – к. т. н., ведущий научный сотрудник лаборатории автоматизации

6. Товарно-транспортные операции и метрологическое обеспечение

6.1

Контроль чистоты нефтепродуктов при проведении регламентных работ на МНПП

В процессе эксплуатации объектов МНПП транспортируемые нефтепродукты могут загрязняться различными механическими примесями и обводняться в результате воздействия таких факторов, как проведение ремонтных или регламентных работ, коррозия внутренней поверхности труб, прохождение диагностических и очистных устройств и т.п. В резервуарных парках, в целях обеспечения сохранности качества товарных нефтепродуктов прием загрязненных и обводненных нефтепродуктов необходимо осуществлять в отдельно выделенные резервуары. Недостатками существующего порядка контроля чистоты нефтепродуктов, при котором производится отбор ходовой пробы, перед резервуарным парком и ее визуальный анализ, является длительность и влияние человеческого фактора на результаты анализа. Решением проблемы является внедрение поточных средств контроля чистоты перекачиваемых нефтепродуктов, обладающих необходимым уровнем оперативности и достоверности. В данной работе рассмотрены существующие на российском рынке различные методы контроля наличия механических примесей и обводненности жидкости и возможность их реализации в поточных средствах контроля чистоты нефтепродуктов.

ПАО «Транснефть»:

Купкенов Р. Р. – главный специалист службы качества и грузопотоков нефтепродуктов

ООО «НИИ Транснефть»:

Аберкова А. С. – научный сотрудник лаборатории методологии товарно-транспортной работы;

Дубовой Е. С. – начальник отдела методологии товарно-транспортной работы;

Кузнецов А. А. – ведущий научный сотрудник лаборатории методологии товарно-транспортной работы;

Тимофеев Ф. В. – заместитель заведующего лабораторией методологии товарно-транспортной работы

7. Защита от коррозии

7.1

Исследование влияния содержания сероводорода в нефти на коррозионную стойкость магистральных нефтепроводов

В работе представлены результаты исследований влияния содержания сероводорода в нефти и в подтоварной воде на коррозионную стойкость образцов из трубной стали (Ст. 20), указывающие на развитие в условиях испытаний как общей, так и локальной коррозии.
Проведены коррозионные испытания в нефти 1-й, 2-й и 3-й групп при содержании в них 100–400 ppm сероводорода в интервале температур от 20 до 60 °С. Показано влияние минерализации нефти на коррозионные свойства подтоварной воды и на процессы проникновения водорода в металл. Результаты исследований показали, что увеличение концентрации сероводорода в товарной нефти более 100 ppm будет приводить к росту коррозии, наводораживанию металла трубопровода и увеличению аварийности на объектах трубопроводного транспорта нефти.

НТЦ ООО «НИИ Транснефть»:

Худякова Л. П. – д. т. н., проф., ведущий научный сотрудник лаборатории испытаний средств защиты от коррозии;

Шестаков А. А. – старший научный сотрудник лаборатории испытаний средств защиты от коррозии;

Фархетдинов И. Р. – заведующий лабораторией испытаний средств защиты от коррозии

8. Пожарная и промышленная безопасность. Охрана труда

8.1

Анализ пожарного риска на объектах нефтегазового и химического комплексов

Был проведен анализ статистики по пожарам за последние годы в стране и на объектах химического и нефтегазового комплексов. Выполнена сравнительная оценка расчетных значений индивидуального пожарного риска в целом по стране и на исследуемых объектах. Результаты показывают, что с одной стороны расчетное значение пожарного риска на этих объектах ниже, чем его общее значение. С другой стороны – превышает нормативную величину пожарного риска (10–6 в год), что приводит к необходимости принятия мер по обучению работников действиям при пожаре и компенсации их работы в условиях повышенного риска. Обращается внимание на важность дальнейшей актуализации нормативной правовой документации в области пожарной безопасности с учетом реализации риск-ориентированного подхода.

Тольяттинский государственный университет:

Рашоян И. И. – к. т. н., доцент кафедры «Управление промышленной и экологической безопасностью»

9. Развитие отрасли

9.1

Сообщение о выходе книги «Особенности оценки общественной эффективности инфраструктурных проектов ТЭК с учетом межотраслевых взаимодействий и мультипликативных эффектов» (монография д. э. н. П. Ю. Серикова)

ООО «НИИ Транснефть»:

Редакция журнала