Русский

Анонс

Рубрика, название статьи и краткая аннотация

Авторы

1. Прочность, надежность и долговечность

1.1

Моделирование процесса изготовления отводов холодного гнутья

Для выполнения поворотов линейной части магистральных трубопроводов используется значительное количество отводов холодного гнутья. Такие отводы изготавливаются с помощью специальных трубогибочных станков путем набора требуемого угла изгиба за несколько единичных гибов. Максимальные нормативные значения углов изгиба отводов ограничены ввиду ограниченной деформируемости металла в холодном состоянии и, следовательно, возможной потери устойчивости поперечного сечения трубы-заготовки и появления недопустимых изломов и гофров. В работе рассматриваются результаты компьютерного моделирования процесса изготовления отводов холодного гнутья, выполненного с целью определения потенциальной возможности изготовления отводов, углы изгиба которых больше по сравнению с регламентированными в стандартах.

ООО «НИИ Транснефть»:

Нестеров Г. В. – к. т. н., ведущий научный сотрудник лаборатории труб и соединительных деталей;

Богач А. А. – к. ф-м. н., ведущий научный сотрудник лаборатории прочностных расчетов;

Гаврилов Д. А. – к. х. н., старший научный сотрудник лаборатории труб и соединительных деталей

1.2

Оценка дефектов труб методом расчета на основе деформаций

Деформации растяжения увеличиваются из-за присутствия дефекта и, соответственно, концентрации напряжений, а предельная деформация снижается ввиду трехосности напряжений. Подобные случаи могут рассматриваться при расчете с применением методики оценки дефектов.
В работе представлен подробный обзор методов расчета по деформациям, применяемых при оценке дефектов труб, а именно: предельная общая деформация; предельная локальная деформация; коэффициент интенсивности; коэффициент пластичности в надрезе; расчет с применением J-интеграла; испытание на смещение раскрытия вершины трещины.
Статья содержит краткое описание механизма вязкого разрушения, влияния трехосности, и определение режима нагружения с использованием угла Лоде.

Университет Поля Верлена, Мец (Франция):

Плювинаж Г. – Ph.D., профессор

1.3

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):

Льюис Б.

Ninth Planet Engineering Ltd (Великобритания):

Кошам А.

1.4

Анализ механического поведения подземного трубопровода при действии грунтовых нагрузок

С целью изучения влияния грунтовых нагрузок на механическое поведение подземных трубопроводов создана трехмерная модель «трубопровод – грунт». Проанализировано влияние грунтовой нагрузки, соотношения радиуса и толщины, внутреннего давления и модуля упругости грунта обратной засыпки на напряжение, смещение и овальность труб. Результаты показывают, что область высоких напряжений возникает вверху трубопровода, а овальность наблюдается при грунтовых нагрузках. По мере увеличения грунтовой нагрузки концентрация напряжений возникает на левой и правой сторонах трубопровода. При уменьшении соотношения радиуса и толщины способность трубопровода противостоять деформации возрастает, а зона напряжений в верхней части трубопровода постепенно уменьшается. Увеличение модуля упругости грунта обратной засыпки влечет за собой уменьшение величины смещения участка трубопровода. В свою очередь, повышение внутреннего давления вызывает уменьшение напряжений и деформаций в верхней части трубопровода и увеличение напряжения на дне. В случае если подземные трубопроводы проложены в опасных районах, следует проводить защитные мероприятия.

School of Mechatronic Engineering, Southwest Petroleum University (Китай):

Jie Zhang;

Jingxuan Xie

2. Проектирование, строительство и эксплуатация

2.1

Оценка гидравлической эффективности нефтепроводов по данным мониторинга технологических режимов эксплуатации

В статье приведена методика количественной оценки энергоффективности транспортировки нефти по технологическим участкам магистральных нефтепроводов с учетом гидравлической эффективности линейной части. Дано обоснование методологии расчета предлагаемых критериев. В соответствии с методикой все количественные оценки параметров энергоэффективности магистральных нефтепроводов формируются по данным, регистрируемыми штатными средствами СДКУ.
На примере анализа данных эксплуатации нефтепровода показано, что предложенный критерий сравнения – коэффициент эффективности технологического участка магистрального нефтепровода – является рабочим инструментом, который позволяет определить по его составляющим все традиционно используемые оценки фактических режимов работы магистральных нефтепроводов, выявлять характерные особенности каждого режима, сопоставлять параметры эксплуатации трубопроводов различных диаметров и конструктивных исполнений.

ПАО «Транснефть»:

Ревель-Муроз П. А. – вице-президент

ООО «НИИ Транснефть»:

Фридлянд Я. М. – генеральный директор

НТЦ ООО «НИИ Транснефть»:

Кутуков С. Е. – к. т. н., главный научный сотрудник управления математического моделирования и технологий трубопроводного транспорта;

Гольянов А. И. – ведущий научный сотрудник управления математического моделирования и технологий трубопроводного транспорта

2.2

Теория реометра ротационного типа для испытания полимерных добавок в турбулентном режиме

Рассматривается один из аспектов технологии транспортировки нефти или нефтепродутов по трубопроводу, основанный на использовании противотурбулентных добавок, которые изменяют структуру пристеночной турбулентности и уменьшают гидравлическое сопротивление перекачиваемой жидкости. Каждая из таких добавок требует предварительного тестирования, результаты которого необходимы для принятия решения об ее использовании. Тестирование добавок обычно выполняют на экспериментальных трубных стендах или на более компактных лабораторных приборах, (реометрах) как правило, ротационного типа. Настоящая статья касается правил переноса результатов измерений, полученных на реометрах, на промышленные условия. Утверждается, что результаты измерений, найденные в реометрах с коаксиальными цилиндрами, в принципе можно переносить на трубы, однако, непосредственный перенос недопустим: степень уменьшения трения на стенке измерительного цилиндра (как правило, неподвижного) в ротационном реометре не равна аналогичной степени уменьшения трения на внутренней поверхности трубопровода. Излагается теория турбулентного течения жидкости в зазоре между коаксиальными цилиндрами, из которой следует методика переноса лабораторных опытов на промышленные условия.

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

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

2.3

Оптимизация процесса камеральной обработки результатов наземного лазерного сканирования при оценке напряженно-деформированного состояния резервуаров

В статье рассматривается вопрос оптимизации процесса камеральной обработки результатов наземного лазерного сканирования резервуаров при оценке их НДС. Установлены и проанализированы основные пути оптимизации камеральной обработки, позволяющие сократить затрачиваемые ресурсы и время работы персонального компьютера без ущерба для конечного результата оценки НДС резервуаров.

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

Васильев Г. Г. – д. т. н., профессор, заведующий кафедрой сооружения и ремонта газонефтепроводов и хранилищ;

Сальников А. П. – к. т. н, старший преподаватель кафедры сооружения и ремонта газонефтепроводов и хранилищ

ООО «НИИ Транснефть»:

Катанов А. А. – ведущий специалист лаборатории резервуаров;

Лиховцев М. В. – заведующий лабораторией резервуаров;

Ильин Е. Г. – заместитель начальника отдела сварки резервуаров

2.4

Применение воздушного лазерного сканирования для геотехнического мониторинга объектов трубопроводного транспорта

Специфика эксплуатации трубопроводов в сложных природно-климатических условиях, значительная протяженность и труднодоступность районов трассы линейной части магистральных трубопроводов (ЛЧ МТ), требуют постоянного совершенствования методов и технологий геотехнического мониторинга природной среды и объектов трубопроводных систем (ТС). Основными задачами геотехнического мониторинга является выявление опасных геологических процессов и контроль планово-высотного положения (ПВП) трубопровода и объектов ТС. В данной работе проводится исследование возможностей применения метода воздушно-лазерного сканирования (ВЛС) для решения задач геотехнического мониторинга. Приводятся результаты сравнительного анализа точности измерений, полученных методом ВЛС с использованием разных сканирующих систем. Описаны методы анализа результатов ВЛС, разработанные ООО «НИИ Транснефть». Показаны результаты оценки состояния инженерных объектов ТС и природной среды по данным ВЛС. Применение метода ВЛС позволило определить ПВП наземных объектов ТС и подземных трубопроводов, определить углы отклонения опор ЛЭП от вертикали, дешифрировать контуры экзогенных геологических явлений. По данным повторных обследований методом ВЛС были определены значения изменений высоты поверхности (рельефа) за период между обследованиями.

ПАО «Транснефть»:

Захаров А. А. – начальник службы департамента технического развития и эксплуатации объектов трубопроводного транспорта

ООО «НИИ Транснефть»:

Макарычева Е. М. – старший научный сотрудник лаборатории геотехнических обследований;

Ибрагимов Э. Р. – заместитель директора центра мониторинга и геоинформационных систем объектов трубопроводного транспорта;

Кузнецов Т. И. – начальник отдела геотехнических обследований объектов мониторинга;

Шуршин К. Ю. – старший научный сотрудник лаборатории геотехнических обследований

2.5

Сохранение устойчивости глинистых отложений при сооружении подводных переходов методом наклонно-направленного бурения

Рассмотрены вопросы разработки требований к параметрам, определяющим технологические свойства буровых растворов при строительстве скважин подводных переходов магистральных трубопроводов. Сформулированы основные требования к составу соединений, входящих в буровой раствор при прохождении глинистых отложений. В основе рассматриваемых положений лежат представления о супрамолекулярном строении частиц глины, особенности поведения молекул воды при гидратации глины, заключающиеся в создании ими пространственных структур с различным уровнем полярности. Показано влияние природы растворения различных соединений на процессы гидратации глины, определены термодинамические критерии для выбора соединений, стабилизирующих состояние глины при строительстве скважин.

ПАО «Транснефть»:

Сапсай А. Н. – вице-президент

ООО «НИИ Транснефть»:

Шарафутдинов З. З. – д. т. н., главный научный сотрудник отдела технологии строительства и ремонта

3. Защита от коррозии

3.1

Оценка опасности биокоррозии подземных стальных сооружений

Целью работы является разработка метода оценки биокоррозионной агрессивности грунтов путем проведения комплекса коррозионных и микробиологических исследований грунта в зоне прокладки магистральных нефтепроводов, которые позволят создать методику оценки опасности биокоррозии без проведения длительных коррозионных испытаний. Авторами представлены результаты лабораторных и промысловых исследований грунта в зонах прокладки магистральных нефтепроводов.
Главным внешним фактором, влияющим на уровень биокоррозионной активности почв, является состав микробного консорциума (качественный и количественный). На формирование микробиоценозов оказывают влияние состав и структура грунта, его влажность и содержание органических и неорганических веществ в свободной форме, температурный фактор, влияющий на накопление органических веществ в верхних горизонтах почвы в летний период времени, показатель рН, характеризующий наличие минеральных веществ в растворимой форме.
Из электрохимических показателей для оценки биокоррозионной активности информативно удельное электросопротивление грунта (УЭС), характеризующее влажность грунта и минерализацию, влияющих на развитие микробиоценоза.

НТЦ ООО «НИИ Транснефть»:

Худякова Л. П. – д. т. н., профессор, 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;

Широков А. В. – научный сотрудник лаборатории испытаний средств защиты от коррозии

4. Товарно-транспортные операции и метрологическое обеспечение

4.1

Целеполагание, устойчивость и построение структур систем нефтепродуктообеспечения

Цели функционирования сложных систем, их устойчивость и управляемость во многом определяются средой функционирования. При многообразии моделей и методов совершенствования систем нефтепродуктообеспечения для достижения наилучшего результата целесообразна разработка обобщенного алгоритма их построения и развития, один из вариантов которого и представлен в работе.

ПАО «ЛУКОЙЛ»:

Безродный А. А. – д. т. н., начальник отдела технического обеспечения

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

Короленок А.М. – д. т. н., профессор, декан факультета «Проектирование, сооружение и эксплуатации систем трубопроводного транспорта»;

Ван Цзинь – аспирант

4.2

Турбулентное течение нефти, нефтепродуктов и cжиженного природного газа с полимерными добавками

Одним из способов интенсификации перекачки нефти и нефтепродуктов по трубопроводам является введение в турбулентный поток углеводородных жидкостей нефтерастворимых полимеров в исчезающее малом количестве (1–10 ppm). Опубликовано большое число работ, посвященных теоретическому обоснованию этого способа снижения энергетических затрат при трубопроводном транспорте углеводородных жидкостей и его практической реализации на магистральных нефтепроводах. В настоящей работе представлены результаты, свидетельствующие о возможности использования полимеров также и для снижения гидродинамического сопротивления при перекачке сжиженного природного газа. Проведенными лабораторными экспериментами на турбулентном реометре установлено, что для достижения одинаковой величины эффекта снижения гидродинамического сопротивления при турбулентном течении различных фракций нефти в цилиндрическом канале требуется тем меньшее количество присадки, чем ниже средняя молекулярная масса перекачиваемой углеводородной смеси, т.е. чем меньше плотность и вязкость жидкости. Самая малая концентрация полимера для достижения максимальной величины эффекта требуется при перекачке сжиженного природного газа, что свидетельствует об экономической перспективности трубопроводного транспорта газа в жидком агрегатном состоянии.

Институт химии нефти Сибирского отделения РАН:

Манжай В. Н. – д. х. н., профессор Национального исследовательского Томского государственного университета, старший научный сотрудник Института химии нефти Сибирского отделения РАН

5. Развитие отрасли

5.1

Технология будущего: начало развития трубопроводного транспорта в России (фрагмент из книги «Развитие мировой системы трубопроводного транспорта»)

– Сооружение первого нефтепровода и резервуаров для хранения нефти;
– Первый магистральный трубопровод;
– Нефтяная промышленность России и трубопроводный транспорт в начале XX века

ПАО «Транснефть»:

Сощенко А. Е. – д. т. н., профессор, начальник управления инновационного развития и НИОКР

Уфимский государственный нефтяной технический университет:

Бахтизин Р. Н. – д. ф.-м. н., профессор, ректор;

Мастобаев Б. Н. – д. т. н., профессор кафедры транспорта и хранение нефти и газа;

Макаренко О. А. – д. т. н., профессор кафедры транспорта и хранения нефти и газа

ПАО «Транснефть»
Научно-исследовательский институт транспорта нефти и нефтепродуктов Транснефть