Русский

№5/2019

Стр.

Название статьи, авторы, аннотация и ключевые слова

Прочность, надежность, долговечность

488-504

Формирование базы знаний и банков данных обоснования прочностной надежности системы трубопроводного транспорта нефти и нефтепродуктов

Д. А. Неганов a

a ООО «НИИ Транснефть», 117186, Россия, Москва, Севастопольский проспект, 47а

DOI: 10.28999/2541-9595-2019-9-5-488-504

Аннотация: Рассматриваются научные основы формирования и использования баз знаний и банков данных при проектировании, строительстве и функционировании систем трубопроводного транспорта. Проведен анализ системы знаний, рассмотрены основные направления формирования и фундаментальные основы базы знаний в области трубопроводного транспорта нефти и нефтепродуктов. Базы знаний включают как уже сложившуюся систему научно обоснованных предложений по структуре, категорированию, критериям, определяющим уравнениям для расчетно-экспериментального определения прочности, устойчивости, жесткости несущих элементов объектов трубопроводного транспорта, так и по развитию этих предложений в части анализа ресурса, надежности и живучести системы трубопроводного транспорта, анализа ее защищенности от кризисных и аварийных ситуаций. Банки данных рассматриваются как исходная информационная основа реализации баз знаний.

Ключевые слова: база знаний, банк данных, прочность, устойчивость, жесткость, ресурс, срок службы, надежность, живучесть, безопасность, защищенность, риск, трубопроводный транспорт, законодательство, нормативные документы.

Для цитирования:
Неганов Д. А. Формирование базы знаний и банков данных обоснования прочностной надежности системы трубопроводного транспорта нефти и нефтепродуктов // Наука и технологии трубопроводного транспорта нефти и нефтепродуктов. 2019. Т. 9. № 5. C. 488–504.

Список литературы:↓

506-511

Приведенная цикличность нагружения резервуара

В. М. Варшицкий a, А. А. Белкин a, О. А. Козырев a

a ООО «НИИ Транснефть», 117186, Россия, Москва, Севастопольский проспект, 47а

DOI: 10.28999/2541-9595-2019-9-5-506-511

Аннотация: Получены соотношения для определения приведенной годовой цикличности нагружения резервуара по известному тренду уровня взлива, построенному по данным системы диспетчерского контроля управления (СДКУ). При приведении нерегулярного (с переменной амплитудой) нагружения к эквивалентному по циклической повреждаемости регулярному приведенному (с постоянной амплитудой) нагружению в качестве метода схематизации реального процесса нагружения используются метод «дождя» и правило линейного суммирования повреждений. Получена зависимость приведенной годовой цикличности нагружения от высоты расположения дефекта на стенке резервуара. Методология определения приведенной годовой цикличности нагружения резервуара по известному тренду уровня взлива, построенному на основе данных СДКУ, разработана впервые. Она применяется для расчетов на долговечность элементов конструкции резервуара по критерию малоцикловой усталости и для определения предельных сроков эксплуатации резервуара с развивающимися дефектами.

Ключевые слова: резервуар, стенка резервуара, дефект, уровень взлива, цикличность, метод «дождя», схематизация.

Для цитирования:
Варшицкий В. М., Белкин А. А., Козырев О. А. Приведенная цикличность нагружения резервуара // Наука и технологии трубопроводного транспорта нефти и нефтепродуктов. 2019. Т. 9. № 5. С. 506–511.

Список литературы:↓

512-521

Исследование зависимости сдвига частоты бриллюэновского рассеяния в оптическом сенсоре от механических напряжений

Р. В. Агиней a, Р. Р. Исламов b, А. А. Годунов c

a Ухтинский государственный технический университет, 169300, Россия, Ухта, ул. Первомайская, 13
b АО «Транснефть – Север», 169300, Россия, Ухта, проспект А. И. Зерюнова, 2/1
c ООО «Газпром трансгаз Нижний Новгород», 603950, Россия, Нижний Новгород, ул. Звездинка, 11

DOI: 10.28999/2541-9595-2019-9-5-512-521

Аннотация: Одним из наиболее информативных средств контроля напряженно-деформированного состояния протяженных участков подземных трубопроводов являются системы мониторинга на базе волоконно-оптических датчиков (сенсоров) деформации. Принцип дистанционной оценки деформаций оптоволоконного сенсора основан на эффекте Мандельштама–Бриллюэна. Для определения практической возможности работы оптоволоконной системы оценки деформации металла трубопроводов при воздействии изгибающей нагрузки и внутреннего давления среды необходимо установить характеристики зависимости сдвига бриллюэновской частоты от деформаций, характерных для реального трубопровода.
В статье приведены результаты экспериментального исследования изменения частоты рассеяния оптического сигнала в волоконно-оптических сенсорах для различных шагов и точек нагружения стенда, моделирующего плосконапряженное состояние стенок труб под воздействием изгиба и внутреннего давления среды. Рассчитаны напряжения в стенке стенда для каждого шага нагружения в часовых областях установки волоконно-оптических сенсоров. Определена связь между величиной изменения частоты рассеяния оптического сигнала и механическими напряжениями, действующими в нагруженной модели.
Получена регрессионная модель, описывающая взаимосвязь между продольными напряжениями и смещением частоты бриллюэновского сигнала оптических сенсоров.

Ключевые слова: трубопровод, напряженно-деформированное состояние, деформации, внутреннее давление, поперечный изгиб, бриллюэновское рассеяние, волоконно-оптические сенсоры.

Для цитирования:
Агиней Р. В., Исламов Р. Р., Годунов А. А. Исследование зависимости сдвига частоты бриллюэновского рассеяния в оптическом сенсоре от механических напряжений // Наука и технологии трубопроводного транспорта нефти и нефтепродуктов. 2019. Т. 9. № 5. C. 512–521.

Список литературы:↓

Проектирование, строительство и эксплуатация

522-529

Влияние конструкции и компоновки бурового инструмента на процесс строительства подводных переходов методом наклонно-направленного бурения

Р. А. Капаев a, З. З. Шарафутдинов b

a ПАО «Транснефть», 123112, Россия, Москва, Пресненская набережная, 4, стр. 2
b ООО «НИИ Транснефть», 117186, Россия, Москва, Севастопольский проспект, 47а

DOI: 10.28999/2541-9595-2019-9-5-522-529

Аннотация: Определены причины технологических осложнений и аварийных инцидентов, сопровождавшихся разрушением расширителей, сломом бурильных труб, а также проблемами при протаскивании трубопровода в скважину. Установлено, что слом бурильных труб, как правило, вызван их абразивным износом и усталостным разрушением металла вследствие отсутствия контроля отработки труб, неэффективной работы породоразрушающего инструмента. Разрушение расширителей происходит при несоответствии их конструкции и вооружения условиям бурения, прочности и пластичности грунтов. Среди причин отклонений траектории скважины от проектного положения выделены: несоответствие компоновки бурильной колонны геологическим условиям (наличие крупнообломочных включений и валунов, карстовых полостей и пропластков твердых пород) и погрешности пилотирования, обусловленные недостаточной точностью слежения и управления траекторией скважины. Осложнения при протаскивании трубопровода в скважину возникают при прохождении склонных к обрушению грунтов, в основном гравелисто-галечниковых (иногда с включениями валунов), и крупнообломочных материалов на криволинейных участках скважины. Сделан вывод, что технологические осложнения и связанные с ними аварийные ситуации при строительстве подводных переходов методом наклонно-направленного бурения обусловлены ошибками проектных и подрядных организаций на этапе разработки и реализации проектных решений.

Ключевые слова: буровая установка, бурильная колонна, буровое долото, буровая скважина, буровой раствор, водная преграда, компоновка бурильной колонны, магистральный трубопровод, пилотная скважина, подводный переход, наклонно-направленное бурение.

Для цитирования:
Капаев Р. А., Шарафутдинов З. З. Влияние конструкции и компоновки бурового инструмента на процесс строительства подводных переходов методом наклонно-направленного бурения // Наука и технологии трубопроводного транспорта нефти и нефтепродуктов. 2019. Т. 9. № 5. С. 522–529.

Список литературы:↓

Ремонт трубопроводов

530-537

Определение допустимой величины перекрытия живого сечения водотока при ремонте участков трубопроводов с ненормативной глубиной залегания

В. А. Груздев a, А. Ю. Устинов b, Е. А. Сабайда a

a ООО «НИИ Транснефть», 117186, Россия, Москва, Севастопольский проспект, 47а
b АО «Транснефть–Подводсервис», 603152, Россия, Нижний Новгород, ул. Ларина, 19а

DOI: 10.28999/2541-9595-2019-9-5-530-537

Аннотация: Рассмотрен вопрос о новом подходе к ремонту участков с ненормативной глубиной залегания на подводных переходах магистральных трубопроводов, предусматривающем установление различных значений допустимой степени перекрытия живого сечения водотока для разных типов водных объектов. В статье приведены методы расчетного определения длины водоворотной зоны за искусственным препятствием и зоны подпора перед искусственным препятствием, рассмотрены факторы ледового воздействия, а также ограничивающие факторы, не позволяющие проводить ремонт перехода с частичным перекрытием живого сечения водотока. Сделан вывод, что при отсутствии ограничений допустимая степень перекрытия живого сечения для некоторых водных объектов может устанавливаться на уровне более 10 %, при этом основным критерием для ее оценки является пропускная способность русла реки, от которой зависят степень затопления/подтопления местности и гидродинамическая нагрузка на ложе водотока.

Ключевые слова: подводный переход, ненормативная глубина залегания, живое сечение водотока, водная преграда, защитная конструкция, гидротехническое сооружение, магистральный трубопровод.

Для цитирования:
Груздев В. А., Устинов А. Ю., Сабайда Е. А. Определение допустимой величины перекрытия живого сечения водотока при ремонте участков трубопроводов с ненормативной глубиной залегания // Наука и технологии трубопроводного транспорта нефти и нефтепродуктов. 2019. Т. 9. № 5. C. 530–537.

Список литературы:↓

538-544

Устранение дефектов трубопроводов с помощью стальных герметизирующих чопов

Н. Г. Гончаров a, А. А. Юшин a, О. И. Колесников a, А. В. Судник a

a ООО «НИИ Транснефть», 117186, Россия, Москва, Севастопольский проспект, 47а

DOI: 10.28999/2541-9595-2019-9-5-538-544

Аннотация: Герметизирующие чопы (чопики) применяются для устранения сквозных дефектов (свищей) на стенках труб эксплуатируемых трубопроводов. При их использовании в качестве ремонтных конструкций значительно сокращаются сроки проведения ремонтных работ, сохраняется пропускная способность трубопровода, снижается расход топлива в результате уменьшения объемов работы автотранспорта и механизмов, отсутствует необходимость разработки сплошных траншей большой протяженности.
В статье рассматриваются отдельные вопросы ремонта участков трубопроводов с дефектом с помощью стальных герметизирующих чопов. Представлены конструкции и схемы установки чопов, технологии сварки. Приведены результаты испытаний ремонтных конструкций на статическую прочность. В качестве натурных образцов использовались трубы класса прочности К56 длиной 7 м, диаметром 720 и 1020 мм, с толщиной стенки 8, 12 и 17 мм. К испытуемым трубам приваривались штуцеры для заливки и слива воды, с двух сторон труб устанавливались заглушки, сверлились отверстия диметром 8, 15, 20, 40 мм и приваривались чопы. Трубы заполняли водой и нагружали статическим давлением до максимального значения. Критериями оценки результатов испытаний являлись герметичность сварной конструкции в зоне приварки чопов, а в случае разрушения образца – зона, в которой произошло разрушение, и величина испытательного давления, приведшего к разрушению. По результатам испытаний все образцы выдержали тестовые нагрузки.

Ключевые слова: герметизирующий чоп, стальной чопик, сварной шов, дефект, магистральный трубопровод, сварка, труба, ремонтные конструкции.

Для цитирования:
Устранение дефектов трубопроводов с помощью стальных герметизирующих чопов / Н. Г. Гончаров [и др.] // Наука и технологии трубопроводного транспорта нефти и нефтепродуктов. 2019. Т. 9. № 5. C. 538–544.

Список литературы:↓

Экология

545-549

Повышение достоверности измерения толщины нефтяной пленки на морской поверхности путем двухволнового двухдиапазонного метода

Р. А. Эминов a, Н. З. Мурсалов b, А. Ф. Ахмедов c

a Азербайджанский государственный университет нефти и промышленности, Азербайджанская Республика, АZ1010, Баку, проспект Азадлыг, 20
b Азербайджанский научно-исследовательский институт водных проблем, Азербайджанская Республика, AZ1012, Баку, Московский проспект, 69а
c Научно-исследовательский институт аэрокосмической информатики (НИИ аэрокосмической информатики), Азербайджанская Республика, AZ1106, Баку, проспект Азадлыг, 159

DOI: 10.28999/2541-9595-2019-9-5-545-549

Аннотация: Представлен метод определения толщины нефтяной пленки на морской поверхности, основанный на совместном использовании рамановской и флуоресцентной спектроскопии. Суть последней заключается в индуцировании в нефтяной пленке светового сигнала, спектр которого охватывает определенный диапазон длин волн. Однако ввиду низкой мощности флуоресцентных сигналов, индуцированных лазерным лучом, измерительная информация не обладает достаточным уровнем достоверности. Описанный в статье метод предполагает использование двух длин волн, соответствующих длинам волн рамановского излучения и центральной длине волны области флуоресцентного излучения, а также двойное использование динамического диапазона измеряемого суммарного сигнала на двух длинах волн. Определен закон парафазного изменения величин сигналов флуоресцентного излучения и рамановского рассеяния при их лазерном индуцировании в зависимости от толщины нефтяной пленки. Проведено модельное исследование, дано математическое обоснование и составлен алгоритм технической реализации метода.

Ключевые слова: нефтяная пленка, лазерное индуцирование, спектр, рассеяние, флуоресценция.

Для цитирования:
Эминов Р. А., Мурсалов Н. З., Ахмедов А. Ф. Повышение достоверности измерения толщины нефтяной пленки на морской поверхности путем двухволнового двухдиапазонного метода // Наука и технологии трубопроводного транспорта нефти и нефтепродуктов. 2019. Т. 9. № 5. C. 545–549.

Список литературы:↓

550-557

Влияние эксплуатационных факторов на работу адсорбционных установок рекуперации паров нефти

А. А. Коршак a, Н. А. Выходцева b, М. Т. Гайсин c, Ан. А. Коршак a, В. В. Пшенин d

a Научно-технический центр трубопроводного транспорта ООО «НИИ Транснефть» (НТЦ ООО «НИИ Транснефть»), 450055, Россия, Уфа, проспект Октября, 144/3
b ООО «Транснефть – Порт Козьмино», 692941, Россия, Находка, ул. Нижне-Набережная, 78
c ООО «НИИ Транснефть», 117186, Россия, Москва, Севастопольский проспект, 47а
d Санкт-Петербургский горный университет, 199106, Россия, Санкт-Петербург, Васильевский остров, 21-я линия, 2

DOI: 10.28999/2541-9595-2019-9-5-550-557

Аннотация: Рассматривается вопрос минимизации выбросов паров нефти при наполнении танкеров на нефтеналивных терминалах. Задача очистки газовоздушной смеси в данном случае может быть решена путем использования герметизированного налива в совокупности с установками рекуперации паров (УРП). Объектом исследования являлась УРП адсорбционного типа на нефтеналивном терминале спецморнефтепорта Козьмино. В результате мониторинга технологических процессов и хроматографических анализов получены экспериментальные данные:
1) о гидравлическом сопротивлении различных элементов УРП;
2) о суммарной концентрации углеводородов в газовоздушной смеси на входе в УРП и выходе из нее при различных условиях налива;
3) о суммарной концентрации углеводородов в десорбированных парах на входе в абсорбер и выходе из него при различных расходах орошения;
4) о достигаемой глубине вакуумирования адсорберов при работе вакуум-насосов.
Выявлено, что наиболее значимыми факторами, влияющими на эффективность работы УРП, являются:
1) количество одновременно работающих групп адсорберов;
2) продолжительность адсорбции;
3) глубина и продолжительность вакуумирования адсорберов во время десорбции, предшествующей адсорбции;
4) температурные условия протекания абсорбции.
Определен оптимальный режим работы адсорберов УРП.

Ключевые слова: установка рекуперации паров, адсорбция, абсорбер, вакуумирование, степень улавливания паров нефти, испарение углеводородов, экологическая безопасность.

Для цитирования:
Влияние эксплуатационных факторов на работу адсорбционных установок рекуперации паров нефти / А. А. Коршак [и др.] // Наука и технологии трубопроводного транспорта нефти и нефтепродуктов. 2019. Т. 9. № 5. C. 550–557.

Список литературы:↓

Защита от коррозии

558-567

Моделирование электромагнитных полей систем катодной защиты трубопроводов в горизонтально-слоистых средах

В. Н. Кризский a, П. Н. Александров b, А. А. Ковальский a, С. В. Викторов a

a Стерлитамакский филиал Башкирского государственного университета (БашГУ), Россия, 453103, Стерлитамак, проспект Ленина, 49
b Центр геоэлектромагнитных исследований – филиал Института физики Земли имени О. Ю. Шмидта Российской академии наук (ЦГЭМИ ИФЗ РАН), Россия, 108840, Троицк, а/я 30

DOI: 10.28999/2541-9595-2019-9-5-558-567

Аннотация: Расчеты систем катодной защиты магистрального трубопровода регламентированы действующими нормативами, исходя из условия однородности и постоянства удельной электрической проводимости среды вмещающего магистраль полупространства. Современные математические модели таких систем также используют усредненное значение удельной электропроводности почвы, не вполне отражающее реальные характеристики грунта, в который уложен трубопровод. Авторами представлена методика, учитывающая толщину и удельную электропроводность слоев вертикально-неоднородной, горизонтально-слоистой среды (наиболее соответствующий практике случай). Методом вычислительного эксперимента показана значимость учета влияния структуры и удельного электрического сопротивления слоев среды на защитный потенциал тока в системе катодной защиты подземного магистрального трубопровода, исследована чувствительность магнитного поля в зависимости от сопротивления изоляции дефектного участка трубопровода и высоты измерений.

Ключевые слова: кусочно-однородное пространство, горизонтально-слоистое пространство, катодная защита, магистральный трубопровод, математическое моделирование, электромагнитное поле.

Информация о финансировании
Работа выполнена в рамках государственного задания Башкирскому государственному университету (проект № 1.5753.2017/8.9).

Для цитирования:
Моделирование электромагнитных полей систем катодной защиты трубопроводов в горизонтально-слоистых средах / В. Н. Кризский [и др.] // Наука и технологии трубопроводного транспорта нефти и нефтепродуктов. 2019. Т. 9. № 5. С. 558–567.

Список литературы:↓

Энергетика и электрооборудование

568-575

Применение метода контроля частичных разрядов в изоляции статоров высоковольтных электрических машин

С. В. Павленко a, В. А. Котов a, С. С. Голубев a

a ООО «ТранснефтьЭлектросетьСервис» (ООО «ТЭС»), 443082, Россия, Самара, ул. Речная, 27

DOI: 10.28999/2541-9595-2019-9-5-568-575

Аннотация: Многие процессы в электрической изоляции вызваны особенностями ее структуры – проявлением поляризации и перераспределением электрического поля. Различия в диэлектрических свойствах (диэлектрической проницаемости) изоляции обуславливают перераспределение электрического поля и образование участков изоляции с повышенной напряженностью электрического поля. В процессе эксплуатации происходит ухудшение свойств изоляции и ее разрушение под воздействием электрического поля, температуры, увлажнения, вибрации и т. д. В 2018 году ООО «ТЭС» выполнялись работы по диагностике высоковольтных электродвигателей магистральных насосных агрегатов производства Siemens AG мощностью 6300 и 8000 кВт на объектах ООО «Транснефть–Дальний Восток» методом контроля частичных разрядов в изоляции статоров высоковольтных машин. В статье затронуты вопросы выбора диагностического оборудования, а также диапазона частот регистрации частичных разрядов. Определены области локализации дефектов изоляции обмотки статора электрической машины. Представлены результаты апробации методики испытаний изоляции обмотки электродвигателя посредством измерения частичных разрядов.

Ключевые слова: техническое диагностирование энергетического оборудования, высоковольтный электродвигатель, метод регистрации частичных разрядов, обмотка статора электродвигателя, контроль состояния изоляции электродвигателя, амплитудно-фазовая диаграмма распределения импульсов частичных разрядов.

Для цитирования:
Павленко С. В., Котов В. А., Голубев С. С. Применение метода контроля частичных разрядов в изоляции статоров высоковольтных электрических машин // Наука и технологии трубопроводного транспорта нефти и нефтепродуктов. 2019. Т. 9. № 5. C. 568–575.

Список литературы:↓

Экономика и управление

576-596

Цифровые технологии в системе профессиональных квалификаций: компетентностно-ориентированный подход

И. В. Лямкин a

a ПАО «Транснефть», 123112, Россия, Москва, Пресненская набережная, 4, стр. 2

DOI: 10.28999/2541-9595-2019-9-5-576-596

Аннотация: В статье рассматривается актуальная тема разрыва между системой профессиональных квалификаций и системой профессионального образования и обучения. Исследуются вопросы, требующие единого подхода к решению проблем, связанных с увеличивающимся разрывом между требованиями производства (бизнес-технологий) к профессиональным компетенциям персонала и теми знаниями и умениями, которые приобретаются в системе профессионального образования (с учетом перехода к цифровой экономике). Приводится ряд проектно-методических разработок и аналитических подходов в области интеграции системы профессиональных квалификаций и образовательных стандартов с применением цифровых технологий, основанных на принципах математического конструирования, логического моделирования и дискретного преобразования информации. На основе дискретного подхода к формированию онтологии (дерева) знаний и умений по результатам проведенных исследований разработана математическая модель матрицы компетенций, интегрируемая с образовательными (учебными) дисциплинами посредством внедрения цифровых тарификаторов.

Ключевые слова: национальная система квалификаций, профессиональный стандарт, цифровая экономика, смысловой алгоритм, математическая конструкция, двоичный код, пространственная метрика, многомерный гиперкуб, профессиональная компетенция, образовательный стандарт, дескрипторы компетенций, таксонометрия (тарификация) образования, онтология (дерево) знаний, цифровая (дискретная) модель компетенций, индуктивность многомерных связей.

Для цитирования:
Лямкин И. В. Цифровые технологии в системе профессиональных квалификаций: компетентностно-ориентированный подход // Наука и технологии трубопроводного транспорта нефти и нефтепродуктов. 2019. Т. 9. № 5. С. 576–596.

Список литературы:↓