|
Проектирование, строительство и эксплуатация |
460-469 |
Полевые и лабораторные исследования действия касательных сил морозного пучения грунтов на свайные фундаменты
А. С. Иванин a, В. А. Кумаллагов b, Н. В. Смирнов b
a ПАО «Транснефть», 123112, Россия, Москва, Пресненская набережная, 4, стр. 2
b ООО «НИИ Транснефть», 117186, Россия, Москва, Севастопольский проспект, 47а
DOI: 10.28999/2541-9595-2020-10-5-460-469
Аннотация: В условиях пучинистого грунта возникают касательные силы морозного пучения, которые могут приводить к выпучиванию свайных фундаментов опор надземных нефтепроводов. Российскими нормами проектирования установлено проведение расчетов и испытаний по определению значений указанных сил. При этом в регламентирующих документах отсутствуют данные для определения расчетных удельных касательных сил пучения, действующих на свайные фундаменты из стальных труб с антикоррозионным покрытием. Предусмотрено, что для таких поверхностей при расчетах следует принимать значения, полученные в ходе лабораторных или натурных исследований. В статье представлены результаты лабораторных и полевых испытаний по определению сил морозного пучения, действующих на образцы свайных фундаментов из стальных труб с защитным покрытием и без покрытия. Приведены данные наблюдений за температурой грунтов, изменением положения поверхностных реперов. Найдены коэффициенты снижения касательных сил морозного пучения для образцов с различными видами покрытий, и сделан вывод об эффективности применения покрытий не только с целью антикоррозионной защиты, но и для защиты свай от воздействия сил морозного пучения грунтов.
Ключевые слова: морозное пучение грунтов, касательные силы морозного пучения грунтов, свайные фундаменты, противопучинные покрытия.
Для цитирования:
Иванин А. С., Кумаллагов В. А., Смирнов Н. В. Полевые и лабораторные исследования действия касательных сил морозного пучения грунтов на свайные фундаменты // Наука и технологии трубопроводного транспорта нефти и нефтепродуктов. 2020. Т. 10. № 5. С. 460–469.
Список литературы:↓
[1] O’Reilly M. P., Al-Tabbaa A. Heave induced pile tension: a simple one dimensional analysis // Ground Engineering. 1990. № 23. P. 28–33.
[2] Fityus S. G., Delaney M. G. Timber pile foundations for expansive soils // Australian Geomechanics. 2001. Vol. 36. № 2. P. 51–56.
[3] Zeinali A., Dagli D., Edeskär T. Freezing-thawing laboratory testing of frost susceptible soils. Proceedings of the 17th Nordic Geotechnical Meeting Challenges in Nordic Geotechnic. Reykjavik, 2016. P. 268–276.
[4] Иоспа А. В., Аксенов В. И., Шмелев И. В. Некоторые результаты испытаний противопучинных и антикоррозионных покрытий для защиты металлических фундаментов на многолетнемерзлых грунтах // Основания, фундаменты и механика грунтов. 2015. Т. 52. № 5. C. 27–31.
[5] Рекомендации по применению противопучинистых устройств для опор контактной сети на вечномерзлых грунтах / подг. А. В. Кондратьев. М., 2005. 20 с.
[6] Сафронов Ю. В. Морозное пучение грунтов и методика полевого определения касательных сил пучения : дис. … канд. техн. наук. М. : Производственный и научно-исследовательский институт по инженерным изысканиям в строительстве, 1985. 185 с.
|
|
470-478 |
Оценка готовности скважины к протаскиванию трубопровода при строительстве подводного перехода
З. З. Шарафутдинов a, С. Ф. Урманчеев b, Р. А. Капаев c
a ООО «НИИ Транснефть», 117186, Россия, Москва, Севастопольский проспект, 47а
b Институт механики им. Р. Р. Мавлютова Уфимского федерального исследовательского центра Российской академии наук (ИМех УФИЦ РАН, 71, 450054, Россия, Уфа), проспект Октября
c ПАО «Транснефть», 123112, Россия, Москва, Пресненская набережная, 4, стр. 2
DOI: 10.28999/2541-9595-2020-10-5-470-478
Аннотация: Для контроля состояния скважины при протаскивании трубопровода используются результаты инклинометрии. Они могут рассматриваться как основа для регламентирования деятельности проектных и подрядных организаций по строительству подводных переходов. Цель настоящей работы – анализ методов получения и обработки данных инклинометрии для оценки пригодности скважины к протаскиванию трубопровода. Установлено, что с применением современных научно-технических методик возможно описать результаты инклинометрии и построить геометрическую модель скважины для расчета напряженно-деформированного состояния трубопровода при его протаскивании. Однако, чтобы построить модель, максимально приближенную к реальным условиям, необходимо обеспечить получение результатов инклинометрии как по нижней образующей, так и по своду скважины. Это становится возможным с использованием скважинных гироскопов. Причем съемка нижней образующей осуществима любыми методами, а съемка по своду скважины – только через пластиковую (полипропиленовую) или алюминиевую трубу. Результаты инклинометрии, проведенной по нижней образующей и своду скважины, позволят описать их аналитическим путем, построить адекватную геометрическую модель ствола скважины и с ее помощью оценить готовность скважины к протаскиванию трубопровода при строительстве подводного перехода.
Ключевые слова: буровая установка, буровая скважина, инклинометрия, геометрическая модель скважины, пилотная скважина, протаскивание трубопровода, магистральный трубопровод, подводный переход.
Для цитирования:
Шарафутдинов З. З., Урманчеев С. Ф., Капаев Р. А. Оценка готовности скважины к протаскиванию трубопровода при строительстве подводного перехода // Наука и технологии трубопроводного транспорта нефти и нефтепродуктов. 2020. Т. 10. № 5. С. 470–478.
Список литературы:↓
[1] Строительство переходов магистральных трубопроводов через естественные и искусственные препятствия / З. З. Шарафутдинов [и др.]. Новосибирск : Наука, 2013. 339 с.
[2] Шарафутдинов З. З., Комаров А. И., Голофаст С. Л. Расширение пилотной скважины в строительстве подводных переходов трубопроводов // Трубопроводный транспорт: теория и практика. 2016. № 5. С. 28–36.
[3] Варламов Н. В., Шарафутдинов З. З. Строительство переходов магистральных трубопроводов. Выбор технологии расширения // Oil & Gas Journal Russia. 2011. № 10. С. 92–96.
[4] Геомеханическое моделирование условий строительства подводных переходов магистральных нефтепроводов / Д. Р. Вафин [и др.] // Наука и технологии трубопроводного транспорта нефти и нефтепродуктов. 2016. № 4. С. 54–64.
[5] Сальников А. В., Зорин В. П., Агиней Р. В. Методы строительства подводных переходов газонефтепроводов на реках Печорского бассейна : учеб. пособие. Ухта : УГТУ, 2008. 108 с.
[6] Харитонов В. А., Бахарева Н. В. Организация и технология строительства трубопроводов методом горизонтально-направленного бурения : монография / под. ред. В. А. Харитонова. М. : Изд-во АСВ, 2011. 344 с.
[7] Owowa R. O., Ossia C. V., Akhigbemidu C. O. Analyses of pipelines for deep horizontal directional drilling installation // American Journal of Mechanical Engineering. 2016. Vol. 4. No. 4. P. 153–162.
|
|
Прочность, надежность, долговечность |
|
479-489 |
Причины образования трещиноподобных дефектов в толстолистовой стали 09Г2С для резервуарных металлоконструкций
В. М. Горицкий a, Г. Р. Шнейдеров a, Е. П. Студёнов b, О. А. Задубровская b
a ЗАО «ЦНИИПСК им. Мельникова», 117393, Россия, Москва, ул. Архитектора Власова, 49
b ООО «НИИ Транснефть», 117186, Россия, Москва, Севастопольский проспект, 47а
DOI: 10.28999/2541-9595-2020-10-5-479-489
Аннотация: Определение причин образования трещиноподобных дефектов в толстолистовом прокате из стали 09Г2С является актуальной задачей, решение которой направлено на повышение механической безопасности стальных вертикальных резервуаров для хранения нефти. Для установления причин образования группы ориентированных в направлении прокатки трещиноподобных дефектов, выявленных при шлифовке и магнитном контроле поверхности стенки резервуара вблизи вертикального сварного шва, проведены анализ химического состава и испытания механических свойств толстолистовой стали, включая определение анизотропии ударной вязкости в диапазоне температур от +20 до –75 °С, а также анализ микроструктуры металла в области образования дефектов на поперечных шлифах и поверхности проката. Испытания на ударный изгиб толстолистовой стали 09Г2С после контролируемой прокатки в продольном и поперечном направлениях показали отсутствие анизотропии ударной вязкости, а также высокую чистоту стали по сере и титану, которые при повышенном содержании вызывают анизотропию ударной вязкости. Выявленные особенности микроструктуры металла вблизи дефектов позволили заключить, что трещиноподобные дефекты образовались при раскатке газовых пузырей на этапе подготовки подката к чистовой прокатке. Одним из возможных методов предотвращения попадания подобных дефектов в готовый прокат является применение на производстве автоматизированных систем визуального контроля проката в процессе изготовления.
Ключевые слова: продольные трещины, структура стали, феррит, перлит, раскатанные газовые пузыри, оксиды, рентгеноспектральный анализ, анизотропия.
Для цитирования:
Причины образования трещиноподобных дефектов в толстолистовой стали 09Г2С для резервуарных металлоконструкций / В. М. Горицкий [и др.] // Наука и технологии трубопроводного транспорта нефти и нефтепродуктов. 2020. Т. 10. № 5. С. 479–489.
Список литературы:↓
[1] Одесский П. Д., Ведяков И. И. Сталь в строительных металлических конструкциях. М. : Металлургиздат, 2018. 906 с.
[2] Глебов А. Г., Штремель М. А., Косырев К. Л. Области влияния примесей на ударную вязкость толстолистовой стали // Сталь. 2004. № 5. С. 95–97.
[3] Гладштейн Л. И., Одесский П. Д., Ведяков И. И. Слоистое разрушение сталей и сварных соединений. М. : Интермет Инжиниринг, 2009. 256 с.
[4] Скороходов В. Н., Одесский П. Д., Рудченко А. В. Строительная сталь. М. : Металлургиздат, 2002. 624 с.
[5] Изучение причин образования дефекта «плена из-за неметаллических включений в слябах» на прокате / Е. П. Лозовский [и др.] // Сталь. 2009. № 1. С. 25–28.
[6] Горицкий В. М., Горицкий О. В. Металлургические факторы в причинах преждевременного выхода из строя технологического оборудования и трубопроводов // Безопасность труда в промышленности. 2013. № 3. С. 56–60.
[7] Материаловедческие условия надежности резервуаров для хранения нефти нефтетранспортной системы Заполярье–Пурпе / П. А. Ревель-Муроз [и др.] // Наука и технологии трубопроводного транспорта нефти и нефтепродуктов. 2012. № 2. С. 14–21.
[8] Влияние неметаллических включений на образование трещин и структуру стали при длительной эксплуатации / Т. И. Табатчикова [и др.] // Деформация и разрушение материалов. 2011. № 8. С. 35–40.
[9] Улучшение качества поверхности слябовой заготовки, отлитой на МНЛЗ с вертикальным участком / И. М. Захаров [и др.] // Сталь. 2009. № 10. С. 24–26.
[10] Особенности повреждения и трещинообразования стенки резервуаров РВСПК-50000 для нефти / В. М. Горицкий [и др.] // Наука и технологии трубопроводного транспорта нефти и нефтепродуктов. 2016. № 1. С. 50–56.
[11] Горицкий В. М., Муравин Е. Л., Шнейдеров Г. Р. Развитие структурной повреждаемости и трещинообразования в колонных головках скважины при длительной эксплуатации в условиях Севера // Деформация и разрушение материалов. 2018. № 11. С. 33–44.
|
|
История |
|
490-498 |
Основные фонды Главтранснефти: резервуары
А. Е. Сощенко a, Е. В. Щурова a, Б. Н. Мастобаев b
a ПАО «Транснефть», 123112, Россия, Москва, Пресненская набережная, 4, стр. 2
b Уфимский государственный нефтяной технический университет (УГНТУ), 450062, Россия, Уфа, ул. Космонавтов, 1
DOI: 10.28999/2541-9595-2020-10-5-490-498
Аннотация: В статье представлен исторический обзор состояния одной из важнейших групп основных фондов Главного производственного управления по транспортировке и поставкам нефти (Главтранснефть) – резервуаров. Показаны основные тенденции развития резервуаростроения в СССР и США в период 1970–1990 гг. Проведен анализ технических показателей и параметров конструкций резервуаров в нашей стране и за рубежом. Рассмотрены проблемы обеспечения надежной и безопасной работы резервуаров разных типов, а также направления научно-технического прогресса в области перспективного развития резервуарного парка в системе магистральных нефтепроводов.
Ключевые слова: резервуар, резервуарный парк, резервуар с плавающей крышей, резервуар вертикальный стальной, железобетонный резервуар, научно-техническое развитие отрасли нефтепроводного транспорта, Главтранснефть.
Для цитирования:
Сощенко А. Е., Щурова Е. В., Мастобаев Б. Н. Основные фонды Главтранснефти: резервуары // Наука и технологии трубопроводного транспорта нефти и нефтепродуктов. 2020. Т. 10. № 5. С. 490–498.
Список литературы:↓
[1] Новое в проектировании, строительстве и эксплуатации резервуаров для нефти и нефтепродуктов. Тематический обзор. М. : ЦНИИТЭнефтехим, 1980. 73 с.
[2] Опытные резервуары с плавающими крышами и необходимость совершенствования их конструкций / В. Ф. Евтихин [и др.] // Транспорт и хранение нефтепродуктов и углеводородного сырья. М. : ЦНИИТЭнефтехим, 1973. № 9. С. 1−6.
[3] Лисин Ю. В., Сощенко А. Е. Технологии магистрального нефтепроводного транспорта России. М. : Недра, 2013. 421 c.
[4] Научно-технический проект «Создание и внедрение наземных и заглубленных предварительно напряженных монолитных железобетонных резервуаров для нефти, нефтепродуктов и сжиженных газов, а также технологии и специального оборудования для их сооружения». Государственная научно-техническая программа «Недра России». Москва. 152 с.
[5] Щурова Е. В., Лямкин И. В. Интеграция тарифных систем оплаты труда с уровнями национальной (отраслевой) рамки квалификаций // Наука и технологии трубопроводного транспорта нефти и нефтепродуктов. 2019. Т. 9. № 4. С. 417–433.
[6] Программа научно-технического прогресса в нефтяной промышленности до 2010 года. Материалы к докладу о программе научно-технического прогресса на магистральных нефтепроводах в период до 2010 года / Г. Ш. Кудояров [и др.]. Уфа : ВНИИСПТнефть, 1986. 44 с.
[7] Анализ достигнутого технического уровня развития магистральных трубопроводов для транспорта нефти в СССР и за рубежом по состоянию до 1985 г. Основные направления повышения технического уровня в период до 2010 г. М. : Гипротрубопровод, 1986. 202 с.
|
|
Товарно-транспортные операции и метрологическое обеспечение |
|
499-505 |
Принципы формирования качества грузопотоков в системе магистральных нефтепроводов
А. Ю. Ляпин a, Е. С. Дубовой a, А. А. Шматков b, Н. В. Штонда b
a ПАО «Транснефть», 123112, Россия, Москва, Пресненская набережная, 4, стр. 2
b ООО «НИИ Транснефть», 117186, Россия, Москва, Севастопольский проспект, 47а
DOI: 10.28999/2541-9595-2020-10-5-499-505
Аннотация: С целью формирования грузопотоков нефти заданного качества применяется технология смешения. После смешения в потоке наблюдаются колебания массовой доли серы, которые зависят от динамики изменения данного показателя в потоках, поступающих на пункт смешения, и организации процесса смешения. Задача управления качеством при транспортировке нефти заключается, с одной стороны, в формировании грузопотоков заданного качества в соответствии с утвержденной схемой нормальных (технологических) грузопотоков, а с другой – в предотвращении значительных колебаний массовой доли серы в потоках, поступающих на конечные пункты сдачи, поскольку такие колебания приводят к сложностям в регулировании режима работы установок на НПЗ и снижению экономической эффективности нефтепереработки. В статье представлен подход к оценке стабильности качества грузопотоков при поставке нефти на конечные пункты сдачи в системе магистральных нефтепроводов ПАО «Транснефть». Применение данного подхода позволяет: 1) определить числовую характеристику стабильности качества потоков (с помощью закона нормального распределения случайной величины); 2) выявить общую тенденцию к изменению стабильности качества потоков нефти в одном направлении поставки; 3) установить конечные пункты сдачи, где наблюдается снижение этого показателя; 4) определить объекты системы, оказывающие наибольшее влияние на стабильность качества нефти, и сделать вывод о необходимости корректировки существующей системы формирования грузопотоков. Указанный подход может быть использован для оценки стабильности качества грузопотоков в рамках многофункциональной интегрированной системы управления качеством нефти. Координированное управление смешением позволяет найти оптимальные решения при формировании грузопотоков заданного качества по всему маршруту поставки и дает возможность не только контролировать результативность смешения, но также последовательно распределять нагрузку среди эксплуатирующих трубопровод организаций, обеспечивая в итоге стабильность качества нефти на конечных пунктах сдачи.
Ключевые слова: пункты смешения, качество нефти, содержание серы, грузопотоки, стабильность качества нефти.
Для цитирования:
Принципы формирования качества грузопотоков в системе магистральных нефтепроводов / А. Ю. Ляпин [и др.] // Наука и технологии трубопроводного транспорта нефти и нефтепродуктов. 2020. Т. 10. № 5. С. 499–505.
Список литературы:↓
[1] Шматков А. А., Олудина Ю. Н., Гришакова А. А. Мониторинг процессов смешения и формирования грузопотоков нефти в системе магистральных нефтепроводов // Наука и технологии трубопроводного транспорта нефти и нефтепродуктов. 2017. Т. 7. № 3. С. 96–101.
[2] Кривошеин Б. Л., Тугунов П. И. Магистральный трубопроводный транспорт. М. : Наука, 1985. 238 с.
[3] Joshi M. K., Vijh L. K. Effect of crude quality on processing scheme and product slate // Challenges in crude oil evaluation : Proceedings of the National Workshop, April 5–6, 1995, Indian Institute of Petroleum, Dehradun / edited by J. M. Nagpal. New Delhi : Tata McGraw Hill, 1996. Р. 39–45.
[4] О подходе к оценке эффективности работы пунктов смешения нефти / Е. С. Дубовой [и др.] // Наука и технологии трубопроводного транспорта нефти и нефтепродуктов. 2018. Т. 8. № 5. С. 540–546.
[5] Демидович Б. П., Кудрявцев В. А. Краткий курс высшей математики: учебное пособие. М. : Изд-во Астрель, 2008. 654 с.
[6] Гмурман В. Е. Теория вероятностей и математическая статистика. М. : Высшая школа, 2004. 479 с.
[7] Управление качеством нефти: информационное обеспечение / М. Гришанин [и др.] // Трубопроводный транспорт нефти. 2016. № 4. С. 4–11.
[8] Saniere A., Hénaut I., Argillier J. F. Pipeline transportation of heavy oils, a strategic, economic and technological challenge // Oil & Gas Science and Technology. Rev. IFP. 2004. Vol. 59. No. 5. P. 455–466.
[9] Евлахов С. К., Козобкова Н. А. Качество нефти в трубопроводном транспорте: система управления, технологии и контроль. М. : Изд-во Нефть и газ, 2007. 496 с.
[10] Евлахов С. К. Исследование процесса компаундирования нефти в системе магистральных трубопроводов ОАО «АК «Транснефть» : дис. … канд. техн. наук. Тюмень : Тюменский государственный нефтегазовый университет, 2003. 165 с.
[11] Алиев Р. А., Белоусов В. Д., Немудров А. Г. Трубопроводный транспорт нефти и газа. М. : Недра, 1988. 250 с.
|
|
506-513 |
Изучение смеси нефти и газового конденсата для оценки эффективности ее применения в системе трубопроводного транспорта
Р. З. Сунагатуллин a, И. И. Хасбиуллин a, Ф. С. Зверев a
a ООО «НИИ Транснефть», 117186, Россия, Москва, Севастопольский проспект, 47а
DOI: 10.28999/2541-9595-2020-10-5-506-513
Аннотация: С освоением запасов нефтегазоконденсатных месторождений возникает необходимость оценки возможности и целесообразности совместной перекачки нефти и газового конденсата. С этой целью проведены лабораторные исследования и стендовые испытания нефти и нефтегазоконденсатных смесей с различным содержанием газового конденсата в составе. По результатам лабораторных исследований установлено, что увеличение массовой доли газового конденсата приводит к изменению физических свойств и показателей пожаровзрывоопасности углеводородных жидкостей. Показано, что оптимальное содержание газового конденсата в смеси – до 10 % масс. Изучение агрегативной устойчивости асфальтенов не выявило явления несовместимости при смешении нефти и газового конденсата. По результатам стендовых испытаний определено, что добавление в перекачиваемую жидкость газового конденсата способствует уменьшению гидравлических потерь удельной энергии потока и снижению скорости роста отложений асфальтосмолопарафиновых веществ. Таким образом, можно сделать вывод о том, что прием нефти с содержанием газового конденсата является целесообразным при эксплуатации магистрального трубопровода.
Ключевые слова: нефть, газовый конденсат, нефтегазоконденсатная смесь, асфальтосмолопарафиновые отложения, гидродинамическое сопротивление, магистральный трубопровод.
Для цитирования:
Сунагатуллин Р. З., Хасбиуллин И. И., Зверев Ф. С. Изучение смеси нефти и газового конденсата для оценки эффективности ее применения в системе трубопроводного транспорта // Наука и технологии трубопроводного транспорта нефти и нефтепродуктов. 2020. Т. 10. № 5. С. 506–513.
Список литературы:↓
[1] Создание и реализация инновационных технологий строительства в проектах развития нефтепроводной структуры Западной Сибири (проекты «Пурпе–Самотлор», «Заполярье–Пурпе») / Ю. В. Лисин [и др.] // Наука и технологии трубопроводного транспорта нефти и нефтепродуктов. 2013. № 4. С. 6–11.
[2] Родин А. А. Оптимизация транспорта высоковязких нефтей с подогревом и применением углеводородных разбавителей : дис. … канд. техн. наук. М. : РГУ нефти и газа имени И. М. Губкина, 2009. 125 с.
[3] Трясцин Р. А. Повышение эффективности трубопроводного транспорта высоковязких нефтей в смеси с газоконденсатом при пониженных температурах : дис. … канд. техн. наук. Тюмень : Тюменский индустриальный университет, 2006. 148 с.
[4] Алешин А. Д. Смесь нефти и газового конденсата: полезное ископаемое или продукт переработки? // Нефть, Газ и Право. 2013. № 1. С. 27–30.
[5] Евдокимов И. Н. Комплект учебных пособий по программе магистерской подготовки «Нефтегазовые нанотехнологии для разработки и эксплуатации месторождений». Часть 4. Проблемы несовместимости нефтей при их смешении. М. : РГУ нефти и газа имени И. М. Губкина, 2008. 93 с.
[6] Факторы, влияющие на эффективность противотурбулентных присадок в дизельном топливе / М. И. Валиев [и др.] // Наука и технологии трубопроводного транспорта нефти и нефтепродуктов. 2018. Т. 8. № 2. С. 224–231.
[7] Маркин А. Н., Суховерхов С. В. Исследование кинетики выделения парафинов из нефти // Вестник Дальневосточного отделения РАН. 2011. № 5. С. 66–71.
[8] Разработка метода предотвращения отложений в процессе хранения и транспортировки нефтей различной природы / А. И. Иванов [и др.] // Башкирский химический журнал. 2014. Т. 21. № 3. С. 37–41.
[9] Иванова И. К., Шиц Е. Ю. Изучение эффективности применения газового конденсата для удаления асфальтосмолопарафиновых отложений на Иреляхском ГНМ РС(Я) // Нефтегазовое дело. 2009. Т. 7. № 1. С. 141–144.
|
|
Экология |
|
514-521 |
Метод сбора нефти в ледовых условиях с использованием магнитного поля и тонкодисперсного магнетита
А. В. Сальников a, b, А. А. Лютоев a, М. А. Трошин c, А. В. Николаева c
a Ухтинский государственный технический университет, 169300, Россия, Ухта, ул. Первомайская, 13
b ООО «Транснефть – Порт Приморск», 188910, Россия, Ленинградская обл., Выборгский район, Приморск, Портовый проезд (Приморская тер.) 7
c ООО «НИИ Транснефть», 117186, Россия, Москва, Севастопольский проспект, 47а
DOI: 10.28999/2541-9595-2020-10-5-514-521
Аннотация: Задача ликвидации нефтяных разливов с помощью скиммерных систем в ледовых морях остается актуальной в мировой практике. В качестве перспективного и инновационного решения предложен принципиально новый комплексный подход, основанный на комбинации диспергирования нефтяного слика твердыми тонкодисперсными магнитными частицами и уборки скиммерами, рабочие органы которых оснащены металлическими омагниченными щетинами. Рассмотрено применение тонкодисперсного магнетита – ферромагнитных частиц сферической структуры (оксидов железа) – в качестве тонкодисперсных твердых частиц для создания устойчивых эмульсий Пикеринга с образованием нефтеферромагнитных агрегатов. Проведено математическое моделирование для оценки возможности извлечения таких нефтеферромагнитных агрегатов из водонефтяной эмульсии под воздействием неоднородного магнитного поля, создаваемого омагниченными стальными щетинами рабочих органов скиммерных устройств. Полученные результаты подтвердили возможность реализации на практике предложенного авторами решения задачи по повышению эффективности механической уборки в ледовых морях.
Ключевые слова: ликвидация разлива нефти, ледовые моря, скиммеры, нефтесборное оборудование, тонкодисперсные твердые частицы, диспергенты, эмульсия Пикеринга.
Для цитирования:
Метод сбора нефти в ледовых условиях с использованием магнитного поля и тонкодисперсного магнетита / А. В. Сальников [и др.] // Наука и технологии трубопроводного транспорта нефти и нефтепродуктов. 2020. Т. 10. № 5. С. 514–521.
Список литературы:↓
[1] Сальников А. В., Грибов Г. Г. Проблемы локализации и ликвидации нефтяных разливов в арктических морях // Строительство нефтяных и газовых скважин на суше и на море. 2016. № 5. С. 30–33.
[2] Solsberg L. B., McGrant M. State of the art review: oil-in-ice recovery. Technical Report No. 92-02. Prepared for the Canadian Petroleum Association, Alaska clean seas, environmet Canada and Marine Spill response corporation by counterspell research inc. as part of the task force on oil spill preparedness. Calgary, Canada: Canadian Petroleum Association, 1992. P. 157.
[3] Jensen H. V., McHale J. Mechanical oil recovery in ice infested waters (MORCE) // Proceedings of 2nd Ice Scour and Arctic Marine Pipelines Workshop. Mombetsu, 2000. P. 53–86.
[4] Jensen H. V., Solsberg I. The program for mechanical oil recovery in ice-infested waters (MORICE). Phase 5. Trondheim, Norway. Project No. 661222. 2001. P. 91.
[5] Joint industry program on oil spill contingency for Arctic and ice-covered waters / S. E. Sorstrom [et al.]. Summary Report, SINTEF. Trondheim, Norway. OilinIce JIP Report No. 32. 2010. P. 40.
[6] Singsaas I., Leirvik F., Johansen B. Testing of Lamor GT 185 Skimmer and LRB 150 Skimmer in SINTEF ice basin, JIP Joint industry program on oil spill contingency for Arctic and ice covered waters. Trondheim, Norway. Project No. 800533. 2008. P. 21.
[7] Singsaas I., Leirvik F., Johansen B. Testing of ro-clean desmi ice skimmer and helix skimmer in SINTEF ice basin. JIP Joint industry program on oil spill contingency for Arctic and ice covered waters. Trondheim, Norway. Project No. 800533. 2008. P. 18.
[8] Leirvik F., Solsberg L., Johansen B. Testing of ro-clean desmi polar bear skimmer in SINTEF ice basin. JIP, task 3.2. Testing of new concept and units. Trondheim, Norway. Project No. 800533. 2010. P. 22.
[9] Singsaas I., Sorheim K., Johansen B. Testing of oil skimmers via field experiments in the Barents Sea. JIP Joint industry program on oil spill contingency for Arctic and ice covered waters. Trondheim, Norway. Project No. 800533. 2010. P. 50.
[10] Schmidt B., Meyer P., Potter S. Testing of oil recovery skimmers in ice at Ohmsett the national oil spill response research & renewable energy test facility. Ottawa, Canada. 2014. P. 15.
[11] Комплексная технология локализации и ликвидации разливов нефти и нефтепродуктов в условиях шуги и битого льда в акваториях морских портов / А. В. Николаева [и др.] // Наука и технологии трубопроводного транспорта нефти и нефтепродуктов. 2018. Т. 8. № 5. С. 580–590.
[12] Сальников А. В. Нефтеминеральная агрегация для ликвидации аварийных разливов нефти в ледовых морях: история вопроса и предпосылки // Защита окружающей среды в нефтегазовом комплексе. 2019. № 4. С. 43–48.
[13] Сальников А. В., Трошин М. А., Николаева А. В. Концептуальное исследование задач разработки метода ликвидации разливов нефти в ледовых морях с помощью тонкодисперсных твердых частиц // Наука и технологии трубопроводного транспорта нефти и нефтепродуктов. 2019. Т. 9. № 6. С. 700–708.
[14] Massart R. Preparation of aqueous magnetic liquids in alkaline and acidic media // IEEE Transactions on Magnetics. 1981. Vol. 17. P. 1247–1248.
[15] Лютоев А. А., Смирнов Ю. Г. Численное моделирование процесса омагничивания нефтяных эмульсий с использованием наночастиц магнетита для управления системой очистки воды от нефтепродуктов // Естественные и технические науки. 2013. № 2. С. 334–342.
[16] Магнитный сепаратор для доочистки пластовой воды от эмульгированной нефти с применением нанодисперсного магнетита / И. Ю. Быков [и др.] // Строительство нефтяных и газовых скважин на суше и в море. 2018. № 8. С. 56–61.
[17] Кассетный магнитный сепаратор НМС-2 для доочистки пластовых вод от эмульгированных нефтепродуктов / И. Ю. Быков [и др.] // Инженер-нефтяник. 2018. № 4. С. 53–58.
[18] Обоснование параметров конструкции неодимового магнитного сепаратора для очистки пластовых вод / Н. Д. Цхадая [и др.] // Нефтяное хозяйство. 2017. № 8. С. 112–115.
[19] Неодимовый магнитный сепаратор НМС-1 для извлечения из пластовой воды эмульгированных нефтепродуктов с применением нанодисперсного магнетита / И. Ю. Быков [и др.] // Научные труды НИПИ Нефтегаз ГНКАР. 2018. № 4. С. 11–17.
|
|
Экономика и управление |
|
522-534 |
Внедрение и адаптация методов математического моделирования нелинейных процессов на примере эксплуатации транспортных средств и специальной техники
В. С. Власовa
a ПАО «Транснефть», 123112, Россия, Москва, Пресненская набережная, 4, стр. 2
DOI: 10.28999/2541-9595-2020-10-5-522-534
Аннотация: Существующие методы математического моделирования предоставляют обширный инструментарий для работы практически с любыми данными. Однако их внедрение на производстве, в частности применительно к промышленному использованию техники, имеет специфику. Подбор оптимальных методов является поиском компромиссного решения, обеспечивающего необходимую точность при допустимой вычислительной трудоемкости. При этом любой метод требует адаптации к конкретным условиям для получения максимального соответствия результатов моделирования природе наблюдаемых событий. В статье рассмотрен процесс выбора и адаптации методов математического моделирования затрат на техническое обслуживание и ремонт транспортных средств и специальной техники – показателя, на который влияют два разнохарактерных процесса: техническое обслуживание, проводимое со строго регламентированной периодичностью, и ремонт, потребность в котором носит стохастический характер. Проведенная работа позволила не только использовать статистику, накопленную за относительно короткий период (три года), для моделирования денежных потоков эксплуатационных затрат на длительный срок (до 30 лет), но также предоставила инструмент, который может быть использован для обработки широкого спектра данных, в том числе имеющих нелинейную структуру и стохастическую природу.
Ключевые слова: математическое моделирование, обработка данных, статистика, теория вероятностей, теория надежности, частотный анализ, техническое обслуживание и ремонт, автомобили, автотранспорт, спецтехника.
Для цитирования:
Власов В. С. Внедрение и адаптация методов математического моделирования нелинейных процессов на примере эксплуатации транспортных средств и специальной техники // Наука и технологии трубопроводного транспорта нефти и нефтепродуктов. 2020. Т. 10. № 5. С. 522–534.
Список литературы:↓
[1] Некрасов И. В. Сложность и критерии принадлежности вычислительных задач к области «big data» // Автоматизированные технологии и производства. 2016. № 1(11). С. 50–55.
[2] Линник Ю. В. Метод наименьших квадратов и основы теории обработки наблюдений. М. : Физматгиз, 1963. 352 с.
[3] Алберт А. Регрессия, псевдоинверсия и рекуррентное оценивание. М. : Наука, 1977. 224 с.
[4] Белоусов А. И., Ткачев С. Б. Дискретная математика. М. : Изд-во МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2006. 744 с.
[5] Шаталов А. С. Отображение процессов управления в пространстве состояний. М. : Энергоатомиздат, 1986. 256 с.
[6] Эсбенсен К. Анализ многомерных данных. Избранные главы. Черноголовка : Изд-во ИПХВ РАН, 2005. 157 с.
[7] Kowalczyk A. Support vector machines succinctly. Syncfusion Inc., Morrisville, USA. 114 p.
[8] Шахтарин Б. И. Оптимальная фильтрация и прогнозирование случайных процессов. М. : Изд-во МГТУ им. Н. Э. Баумана, 1991. 209 с.
[9] Сейдж Э., Мелс Дж. Теория оценивания и ее применение в связи и управлении. М. : Связь, 1976. 496 с.
[10] Заенцев И. В. Нейронные сети: основные модели : учеб. пособие. Воронеж : Воронежский государственный университет, 1999. 76 с.
[11] Croall I. F., Mason J. P. Industrial applications of neural networks: project ANNIE handbook. Springer-Verlag, ECSC–EEC–EAEC, Brussels–Luxembourg, 1992. 310 p.
[12] Lin J., Dyer C. Data-intensive text processing with mapreduce. University of Maryland, 2010. 175 p.
[13] Лэм Ч. Hadoop в действии. М. : ДМК Пресс, 2012. 424 с.
[14] Фаулер М., Садаладж П. Д. NoSQL: новая методология разработки нереляционных баз данных = NoSQL Distilled. М. : Вильямс, 2013. 192 с.
[15] Фестер Э., Ринц Б. Методы корреляционного и регрессионного анализа. Руководство для экономистов. М. : Финансы и статистика, 1983. 304 с.
[16] NIST/SEMATECH e-handbook of statistical methods. http://www.itl.nist.gov/div898/handbook/ (дата обращения: 11.03.2020).
[17] Sandon F. «Student’s» Collected Papers. Edited by E. S. Pearson and John Wishart, with a foreword by Launce McMullen. 1942. Pp. xiv, 224. In: The Mathematical Gazette. 1943. Vol. 27. No. 277. P. 225–226.
[18] Ахо А., Хопкрофт Дж., Ульман Дж. Построение и анализ вычислительных алгоритмов. М. : Мир, 1979. 536 с.
[19] Гмурман В. Е. Теория вероятностей и математическая статистика. 10-е изд. М. : Высшая школа, 2004. 479 с.
[20] Джонсон Н., Лион Ф. Статистика и планирование эксперимента в технике и науке. Методы обработки данных / пер. с англ. под ред. Э. К. Лецкого. М. : Мир, 1980. 611 с.
[21] Колмогоров А. Н. Теория вероятностей и математическая статистика : сб. статей. М. : Наука, 1986. 535 с.
[22] Поршнев С. В., Копосов А. С. Методика оценивания параметров случайной величины со смешанным двумодальным законом распределения на основе совместного использования аппроксимации Розенблатта–Парзена, метода мнимых источников и генетических алгоритмов // Фундаментальные исследования. 2014. № 8–3. С. 583–589.
[23] Гнеденко Б. В., Беляев Ю. К., Соловьев А. Д. Математические методы в теории надежности. М. : Наука, 1965. 524 с.
[24] Солодовников В. В., Плотников В. Н., Яковлев А. В. Основы теории и элементы систем автоматического регулирования : учеб. пособие для вузов. М. : Машиностроение, 1985. 536 с.
[25] Корн Г., Корн Т. Справочник по математике для научных работников и инженеров. М. : Наука, 1974. 831 с.
[26] Стоимость жизненного цикла как основа транспортного обеспечения ПАО «Транснефть» / А. М. Ефремов [и др.] // Наука и технологии трубопроводного транспорта нефти и нефтепродуктов. 2020. Т. 10. № 1. С. 84–95.
|
|
535-549 |
Модели структур и алгоритмы управления техническим содержанием сетей АЗС
А. А. Безродный а, b, Р. Р. Юнушев c, А. М. Короленок c, О. С. Зайцев
a ИООО «ЛУКОЙЛ Белоруссия», 220004, Республика Беларусь, Минск, ул. Немига, 36
b Белорусский государственный университет, 220030, Республика Беларусь, Минск, проспект Независимости, 4
c Российский государственный университет нефти и газа (национальный исследовательский университет) имени И. М. Губкина, 119991, Россия, Москва, Ленинский проспект, 65
DOI: 10.28999/2541-9595-2020-10-5-535-549
Аннотация: Обеспечение надлежащего состояния производственных и торговых сетей обслуживания, в том числе автозаправочных станций, является важным вопросом современной системы хозяйствования в связи со значимостью данных объектов: с их участием товары и услуги реализуются конечным потребителям, создаются необходимые условия для функционирования различных экономических систем. Очевидную актуальность задача имеет для топливно-энергетического комплекса. Известны централизованные и децентрализованные системы технического (производственного) содержания сетей обслуживания, которые реализуются предприятиями и организациями самостоятельно или путем внешнего управления (аутсорсинга). Обсуждению преимуществ и недостатков вариантов систем технического содержания сетей АЗС, а также выбору моделей структур и алгоритмов управления, наилучших или оптимальных по заданным критериям, посвящена настоящая работа.
Ключевые слова: системный анализ, управление сетями АЗС, сети АЗС, нефтепродуктообеспечение, газоснабжение, системы обслуживания, техническое содержание сетей АЗС.
Для цитирования:
Модели структур и алгоритмы управления техническим содержанием сетей АЗС / А. А. Безродный [и др.] // Наука и технологии трубопроводного транспорта нефти и нефтепродуктов. 2020. Т. 10. № 5. С. 535–549.
Список литературы:↓
[1] Безродный А. А., Юнушев Р. Р., Короленок А. М. Системный причинно-следственный подход к построению структур и управлению в сетях автозаправочных станций // Наука и технологии трубопроводного транспорта нефти и нефтепродуктов. 2019. Т. 9. № 2. С. 218–226.
[2] Безродный А. А., Юнушев Р. Р., Короленок А. М. Системный анализ и построение структур эффективного управления сетями АЗС // Наука и технологии трубопроводного транспорта нефти и нефтепродуктов. 2020. Т. 10. № 1. С. 96–105.
[3] Безродный А. А. Системный причинно-следственный подход к управлению предприятиями НПО. Саарбрюккен : LAP LAMBERT Academic Publishing, 2017. 328 c.
[4] Резчиков А. Ф. Структуры автоматизированных систем управления энергетикой промышленных предприятий: в 2 т. Саратов : Изд-во Саратовского университета, 1983.
[5] Николаева Е. Пилотный проект. Пермская нефть. 2016. № 20. С. 1–2.
|
|
Энергетика и электрооборудование |
550-557 |
Разработка стенда для исследования гидравлических характеристик проточной части безвального совмещенного насоса-электродвигателя
С. Г. Бажайкин a, Е. Ф. Денисов b, М. З. Ямилев a, c, Е. А. Тигулев a, c
a Научно-технический центр трубопроводного транспорта ООО «НИИ Транснефть» (НТЦ ООО «НИИ Транснефть»), 450055, Россия, Уфа, проспект Октября, 144/3
b ООО «НИИ Транснефть», 117186, Россия, Москва, Севастопольский проспект, 47а
c Уфимский государственный нефтяной технический университет (УГНТУ), 450062, Россия, Уфа, ул. Космонавтов, 1
DOI: 10.28999/2541-9595-2020-10-5-550-557
Аннотация: Рассматриваются этапы создания принципиально нового безвального насосного агрегата, в том числе в части испытаний на эффективность проточной части. Цель данной разработки – уменьшение потерь, вызванных конструктивными особенностями существующих насосов. Надежным и относительно недорогим способом выбора оптимальной конструкции насосного агрегата являются испытания на масштабных моделях. Ключевым критерием эффективности испытательного стенда следует считать точное определение контролируемых параметров и их характеристик. Авторами настоящей статьи проведен анализ структуры потерь центробежных насосов, выявлены пути повышения эффективности насосных агрегатов. Сформулированы принципы испытаний насосов нового типа. Приведены основные элементы испытательного оборудования. Определены основные параметры, позволяющие оценить эффективность гидравлической части проектируемого безвального насоса, на основе которых разработаны технические решения для стендовой установки. Предложен эскизный проект нагнетательного элемента, представлена принципиальная схема испытательного стенда, определены критерии измеряемых параметров.
Ключевые слова: центробежный насос, безвальный насос, энергоэффективность нефтепроводного транспорта, КПД, масштабная модель, испытательный стенд, высоковязкая нефть, снижение гидравлических потерь.
Для цитирования:
Разработка стенда для исследования гидравлических характеристик проточной части безвального совмещенного насоса-электродвигателя / С. Г. Бажайкин [и др.] // Наука и технологии трубопроводного транспорта нефти и нефтепродуктов. 2020. Т. 10. № 5. С. 550–557.
Список литературы:↓
[1] Доброходов К. А., Петров А. И. Особенности проведения испытаний динамических насосов на высоковязких жидкостях // Гидравлика. 2018. № 2. С. 38–47.
[2] Акимов С. В., Шотер П. И. Расчет гидравлических потерь в спиральном отводе центробежного насоса // Насосы. Турбины. Системы. 2018. № 1. С. 56–65.
[3] Шабловский А. С., Протопопов А. А., Ткачук В. В. Оптимизация параметров центробежного насоса по критериям габаритов и кавитационных характеристик // Приводы и компоненты машин. 2018. № 1–2. С. 12–14.
[4] Промышленные испытания погружного совмещенного с насосом электропривода-подогревателя / Л. Г. Колпаков [и др.] // Труды НИИТранснефть. 1969. Вып. 6. С. 15–19.
[5] Колпаков Л. Г. Эксплуатация магистральных насосных агрегатов : учеб. пособие. Уфа : Изд-во Уфимского нефтяного института, 1988. 116 с.
[6] Яременко О. В. Испытание насосов. Справочное пособие. М. : Машиностроение, 1976. 225 с.
[7] Бажайкин С. Г., Михеев А. С. О пересчете характеристик центробежных насосов при изменении диаметра и ширины каналов рабочего колеса на выходе : труды X Международной научно-технической конференции «Разработка, производство и эксплуатация турбо-, электронасосных агрегатов и систем на их основе» СИНТ-19. 2019. С. 188–194.
[8] Опыт разработки и проектирования центробежных насосов для отечественных систем промыслового сбора и магистрального транспорта нефти / С. Г. Бажайкин [и др.] // Наука и технологии трубопроводного транспорта нефти и нефтепродуктов. 2017. Т. 7. № 6. С. 115–119.
[9] Гонор А. Л., Чулков А. А. К теории гидродинамического теплового взрыва // Доклады Академии наук СССР. 1991. Т. 316. № 4. С. 856–860.
[10] Ревель-Муроз П. А. К вопросу комплексного подхода к расчету эффективности работы магистрального нефтепровода и магистральных насосных агрегатов // Наука и технологии трубопроводного транспорта нефти и нефтепродуктов. 2017. Т. 7. № 1. С. 50–52.
[11] The use of digital technology to optimize oil pipeline transportation / I. M. Beysembetov [et al.] // Pipeline Science and Technology. 2017. Vol. 1. No. 3. P. 219–32.
[12] Bellary S. A. I., Samad A. An alternative approach to surrogate averaging for a centrifugal impeller shape optimization // Computer Aided Engineering and Technology. 2017. Vol. 9. No. 1. Р. 62.
|
|
558-565 |
Дополнительные способы повышения энергоэффективности нефтепроводного транспорта
М. Р. Лукманов a, С. Л. Семин a, П. В. Федоров a
a ООО «НИИ Транснефть», 117186, Россия, Москва, Севастопольский проспект, 47а
DOI: 10.28999/2541-9595-2020-10-5-558-565
Аннотация: Задачи повышения энергоэффективности экономики в целом и отдельных отраслей производства в частности являются приоритетными как в нашей стране, так и за рубежом. В рамках энергетической политики Российской Федерации по сокращению удельной энергоемкости предприятий в системе нефтепроводного транспорта разработана и реализуется Программа энергосбережения и повышения энергетической эффективности ПАО «Транснефть». Применение энергосберегающих технологий позволило предприятию существенно уменьшить производственные издержки и снизить выбросы вредных веществ. В то же время дальнейшее сокращение энергозатрат затруднено по объективным причинам. Цель настоящей статьи – представить дополнительные способы повышения энергоэффективности нефтепроводного транспорта на примере организационной структуры ПАО «Транснефть». Раскрыты возможности снижения энергозатрат при организации работ эксплуатирующих служб, планировании и выполнении работ по устранению дефектов и подготовительных работ к плановым остановкам трубопровода, применении насосного оборудования, в том числе насосов с частотно-регулируемым приводом, использовании различных схем работы трубопроводов, изменении объемов поступающей в трубопроводную систему нефти и увеличении ее вязкости.
Ключевые слова: энергосбережение, расход электроэнергии при перекачке, энергоэффективность трубопроводного транспорта, причины повышения электропотребления, проблемы энергосбережения.
Для цитирования:
Лукманов М. Р., Семин С. Л., Федоров П. В. Дополнительные способы повышения энергоэффективности нефтепроводного транспорта // Наука и технологии трубопроводного транспорта нефти и нефтепродуктов. 2020. Т. 10. № 5. С. 558–565.
Список литературы:↓
[1] Ревель-Муроз П. А. Разработка методов повышения энергоэффективности нефтепроводного транспорта с внедрением комплекса энергосберегающих технологий : дис. … канд. техн. наук. Уфа : Уфимский государственный нефтяной технический университет, 2018. 202 с.
[2] Годовой отчет за 2018 год : официальный сайт ПАО «Транснефть». https://www.transneft.ru/investors/219/(дата обращения: 20.10.2019).
[3] Гумеров А. Г., Борисов К. А., Козловский А. Ю. Внедрение энергосберегающих технологий в трубопроводном транспорте нефти и нефтепродуктов // Нефтяное хозяйство. 2007. № 3. С. 85–88.
[4] Шабанов В. А., Бондаренко О. В. Целевые функции и критерии оптимальности перекачки нефти по нефтепроводам при частотно-регулируемом электроприводе магистральных насосов // Электронный научный журнал «Нефтегазовое дело». 2012. № 4. С. 10–17.
[5] Бархатов А. Ф., Баранова А. В. Снижение эксплуатационных затрат на перекачку нефти за счет оптимизации планаграфика работы нефтепровода // Электронный научный журнал «Нефтегазовое дело». 2015. № 1. С. 153–177.
[6] Porter R. H. Utilizing optimization in liquid pipeline operations. Proceedings of PSIG Annual Meeting. Albuquerque, New Mexico, October 24–25, 1985. https://www.onepetro.org/conferencepaper/PSIG-8509 (дата обращения: 17.09.2019).
[7] Zhoua M., Zhanga Y., Jin S. Dynamic optimization of heated oil pipeline operation using PSO–DE algorithm // Mesurement. 2015. Vol. 59. P. 344–351.
[8] Выбор рационального режима работы магистрального трубопровода / А. И. Гольянов [и др.] // Транспорт и хранение нефтепродуктов. 1998. № 10. С. 16–18.
[9] Типовые расчеты при проектировании и эксплуатации нефтебаз и нефтепроводов / П. И. Тугунов [и др.]. Уфа : ДизайнПолиграфСервис, 2002. 658 с.
|
