Русский

№6/2021

Стр.

Название статьи, авторы, аннотация и ключевые слова

Проектирование, строительство и эксплуатация

604-613

Совершенствование методики расчета допустимого рабочего давления технологических трубопроводов

А. А. Амерханов a, С. Н. Масликов b, Д. Е. Бурундуков b, А. А. Сергаев b, В. А. Пилит b

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

DOI: 10.28999/2541-9595-2021-11-6-604-613

Аннотация: Рассмотрены особенности методики определения допустимого рабочего давления длительно эксплуатируемых технологических трубопроводов площадочных объектов магистральных нефте- и нефтепродуктопроводов с учетом результатов расчета несущей способности. Выполнено сравнение методик расчета несущей способности технологических трубопроводов и трубопроводов линейной части магистральных трубопроводов, приведен пример расчета по фактической толщине стенки с использованием результатов толщинометрии и с учетом коэффициента несущей способности соединительных деталей. Отмечена возможность уточнения расчетов несущей способности в связи с использованием современных методов и средств диагностики и защиты трубопроводов, которые позволяют снизить или исключить факторы неопределенности, заложенные нормами проектирования в коэффициентах запаса прочности (коэффициентах надежности по нагрузке и по материалу). Полученные авторами алгоритмы расчетов позволяют адаптировать методики уточняющих расчетов, разработанные для линейной части магистральных трубопроводов, к применению на бездефектных технологических трубопроводах. Приведены примеры применения уточненных расчетов несущей способности без снижения нормативного запаса прочности.

Ключевые слова: рабочее давление, допустимое рабочее давление, несущая способность, толщина стенки, коэффициент запаса прочности, нефтеперекачивающая станция, технологический трубопровод

Для цитирования:
Совершенствование методики расчета допустимого рабочего давления технологических трубопроводов / А. А. Амерханов [и др.] // Наука и технологии трубопроводного транспорта нефти и нефтепродуктов. 2021. Т. 11. № 6. С. 604–613. https://doi.org/10.28999/2541-9595-2021-11-6-604-613.

Список литературы:↓

614-621

Оценка параметров волоконно-оптических систем мониторинга возникновения утечек с целью обеспечения достоверности их работы

С. А. Можаев a, С. А. Коршунов a, А. М. Чионов a

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

DOI: 10.28999/2541-9595-2021-11-6-614-621

Аннотация: Достоверность работы волоконно-оптических систем мониторинга возникновения утечек является одной из актуальных проблем в рамках задачи обеспечения надежности магистральных трубопроводов. В статье рассмотрены основные принципы работы таких систем. Установлено, что при возникновении утечки из трубопровода источниками шума являются процессы гидродинамической кавитации и турбулентности. Создаваемый утечкой шум содержит широкий спектр частот с различными максимумами и генерирует виброакустические колебания, которые, распространяясь в грунте, поглощаются и изменяют частотный состав. Интенсивность поглощения шума определяется характеристиками грунта. С целью оценки параметров оптоволоконной системы мониторинга трубопровода по виброакустическому принципу, при которых возможна ее достоверная работа, построена модель распространения в грунте акустического шума, возникающего при утечке жидкости, с последующей его регистрацией на волоконно-оптическом кабеле. На основании полученной модели определены характеристики грунтов, при которых рассматриваемые системы мониторинга могут идентифицировать утечки из трубопровода по спектральному портрету.

Ключевые слова: оптоволоконные системы, волоконно-оптические системы, утечка нефти, обнаружение утечек, акустический шум, спектр частот, обратное рассеяние, частота дискретизации

Для цитирования:
Можаев С. А., Коршунов С. А., Чионов А. М. Оценка параметров волоконно-оптических систем мониторинга возникновения утечек с целью обеспечения достоверности их работы // Наука и технологии трубопроводного транспорта нефти и нефтепродуктов. 2021. Т. 11. № 6. С. 614–621. https://doi.org/10.28999/2541-9595-2021-11-6-614–621.

Список литературы:↓

622-629

Методика оценки теплопроводности органических отложений на лабораторной установке Wax Flow Loop

П. Ю. Илюшин a, К. А. Вяткин a, А. В. Козлов a, А. О. Вотинова a

a Пермский национальный исследовательский политехнический университет, 614990, Россия, Пермь, Комсомольский проспект, 29

DOI: 10.28999/2541-9595-2021-11-6-622-629

Аннотация: Несмотря на большое разнообразие применяемых в настоящее время способов и методов борьбы с асфальтосмолопарафиновыми отложениями (АСПО), образующимися при нефтедобыче и трубопроводном транспорте жидкого углеводородного сырья, проблема не только остается актуальной для отрасли, но и приобретает остроту в связи с увеличением в стране месторождений, вступающих в заключительную стадию разработки. Использование современных технологий компьютерного моделирования процессов добычи и транспортировки нефти с учетом явления парафинизации требует точного установления такой величины, как теплопроводность органических отложений. При этом до настоящего момента апробированная методика ее определения не была описана в научно-технической литературе. Авторами разработана методика, позволяющая проводить оценку теплопроводности АСПО на основании законов тепломассопереноса при исследовании процесса образования органических отложений на лабораторной установке Wax Flow Loop. Применение методики не требует использования большого количества исходных данных. Значение исследуемой величины, полученное в результате апробации методики, коррелирует с соответствующими показателями, используемыми в научно-технической литературе. Преимуществом методики является оценка теплопроводности органических отложений без физического воздействия на АСПО, определение динамики изменения данного показателя для конкретного флюида в зависимости от воздействующих факторов.

Ключевые слова: асфальтосмолопарафиновые отложения, АСПО, органические отложения, парафинизация, теплопроводность, лабораторная установка, лабораторный стенд

Для цитирования:
Методика оценки теплопроводности органических отложений на лабораторной установке Wax Flow Loop / П. Ю. Илюшин [и др.] // Наука и технологии трубопроводного транспорта нефти и нефтепродуктов. 2021. Т. 11. № 6. С. 622–629. https://doi.org/10.28999/2541-9595-2021-11-6-622-629.

Список литературы:↓

630-639

Повышение эффективности депрессорной присадки при транспортировке парафинистых и высокозастывающих нефтей

А. Ю. Ляпин a , В. О. Некучаев b, А. В. Баканов c, М. М. Михеев d, П. В. Федоров e

a ПАО «Транснефть», 123112, Россия, Москва, ул. Пресненская набережная, 4, стр. 2
b Ухтинский государственный технический университет, 169300, Россия, Ухта, ул. Первомайская, 13
c АО «Транснефть – Приволга», 443020, Россия, Самара, ул. Ленинская, 100
d АО «Транснефть – Север» , 169300, Россия, Ухта, проспект А. И. Зерюнова, 2/1
e ООО «НИИ Транснефть», 117186, Россия, Москва, Севастопольский проспект, 47а

DOI: 10.28999/2541-9595-2021-11-6-630-639

Аннотация: Целью настоящей работы является поиск возможностей повышения эффективности депрессорных присадок на примере использования присадки ДПН-1 при транспортировке нефтей по магистральному нефтепроводу Уса – Ухта. С указанной целью проведено исследование причин снижения эффективности ДПН-1, применяемой для обработки парафинистых нефтей на ГНПС «Уса», после подкачки высокозастывающей нефти на ПСП «Чикшино». Оценка действия присадки на реологические свойства нефтей позволила установить, что ввод ДПН-1 на ПСП «Чикшино» при условиях, аналогичных обработке нефтесмеси на ГНПС «Уса» (температура ввода – 50 °С, концентрация активного компонента – 20–30 ppm), практически не влияет на реологию высокозастывающей нефти, однако обнаруживает значимый эффект при изменении указанных условий, а именно при температуре ввода не менее 60 °С и концентрации активного компонента от 150 ppm. С помощью метода газожидкостной хроматографии установлена значительная разница молекулярно-массового распределения н-алканов в пробах нефтей с ГНПС «Уса» и ПСП «Чикшино». Сделан вывод о том, что главными причинами снижения эффективности ДПН-1 после подкачки нефти на ПСП «Чикшино» являются общее высокое содержание парафинов в высокозастывающей нефти и их широкое бимодальное молекулярно-массовое распределение с повышенным содержанием твердых высокомолекулярных алканов. Показано, что статическое напряжение сдвига парафинистых нефтей при температурах ниже температуры массовой кристаллизации парафинов является наряду с температурой застывания чувствительным реологическим параметром, по которому можно судить об эффективности присадки. Подтверждено, что на сегодняшний день ДПН-1 является наиболее эффективной среди депрессорных присадок, представленных на российском рынке. Предложен новый способ применения ДПН-1 с целью улучшения реологических свойств перекачиваемой нефтесмеси после подкачки высоковязкой нефти на ПСП «Чикшино».

Ключевые слова: депрессорная присадка, высокопарафинистая нефть, температура застывания, статическое напряжение сдвига, нормальные алканы, молекулярно-массовое распределение

Для цитирования:
Повышение эффективности депрессорной присадки при транспортировке парафинистых и высокозастывающих нефтей / А. Ю. Ляпин [и др.] // Наука и технологии трубопроводного транспорта нефти и нефтепродуктов. 2021. Т. 11. № 6. С. 630–639. https://doi.org/10.28999/2541-9595-2021-11-6-630-639.

Список литературы:↓

Прочность, надежность, долговечность

640-651

Оценка гидродинамического воздействия волны прорыва и объема перелива через стенки каре резервуара

А. Э. Гончар a, В. Н. Слепнев a, А. А. Богач a

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

DOI: 10.28999/2541-9595-2021-11-6-640-651

Аннотация: Исследования в области совершенствования системы прогнозирования последствий аварий в резервуарных парках магистральных нефте- и нефтепродуктопроводов имеют очевидную важность и практическую значимость. В данной статье представлена методика и результаты численного моделирования разрушения резервуара: оценка гидродинамического воздействия волны прорыва в зависимости от заданных параметров (расстояния от образующей резервуара до защитной стенки каре, высоты защитной стенки, продукта хранения) и объема возможного перелива через границы ограждения в случае сохранения несущей способности стенки каре. Установлено, что при полном разрушении резервуара на защитную стенку каре воздействуют экстремальные гидродинамические нагрузки. На основе анализа распределения нагрузок и других факторов, влияющих на несущую способность стенки резервуара, уточнена модель разрушения для дальнейших исследований (расчетов несущей способности стенки каре и моделирования разлива с учетом рельефа местности посредством ГИС-технологий) – разгерметизация резервуара в виде частичного раскрытия стенки в первом поясе. Целесообразность уточнения модели обоснована дополнительными численными расчетами.

Ключевые слова: резервуары, резервуары для хранения нефти, нефтепродуктов и нефтяных газов, резервуарный парк, разрушение резервуара, квазимгновенное разрушение, разлив нефти, обвалование, промышленная безопасность опасных производственных объектов

Для цитирования:
Гончар А. Э., Слепнев В. Н., Богач А. А. Оценка гидродинамического воздействия волны прорыва и объема перелива через стенки каре резервуара // Наука и технологии трубопроводного транспорта нефти и нефтепродуктов. 2021. Т. 11. № 6. С. 640–651. https://doi.org/10.28999/2541-9595-2021-11-6-640-651.

Список литературы:↓

Экономика и управление

652-659

Оценка обеспеченности территории нефтепроводной и нефтепродуктопроводной инфраструктурой

И. Ю. Кирсанова a

a ООО «Транснефть – Балтика», 195009, Россия, Санкт-Петербург, Арсенальная набережная, 11, лит. А

DOI: 10.28999/2541-9595-2021-11-6-652-659

Аннотация: Важнейшая роль нефтяной отрасли в экономике России, задачи обеспечения энергетической безопасности, укрепления геополитических позиций государства, перспективы увеличения экспорта жидких углеводородов обуславливают стратегическую значимость эффективного функционирования и развития отечественной системы трубопроводного транспорта нефти и нефтепродуктов. Теоретические основы и методика оценки транспортной обеспеченности территорий давно находятся в фокусе научных и прикладных исследований. Однако вопросы обеспеченности транспортной инфраструктурой нефтяной отрасли изучены недостаточно, что определяет актуальность и цель настоящего исследования. В рамках исследования рассмотрены используемые в мировой практике методы оценки транспортной обеспеченности территории, обоснована необходимость их адаптации применительно к нефтяной отрасли, разработан методический подход, позволяющий оценить обеспеченность территории нефтепроводной и нефтепродуктопроводной инфраструктурой. Проведен сравнительный анализ транспортной обеспеченности для транспортировки нефти и нефтепродуктов стран – крупнейших производителей нефти, сделан вывод о наличии потенциала развития нефтепроводной и нефтепродуктопроводной инфраструктуры в России.

Ключевые слова: транспортная инфраструктура, трубопроводная инфраструктура, коэффициент Энгеля, коэффициент Гольца, коэффициент Успенского, коэффициент Василевского, плотность транспортной сети, нефтепроводная система, инфраструктурный проект, развитие нефтяной отрасли

Для цитирования:
Кирсанова И. Ю. Оценка обеспеченности территории нефтепроводной и нефтепродуктопроводной инфраструктурой // Наука и технологии трубопроводного транспорта нефти и нефтепродуктов. 2021. Т. 11. № 6. С. 652–659. https://doi.org/10.28999/2541-9595-2021-11-6-652-659.

Список литературы:↓

660-695

Современные подходы к моделированию интеллектуальных систем управления. Часть 1. От аналоговых процессов к нейронному синтезу

И. В. Лямкин a , А. А. Костяшина a

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

DOI: 10.28999/2541-9595-2021-11-6-660-695

Аннотация: Статья посвящена исследованию принципов и подходов к моделированию производственно-технических систем, имеющих сложную многомерную структуру, с применением математического аппарата. Рассматриваются принципы формирования математических моделей управления производственными процессами и ресурсами, применение которых перспективно и актуально в системе трубопроводного транспорта нефти и нефтепродуктов. Анализируются методические подходы к структурно-функциональному синтезу моделируемых объектов (систем) различного уровня сложности и назначения для возможности их внедрения в отрасли нефтепроводного транспорта. Приводится методика оптимизации ресурсного управления на основе сетевого планирования и агрегирования комплекса операций (процессов). Исследуются современные подходы к моделированию объектов (систем), основанные на технологии искусственного интеллекта – нечеткие системы, многослойные нейронные сети, самоорганизующиеся карты (SOМ). Оцениваются технические возможности интеллектуальных математических конструкций (иерархических, матричных, топологических и т. д.) в нейромоделировании и перспективы их практического применения, в том числе в отрасли трубопроводного транспорта (на примере нейросетевого алгоритма оценки персонала, систем производственного мониторинга и т. д.). Описывается технология построения различных самоорганизующихся моделей на основе алгоритмов соревновательного обучения (принцип «Победитель получает все»). Представлена разработанная авторами концепция прототипа интеллектуальной системы управления большими информационными массивами документов с применением многоуровневых контекстных семантических карт (на примере цифровизации отраслевого информационного ресурса должностных инструкций). Проведен обобщающий анализ функциональных областей, технических возможностей и направлений прикладного применения механизма SOМ.

Ключевые слова: математическое моделирование, нейромоделирование, информационная модель, системный подход, интеллектуальная система управления, искусственный интеллект, нечеткая логика, нейронная сеть, многослойный персептрон, функция активации, машинное обучение, самоорганизующиеся карты, векторное квантование, контекстные карты, алгоритм WEBSOM, робототехника, управление производственными процессами

Для цитирования:
Лямкин И. В., Костяшина А. А. Современные подходы к моделированию интеллектуальных систем управления. Часть 1. От аналоговых процессов к нейронному синтезу // Наука и технологии трубопроводного транспорта нефти и нефтепродуктов. 2021. Т. 11. № 6. С. 660–695. https://doi.org/10.28999/2541-9595-2021-11-6-660-695.

Список литературы:↓

Техническое регулирование

696-705

Исследование механизмов управления качеством в странах Азиатско-Тихоокеанского региона

О. В. Аралов a, С. И. Вьюнов a, В. Ю. Тузов a

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

DOI: 10.28999/2541-9595-2021-11-5-546-553

Аннотация: Обзор международной практики работы организаций по аккредитации и оценке соответствия позволяет изучить актуальные тенденции в сфере технического регулирования и использовать передовой опыт для совершенствования российской системы оценки соответствия продукции, применяемой в системе магистрального трубопроводного транспорта нефти и нефтепродуктов. Цель настоящей статьи – обзор современного опыта работы организаций по оценке соответствия продукции ведущих стран Азиатско-Тихоокеанского региона – Китая, Индии, Японии. Наряду с тем, что на территории АТР действуют соответствующие международные стандарты, в каждой из указанных стран существуют свои особенности регулирования в области оценки соответствия продукции. Определены отличительные особенности национальных систем аккредитации и сертификации, представлены основные органы регулирования в рассматриваемых странах. Показан двухуровневый характер национальных систем оценки соответствия в Китае и Индии, при котором на первом уровне находится единый субъект аккредитации, на втором – аккредитованные им субъекты с правом осуществления деятельности по сертификации в определенных областях. Отмечена централизующая и контролирующая роль государства в системе аккредитации и сертификации в Китае в сравнении с более либеральными моделями аналогичных систем в Индии и Японии, где ведущую роль в техническом регулировании играют независимые организации.

Ключевые слова: система оценки соответствия, система сертификации, экспертиза технической документации, добровольная сертификация, обязательная сертификация, управление качеством

Для цитирования:
Аралов О. В., Вьюнов С. И., Тузов В. Ю. Исследование механизмов управления качеством в странах Азиатско-Тихоокеанского региона // Наука и технологии трубопроводного транспорта нефти и нефтепродуктов. 2021. Т. 11. № 6. С. 696–705. https://doi.org/10.28999/2541-9595-2021-11-6-696-705.

Список литературы:↓

Защита от коррозии

706-716

Исследование методов оценки скорости внешней коррозии подземных трубопроводов

Л. П. Худякова а, Р. А. Харисов a, А. А. Шестаков, И. Р. Фархетдинов a

a Научно-технический центр трубопроводного транспорта ООО «НИИ Транснефть» (НТЦ ООО «НИИ Транснефть»), 450055, Россия, Уфа, проспект Октября, 144/3

DOI: 10.28999/2541-9595-2021-11-6-706-716

Аннотация: Для прогнозирования развития коррозионных дефектов и ресурса трубопроводов требуется оперативный контроль протекания процессов коррозии на поверхности трубопроводов, при этом определяющее значение для эффективности коррозионной защиты имеет точность данных, получаемых в результате проводимых измерений. В настоящее время существует большое количество методов контроля скорости коррозии, основанных на разных принципах измерения. Целью работы авторов являлось исследование методов, наиболее применимых для мониторинга коррозии трубопроводов подземной прокладки. Показано, что в международной практике противокоррозионной защиты подземных трубопроводов применяют следующие методы оценки скорости коррозии: гравиметрический, резистивный (ER), метод линейного поляризационного сопротивления (LPR). Дана характеристика указанных методов, указаны их преимущества и недостатки. Представлен обзор технических решений мониторинга скорости коррозии в грунтах. Проведены сравнительные коррозионные испытания в различных грунтах (торф, глина, песок) гравиметрическим, ER- и LPR- методами. По результатам испытаний сделан вывод о возможности и ограничениях применения рассматриваемых методов для контроля внешней коррозии подземных трубопроводов.

Ключевые слова: коррозия трубопроводов, коррозионные процессы, скорость коррозии, гравиметрия, электросопротивление, поляризационное сопротивление, коррозионные испытания

Для цитирования:
Исследование методов оценки скорости внешней коррозии подземных трубопроводов / Л. П. Худякова [и др.] // Наука и технологии трубопроводного транспорта нефти и нефтепродуктов. 2021. Т. 11. № 6. С. 706–716. https://doi.org/10.28999/2541-9595-2021-11-6-706-716.

Список литературы:↓