|
Проектирование, строительство и эксплуатация |
8-17 |
Ультразвуковой контроль и комплексное применение методов дефектоскопии в процессе диагностирования магистральных трубопроводов
Н. П. Алешин a, Н. В. Крысько a, Н. А. Щипаков a, А. Г. Кусый a
a Федеральное государственное автономное учреждение «Научно-учебный центр «Сварка и контроль» при МГТУ им. Н. Э. Баумана (ФГАУ «НУЦСК при МГТУ им. Н. Э. Баумана»), 105005, Россия, Москва, 2-я Бауманская улица, 5, стр. 1
DOI: 10.28999/2541-9595-2023-13-1-8-17
Аннотация: Рассмотрены некоторые особенности совместного применения различных видов и методов неразрушающего контроля при диагностировании магистральных трубопроводов. Указано, что в настоящее время среди физических методов контроля в наибольшей мере используются ультразвуковая дефектоскопия и толщинометрия металла. Радиационный контроль, широко применяемый при строительстве трубопроводов, на этапе их диагностирования востребован значительно реже и в основном в качестве экспертного метода. Рассмотрены особенности выявления наиболее опасных дефектов – трещин, в том числе одиночных, формирующихся в период эксплуатации трубопроводов из локальных дефектов сварных швов, а также скоплений трещин различного происхождения. Показано, что хорошие результаты по выявлению поверхностных трещин любого вида дает применение электромагнитно-акустических преобразователей, излучающих в металл и принимающих волны Рэлея. Также отмечен положительный опыт использования вихретоковых многоэлементных (матричных) преобразователей для выявления поверхностных трещин различной природы, в том числе трещин, выходящих на поверхность валиков усиления сварных швов. Рассмотрена возможная схема совместного применения различных методов контроля при диагностировании магистральных трубопроводов, предполагающая использование статистических алгоритмов обработки результатов, полученных каждым методом по отдельности.
Ключевые слова: поверхностные дефекты, коррозионные трещины, волны Рэлея, электромагнитно-акустические преобразователи, ультразвуковая дефектоскопия, вихретоковая дефектоскопия, внутритрубная дефектоскопия, неразрушающий контроль
Для цитирования:
Ультразвуковой контроль и комплексное применение методов дефектоскопии в процессе диагностирования магистральных трубопроводов / Н. П. Алешин [и др.] // Наука и технологии трубопроводного транспорта нефти и нефтепродуктов. 2023. Т. 13. № 1. С. 8–17. https://doi.org/10.28999/2541-9595-2023-13-1-8-17
Список литературы:↓
[1] Давыдова Д. Г. Дефекты технологических трубопроводов: типология, оценка влияния на эксплуатацию // Промбезопасность-Приуралье. 2012. № 8. С. 24–28.
[2] Сафина И. С., Каузова П. А., Гущин Д. А. Оценка технического состояния резервуаров вертикальных стальных // ТехНадзор. 2016. № 3. С. 39–42.
[3] Могильнер Л. Ю., Шейнкин М. З. Анализ путей снижения дефектности магистральных трубопроводов на основе данных технического диагностирования // Управление качеством в нефтегазовом комплексе. 2009. № 1. С. 36–40.
[4] Могильнер Л. Ю. Развитие теории и методологии ультразвукового контроля и диагностирования для повышения информативности при выявлении дефектов (на примере объектов трубопроводного транспорта) : дис. … докт. техн. наук. М. : МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2021. 364 с.
[5] Мазель А. Г. О стресс-коррозии газопроводов // Газовая промышленность. 1993. № 7. С. 36–41.
[6] Коррозионное растрескивание под напряжением газопроводов : уч. пособие / Д. С. Бутусов [и др.]. М. : Издательский центр РГУ нефти и газа имени И. М. Губкина, 2015. 80 с.
[7] Мельникова А. В., Мишарин Д. А., Богданов Р. И., Ряховских И. В. Обоснование работоспособности магистральных газопроводов с дефектами коррозионного растрескивания под напряжением // Коррозия территории нефтегаз. 2015. № 2. С. 32–40.
[8] Буклешов Д. О. Прогнозирование возможного диапазона размеров и глубин коррозионных трещин на поверхности магистрального газопровода // Территория Нефтегаз. 2018. № 11. С. 62–68.
[9] Алешин Н. П. Физические методы неразрушающего контроля сварных соединений. М. : Машиностроение, 2013. 574 с.
[10] Оптимизация параметров механизированного ультразвукового контроля протяженных сварных швов / Н. П. Алешин [и др.] // Наука и технологии трубопроводного транспорта нефти и нефтепродуктов. 2020. Т. 10. № 6. С. 574–585.
[11] Особенности обнаружения трещин при ультразвуковом контроле сварных соединений стенки РВС / Н. П. Алешин [и др.] // Нефтяное хозяйство. 2022. № 1. С. 86–91.
[12] Кретов Е. Ф. Ультразвуковая дефектоскопия в энергомашиностроении. Санкт-Петербург : Издательство Свен, 2007. 296 с.
[13] Гинзел Э. TOFD. Дифракционно-временной метод ультразвуковой дефектоскопии. М. : ДПК Пресс, 2021. 312 с.
[14] Луценко Г. Г. К вопросу о наклонном излучении объемных сдвиговых волн электромагнитно-акустическим преобразователем // Дефектоскопия. 2001. № 10. С. 36–47.
[15] Применение электромагнитно-акустических толщиномеров при диагностировании металлоконструкций и механо-технологического оборудования / Л. Ю. Могильнер [и др.] // Наука и технологии трубопроводного транспорта нефти и нефтепродуктов. 2019. Т. 9. № 3. С. 315–325.
[16] Исследование технологии ультразвукового контроля толщины ЭМА-методом / Н. П. Разыграев [и др.] // Дефектоскопия. 2010. № 6. С. 60–80.
[17] Степанчук Ю. М., Пеннер Э. Л. Опыт применения наружного сканера-дефектоскопа «Автокон-МГТУ» в процессе ремонта газопроводов на объектах ОАО «Газпром» // Территория Нефтегаз. 2009. № 11. С. 42–43.
[18] Дымкин Г. Я., Максимов А. В. Исследование отражения релеевских волн от подповерхностных дефектов // Дефектоскопия. 1988. № 3. С. 93–95.
[19] Исследование выявляемости поверхностных объемных дефектов при ультразвуковом контроле с применением волн Рэлея, генерируемых электромагнитно-акустическим преобразователем / Н. П. Алешин [и др.] // Дефектоскопия. 2021. № 5. С. 13–21.
[20] Исследование выявляемости поверхностных плоскостных дефектов ультразвуковым методом с применением волн Рэлея / Н. П. Алешин [и др.] // Дефектоскопия. 2021. № 6. С. 13–21.
[21] Комплексный анализ данных различных методов неразрушающего контроля сварных швов магистральных газопроводов / Н. П. Алешин [и др.] // Состояние и основные направления развития неразрушающего контроля качества сварных соединений объектов ПАО «Газпром»: тезисы докладов 8-го отраслевого совещания. Москва, 2021. С. 14.
[22] Возможности контроля сварных соединений стенки стальных резервуаров с применением ультразвукового и вихретокового методов / Н. П. Алешин [и др.] // Дефектоскопия. 2022. № 8. С. 3–11.
[23] Оценка достоверности контроля сварных соединений стенки стальных резервуаров с применением ультразвукового и вихретокового методов / Н. П. Алешин [и др.] // Дефектоскопия. 2022. № 9. С. 3–13.
[24] Challa S., Koks D. Bayesian and Dempster-Shafer Fusion // Sadhana. 2004. No. 29. P. 145–176.
|
|
Прочность, надежность, долговечность |
|
18-24 |
Определение критерия вибропрочности на основе линейной механики разрушения
О. В. Горюнов a, С. В. Словцов b, А. В. Горюнов c
a АО «Атомэнергопроект», 197183, Россия, Санкт-Петербург, ул. Савушкина, 82, литера А
b АО «Научно-производственное объединение по исследованию и проектированию энергетического оборудования им. И. И. Ползунова» (АО «НПО ЦКТИ»), 191167, Россия, Санкт-Петербург, ул. Атаманская, 3/6
c ООО «Транснефть – Балтика», 195009, Россия, Санкт-Петербург, Арсенальная набережная, 11, лит. А
DOI: 10.28999/2541-9595-2023-13-1-18-24
Аннотация: Существующие методики оценки остаточного ресурса оборудования, технологических и магистральных трубопроводов при многоцикловом нагружении (вибрации, пульсации) основаны на использовании понятия амплитуды, которая для случая широкополосного нагружения существенно зависит от параметров обработки и осреднения спектральной плотности колебательного процесса. При этом мера поврежденности, определяющая ресурс элемента системы, является необъективной величиной, зависящей от параметров обработки сигналов в большей степени, чем от характеристик самого процесса (спектра), что может негативно отразиться на оценке остаточного ресурса, а это, в свою очередь, привести к неэффективным техническим решениям и ограничениям. Результатом накопления повреждений является образование микродефекта, развитие которого под действием термомеханических нагрузок чревато разрушением материала. С целью определения более объективного критерия вибропрочности были рассмотрены стадии усталостного разрушения, что позволило на основе линейной механики разрушения предложить силовой критерий вибропрочности, учитывающий развитие малых трещин. Указанный критерий является консервативным и позволяет оценить амплитуду напряжений, которые не приводят к развитию дефекта.
Ключевые слова: вибрация, вибропрочность, развитие дефекта, рост трещины, усталость материала, остаточный ресурс, оценка остаточного ресурса, многоцикловое нагружение
Для цитирования:
Горюнов О. В., Словцов С. В., Горюнов А. В. Определение критерия вибропрочности на основе линейной механики разрушения // Наука и технологии трубопроводного транспорта нефти и нефтепродуктов. 2023. Т. 13. № 1. С. 18–24. https://doi.org/10.28999/2541-9595-2023-13-1-18-24
Список литературы:↓
[1] Бухаров И. В., Бодров В. В. Исследование вибраций трубопроводов при проведении испытаний магистральных насосов большой мощности // Наука и технологии трубопроводного транспорта нефти и нефтепродуктов. 2017. Т. 7. № 4. С. 84–93.
[2] Горюнов О. В., Словцов С. В. Проблемы обоснования вибропрочности трубопроводов АЭС. СПб. : Издательство Политехнического университета, 2017. 143 с.
[3] Горюнов О. В., Словцов С. В. Применение теоремы Котельникова к анализу случайных процессов // Контроль. Диагностика. 2019. № 8. C. 28–34.
[4] Simonovski I., Nilsson K.-F., Cizelj L. The influence of crystallographic orientation on crack tip displacements of microstructurally small, kinked crack crossing the grain boundary // Computational Materials Science. 2007. Vol. 39. No. 4. P. 817–828.
[5] Lillbacka R., Johnson E., Ekh M. A model for short crack propagation in polycrystalline materials // Engineering Fracture Mechanics. 2006. Vol. 73. No. 2. P. 223–232.
[6] Кишкина С. И., Манаева К. Г., Гук Н. В. Структурные особенности роста коротких трещин в высокопрочной стали // Физико-химическая механика материалов. 1991. T. 27. № 5.
[7] Машиностроение : энциклопедия в 40 т. / гл. ред. К. В. Фролов. Разд. II : Материалы в машиностроении. Т. II-1 : Физико-механические свойства. Испытания металлических материалов / ред. Е. И. Мамаева, отв. ред. Е. Т. Долбенко. М. : Машиностроение, 2010. 851 с.
[8] Карзов Г. П., Марголин Б. 3., Швецова В. А. Физико-механическое моделирование процессов разрушения. СПб. : Политехника, 1993. 391 с.
[9] Глушков С. В., Скворцов Ю. В., Перов С. Н. Сравнение результатов решения задачи механики разрушения для трубы с несквозной трещиной // Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. 2014. № 3. С. 36–49.
[10] Трощенко В. Т. Деформирование и разрушение металлов при многоцикловом нагружении. Киев, 1981. 344 с.
[11] Гетман А. Ф. Концепция безопасности «течь перед разрушением» для сосудов и трубопроводов давления АЭС. М. : Энергоатомиздат, 1999. 258 с.
[12] Матвиенко Ю. Г. Модели и критерии механики разрушения. М. : Физматлит, 2006. 328 с.
|
|
Материалы и оборудование |
|
25-31 |
Определение параметров безнасосной эжекторной установки рекуперации паров бензина
А. А. Коршак a , В. В. Пшенин b
a ООО «НИИ Транснефть», 117186, Россия, Москва, Севастопольский проспект, 47а
b Санкт-Петербургский горный университет, 199106, Россия, Санкт-Петербург, Васильевский остров, 21-я линия, 2
DOI: 10.28999/2541-9595-2023-13-1-25-31
Аннотация:
Потери нефти и нефтепродуктов от испарения, сопровождающиеся выбросами в атмосферу предельных углеводородов метанового ряда (этана, пропана, бутанов и пентанов), наносят не только материальный, но и экологический ущерб. В частности, он связан с образованием тропосферного озона – парникового газа, являющегося результатом химических реакций с участием предельных углеводородов. В этой связи актуальны все мероприятия по ограничению выбросов паров легких углеводородов в атмосферу. Одним из эффективных технических средств для решения задачи сокращения потерь от испарения являются установки рекуперации паров (УРП). Особый интерес представляют эжекторные УРП, основным элементом которых является жидкостно-газовый эжектор. Выделяют четыре типа эжекторных УРП: с буферно-сепарационной емкостью; с сепаратором, встроенным в резервуар; с контролируемыми массообменом и сепараций; безнасосные. Недостатком установок первых трех типов является высокое энергопотребление. При этом безнасосные эжекторные УРП могут быть использованы там, где имеется запас бесполезно расходуемой в технологическом цикле потенциальной энергии. В практике эксплуатации магистральных нефтепродуктопроводов таким местом являются отводы для сброса перекачиваемого бензина на попутные нефтебазы. При этом методика расчета параметров безнасосных эжекторных установок на сегодня отсутствует. Авторами получены новые зависимости для вычисления коэффициента эжекции, расходов рабочей жидкости, давления компримирования газовоздушной смеси при произвольном количестве ступеней компримирования. Показано, что в условиях сброса бензина из магистрального нефтепродуктопровода на попутные нефтебазы при использовании безнасосной эжекторной УРП может быть без дополнительных затрат электроэнергии обеспечено сжатие значительного объема вытесняемой из резервуаров газовоздушной смеси (в 4–6 раз в зависимости от расчетной схемы компримирования).
Ключевые слова: потери нефти, потери от испарения, рекуперация паров, установки рекуперации паров, эжекторные установки, компримирование, энергопотребление
Для цитирования:
Коршак А. А., Пшенин В. В. Определение параметров безнасосной эжекторной установки рекуперации паров бензина // Наука и технологии трубопроводного транспорта нефти и нефтепродуктов. 2023. Т. 13. № 1. С. 25–31. https://doi.org/10.28999/2541-9595-2023-13-1-25-31
Список литературы:↓
[1] Такой разный озон: пять фактов о газе, который может спасать и убивать // РИА Новости. 19 июня 2013. https:// ria.ru/20130916/963459215.html (дата обращения: 28.12.2022).
[2] Сунагатуллин Р. З., Коршак А. А., Зябкин Г. В. Современное состояние рекуперации паров при операциях с нефтью и нефтепродуктами // Наука и технологии трубопроводного транспорта нефти и нефтепродуктов. 2017. Т. 7. № 5. С. 111–119.
[3] Лямаев Б. Ф. Применение водовоздушных эжекторов для откачки воздуха из центробежных насосов // Водоснабжение и санитарная техника. 1966. № 10. С. 11–13.
[4] Труб И. А., Гриднева З. С. О выборе типа газоотсасывающего устройства для вакуумного деаэратора отопительной котельной // Водоснабжение и санитарная техника. 1968. № 5. С. 22–25.
[5] Семеновский Ю. В., Акульшин В. А., Пыжиков В. С. Эжекционная система аэрации в установках очистки малых количеств сточных вод // Водоснабжение и санитарная техника. 1980. № 7. С. 4–6.
[6] Leagas T., Seefeldt G., Hoon D. Ejector technology for efficient and cost effective flare gas recovery // Proceedings of the GPA-GCC 24th Annual Technical Conference. P. 10–16.
[7] Sonawat A., Samad A. Performance analysis of an ejector for flare gas recovery // Geosystem Engineering. 2014. Vol. 17. Is. 3. P. 169–177.
[8] Абдульманов Г. Ф., Губайдуллин М. М. О герметизации систем сбора, транспорта нефти и газа на нефтяных промыслах // Нефтяное хозяйство. 1974. № 1. С. 63–65.
[9] Донец К. Г., Рошак И. И., Городивский А. В. Утилизация нефтяного газа с помощью насосно-эжекторной установки в НГДУ Кинельнефть // Нефтяное хозяйство. 1979. № 7. С. 42–44.
[10] Городивский А. В. Повышение эффективности насосно-эжекторных установок для утилизации нефтяных газов : дис. … канд. техн. наук. Ивано-Франковск : ИФТУНГ, 1986. 291 с.
[11] Бескомпрессорный способ сбора, транспорта газа концевых ступеней сепарации нефти / М. М. Губайдуллин [и др.] // Машины и нефтяное оборудование. 1978. № 5. С. 6–9.
[12] Яковлев В. С. Хранение нефтепродуктов // Проблемы защиты окружающей среды. М. : Химия, 1987. 152 с.
[13] Установка для хранения нефти и нефтепродуктов / М. М. Губайдуллин [и др.] // Открытия. Изобретения. 1984. № 42. 82 c.
[14] Способ улавливания легких фракций из резервуаров с углеводородной жидкостью / В. П. Метельков [и др.] // Открытия. Изобретения. 1991. № 40. С. 100.
[15] Lyubin E. A. Substance of oil vapor recovery technology using ejector system for vertical cylindrical storage oil tanks // Middle-East Journal of Scientific Research. 2014. Vol. 21. No. 1. P. 140–143.
[16] Saha P. K., Rahman M. Vapor recovery from condensate storage tanks using gas ejector technology // Journal of Chemical Engineering. 2013. Vol. 27. No. 1. P. 37–41.
[17] Беспалов А. А., Дегтярь Б. Г., Дойников В. А. Установка для хранения нефтепродуктов по авторскому свидетельству № 874499 // Открытия. Изобретения. 1985. № 44. С. 102.
[18] Коршак А. А. Разработка технологии перекачки газонасыщенных нефтей : дис. … докт. техн. наук. М., 1991. 509 с.
[19] Дорожкин В. Ю., Коршак А. А. Улавливание паров бензина при его сбросе из магистрального нефтепродуктопровода на попутные нефтебазы // «Проблемы совершенствования дополнительного профессионального и социогуманитарного образования специалистов ТЭК»: материалы 2-й Межотраслевой научно-практической конференции. Уфа, 2005. С. 292–293.
[20] Коршак А. А., Щепин С. Л. Расчет параметров эжекторных установок рекуперации паров с циркуляционно-сепарационной емкостью // Транспорт и хранение нефтепродуктов и углеводородного сырья. 2022. № 1–2. С. 12–15.
[21] Методика прогнозирования степени улавливания паров углеводородов при абсорбции / А. А. Коршак [и др.] // Наука и технологии трубопроводного транспорта нефти и нефтепродуктов. 2020. Т. 10. № 2. С. 202–209.
[22] Коршак А. А., Коршак Ан. А., Гайсин М. Т. Проблемы эксплуатации эжекторных УРП // Проблемы сбора, подготовки и транспорта нефти и нефтепродуктов. 2021. № 5. С. 68–78.
[23] Донец К. Г. Гидроприводные струйные компрессорные установки. М. : Недра, 1990. 174 с.
|
|
32-37 |
Экспериментальные исследования влияния технологии бетонирования на прочностные характеристики сталефибробетонов
Э. Ф. Климкин a, М. А. Липленко, А. В. Кузнецова a, Г. В. Мосоловa
a ООО «НИИ Транснефть», 117186, Россия, Москва, Севастопольский проспект, 47а
DOI: 10.28999/2541-9595-2023-13-1-32-37
Аннотация: Накопленная база результатов исследований свойств сталефибробетонов подтверждает положительное влияние стальной фибры на физико-механические характеристики бетонных и железобетонных изделий и конструкций. При этом одним из ограничительных факторов для применения сталефибробетонов при проектировании и строительстве зданий и сооружений является зависимость содержания фибры в единице объема сталефибробетонной смеси и прочностных характеристик фибры от технологии уплотнения смеси. В соответствии с целью настоящей работы проведены экспериментальные исследования влияния метода уплотнения сталефибробетонной смеси на равномерность распределения фибры и изменение прочности сталефибробетонных образцов при сжатии по высоте сечения массивного плитного фундамента. Полученные результаты позволяют оценить возможность применения стандартных методов уплотнения сталефибробетонных смесей при бетонировании элементов конструкций.
Ключевые слова: фибробетон, стальная фибра, сталефибробетон, содержание фибры, сталефибробетонная смесь, прочность на сжатие, уплотнение смеси
Для цитирования:
Экспериментальные исследования влияния технологии бетонирования на прочностные характеристики сталефибробетонов / Э. Ф. Климкин [и др.] // Наука и технологии трубопроводного транспорта нефти и нефтепродуктов. 2023. Т. 13. № 1. С. 32–37. https://doi.org/10.28999/2541-9595-2023-13-1-32-37
Список литературы:↓
[1] Некрасов В. П. Метод косвенного вооружения бетона. Монография. М. : НКПС Транспечать, 1925. 255 с.
[2] Свойства волокон и бетона, армированного волокнами. Реф. информ. // Центральный институт научной информации по строительству. Строительство и архитектура. Серия 7. Строительные материалы и изделия. 1974. Вып. 14. C. 12–15.
[3] Влияние некоторых характеристик отрезков стальной проволоки на свойства бетона, армированного этими отрезками. Реф. информ. // Центральный институт научной информации по строительству. Строительство и архитектура. Серия 7. Строительные материалы и изделия. 1974. Вып. 17. С. 6–8.
[4] Бетон, армированный волокнами. Реф. информ. // Центральный институт научной информации по строительству. Строительство и архитектура. Серия 7. Строительные материалы и изделия. 1975. Вып. 22. С. 13–14.
[5] Фибробетон и его применение в строительстве : сборник научных трудов под ред. Б. А. Крылова, К. М. Королева. М. : НИИ бетона и железобетона, 1979. 173 с.
[6] Курбатов Л. Г., Рабинович Ф. Н. Об эффективности бетонов, армированных стальными фибрами // Бетон и железобетон. 1980. № 3. С. 6–8.
[7] Родов Г. С., Лейкин Б. В. Ударостойкие забивные сваи с применением сталефибробетона. Л. : Ленинградский зональный научно-исследовательский и проектный институт типового и экспериментального проектирования жилых и общественных зданий, 1982. 27 с.
[8] Каган М. Сравнение фактической прочности на сжатие блоков из бетона и сталефибробетона // Метрострой. 1987. № 3. C. 19–22.
[9] Рабинович Ф. Н. Композиты на основе дисперсно-армированных бетонов. Вопросы теории и проектирования, технология, конструкции. М. : Издательство АСВ, 2004. 560 с.
[10] Пухаренко Ю. В. Научные и практические основы формирования структуры и свойств фибробетонов : дис. … докт. техн. наук. Санкт-Петербург : Санкт-Петербургский государственный архитектурно-строительный университет, 2004. 315 с.
[11] Волков И. В., Газин Э. М., Бабекин В. В. Инженерные методы проектирования фибробетонных конструкций // Бетон и железобетон. 2007. № 4. C. 20–22.
[12] Новиков Н. С. Огнестойкость конструкций из фибробетона для автодорожных тоннелей и метрополитена : автореф. дис. … канд. техн. наук. Москва, 2019. 24 с.
[13] Kooiman A. G. Modelling steel fibre reinforced concrete for structural design : doctoral thesis. Delft (Netherlands) : Technische Universiteit Delft, 2000. 184 p.
[14] Falkner H. Steel fibre and polymere concrete basics. Model Code 2007 and applications. 2007.
[15] Tehrani F. M. Performance of steel fiber-reinforced concrete in beam-column connections : Ph.D. thesis. Los Angeles (CA, USA) : University of California, 2008. 413 p.
[16] Abbas U. Materials development of steel-and basalt fiber-reinforced concretes. Norwegian University of Science and Technology, 2013. 162 p.
|
|
Защита от коррозии |
|
38-49 |
Геомагнитный мониторинг для снижения риска для трубопроводов от космической погоды
Д. В. Костарев a, b , В. А. Пилипенко b, c, О. В. Козырева b, c
a Институт солнечно-земной физики Сибирского отделения Российской академии наук (ИСЗФ СО РАН), 664033, Россия, Иркутск, ул. Лермонтова, 126А, а/я 291
b Геофизический центр Российской академии наук (ГЦ РАН), 119296, Россия, Москва, ул. Молодежная, 3
c Институт физики Земли им. О. Ю. Шмидта Российской академии наук (ИФЗ РАН), 123242, Россия, Москва, ул. Б. Грузинская, 10
DOI: 10.28999/2541-9595-2023-13-1-38-49
Аннотация: При организации систем катодной защиты трубопроводов необходимо иметь возможность рассчитывать вариации потенциала «труба – земля» при геомагнитных возмущениях. С этой целью авторами разработан программный код для расчета потенциала трубопровода при заданном возмущении электротеллурического поля в поверхностных слоях Земли. В качестве примера проведены оценки искажения потенциала «почва – труба» при суббуре, имевшей место 9 октября 2018 года и сопровождавшейся интенсивными геомагнитными Pi3-пульсациями. Использована база данных магнитных станций в Российской Арктике и глобальная модель проводимости поверхностных слоев Земли. Возмущение теллурического поля построено с помощью пересчета зарегистрированного магнитного возмущения в амплитуду теллурического поля по импедансному соотношению. Модельная трубопроводная сеть представлена в виде набора эквивалентных схем замещения, которые объединяются между собой для формирования узловой сети проводимости. С использованием метода узловой матрицы полной проводимости определены значения потенциала в узлах трубопроводной системы. Показано, что имеется как экспериментальная база, так и расчетная методика для количественной оценки вариаций потенциала трубопровода для любой заданной системы в Арктической зоне Российской Федерации. Результаты данной методики могут быть апробированы сопоставлением с вариациями защитного потенциала реальных трубопроводов.
Ключевые слова: катодная защита, защитный потенциал, потенциал «труба – земля», магнитные станции, Арктика, геомагнитные пульсации, геоиндуцированные токи, теллурические поля
Для цитирования:
Костарев Д. В., Пилипенко В. А., Козырева О. В. Геомагнитный мониторинг для снижения риска для трубопроводов от космической погоды // Наука и технологии трубопроводного транспорта нефти и нефтепродуктов. 2023. Т. 13. № 1. С. 38–49. https://doi.org/10.28999/2541-9595-2023-13-1-38-49
Список литературы:↓
[1] Пилипенко В. А. Воздействие космической погоды на наземные технологические системы // Солнечно-земная физика. 2021. Т. 7. № 3. С. 72–110.
[2] Trichtchenko L., Boteler D. H. Modelling of geomagnetic induction in pipelines // Annales Geophysicae. 2002. Vol. 20. P. 1063–1072.
[3] Boteler D., Trichtchenko L. Telluric influence on pipelines // Oil and Gas Pipelines: Integrity and Safety Handbook / ed. R. W. Revie. John Wiley & Sons, Inc. 2015. P. 275–285.
[4] Recordings and occurrence of geomagnetically induced currents in the Finnish natural gas pipeline network / A. Pulkkinen [et al.] // Journal of Applied Geophysics. 2001. Vol. 48. No. 4. P. 219–231.
[5] Lehtinen M., Pirjola R. Currents produced in earthed conductor networks by geomagnetically induced electric fields // Annales Geophysicae. 1985. Vol. 3. P. 479–484.
[6] Recordings of geomagnetically induced currents and a nowcasting service of the Finnish natural gas pipeline / A. Viljanen [et al.] // Space Weather: The International Journal of Research and Applications. 2006. Vol. 4. S10004.
[7] Campbell W. H. Observation of electric currents in the Alaska oil pipeline resulting from auroral electrojet current sources // Geophysical Journal International. 1980. Vol. 61. No. 2. P. 437–449.
[8] Shapka R. Geomagnetic effects on modern pipeline systems // Proceedings of Solar-Terrestrial Predictions Workshop. 1992. Vol. 1. P. 163–170.
[9] Henriksen J. F., Elvik R., Gransen L. Telluric currents corrosion on buried pipelines // Proceedings 8th Scandinavian Corrosion Congress. Helsinki, 1978. Vol. 2. P. 167–176.
[10] Brasse H., Junge A. The influence of geomagnetic variations on pipelines and an application for large-scale magnetotelluric depth sounding // Journal of Geophysics. 1984. Vol. 55. No. 1. P. 31–36.
[11] Gummow R., Eng P. GIC effects on pipeline corrosion and corrosion control systems // Journal Atmospheric and Solar-Terrestrial Physics. 2002. Vol. 64. P. 1755–1764.
[12] Индуцированный в газопроводе ток от большого магнитного возмущения 21.01.05 / В. А. Мулляров [и др.] // Наука и образование. 2006. № 1. С. 53–55.
[13] Ивонин А. А. Влияние геомагнитного поля Земли на защиту от коррозии МГ ООО «Газпром Трансгаз Ухта» // Коррозия территории нефтегаз. 2015. № 1. С. 88–89.
[14] Boteler D. H. A new versatile method for modelling geomagnetic induction in pipelines // Geophysical Journal International. 2013. Vol. 193. P. 98–109.
[15] Fast computation of the geoelectric field using the method of elementary current systems and planar Earth model / A. Viljanen [et al.] // Annales Geophysicae. 2004. Vol. 22. P. 101–113.
[16] Impulsive disturbances of the geomagnetic field as a cause of induced currents of electric power lines / V. Belakhovsky [et al.] // Journal Space Weather and Space Climate. 2019. Vol. 9. A18.
[17] Сахаров Я. А., Ягова Н. В., Пилипенко В. А. Геомагнитные пульсации Pc5/Pi3 и геоиндуцированные токи // Известия Российской академии наук. Серия физическая. 2021. Т. 85. № 3. С. 445–450.
[18] Вариации геомагнитных и теллурических полей в северо-западных регионах России при возмущениях космической погоды: Cвязь с геоэлектрической структурой и индуцированными токами в ЛЭП / Е. Ю. Соколова [и др.] // Геофизические процессы и биосфера. 2019. Т. 18. С. 66–85.
[19] Schultz A. EMScope: A continental scale magnetotelluric observatory and data discovery resource // Data Science Journal. 2009. Vol. 8. IGY6–IGY20.
[20] Bedrosian P. A., Love J. J. Mapping geoelectric fields during magnetic storms: Synthetic analysis of empirical United States impedances // Geophysical Research Letters. 2015. Vol. 42. P. 10160–10170.
[21] Alekseev D., Kuvshinov A., Palshin N. Compilation of 3D global conductivity model of the Earth for space weather applications // Earth Planets and Space. 2015. Vol. 67. No. 1. P. 108.
[22] База данных геомагнитных наблюдений в Российской Арктике и ее использование для оценки воздействий космической погоды на технологические системы / О. В. Козырева [и др.] // Солнечно-земная физика. 2022. Т. 8. № 1. С. 39–50.
[23] Успехи организации геомагнитного мониторинга в России и ближнем зарубежье / А. Д. Гвишиани [и др.] // Вестник Отделения наук о Земле РАН. 2018. Т. 10. NZ4001.
[24] Gilbert J. L. Modeling the effect of the ocean-land interface on induced electric fields during geomagnetic storms // Space Weather. 2005. Vol. 3. No. 4. S04A03.
[25] Earth conductivity structures and their effects on geomagnetic induction in pipelines / P. A. Fernberg [et al.] // Annales Geophysique. 2007. Vol. 25. Is. 1. P. 207–218.
[26] Hejda P., Bochnicek J. Geomagnetically induced pipeto- soil voltages in the Czech oil pipelines during October – November 2003 // Annales Geophysicae. 2005. Vol. 23. No. 9. P. 3089–3093.
[27] Статистические взаимосвязи вариаций геомагнитного поля, аврорального электроджета и геоиндуцированных токов / А. В. Воробьев [и др.] // Солнечно-земная физика. 2019. T. 5. № 1. C. 48–58.
|
|
Энергетика и электрооборудование |
50-59 |
Особенности выбора ограничителей перенапряжений на объектах магистральных трубопроводов
Е. В. Сергеенкова a, А. И. Ненахов a
a ООО «НИИ Транснефть», 117186, Россия, Москва, Севастопольский проспект, 47а
DOI: 10.28999/2541-9595-2023-13-1-50-59
Аннотация: Значительная часть отказов энергетического оборудования, используемого на объектах магистральных трубопроводов, происходит по причине воздействия перенапряжений, возникающих в электрических сетях. В научно-технической литературе подробно описываются различные способы и устройства защиты от перенапряжений воздушных линий и распределительных устройств, основанные на применении современных элементов защиты от грозовых и коммутационных перенапряжений (мультикамерные разрядники, изоляторы, совмещенные с ограничителями перенапряжений, линейные разрядники). В России для защиты от перенапряжений применяются ограничители перенапряжений и разрядники. В большинстве случаев данные устройства эксплуатируются значительное время, при этом критерии их выбора ранее не были четко определены. Целью настоящей статьи является представление результатов разработки методики выбора ограничителей перенапряжений и разрядников. Рассмотрены основные параметры, используемые при выборе устройств защиты. Показано, что реализация указанной методики предполагает решение ряда сложных математических задач. Для оптимизации трудозатрат и сокращения ошибок разработан программный комплекс, который позволяет автоматизировать расчеты уровней перенапряжений, возникающих при эксплуатации энергооборудования, ведение справочной базы характеристик и показателей защитных устройств отечественных изготовителей, формирование пообъектных спецификаций. Применение программного комплекса обеспечивает повышение качества инженерного проектирования при выполнении капитальных ремонтов, реконструкций и перевооружения энергетического оборудования, эксплуатируемого на объектах магистральных трубопроводов.
Ключевые слова: защита от перенапряжений, ограничители перенапряжений, разрядник, грозовые перенапряжения, энергетическое оборудование, электрические сети
Для цитирования:
Сергеенкова Е. В., Ненахов А. И. Особенности выбора ограничителей перенапряжений на объектах магистральных трубопроводов // Наука и технологии трубопроводного транспорта нефти и нефтепродуктов. 2023. Т. 13. № 1. С. 50–59. https://doi.org/10.28999/2541-9595-2023-13-1-50-59
Список литературы:↓
[1] Проблема токов короткого замыкания в системах электроснабжения мегаполисов и пути ее решения / Н. Л. Новиков [и др.] // Энергоэксперт. 2013. № 1. C. 22–28.
[2] Проблемы совершенствования нормативной базы молниезащиты подстанций от набегающих волн / Б. В. Ефимов [и др.] // 3-я Российская конференция по молниезащите : сборник материалов конференции. Санкт-Петербург, 2012. С. 78–92.
[3] Ившин И. В., Хатанова И. А., Хатанов Д. В. Защита от перенапряжений электроустановок нефтяной промышленности // Энергетика. 2013. № 1. С. 21–33.
[4] Рекомендации по защите оборудования подстанций от набегающих волн грозового происхождения с использованием ОПН / Н. И. Гумерова [и др.] // 4-я Всероссийская
конференция по молниезащите : сборник материалов конференции. Санкт-Петербург, 2014. С. 117–129.
[5] Дегтярев И. Л. Теоретические и экспериментальное исследование процессов, сопровождающих коммутации вакуумными выключателями : дис. … канд. техн. наук. Новосибирск : Новосибирский государственный технический университет, 2006. 214 с.
[6] Morched A., Gustavsen B., Tartibi M. A universal model for accurate calculation of electromagnetic transients on overhead lines and underground cabels // IEEE Transactions on Power Delivery. 1999. Vol. 14. No. 3. P. 1032–1038.
[7] Экспериментальные исследования волновых процессов на ошиновках и заземляющих устройствах действующих подстанций // 3-я Всероссийская конференция по молниезащите : сборник материалов конференции. Санкт-Петербург, 2012. С. 93–104.
[8] Качесов В. Е. О расчете крутизны перенапряжений на обмотках электрических машин // Электричество. 2009. № 11. С. 16–26.
[9] Повышение надежности работы электрооборудования и линий 0,4–110 кВ нефтяной промышленности при воздействиях перенапряжений / Ф. Х. Халилов [и др.]. М. : Энергоатомиздат, 2006. 356 с.
[10] Алферов Д. Ф., Иванов В. П., Сидоров В. А. Управляемые вакуумные разрядники: основные свойства и применение // ЭЛЕКТРО. 2002. № 2. C. 31–37.
[11] Marti J. R. Accurate modelling of frequency-dependent transmission lines in electromagnetic transient simulations // IEEE Transactions on Power Apparatus and Systems. 1982. Vol. PAS-101. No. 1. P. 147–156.
[12] Устройство защиты от импульсных перенапряжений на основе вакуумного управляемого разрядника / Д. Ф. Алферов [и др.] // Приборы и техника эксперимента. 2011. № 1. С. 72–76.
[13] Белкин Г. С. Проектирование вакуумных дугогасительных камер с применением ЭВМ. М. : Изд-во МЭИ, 2000. 56 с.
[14] Osmokrovich P. Influence of switching on dielectric properties of vacuum interrupters // IEEE Transactions on Dielectrics and Electrical Insulation. 1994. Vol. 1. No. 2. P. 340–347.
[15] Испытание вакуумных управляемых разрядников со стрежневой системой электродов при их параллельном и последовательном соединении / Д. Ф. Алферов [и др.] // Материалы 19-й научно-технической конференции «Вакуумная наука и техника» / под ред. Д. В. Быкова. М. : МИЭМ, 2012. С. 145–147.
[16] Новые системы защиты электротехнического оборудования от перенапряжений и токовых перегрузок / Д. Ф. Алферов [и др.] // Электротехника. 2006. № 9. С. 21–26.
[17] Salah N. B., Soulaimani A., Habashi W. G. A finite method for magnetohydrodynamics // Computer Methods in Applied Mechanics and Engineering. 2001. Vol. 190. No. 43–44. P. 5868–5892.
|
|
Экология |
|
60-71 |
Выбор типовых проектных решений блочно-модульных станций биологической очистки для реализации на объектах ПАО «Транснефть»
М. Ю. Савостьянова a, А. В. Захарченко b, Н. А. Житова b, П. А. Агафонов b, С. С. Дегтярева b
a ПАО «Транснефть», 123112, Россия, Москва, Пресненская набережная, 4, стр. 2
b ООО «НИИ Транснефть», 117186, Россия, Москва, Севастопольский проспект, 47а
DOI: 10.28999/2541-9595-2023-13-1-60-71
Аннотация: Очистка хозяйственно-бытовых сточных вод на объектах трубопроводного транспорта нефти и нефтепродуктов – сложный технологический процесс, включающий биологическую, физико-химическую очистку и обеззараживание сточных вод, характеризующихся неравномерностью поступления по расходу и концентрациям загрязняющих веществ, в том числе нефтепродуктов. Авторами выполнен поиск оптимальных проектных решений станций биологической очистки хозяйственно-бытовых сточных вод в блочно-модульном исполнении для реализации на производственных объектах ПАО «Транснефть». Сравнительный анализ предлагаемых российскими и зарубежными производителями блочно-модульных очистных сооружений показал невозможность их использования для очистки хозяйственно-бытовых сточных вод, поступающих от объектов трубопроводного транспорта. Представлена блочно-модульная станция очистки хозяйственно-бытовых сточных вод, разработанная ПАО «Транснефть» для обеспечения требуемого качества очистки с учетом состава сточных вод. Показаны преимущества описанных технических решений.
Ключевые слова: очистные сооружения, хозяйственно-бытовые сточные воды, станции биологической очистки, блочно-модульная станция, мембранный биореактор, биореактор с подвижным слоем
Для цитирования:
Выбор типовых проектных решений блочно-модульных станций биологической очистки для реализации на объектах ПАО «Транснефть» / М. Ю. Савостьянова [и др.] // Наука и технологии трубопроводного транспорта нефти и нефтепродуктов. 2023. Т. 13. № 1. С. 60–71. https://doi.org/10.28999/2541-9595-2023-13-1-60-71
Список литературы:↓
[1] Серебряков Д. В. Очистка сточных вод фильтрованием на очистных сооружениях малой производительности // Вода и экология: проблемы и решения. 2007. № 4. С. 39–47.
[2] Тихонов К. В. Новый подход к технологии очистки сточных вод на очистных сооружениях малой и сверхмалой производительности блочно-модульного типа // «Технологии в инженерно-экологическом строительстве, механизации и жилищно-коммунальном комплексе» : сборник докладов внутривузовской научно-технической конференции. М. : Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет, 2018. С. 113–117.
[3] Водоотведение и очистка сточных вод : Учебник для вузов / С. В. Яковлев [и др.]. М. : Издательство Ассоциации строительных вузов, 2006. С. 227–354.
[4] Серебренникова М. К., Тудвасева М. С., Куюкина М. С. Биологические способы очистки нефтезагрязненных сточных вод (обзор) // Вестник Пермского университета. Серия: Биология. 2015. № 1. С. 15–30.
[5] Савостьянова М. Ю., Норина Л. А., Николаева А. В. Новые технологии очистки сточных вод с применением биореакторов с биопленочным подвижным слоем – биочипами // Наука и технологии трубопроводного транспорта нефти и нефтепродуктов. 2020. Т. 10. № 3. С. 276–292.
[6] Schneider E. E., Cerqueira A. C. F. P., Dezotti M. MBBR evaluation for oil refinery wastewater treatment, with post-ozonation and BAC, for wastewater reuse // Water Science & Technology. 2011. Vol. 63. No. 1. P. 143–148.
[7] Kermani M., Bina B., Movahedian H. Application of moving bed biofilm process for biological organics and nutrients removal from municipal wastewater // American Journal of Enviromental Sciences. 2008. Vol. 6. No. 4. P. 682–689.
[8] Zafarzadeh A., Bina B., Nikaeen M. Performance of moving bed biofilm reactors for biological nitrogen compounds removal from wasterwater by partial nitrification-denitrification process // Journal of Environmental Science and Health. 2010. No. 4. P. 353–364.
[9] Chemical equilibrium model to investigate scaling in moving bed biofilm reactors (MBBR) / V. Sivalingam [et al.] // The 60th SIMS Conference on Simulation and Modelling SIMS. P. 139–144.
[10] Войнов Н. А., Николаев А. Н., Войнова О. Н. Гидродинамика, тепло- и массоперенос в пленочных биореакторах // Химия растительного сырья. 2009. № 4. С. 183–193.
[11] Куан Ч. Х., Гогина Е. С. Применение загрузочного материала BioChip в реакторе периодического действия // Вестник МГСУ. 2020. Т. 15. Вып. 4. С. 592–604.
[12] Ломинога О. А., Кузьмин В. А., Колоскова Е. Г. Внедрение мембранных технологий на канализационных очистных сооружениях пос. Молодежное // Водоснабжение и санитарная техника. 2021. № 3. С. 26–32.
[13] Гракова А. Г. Проектирование мембранного модуля при создании модели биореактора для очистки сточных вод // «Наука молодых – будущее России» : сборник научных статей 5-й Международной научной конференции перспективных разработок молодых ученых. В 4-х т. Т. 4. Курск : Юго-Западный государственный университет, 2020. С. 79–81.
[14] Новиков Г. А., Дидрих Д. Новый класс мембранных биореакторов на основе модулей Альфа Лаваль // Наилучшие доступные технологии водоснабжения и водоотведения. 2020. № 4. С. 36–45.
[15] Грудяева Е. К. Разработка и исследование математических моделей водоочистного комплекса с мембранным биореактором как объекта управления : автореф. дис. … канд. техн. наук. Санкт-Петербург : Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет «ЛЭТИ» им. В.И. Ульянова (Ленина), 2016. 18 с.
[16] Дегтярева С. С., Дунаева А. С., Радченко А. Н. Анализ эффективности технических решений по очистке сточных вод для объектов трубопроводного транспорта нефти и нефтепродуктов // «Нефть и газ – 2017» : сборник тезисов 71-й Международной молодежной научной конференции. М. : РГУ нефти и газа (НИУ) имени И. М. Губкина, 2017. С. 336.
|
|
Товарно-транспортные операции и метрологическое обеспечение |
|
72-80 |
Методика определения объемного расхода в СИКН в зависимости от числа Рейнольдса
О. В. Аралов a, И. В. Буянов a, А. Т. Яровой a, Е. И. Иорданский a, Р. А. Шестаков b
a ООО «НИИ Транснефть», 117186, Россия, Москва, Севастопольский проспект, 47а
b Российский государственный университет нефти и газа (национальный исследовательский университет) имени И. М. Губкина (РГУ нефти и газа (НИУ) имени И. М. Губкина), 119991, Россия, Москва, Ленинский проспект, 65
DOI: 10.28999/2541-9595-2023-13-1-72-80
Аннотация: Целью авторов является решение проблемы повышения достоверности измерений объемного расхода нефти за счет применения разработанной методики определения объемного расхода в системе сбора и обработки информации систем измерений количества и показателей качества нефти (СОИ СИКН), оснащенных турбинными преобразователями расхода (ТПР), в зависимости от числа Рейнольдса. Данная методика позволяет осуществлять измерения объемного расхода нефти с относительной погрешностью в пределах не более 0,15 % во всем диапазоне вязкостей. В статье сформулирована общая постановка задачи, разработаны блок-схемы по применению методики при контроле метрологических характеристик ТПР, а также в процессе технологического применения расходомера. Методика позволяет определять коэффициент преобразования ТПР, который при известном значении количества импульсов, поступающих с ТПР, в свою очередь дает возможность определять объемный расход в точке измерений. При проведении контроля метрологических характеристик ТПР коэффициент преобразования ТПР, вычисленный по разработанной методике, сравнивается с коэффициентом преобразования, определенным при поверке. Приводятся результаты апробации методики, в рамках которой сравнивались различные виды градуировочных характеристик шестидесяти ТПР, построенных с применением различных функций. По результатам исследований установлена возможность построения (реализация) полученной в соответствии с методикой градуировочной характеристики ТПР во всем диапазоне объемного расхода и кинематической вязкости нефти. Установлено, что применение методики позволит снизить риск аварийных ситуаций и прекращения учетных операций на СИКН; сократить продолжительность вынужденных простоев СИКН или свести их к нулю; получить достоверные данные о работе ТПР и, соответственно, спрогнозировать остаточный ресурс деталей и узлов (время наработки до наступления предельного состояния).
Ключевые слова: достоверность измерений, турбинный преобразователь расхода, преобразователь расхода, расходомер, число Рейнольдса, градуировочная характеристика, система обнаружения утечек, погрешность измерений
Для цитирования:
Методика определения объемного расхода в СИКН в зависимости от числа Рейнольдса / О. В. Аралов [и др.] // Наука и технологии трубопроводного транспорта нефти и нефтепродуктов. 2023. Т. 13. № 1. С. 72–80. https://doi.org/10.28999/2541-9595-2023-13-1-72-80
Список литературы:↓
[1] Аралов О. В., Буянов И. В. Анализ методов и подходов к оценке надежности при прогнозировании отказов оборудования магистрального трубопроводного транспорта // Наука и технологии трубопроводного транспорта нефти и нефтепродуктов. 2017. Т. 7. № 6. С. 104–114.
[2] Исследование методов расчета кинематической вязкости нефти в магистральном нефтепроводе / О. В. Аралов [и др.] // Наука и технологии трубопроводного транспорта нефти и нефтепродуктов. 2017. Т. 7. № 5. С. 97–105.
[3] Тимофеев Ф. В., Кузнецов А. А. Математическая модель лабораторного контроля качества нефти и нефтепродуктов // Трубопроводный транспорт – 2017. Тезисы докладов XII Международной учебно-научно-практической конференции. 2017. С. 193–195.
[4] Анализ измерения вязко-температурной зависимости бинарной нефтяной смеси / Р. Р. Ташбулатов [и др.] // Транспорт и хранение нефтепродуктов и углеводородного сырья. 2018. № 2. С. 5–9.
[5] Панченков Г. М. Теория вязкости жидкости. М.–Л. : Гостоптехиздат, 1947. 158 с.
[6] Severa L., Havliček M., Kumbar V. Temperature dependent kinematic viscosity of different types of engine oils // Acta Universitatis Agriculturae et Silviculturae Mendelianae Brunensis. August 2009. P. 95–102.
[7] Bizhan K. G., Mohammad R. D., Hossein P. Prediction of kinematic viscosity of petroleum fractions using artificial neural networks // Iranian Journal of Oil & Gas Science and Technology. 2014. Vol. 3. No. 2. P. 51–65.
[8] Ландау Л. Д., Лифшиц Е. М. Теоретическая физика. В 10 т. Т. 6. Гидродинамика. М. : Наука, 1986. 736 с.
[9] Лойцянский Л. Г. Механика жидкости и газа. М. : Дрофа, 2003. 840 с.
[10] Павловский В. А., Чистов Л. А., Кучинский Д. М. Моделирование течений в трубе // Вестник Санкт-Петербургского университета. Прикладная математика. Информатика. Процессы управления. 2019. Т. 15. № 1. С. 93–105.
[11] Jimenz J. Turbulent flow over rough walls // Annual Review of Fluid Mechanics. 2004. No. 36. P. 173–196.
[12] Нестеров В. Н., Андреев И. П. Повышение точности турбинных преобразователей расхода с помощью метода обобщенных влияющих величин // Измерительная техника. 2017. № 4. С. 22–26.
[13] Вентцель Е. С. Теория вероятности. М. : Наука, 1969. 576 с.
[14] Елисеева И. И., Юзбашев М. М. Общая теория статистики. М. : Финансы и статистика, 2004. 198 с.
|
|
Развитие отрасли |
|
81-89 |
Развитие центробежных насосов: от простейших конструкций до высокоэффективного оборудования нефтепроводных магистралей
П. И. Шотер а, А. Е. Сощенко a, Б. Н. Мастобаев b, А. Р. Валеев 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: 10.28999/2541-9595-2023-13-1-81-89
Аннотация: Центробежные насосы являются основным оборудованием в системе магистрального трубопроводного транспорта нефти и нефтепродуктов. История развития насосов – путь в несколько тысячелетий от простейших конструкций бытового назначения до современного высокоэффективного оборудования для производственных нужд. При этом актуальными являются задачи модернизации насосного оборудования: совершенствования конструкции и технологии изготовления, повышения энергоэффективности. Авторами рассмотрена история возникновения и развития центробежных насосов, отмечен вклад ученых и инженеров в этой области. Представлен опыт применения различных типов насосов в отечественной системе магистрального трубопроводного транспорта нефти и нефтепродуктов, указаны недостатки и причины снижения эффективности насосных агрегатов, поставляемых в Россию зарубежными производителями. Выполнена сравнительная характеристика магистральных насосов ведущих мировых фирм. Отмечено, что к настоящему времени в нашей стране реализовано серийное производство насосов с высокими техническими характеристиками, что позволило исключить зарубежные закупки основного насосного оборудования, в полной мере обеспечив работу отечественной системы магистральных нефте- и нефтепродуктопроводов.
Ключевые слова: центробежный насос, магистральный насос, подпорный насос, насос, насосное оборудование, насосостроение, рабочее колесо насоса, производство насосов, история науки и техники
Для цитирования:
Развитие центробежных насосов: от простейших конструкций до высокоэффективного оборудования нефтепроводных магистралей / П. И. Шотер [и др.] // Наука и технологии трубопроводного транспорта нефти и нефтепродуктов. 2023. Т. 13. № 1. С. 81–89. https://doi.org/10.28999/2541-9595-2023-13-1-81-89
Список литературы:↓
[1] Engeda A. Early historical development of the centrifugal impeller // Turbo Expo: Power for Land, Sea, and Air. American Society of Mechanical Engineers. 1998. Vol. 78668. P. V005T16A001.
[2] Hadeckel R. A history of rotary engines and pumps // The Engineer. 1939. Vol. 157.
[3] Hopkinson E., Chorlton A. E. L. The evolution and present development of the turbine pump // Engineer. 1912. Vol. 93. Is. 112.
[4] Борисов Ю. С., Жуков Г. П. Методика планирования ремонтов заводского оборудования способом приведения к условным единицам ремонтосложности // Организация производства. 1934. №. 9. С. 16–21.
[5] Лисин Ю. В., Сощенко А. Е. Технологии магистрального нефтепроводного транспорта России. М. : Недра, 2013. 421 c.
[6] Развитие мировой системы нефтепроводного транспорта / Р. Н. Бахтизин [и др.]. М. : Издательский дом Недра,2018. 604 с.
|
|
90-96 |
Развитие методов определения фракционного состава нефти: исторический опыт исследований
Б. Н. Мастобаев а, А. Р. Валеев a, С. А. Севницкий b
a Уфимский государственный нефтяной технический университет, 450062, Россия, Уфа, ул. Космонавтов, 1
b Государственный региональный центр стандартизации, метрологии и испытаний им. А. М. Муратшина в Республике Башкортостан, 450006, Россия, Уфа, бульвар Ибрагимова, 55/59
DOI: 10.28999/2541-9595-2023-13-1-90-96
Аннотация: Фракционный состав является одним из ключевых показателей качества нефти, определяя ее потенциал и направления переработки. Рассмотрена история развития методов определения компонентного состава нефти на примере зарубежного опыта, в частности разработок американских ученых и инженеров, которые одними из первых начали исследования в этой области. Показаны этапы совершенствования фракционного анализа в связи с развитием нефтяной промышленности и актуальными задачами производства. Мощным стимулом для развития перегонки, в том числе анализа компонентного состава нефти, стал стремительный рост потребности в различных видах топлива в начале XX века. В настоящее время методы определения фракционного состава нефти регулируются в США стандартами ASTM. При этом очевидной является потребность современного производства в новых разработках в этой области.
Ключевые слова: состав нефти, перегонка нефти, вакуумная перегонка, атмосферная перегонка, фракции нефти, фракционный состав, история науки и техники
Для цитирования:
Мастобаев Б. Н., Валеев А. Р., Севницкий С. А. Развитие методов определения фракционного состава нефти: исторический опыт исследований // Наука и технологии трубопроводного транспорта нефти и нефтепродуктов. 2023. Т. 13. № 1. С.90–96. https://doi.org/10.28999/2541-9595-2023-13-1-90-96
Список литературы:↓
[1] Perera J.-H. Photos of oil industry roughnecks. Chron : official website [accessed 2023 January 25]. https://www.chron.com/business/energy/slideshow/Photos-of-oil-industry-industryroughnecks-141665.php.
[2] Giles H. N. Crude oil analysis: history and development of test methods from 1854 to 2016. Materials Performance and Characterization. 2016;5(2):1–169.
[3] Silliman B., Sr. Notice of a fountain of petroleum, called the oil spring. Аmerican Journal of Science and Arts. 1833;23(1):97–102.
[4] Silliman B., Jr. A Report on the rock oil, or petroleum, from Venango county, pennsylvania, with special reference to its use for illumination and other purposes. Early And Later History of Petroleum. 1873. P. 38–54.
[5] Parrish E. A Treatise on Pharmacy. Philadelphia, PA: Lea’s Son & Co.; 1884. 1090 p.
[6] Warren C. M. On a process for fractional condensation: applicable to the separation of bodies having small differences between their boiling-points. Memoirs of the American Academy of Arts and Sciences.1867;9(1):121–134.
[7] Crew B. J. A Practical Treatise on Petroleum. Philadelphia, PA: Henry Carey Baird & Co.; 1887. 508 p.
[8] Bourgougnon A. Pennsylvania petroleum. American Chemistry Journal. 1876;7(3):81–83.
[9] Davis W. A., Sadtler S. S. Allen’s commercial organic analysis. Philadelphia, PA: P. Blakiston’s Son & Co.; 1910. 1313 p.
[10] Hamor W. A., Padgett F. W. The technical examination of crude petroleum, petroleum products and natural gas. New York: McGraw Hill; 1920. 621 p.
[11] Sanders J. M. The fractional distillation of petroleum. Journal of Chemical Society.1914(105):1697–1703.
[12] Mabery C. F. On the composition of certain petroleum oils, and of refining-residues. American Chemistry Journal. 1891(13):232–243.
[13] Young S. The relative efficiency and usefulness of various forms of still-head for fractional distillation, with a description of some new forms possessing special advantages. Journal of Society of Chemical Industry. 1899(75):679–710.
[14] Conditions in the Healdton Oil Field. U.S. Bureau of Corporations. Washington, DC: Government Printing Office; 1915. 76 p.
[15] Rittman W. F., Dean E. W. The analytical distillation of petroleum – II. Journal Industrial and Engineering Chemistry. 1915;7(9):754–760.
[16] Cross R. A handbook of petroleum, asphalt and natural gas. Bulletin No. 16. Kansas City, MO: Kansas City Testing Co.; 1922. P. 478–479.
[17] Cross R. A handbook of petroleum, asphalt and natural gas. Bulletin No. 15. Kansas City: MO Kansas City Testing Laboratories; 1919. 514 p.
[18] Dean E. W., Hill H. H., Smith N. A. C., Jacobs, W. A. The analytical distillation of petroleum and its products. U.S. Bureau of mines. Bulletin No. 207. Washington, DC: Government Printing Office; 1922. 634 p.
[19] Smith N. A. C., Smith H. M., Blade O. C., Garton E. L. The bureau of mines routine method for the analysis of crude petroleum. Past I. The Analytical Method. U.S. Bureau of Mines. Bulletin 490. Washington, DC : Government Printing Office; 1951. 86 p.
[20] Peterkin A. G., Jr., Ferris S. W. The vacuum assay distillation test. Industrial and Engineering Chemistry Research. 1925;17(12):1248–1249.
[21] Podbielniak W. J. Apparatus and methods for precise fractional- distillation analysis II. Laboratory columns for precise and rapid fractionation of gaseous and liquid samples. Journal Industrial Engineering Chemistry and Analytical Edition. 1933;5(2):119–142.
|
