ЭФФЕКТИВНОСТЬ КОМПОЗИТНЫХ ТРУБОПРОВОДОВ ДЛЯ НЕФТЕТРАНСПОРТНЫХ СИСТЕМ

О. В. Смородова, С. В. Китаев, М. А. Фассахов, А. А. Гарифуллин

Аннотация


Введение На привод насосного оборудования системы магистрального транспорта нефти России ежегодно потребляется электроэнергии около 1,3 % от общего электропотребления страны, что составляет более 14 млрд кВт×ч. Для реализации целей и задач энергетической политики ПАО «Транснефть» была сформирована и реализована программа энергосбережения и повышения энергетической эффективности в Компании. В соответствии с программой, только за 2018 год компания достигла экономии 18 595 т у.т на сумму 438,7 млн руб., в том числе электроэнергии - 111 764 тыс. кВт×ч на сумму 376 524 млн руб. Благодаря внедренным энергосберегающим мероприятиям потребление электроэнергии уменьшилось на 0,8 %, а энергоресурсов в целом - на 0,9 % по сравнению с 2017 годом. Но дальнейшее сокращение затрат энергоресурсов проблематично по объективным факторам и причинам. Удельное потребление электроэнергии на транспортировку нефти находится в степенной зависимости от грузооборота, и рост последнего приведет к увеличению энергозатрат. Перекачка высоковязких, тяжелых и асфальтосмолистых нефтей, доля которых ежегодно растет в общем объеме перекачки, осуществляется с использованием сложных дорогостоящих специальных методов, требующих дополнительных затрат. В комплексе энергосберегающих мероприятий ПАО «Транснефть», намеченных стратегической программой до 2024 года, предусмотрено проведение оптимизации режимов перекачки нефти, применение частотного регулирования работы магистральных и подпорных насосов, применение специальных методов перекачки нефти и нефтепродуктов. Экономический эффект от реализации комплекса мер по снижению потребления всех видов энергоресурсов только для системы АО «Транснефть - Урал» за 2018 год составил 32,8 млн руб. В настоящее время динамика снижения удельного потребления электроэнергии в системе магистрального транспорта нефти выходит на асимптотический уровень. В такой ситуации заметный энергетический эффект может принести внедрение только кардинально новых эффективных решений. Одним из таких направлений дальнейшего развития системы магистральных нефтепроводов авторам представляется использование композитных труб с высокой коррозионной стойкостью и минимальным гидравлическим сопротивлением. Цели и задачи Рассчитать эффективность композитных трубопроводов для нефтетранспортных систем. Результаты Энергетический эффект для обоснования решения в пользу композитной системы определен на примере условного нефтепровода протяженностью 100 км. Разработана модель зависимости энергетического эффекта от диаметра трубопровода и скорости перекачки со средней дисперсией адекватности 0,974.

Ключевые слова


композитные трубы;стальные трубы;удельное энергопотребление;энергетическая эффективность;магистральные нефтепроводы;composite pipes;steel pipes;specific energy consumption;energy efficiency;oil trunk pipelines;

Полный текст:

PDF

Литература


Долгосрочная программа развития ПАО «Транснефть». Программа энергосбережения и повышения энергетической эффективности ПАО «Транснефть» 2016-2021 гг. М.: ПАО «Транснефть», 2016. 180 с.

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.

Ревель-Муроз П.А. Обеспечение энергосбережения в магистральном нефтепроводном транспорте применением инновационных энергосберегающих технологий // Трубопроводный транспорт-2015: матер. X междунар. учеб.-практ. конф. Уфа: УГНТУ, 2015. С. 181-182.

Зайцев Н.Л., Гумеров К.М. Проблемы оценки остаточного ресурса магистральных трубопроводов // Нефтегазовое дело. 2017. Т. 15. № 1. С. 114-119.

Азметов Х.А., Павлова З.Х., Азметов Х.Х. Обеспечение надёжности и безопасности магистральных нефтепроводов // Проблемы сбора, подготовки и транспорта нефти и нефтепродуктов. 2019. № 5. С. 83-94. DOI: 10.17122/ntj-oil-2019-5-83-94.

Цхадая Н.Д., Ягубов З.Х. Стеклопластиковая труба для транспортировки нефти и газа // Электронный научный журнал Нефтегазовое дело. 2012. № 3. С. 136-144. URL: http://ogbus.ru/files/ogbus/authors/Tskhadaya/Tskhadaya_1.pdf (дата обращения: 14.01.2020).

Ермилова А.И., Битт В.В., Быстрикова Д.В., Ушакова О.Б., Калугина Е.В. Современные полимерные композиционные материалы для трубопроводных систем. Проблемы проницаемости // Конструкции из композиционных материалов. 2017. № 4 (148). С. 75-81.

Ягубов Э.З. оглы. Разработка принципов обеспечения конструктивной надежности нефтегазопроводных систем на основе коррозионностойких композитных труб: дис. … д-ра техн. наук. Ухта: УГТУ, 2012. 315 с.

Hocheng H. Machining Technology for Composite Materials: Principles and Practice. Cambridge: Woodhead Publishing Limited, 2011. 488 p.

Байков И.Р., Смородова О.В., Китаев С.В. Энергетическая эффективность нанокомпозитных трубопроводов // Нанотехнологии в строительстве. 2018. Т. 10. № 3. С. 20-36. URL: http://nanobuild.ru/ru_ RU/journal/Nanobuild-3-2018/20-36.pdf (дата обращения: 14.01.2020). DOI: 10.15828/2075-8545-2018-10-3-20-36.

Morland K., Weller B. The Use of Reinforced Thermoplastic Pipe (RTP) in Liquid Hydrocarbon Transfer: An Australian Case Study // 15th Middle East Corrosion Conference and Exhibition. Manama, Kingdom of Bahrain, 2014.

Alan L., Geiger J., Andrew Walker M.S. The Processing and Properties of Discontinuously Reinforced Aluminum Composites // The Journal of The Minerals, Metals and Materials Society. 1991. Vol. 43. Issue 8. Р. 8-15.

Harris B. Fatigue in Composits. Cambridge: Woodhead Publishing Limited, 2003. 742 p.

Kolzov G.V., Yanovsky Yu.G., Zaikov G.V. Synergetics and Fractal Analysis of Polymer Composites Filled with Short Fibers. New York: Nova Science Publishers, 2011. 223 p.

Фаттахов М.М., Терегулов Р.К., Шаммазов И.А., Мастобаев Б.Н., Мовсумзаде Э.М. Транспорт углеводородного сырья по трубопроводам из полимерных и композитных материалов. СПб.: Недра, 2011. 288 с.

Агапчев В.И., Виноградов Д.А., Фаттахов М.М. Трубопроводные системы из труб на основе полимерных материалов: строительство, эксплуатация, реконструкция, ремонт. М.: ИНТЕР, 2007. 339 с.

Ягубов Э.З., Ягубов З.Х. Проблемы применения композиционных труб в нефтегазовой отрасли и пути их решения // Академический журнал Западной Сибири. 2014. Т. 10. № 4 (53). С. 33.

Смородова О.В., Костарева С.Н., Байков И.Р., Башарова Л.Р. Эффективность композитных трубопроводов для газотранспортных систем // Сетевое издание «Нефтегазовое дело». 2019. № 1. С. 201-217. URL: http://ogbus.ru/files/ogbus/issues/1_2019/ogbus_1_2019_p201-217.pdf (дата обращения: 14.01.2020).

Smorodova O.V., Kitaev S.V., Baikov I.R. Composite Gas Pipelines: Prospects of Energy Conservation // Journal of Physics: Conference Series. Problems of Energy Systems and Thermal Power Complexes: 14th International Scientific and Technical Conference. Saratov, Russian Federation. 2018. Vol. 1111. P. 012069. DOI: 10.1088/1742-6596/1111/1/012069.

Байков И.Р., Жданова Т.Г., Гареев Э.А. Моделирование технологических процессов трубопроводного транспорта нефти и газа. Уфа: УНИ, 1994. 128 с.




DOI: http://dx.doi.org/10.17122/ntj-oil-2020-1-140-149

Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.


(c) О. В. Смородова, С. В. Китаев, М. А. Фассахов, А. А. Гарифуллин

Лицензия Creative Commons
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Всемирная.