АНАЛИЗ РЕЗУЛЬТАТОВ ПРИБЛИЖЕННОЙ ОЦЕНКИ СНИЖЕНИЯ ЦИКЛИЧНОСТИ НАГРУЖЕНИЯ ПРИ ИСПОЛЬЗОВАНИИ ЧАСТОТНО-РЕГУЛИРУЕМОГО ЭЛЕКТРОПРИВОДА МАГИСТРАЛЬНЫХ НАСОСОВ НА ЭКСПЛУАТИРУЕМЫХ НЕФТЕПРОВОДАХ

В. А. Шабанов, В. Ю. Алексеев, А. Р. Калимгулов, П. А. Ревель-Муроз

Аннотация


Введение Одним из способов регулирования режима перекачки нефти по магистральным нефтепроводам является способ циклической перекачки. При этом циклически изменяются давления в трубопроводе, и металл труб магистральных трубопроводов работает в условиях циклически изменяющегося нагружения от изменения внутреннего давления. Использование частотно-регулируемого электропривода (ЧРП) приводит к снижению цикличности нагружения трубопровода. В общем случае расчеты по снижению цикличности нагружения можно выполнять только с использованием алгоритмов определения частоты вращения насосных агрегатов, значительной базы исходных данных и специальных компьютерных программ. Цели и задачи Разработка упрощенного метода оценки (прогнозирования) цикличности нагружения при работе трубопровода с использованием ЧРП, удобного в инженерной практике. Методы Методика приближенной оценки снижения цикличности нагружения технологических участков при оценке эффективности применения ЧРП. Результаты Приведены результаты расчетов по прогнозированию цикличности нагружения в случае использования ЧРП на нефтепроводах, эксплуатируемых в настоящее время без ЧРП. Для выполнения расчетов по приближенной методике достаточно только сведений о соблюдении режимов работы эксплуатируемого нефтепровода. Выполнены расчеты коэффициента снижения цикличности нагружения для 65 технологических участков (ТУ).Диапазон полученных значений коэффициента снижения цикличности нагружения очень широкий: от 1,00 до 789,73. Для большинства ТУ значения коэффициента снижения цикличности нагружения близки единице. Это значит, что циклическая перекачка на таких ТУ практически не используется, и установка ЧРП не изменит интенсивность отказов и затраты на ремонт трубопровода. На 24 технологических участках значения коэффициента снижения цикличности нагружения превышают 1,5. Для таких ТУ целесообразно продолжение исследований и расчетов для принятия решения об эффективности использования ЧРП. Показано, что при линейной аппроксимации экспоненциального распределения интенсивности отказов отношение интенсивностей отказов стареющих магистральных нефтепроводов при работе без ЧРП и с ЧРП приближенно равно величине коэффициента снижения цикличности нагружения.

Ключевые слова


частотно-регулируемый электропривод;магистральный нефтепровод;магистральный насос;цикличность нагружения;перепады давления;variable frequency drive;main pipeline;main pump;cyclic loading;pressure change;

Полный текст:

PDF (English) PDF

Литература


Коршак А.А., Нечваль А.М. Трубопроводный транспорт нефти, нефтепродуктов и газа: учебник для вузов. Уфа: ООО «ДизайнПолиграфСервис», 2001. 571 с.

Гутман Э.М., Амосов Б.В., Худяков М.А. Малоцикловая коррозионная усталость трубной стали при эксплуатации магистральных нефтепроводов // Строительство трубопроводов. 1978. № 4. С. 25-30.

Волский М.И., Аистов А.С., Гусенков А.П. и др. Прочность труб магистральных нефте- и продуктопроводов при статическом и малоцикловом нагружении // Нефтяная промышленность. Сер. Транспорт и хранение нефти и нефтепродуктов: обзорн. информ. М.: ВНИИОЭНГ, 1979. 55 с.

Захаров Н.П., Тажигулов А.М. К вопросу повышения надежности и эффективности эксплуатации насосной станции // Проблемы сбора, подготовки и транспорта нефти и нефтепродуктов. Уфа, 2007. Вып. 4 (70). С. 80-83. URL: http://ntj-oil.ru/article/view/4340

Шабанов В.А., Кабаргина О.В. Перспективы использования частотно-регулируемого электропривода магистральных насосов на НПС. Уфа: Изд-во УГНТУ, 2010. 63 с.

Шабанов В.А., Хакимов Э.Ф., Шарипова С.Ф. Алгоритм оценки эффективности частотно-регулируемого электропривода магистральных насосов эксплуатируемых нефтепроводов по критерию снижения расхода электроэнергии // Электротехнические и информационные комплексы и системы. 2013. № 2 (9). С. 34-42.

Шабанов В.А., Ахметгареев А.А. К вопросу о выборе оптимального режима работы магистрального насоса с частотно-регулируемым приводом // Проблемы сбора, подготовки и транспорта нефти и нефтепродуктов. 2012. Вып. 3 (89). С. 119-127. URL: http://ntj-oil.ru/article/view/2210

Федотов А.Б., Токмаков Д.А., Левшин В.П., Шабанов В.А. Проект «Разработка и организация серийного производства ВЧРП» - цель, назначение и основные ожидаемые результаты // Электропривод, электротехнологии электрооборудование предприятий: сб. научн. тр. III Всеросс. научн.-техн. конф. (с международным участием). Уфа: Изд-во УГНТУ, 2011. С. 3-10.

Шабанов В.А., Алексеев В.Ю., Кабаргина О.В., Юсупов Р.З. Электротехнические средства снижения волн давления в магистральных нефтепроводах при нарушении электроснабжения // Проблемы сбора, подготовки и транспорта нефти и нефтепродуктов. 2010. Вып. 1 (79). С. 77-84. URL: http://ntj-oil.ru/article/view/2484

Шабанов В.А., Кабаргина О.В. Анализ волн давления при частотно-регулируемом электроприводе магистральных насосов на нефтеперекачивающей станции // Проблемы сбора, подготовки и транспорта нефти и нефтепродуктов. 2011. Вып. 3 (85). С. 111-118. URL: http://ntj-oil.ru/article/view/2312

Шабанов В.А., Кабаргина О.В., Шарипова С.Ф. Снижение волн давления в нефтепроводах при включении и отключении частотно-регулируемых магистральных насосов // Проблемы сбора, подготовки и транспорта нефти и нефтепродуктов. 2011. Вып. 3 (85). С. 118-124. URL: http://ntj-oil.ru/article/view/2313

Шабанов В.А., Шарипова С.Ф. Алгоритм определения частоты вращения магистральных насосов // Электронный научный журнал «Нефтегазовое дело». 2013. № 4. С. 20-29. URL: http://www.ogbus.ru/authors/ Shabanov/Shabanov_17.pdf (дата обращения: 29.02.2016).

Шабанов В.А., Шарипова С.Ф. Требования к частоте вращения магистральных насосов при частотно-регулируемом электроприводе // Электротехнические и информационные комплексы и системы. 2013. № 3 (10). С. 42-46.

Шабанов В.А., Кабаргина О.В. О законах частотного регулирования синхронных двигателей на нефтеперекачивающих станциях // Электронный научный журнал «Нефтегазовое дело». 2010. С. 1-6. URL: http://www.ogbus.ru/authors/Shabanov/Shabanov_2.pdf (дата обращения: 29.02.2016).

Шабанов В.А., Бондаренко О.В., Павлова З.Х. Об определении мест расстановки частотно-регулируемых электроприводов на технологическом участке нефтепровода // Проблемы сбора, подготовки и транспорта нефти и нефтепродуктов. 2012. Вып. 3 (89). С. 87-93. URL: http://ntj-oil.ru/article/view/2205

Shabanov V.A., Bondarenko O.V., Pavlova Z.Kh. Definition of the Location of Variable Frequency Drive on the Pipeline Technological Plot // Problems of Gathering Treatment and Transportation of Oil and Oil Products. 2012. Issue 3 (89). P. 93-96.

Шабанов В.А. Методы оценки и пути повышения эффективности частотно-регулируемого электропривода магистральных насосов на действующих нефтепроводах // Нефтегазовое дело. 2015. Т. 13. № 3. С. 73-82. URL: http://ngdelo.ru/article/view/1887

Шабанов В.А., Бондаренко О.В. Целевые функции и критерии оптимизации перекачки нефти по нефтепроводам при частотно-регулируемом электроприводе магистральных насосов // Электронный научный журнал «Нефтегазовое дело». 2012. № 4. С. 10-17. URL: http://www.ogbus.ru/ authors/Shabanov/Shaba-nov_12.pdf (дата обращения: 29.02.2016).

Шабанов В.А., Шарипова С.Ф., Рябишина Л.А. Постановка задачи структурно-параметрической оптимизации перекачки нефти по нефтепроводам при частотно-регулируемом электроприводе // Электронный научный журнал «Нефтегазовое дело». 2013. № 6. С. 1-24. URL: http://www.ogbus.ru/authors/Shabanov/Shaba-nov_19.pdf (дата обращения: 29.02.2016).

Шабанов В.А., Шарипова С.Ф. Критерии эффективности частотно-регулируемого электропривода магистральных насосов на нефтеперекачивающих станциях // Электротехнические и информационные комплексы и системы. 2013. № 1 (9). С. 38-43.

Шабанов В.А. Основы методики выбора числа и места установки частотно-регулируемых электроприводов магистральных насосов // Нефтегазовое дело. 2012. Т. 10. № 2. С. 36-39. URL: http://ngdelo.ru/article/view/1032

Шабанов В.А., Павлова З.Х., Калимгулов А.Р. О влиянии частотно-регулируемого электропривода магистральных насосов на цикличность нагружения трубопровода // Электронный научный журнал «Нефтегазовое дело». 2012. № 5. С. 23-30. URL: http://www.ogbus.ru/authors/Shabanov/Shabanov_14.pdf (дата обращения: 29.02.2016).

РД-23.040.00-КТН-265-10. Оценка технического состояния магистральных трубопроводов на соответствие требованиям нормативно-технических документов.

Ушаков И.А. Курс теории надежности систем. М.: Дрофа, 2008. 239 с.

Шабанов В.А., Хакимов Э.Ф. Приближенная оценка снижения цикличности нагружения трубопровода при использовании частотно-регулируемого электропривода магистральных насосов // Электронный научный журнал «Нефтегазовое дело». 2015. № 6. С. 253-276. URL: http://ogbus.ru/issues/6_2015/ ogbus_6_2015_p253-276_ShabanovVA_ru.pdf (дата обращения: 29.02.2016).




DOI: http://dx.doi.org/10.17122/ntj-oil-2016-1-64-75

Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.


(c) 2016 НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКИЙ ЖУРНАЛ «ПРОБЛЕМЫ СБОРА, ПОДГОТОВКИ И ТРАНСПОРТА НЕФТИ И НЕФТЕПРОДУКТОВ»