ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 08.11.2023
Просмотров: 27
Скачиваний: 2
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Министерство транспорта Российской Федерации
Федеральное агентство железнодорожного транспорта
ФГБОУ ВПО «Дальневосточный государственный университет путей сообщения»
Кафедра «Нефтегазовое дело, химия и экология»
К ЗАЩИТЕ ДОПУСТИТЬ
Зав. кафедрой «НГДХиЭ»
_________________ Л.И.Никитина
(подпись)
«___» __________ 20___ г.
«Капитальный ремонт газопровода с применением труб повышенной деформационной способностью»
Пояснительная записка к выпускной квалификационной работе
ВКР 21.03.01.2017.ПЗ -946
Исполнитель
Студент 946 группы ____________ Е.Ю.Бородулин
(дата, подпись)
Консультант по экологии
Доцент, к.б.н., доцент ____________ М.М.Трибун
(дата, подпись)
Руководитель
Доцент, к.т.н. ____________ Д.В.Кузьминых
(дата, подпись)
Нормоконтроль
Доцент, к.т.н., доцент ____________ Е.В.Муромцева
(дата, подпись)
г. Хабаровск - 2020г.
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
Магистральный газопровод относиться ко II классу опасных объектов, поэтому наиболее актуальной задачей на настоящее время является обеспечение и повышение надежности и безопасности эксплуатации.
Контроль и обеспечение исправного техническое состояние газопровода и контроль его состояния является наиболее ответственной и важной задачей, которая позволяет минимизировать риски возникновения различного рода аварий возникающих из-за различных дефектов как внутреннего, так и внешнего характера в результате износа труб. Безопасность магистрального трубопроводного транспорта должна быть максимально высокой а риск возникновения аварий – минимален.
Согласно среднестатистическим данным среднее количество различного рода аварий на 1000км трубопровода за период 2000-х годов составило 0,48. Причины данных аварий различны, которые сводятся к одной составляющей - техническое состояние.
На сегодняшний день основная масса магистрального трубопроводного парка, порядка около 65% построены свыше 20 лет, ресурс которых на «грани» и поэтому нуждаются в своевременном и качественном ремонте и техническом переоснащении в соответствии с новейшими технологическими разработками с сохранением и увеличением своего транспортного потенциала.
Так же на настоящее время ведется активное освоение ПАО «Газпром» сейсмически активных районов Дальнего Востока и Восточной Сибири с разработкой новых газовых месторождений, по которым прокладываются новые нити магистрального трубопроводного транспорта (Сила Сибири). При этом возникает необходимость в обеспечении повышенной надежности трубопровода от возникающих деформационных нагрузок. Для этого использовались трубы меньшего диаметра с увеличенной толщиной стенки, что в свою очередь приводит к снижению его пропускной способности, для сохранения которой прокладывались дополнительные нити трубопровода тем самым увеличивая капитальные вложения.
Для решения данной задачи отечественными производителями были разработаны трубы обладающие высокой деформационной прочностью и стойкостью к пластическим повреждениям и к различным физико-химическим неблагоприятным воздействиям окружающей среды (коррозия).
Данные трубы сравнительно новый продукт отечественного производства, отличительной особенностью которых состоит в повышении сопротивления пластических деформаций и сохранения целостности сечения трубы. Применение данных труб позволит минимизировать металлоемкость трубопроводов тем самым сократив экономические расходы и повысить надежность и безопасность их эксплуатации.
Целью данного проекта является проведение технико-экономического анализа целесообразности проведения ремонтных работ по замене традиционных стандартных труб на новые с повышенной деформационной способностью.
1 АНАЛИЗ И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ
1.1 Анализ причин аварий магистральной трубопроводной сети
Трубопроводный магистральный транспорт представляет собой своего рода кровеносную систему нефтегазовой промышленности, которая работает 24 часа в сутки, на протяжении всего своего жизненного цикла обеспечивая самым энергетические потребности страны и является основным экономическим фактором ее успешного развития.
Проблема надежной и безопасной работы магистральных трубопроводов для транспорта углеводородов (УВ) актуальна по настоящее время. Трубопроводный транспорт УВ работает в условиях большого давления и герметичности при нарушении которой происходят различные аварии, которые причиняют не только большой материальный ущерб, но и причиняет огромный вред окружающей среде и приводит к возникновению различных катастроф экологического и техногенного характера.
Огромная протяжённость трубопроводных систем, различного рода утечки и механические дефекты, пластическая деформация под воздействием различных как внешних так и внутренних факторов носят особо острую необходимость за обеспечением технологической безопасности их эксплуатации.
Различные компании, эксплуатирующие трубопроводные системы ведут интенсивную политику в области совершенствования и разработки принципиально новых систем за контролем эксплуатационной безопасности трубопроводного транспорта УВ.
Любая эксплуатация трубопроводов требует учета и решения зачастую комплексных и взаимосвязанных задач по обеспечению надежной и безопасной эксплуатации. Зачастую проблемы безопасности зависят от определённых условий и особенностей эксплуатации магистральных трубопроводных систем, которые характеризуются некоторыми ключевыми особенностями (см. рисунок 1.1).
Аварийные ситуации различного рода, возникающих в трубопроводах связанны с воздействием двух групповых факторов. Первая группа - снижением несущей способности магистральных трубопроводов, вторая – повышение нагрузок на трубопровод связанных с увеличением объемов перекачки.
Рисунок 1.1 – Особенности эксплуатационной работы магистральных трубопроводов.
Уменьшение несущей способности нефтепровода возникает из-за дефектов в стенках труб, усталостного разрушения, старения металла, механических нагрузок и т.д. Вторая группа дефектов возникает в результате эксплуатации трубопровода (воздействие давления и перепадов температур, воздействия различных статические и подвижных нагрузок, влияния природных факторов и воздействий антропогенного характера и т.д.). Основные причины возникновения аварийных ситуаций на трубопроводах представлена на рисунках 1.2 – 1.3.
Рисунок 1.2 - Аварии на магистральных трубопроводах по данным Ростехнадзора за 2008–2019 гг.
Рисунок 1.3 - Распределение аварий по причинам их возникновения
Таким образом, для обеспечения надежной и безаварийной эксплуатационной работы магистральных систем трубопроводов необходим комплексный подход к обеспечению и контролю его технически исправного состояния.
Для проведения анализа и причин их возникновения использовались среднестатистические данные из официальных источников на основании отчетов Ростехнадзора.
Усреднённые данные об аварийности и дефектности представлены в таблице 1.1.
Таблица 1.1 - Усреднённые сведения об аварийности и дефектности
| Годы | Аварийность | Дефектность | ||
| Число аварий | Интенсивность 1/1000км | Число дефектов | Интенсивность 1/1000км | |
| 2008 | 36 | 0,27 | 470 | 3,56 |
| 2009 | 25 | 0,19 | 405 | 3,00 |
| 2010 | 30 | 0,22 | 322 | 2,33 |
| 2011 | 28 | 0,20 | 588 | 4,22 |
| 2012 | 30 | 0,21 | 509 | 3,61 |
| 2013 | 35 | 0,24 | 411 | 2,83 |
| 2014 | 39 | 0,27 | 520 | 3,54 |
| 2015 | 35 | 0,24 | 595 | 4,01 |
| 2016 | 23 | 0,18 | 1096 | 7,37 |
| 2017 | 33 | 0,22 | 1006 | 6,71 |
| 2018 | 31 | 0,21 | 2090 | 14,07 |
| 2019 | 32 | 0,21 | 1453 | 5,58 |
Исходя из вышеуказанных данных можно сделать вывод, что основное количество аварий связанно с коррозионными процессами, проходящими как внутри, так и снаружи трубопровода (26 %), брака при проведении строительно-монтажных работ и работ при проведении ППР и брака труб (35,2 %), естественный износ труб и различного рода механических повреждений, вязанных как правило с деятельностью человека (21 %).Так же при работе магистральных трубопроводов существует зависимость возникновения частоты аварий в зависимости от срока его эксплуатации. Данная зависимость с разбивкой по различным диаметрам представлена в табл. 1.2 и 1.3.
Таблица 1.2 -Интенсивности аварий (кол. аварий / 1000 км в год).
| Срок эксплуатации | Аварийность в % от общего срока эксплуатации |
| 1-5 | 1 |
| 6-10 | 6,5 |
| 11-15 | 10 |
| 16-20 | 15 |
| 21-25 | 20 |
| 26-30 | 25 |
Табл. 1.3 - Распределение аварий (в % от общего их числа) для магистральных трубопровод разных диаметров в зависимости от срока их эксплуатации
| Диаметр газопровода | Аварии по срокам эксплуатации | ||||
| менее 3х лет | 3-8 года | 8-13 лет | 13-20 лет | более 20 лет | |
| 1420 | 33,3 | 44,4 | 16,7 | 2,8 | 2,8 |
| 1220 | 7,8 | 17,2 | 46,9 | 26,6 | 1,5 |
| 1020 | 6,6 | 21,0 | 43,4 | 22,4 | 6,6 |
| 820 | 6,7 | 0 | 10,0 | 40,0 | 43,3 |
| 720 | 21,0 | 21,0 | 16,1 | 9,7 | 32,2 |
| 529 | 16,4 | 14,5 | 16,4 | 30,9 | 21,8 |
| Менее 500 | 17,3 | 21,0 | 14,8 | 17,3 | 29,6 |
Проведённый анализ установил - интенсивность аварий зависит от ряда таких локальных факторов как климатические, геодинамические, спецификой сооружения и эксплуатации, развитостью инфраструктуры и хозяйственной активностью в местах пролегания трубопроводов.
Вероятность возникновения дефектов и различного рода напряжений зависит от диаметра и протяженности трубопровода, накопление напряжений в металле трубы зависят от времени воздействия тех или иных фактов вызывающих напряжения и времени эксплуатации трубопровода что приводит к общему снижению надежности трубопровода.