Введение 9
1. Обзор литературы 11
1.1 Промысловый транспорт высокопарафинистой нефти 15
1.2 Определения парафинов 16
1.3 Состав отложений 17
1.4 Факторы процесса образования парафиновых отложений 18
1.5 Специальные методы перекачки нефти 22
1.6 Установки подогрева нефти 25
1.7 Теплофизические свойства грунтов 27
2. Расчётная часть 29
2.1 Исходные данные 29
2.2 Расчёт толщины стенки трубопровода 31
2.3 Тепловой расчёт нефтепровода при установившемся режиме 32
перекачки жидкости
2.4 Расчёт интенсивности и количества АСПО 36
2.5 Гидравлический расчёт нефтепровода 39
2.6 Расчёт первой модельной системы 40
2.7 Выводы 56
3. Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и 57
ресурсосбережение
3.1 Оценка коммерческого потенциала и перспективности 57
проведения научных исследований с позиции ресурсоэффективности и ресурсосбережения
3.1.1 Потенциальные потребители результатов исследований 57
3.1.2 SWOT-анализ 57
3.1.3 Оценка готовности проекта к коммерциализации 58
3.2 Планирование управления научно-техническим проектом 60
3.2.1 План проекта 60
ЗРасчёт платы за загрязнение окружающей среды при аварии на 63 нефтепроводе
3.3.1 Исходные данные 63
3.3.2 Оценка ущерба, подлежащего компенсации, окружающей 63 природной среде от загрязнения земель
3.3.3 Оценка ущерба, подлежащего компенсации, окружающей 65 природной среде от загрязнения нефтью водных объектов
3.3.4 Оценка ущерба, подлежащего компенсации, окружающей 66
природной среде от загрязнения атмосферы
3.3.5 Плата за загрязнение окружающей природной среды при 66 аварии на нефтепроводе
4. Социальная ответственность при эксплуатации установки подогрева 67 нефти
4.1 Введение 67
4.2 Анализ выявленных вредных факторов проектируемой 68
производственной среды
4.2.1 Повышенная загазованность воздуха рабочей зоны 70
4.2.2 Повышенный уровень электромагнитного излучения 71
4.2.3 Микроклимат 73
4.2.4 Мероприятия по обеспечению пожарной безопасности 74
4.3 Экологическая безопасность 78
4.3.1 Мероприятия по обеспечению защиты атмосферы 78
4.3.2 Мероприятия по обеспечению защиты литосферы 78
4.3.3 Мероприятия по обеспечению защиты гидросферы 78
4.4 Чрезвычайные ситуации 79
4.5 Правовые и организационные вопросы обеспечения 80
безопасности
4.6 Определение глубины распространения сильно действующих 82
ядовитых веществ при разливе их с поражающей концентрацией
Заключение 84
Список публикаций 85
Список использованных источников 86
Актуальность работы. Образование и утилизация асфальто-смолопарафиновых отложений является одной из серьёзнейших технологических проблем нефтетранспортных предприятий. Отложения оказывают существенное влияние на характеристику работы трубопроводов и другого технологического оборудования, а так же, влияют на проведение товарнокоммерческих мероприятий, связанных с расчетом баланса сдаваемых углеводородов.
Все современные способы борьбы с отложениями АСПО являются дорогостоящими технологиями. И выбор оптимальной технологии - это важная задача любого предприятия, транспортирующего сырую или товарную нефть. Поэтому все работы, направленные на поиск наиболее эффективного способа защиты от АСПО являются актуальными.
Цель ВКР: анализ влияния теплофизических свойств грунта на снижение температуры потока, изменения количества выпавших асфальто-смолопарафиновых отложений, потерь напора по длине.
Для достижения поставленных целей необходимо выполнить следующие задачи:
S расчёт трубопровода на прочность и устойчивость.
S расчёт толщины стенки трубопровода;
S оценка влияния теплофизических характеристик грунта на
температуру потока в трубопроводе;
S расчёт интенсивности АСПО в зависимости от средней
температуры потока по длине трубопровода;
S расчёт количества АСПО за определённые промежутки времени;
У сравнение расчётных данных модельных систем для выявления степени влияния теплофизических характеристик грунта на систему.
Объект исследования: промысловый нефтепровод.
Предмет исследования: транспорт нефти.
Личный вклад автора: создание моделей трубопровода, участки которого проходят через грунты с разными теплофизическими характеристиками. Расчёт созданной модели трубопровода на прочность и устойчивость, толщины стенки. Расчёт изменения температуры по длине трубопровода в зависимости от начальной температуры и теплофизических свойств грунтов. Расчёт интенсивности отложения и массы АСПО. Гидравлический расчёт моделей в зависимости от количества отложений парафинов.
Практическая значимость результатов ВКР: результаты расчёта могут быть положены в основу работ по проектированию трубопроводов, пролегающих в разных типах грунта.
Апробация работы: тематика проблемы транспорта высоковязких нефтей была представлена в виде доклада во Всероссийской научной геологической молодежной школы «Развитие минерально-сырьевой базы Сибири: от В.А. Обручева, М.А. Усова, Н.Н. Урванцева до наших дней» и была опубликована в следующем сборнике:- Шатохина А.А. Развитие добычи битуминозной нефти в России // Материалы Всероссийской научной геологической молодежной школы «Развитие минерально-сырьевой базы Сибири: от В.А. Обручева, М.А. Усова, Н.Н. Урванцева до наших дней», посвященные 150-летию со дня рождения академика В.А. Обручева, 130-летию академика М.А. Усова, основателям Сибирской горно- геологической школы и 120-летию Н.Н. Урванцева - Томск: Изд-во ТПУ, 2013 -C. 126-128.
В выпускной квалификационной работе:
• выполнен литературный обзор по исследованию вопроса транспорта высоковязких нефтей;
• рассмотрены основные теоретические и экспериментальные исследования вопроса отложения АСПО в системе транспорта скважинной и товарной продукции;
• приведены характеристики установок подогрева нефти;
• проведен анализ влияния теплофизических свойств грунтов и начальной температуры потока на изменение температуры флюида по длине модельных участков нефтепровода;
• показано, что при увеличении теплопроводности грунта, уменьшается температура потока и увеличивается интенсивность отложения АСПО;
• определено влияние величины отложений на изменение скорости потока и потерь напора на трение.
• произведён анализ вредных и опасных факторов при эксплуатации печей подогрева, установленных на НПС, и рассмотрены методы снижения их воздействия.
• рассчитаны затраты предприятия при разгерметизации нефтепровода вследствие повышения давления.
