Исследование эффективности противотурбулентных присадок
|
Реферат 2
Введение 6
Основная часть 8
1 Гидравлическое сопротивление 8
1.1 Потери напора на трение по длине трубопровода и местные
сопротивления 8
1.2 Коэффициент гидравлического сопротивления 2 10
1.3 Необходимость снижения гидравлического сопротивления 12
2 Современные методы снижения гидравлического сопротивления в системе
трубопроводов 13
2.1 Физические методы снижения гидравлического сопротивления 13
2.1.1 Метод «горячей перекачки» 14
2.1.2 Ультразвуковое излучение 14
2.1.3 Электромагнитное излучение 15
2.2 Полимерные трубопроводы 16
2.3 Метод снижения температуры застывания 17
2.4 Ламинаризация турбулентного течения 17
2.4.1 Предназначение и структурные характеристики антитурбулентных
присадок 18
2.4.2 Механизм действия 19
2.5 Обоснование выбранного направления 20
3 Описание конструкции лабораторного стенда 21
3.1 Оборудование лабораторного стенда 21
3.1.1 Насос 21
3.1.2 Манометр 23
3.1.3 Расходомер 24
3.1.4 Термостат 24
4 Принцип работы стенда 25
5 Методика проведения эксперимента 26
5.1 Испытание установки на нефти, не содержащей антитурбулентной присадки 26
5.1.1 Проведение испытаний при температуре нефти 20 °C 26
5.1.2 Проведение испытаний при температуре нефти 40 °C 29
5.1.3 Проведение испытаний при температуре нефти 60 °C 32
5.2 Испытание установки на нефти с добавлением АТП FLO MXA 36
5.2.1 Проведение испытаний при температуре нефти 20 °C 37
5.2.2 Проведение испытаний при температуре нефти 40 °C 40
5.2.3 Проведение испытаний при температуре нефти 60 °C 43
6 Результаты исследования эффекта Томса 47
7 Обоснование модернизации лабораторного стенда 48
8 Разработка конструкции лабораторного стенда с повышенными
эксплуатационными характеристиками 49
9 Экономическая часть 52
9.1 Расчет затрат на приобретение оборудования для разработки и монтажа .. 53
9.1.1 Расчет затрат на приобретение оборудования для разработки 53
9.1.2 Расчет затрат на монтаж оборудования 58
9.2 Расчет эксплуатационных затрат 59
9.2.1. Расчет затрат на текущий ремонт 59
9.2.2 Определение затраченного времени на разработку лаборатоного стенда . 59
9.2.3 Определение численности лаборантов 60
9.2.4 Расчет фонда оплаты труда лаборанта 61
9.2.5 Расчет страховых взносов 63
9.2.6 Расчет накладных расходов 63
9.2.7 Определение затрат на объект исследования и реагенты 64
9.2.8 Определение затрат на электроэнергию при работе стенда 66
10 Требования безопасности 68
Заключение 74
Список сокращений 75
Список использованных источников 76
Введение 6
Основная часть 8
1 Гидравлическое сопротивление 8
1.1 Потери напора на трение по длине трубопровода и местные
сопротивления 8
1.2 Коэффициент гидравлического сопротивления 2 10
1.3 Необходимость снижения гидравлического сопротивления 12
2 Современные методы снижения гидравлического сопротивления в системе
трубопроводов 13
2.1 Физические методы снижения гидравлического сопротивления 13
2.1.1 Метод «горячей перекачки» 14
2.1.2 Ультразвуковое излучение 14
2.1.3 Электромагнитное излучение 15
2.2 Полимерные трубопроводы 16
2.3 Метод снижения температуры застывания 17
2.4 Ламинаризация турбулентного течения 17
2.4.1 Предназначение и структурные характеристики антитурбулентных
присадок 18
2.4.2 Механизм действия 19
2.5 Обоснование выбранного направления 20
3 Описание конструкции лабораторного стенда 21
3.1 Оборудование лабораторного стенда 21
3.1.1 Насос 21
3.1.2 Манометр 23
3.1.3 Расходомер 24
3.1.4 Термостат 24
4 Принцип работы стенда 25
5 Методика проведения эксперимента 26
5.1 Испытание установки на нефти, не содержащей антитурбулентной присадки 26
5.1.1 Проведение испытаний при температуре нефти 20 °C 26
5.1.2 Проведение испытаний при температуре нефти 40 °C 29
5.1.3 Проведение испытаний при температуре нефти 60 °C 32
5.2 Испытание установки на нефти с добавлением АТП FLO MXA 36
5.2.1 Проведение испытаний при температуре нефти 20 °C 37
5.2.2 Проведение испытаний при температуре нефти 40 °C 40
5.2.3 Проведение испытаний при температуре нефти 60 °C 43
6 Результаты исследования эффекта Томса 47
7 Обоснование модернизации лабораторного стенда 48
8 Разработка конструкции лабораторного стенда с повышенными
эксплуатационными характеристиками 49
9 Экономическая часть 52
9.1 Расчет затрат на приобретение оборудования для разработки и монтажа .. 53
9.1.1 Расчет затрат на приобретение оборудования для разработки 53
9.1.2 Расчет затрат на монтаж оборудования 58
9.2 Расчет эксплуатационных затрат 59
9.2.1. Расчет затрат на текущий ремонт 59
9.2.2 Определение затраченного времени на разработку лаборатоного стенда . 59
9.2.3 Определение численности лаборантов 60
9.2.4 Расчет фонда оплаты труда лаборанта 61
9.2.5 Расчет страховых взносов 63
9.2.6 Расчет накладных расходов 63
9.2.7 Определение затрат на объект исследования и реагенты 64
9.2.8 Определение затрат на электроэнергию при работе стенда 66
10 Требования безопасности 68
Заключение 74
Список сокращений 75
Список использованных источников 76
На современном этапе развития нефтедобывающей промышленности все отчетливее прослеживается тенденция увеличения объемов добываемой нефти, что, в свою очередь, приводит к возникновению проблемы ее бесперебойной транспортировки к местам переработки и сбыта. Кроме этого, ведутся активные разработки новых месторождений, зачастую расположенных в удаленных и труднодоступных регионах. Все это существенно увеличивает расходы на транспортировку добываемого сырья, поэтому предлагаются различные пути разрешения данной проблемы.
Одним из вариантов решения данной проблемы является создание и использование химических добавок, способных регулировать в нужном направлении параметры рабочей среды. Широкое распространение в нефтедобывающей отрасли получили способы снижения гидравлических потерь путем ввода в транспортируемую нефть антитурбулентных присадок (АТП).
Как правило, определение эффективности АТП производится путем опытно-промышленных испытаний (ОПИ) на магистральных нефтепроводах. Но ввиду дороговизны подобных испытаний многие нефтяные компании, в целях экономии, производят закупку сразу нескольких опытных образцов АТП различных производителей и применяют их, ограничиваясь лишь входным контролем. Это, в свою очередь, не позволяет в полной мере достоверно определить эффективность того или иного типа присадки, так как условия оценки (температура, состав нефти) могут постоянно изменяться. Более эффективным способом изучения влияния свойств АТП являются исследования в лабораторных условиях при помощи специальных установок.
Разработанный стенд предназначен, в первую очередь, для исследования АТП, но может также применяться для оценки снижения гидравлического сопротивления и изучения свойств применяемых присадок и других химических реагентов, таких как депрессорные добавки или ПАВ. Сконструированная установка воспроизводит приближенные к промышленным гидродинамические условия нефтетранспортировки.
Объекты исследования - нефть маловязкая легкая, антитурбулентная присадка.
Целью данной работы является исследование эффективности АТП при различных температурах нефти.
Для достижения основной цели работы были поставлены следующие задачи:
- анализ патентной и научно-технической документации по тематике исследования;
- разработка испытательной установки по оценке эффективности анти- турбулентных присадок.
- тестирование испытательной установки на исследуемой нефти;
- оценка влияния АТП на реологические свойства нефти при различных температурных режимах;
- проектирование установки для проведения более обширных исследовательских работ.
Одним из вариантов решения данной проблемы является создание и использование химических добавок, способных регулировать в нужном направлении параметры рабочей среды. Широкое распространение в нефтедобывающей отрасли получили способы снижения гидравлических потерь путем ввода в транспортируемую нефть антитурбулентных присадок (АТП).
Как правило, определение эффективности АТП производится путем опытно-промышленных испытаний (ОПИ) на магистральных нефтепроводах. Но ввиду дороговизны подобных испытаний многие нефтяные компании, в целях экономии, производят закупку сразу нескольких опытных образцов АТП различных производителей и применяют их, ограничиваясь лишь входным контролем. Это, в свою очередь, не позволяет в полной мере достоверно определить эффективность того или иного типа присадки, так как условия оценки (температура, состав нефти) могут постоянно изменяться. Более эффективным способом изучения влияния свойств АТП являются исследования в лабораторных условиях при помощи специальных установок.
Разработанный стенд предназначен, в первую очередь, для исследования АТП, но может также применяться для оценки снижения гидравлического сопротивления и изучения свойств применяемых присадок и других химических реагентов, таких как депрессорные добавки или ПАВ. Сконструированная установка воспроизводит приближенные к промышленным гидродинамические условия нефтетранспортировки.
Объекты исследования - нефть маловязкая легкая, антитурбулентная присадка.
Целью данной работы является исследование эффективности АТП при различных температурах нефти.
Для достижения основной цели работы были поставлены следующие задачи:
- анализ патентной и научно-технической документации по тематике исследования;
- разработка испытательной установки по оценке эффективности анти- турбулентных присадок.
- тестирование испытательной установки на исследуемой нефти;
- оценка влияния АТП на реологические свойства нефти при различных температурных режимах;
- проектирование установки для проведения более обширных исследовательских работ.
В результате проведенной работы были изучены физико-химические свойства исследуемой нефти, теоретические основы режима течения жидкости в трубопроводе, механизм действия АТП, состав и свойства АТП FLO MXA компании Baker Hughes. Также была разработана, сконструирована и протестирована испытательная установка, позволяющая оценивать эффективность АТП и проводить сравнительный анализ АТП разных производителей.
Спектр проводимых исследований на сконструированной установке дает возможность по результатам оценки эффективности действия различных АТП отбирать для проведения ОПИ на производство только наиболее эффективные для данной нефти реагенты. Без применения АТП установка также может быть использована в качестве гидродинамической модели для создания условий, близких к реальным эксплуатационным условиям работы трубопровода, благодаря чему можно проводить различные исследования в области реологии нефти и нефтепродуктов, моделирования различных условий нефтеперекачки, расчета и оптимизации технологических параметров. При сборке установки был проведен подбор и монтаж необходимого оборудования, описан режим работы установки, а также составлен план руководства по ее эксплуатации, что даст возможность оценивать влияние различных факторов на эффективность действия АТП. Также был спроектирован вариант лабораторного стенда, позволяющий проводить более точные и обширные исследования.
Использование данных испытательных установок предусматривает проведение именно сравнительного анализа, который позволит дать качественную оценку эффективности работы присадки в сравнении с ее аналогами, а также провести входной контроль партии уже используемых присадок.
Спектр проводимых исследований на сконструированной установке дает возможность по результатам оценки эффективности действия различных АТП отбирать для проведения ОПИ на производство только наиболее эффективные для данной нефти реагенты. Без применения АТП установка также может быть использована в качестве гидродинамической модели для создания условий, близких к реальным эксплуатационным условиям работы трубопровода, благодаря чему можно проводить различные исследования в области реологии нефти и нефтепродуктов, моделирования различных условий нефтеперекачки, расчета и оптимизации технологических параметров. При сборке установки был проведен подбор и монтаж необходимого оборудования, описан режим работы установки, а также составлен план руководства по ее эксплуатации, что даст возможность оценивать влияние различных факторов на эффективность действия АТП. Также был спроектирован вариант лабораторного стенда, позволяющий проводить более точные и обширные исследования.
Использование данных испытательных установок предусматривает проведение именно сравнительного анализа, который позволит дать качественную оценку эффективности работы присадки в сравнении с ее аналогами, а также провести входной контроль партии уже используемых присадок.
Подобные работы
- Проектирование нефтепродуктопровода
Бакалаврская работа, газовые сети и установки. Язык работы: Русский. Цена: 5900 р. Год сдачи: 2016 - Эффективность применения противотурбулентных присадок в магистральном нефтепроводе «Тайшет - Сковородино»
Бакалаврская работа, газовые сети и установки. Язык работы: Русский. Цена: 5600 р. Год сдачи: 2016 - Разработка испытательного стенда для тестирования антитурбулентных присадок
Бакалаврская работа, химия. Язык работы: Русский. Цена: 4900 р. Год сдачи: 2016 - Управление перекачкой товарной нефти по участку магистрального нефтепровода «Нефтеперекачивающая станция
Магистерская диссертация, транспортно-грузовые системы. Язык работы: Русский. Цена: 5900 р. Год сдачи: 2016