Введение 15
Литературный обзор 18
1. Характеристика объекта исследования 19
1.1 Климатическая и географическая характеристика района работ 19
1.2 Характеристика и состав МН «Игольско-Таловое - Герасимовское» 20
2. Оценка технического состояния МН 22
2.1 Общие сведения по основным видам дефектов МН 22
2.2 Обзор методов определения дефектов МН 26
3. Расчет на прочность нефтепровода 33
3.1 Определение толщины стенки трубопровода 33
3.2 Проверка на прочность подземного трубопровода в продольном
направлении 35
3.3 Проверка на предотвращение недопустимых пластических деформаций 36
3.4 Проверка устойчивости трубопровода в продольном направлении 38
4. Разработка технического решения по замене дефектного участка МН 42
4.1 Литературный обзор и патентные решения 42
4.2 Моделирование дефектного участка МН в среде Ansys 46
4.3 Результаты исследования 49
5. Основные мероприятия при проведении капитального ремонта методом
вырезки дефектного участка МН 52
5.1 Земляные работы 52
5.2 Разработка и обустройство ремонтного котлована 54
5.3 Основные средства механизации при производстве работ 58
5.4 Врезка вантузов в нефтепровод 59
5.5 Остановка перекачки нефти по трубопроводу и отключение участка 62
5.6 Технологии освобождения эксплуатируемых нефтепроводов с приемом
нефти в резинотканевые резервуары, передвижные емкости 63
5.7 Вырезка катушки 65
5.8 Работы по герметизации нефтепровода 67
5.9 Подготовка к сварочно-монтажным работам 68
5.10 Размагничивание стыкуемых труб перед сваркой 69
5.11 Контроль качества сварных соединений 70
5.12 Изоляция врезанной катушки 72
5.13 Обратная засыпка котлована 73
6 Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и ресурсосбережение 75
6.1 Оценка коммерческого потенциала и перспективности проведения работ с
позиции ресурсоэффективности и ресурсосбережения 75
6.1.1 Технико-экономическое обоснование проведения работ 75
6.2 Планирование выполнения работ 75
6.2.1 Структура работ 75
6.2.2 Разработка графика выполнения работ 76
6.3 Бюджет проведения работ 76
6.3.1 Расчет материальных затрат 77
6.3.2 Расчет затрат на специальное оборудование для выполнения работ ... 77
6.3.3 Затраты на оплату труда исполнителей работ 79
6.3.4 Отчисления во внебюджетные фонды 79
6.3.5 Накладные расходы 79
6.3.6 Формирование бюджета затрат научно-исследовательского проекта . 79
6.4 Определение ресурсной (ресурсосберегающей), финансовой, бюджетной,
социальной и экономической эффективности проведения работ 80
7. Социальная ответственность 83
7. 1 Правовые и организационные вопросы обеспечения безопасности 83
7.1.1. Специальные правовые нормы трудового законодательства 83
7.1.2 Организационные мероприятия при компоновке рабочей зоны 84
7.2 Производственная безопасность 84
7.2.1 Анализ потенциальных опасных производственных факторов и
мероприятия по их устранению 85
7.2.2 Анализ потенциальных вредных производственных факторов и
мероприятия по их устранению 90
7.3 Экологическая безопасность 94
7.3.1 Оценка воздействия на гидросферу 94
7.3.2 Оценка воздействия на атмосферу 95
7.3.3 Оценка воздействия на почву 95
7.4 Безопасность в чрезвычайных ситуациях 96
Заключение 98
Список использованных источников 99
ПРИЛОЖЕНИЕ А 104
ПРИЛОЖЕНИЕ Б 106
ПРИЛОЖЕНИЕ В 107
Транспортировка нефти по МН вызывает необходимость в обеспечении надежной работы трубопроводных систем.
Отказы на магистральных трубопроводах наносят не только большой экономический ущерб из-за потерь продукта и нарушения непрерывного процесса производства в смежных отраслях, но могут сопровождаться загрязнением окружающей среды, возникновением пожаров и даже человеческими жертвами.
Общая протяженность линейной части магистральных трубопроводов составляет более 260 тыс. км, из которых:
- магистральных газопроводов — 182 тыс. км;
- магистральных нефтепроводов — 54 тыс. км;
- магистральных продуктопроводов — 24 тыс. км, в том числе:
- аммиакопроводов — 1,4 тыс. км;
- трубопроводы широких фракций углеводородов — 4 тыс. км.
В 2020 году на ОПО магистрального трубопроводного транспорта произошло 11 аварий (в 2019 году — 7) (таблица 1) [1]. Экономический ущерб от произошедших аварий в 2020 году составил 489 800 тыс. руб. (в 2019 г. — 282 282 тыс. руб.), из них экологический ущерб в 2020 году составил 207 710 тыс. руб. (в 2019 г. — 107 250 тыс. руб.).
Исходя из приведенных данных можно сделать вывод о том, что аварийность на трубопроводах за последний десяток лет не имеет твердой тенденции к уменьшению. Из рисунка 1 можем наблюдать, что показатель количества аварий варьируется из года в год, к примеру, по сравнению с 2019 годом, в 2020 году количество аварий в следствии неисправности и износа оборудования увеличилось. Именно поэтому разработка проектных решений и реализация проведения капитального ремонта участка трубопровода является актуальной проблемой.
Цель работы данной работы заключается в разработке проектного решения, позволяющее улучшить показатели надежности при ремонте МН.
Объектом исследования является участок МН “Игольско-Таловое Герасимовское”
Для достижения поставленной цели были поставлены следующие задачи:
1. Анализ литературных источников, нормативно-технической документации.
2. Анализ технического состояния объекта исследования.
3. Обоснование метода ремонта участка МН.
4. Разработка технических решений по проведению капитального ремонта.
В данной работе провели обзор дефектов линейной части МН, внутритрубную диагностику и дополнительный дефектоскопический контроль на МН на основании которого назначили метод ремонта - вырезка дефектного участка.
Проведен расчет МН на прочность. На основании расчета сделан вывод о том, что толщина стенки 10 мм будет обеспечивать прочность нефтепровода, что подтверждает прочность и устойчивость рассматриваемого объекта.
Предложена расчетная схема по определению усилий для установки осей участка упруго-изогнутого трубопровода в единую продольную линию. Для решения задачи разработана конечно-элементная модель, учитывающая условия закрепления трубопровода в грунте. Получены зависимости смещения контрольных точек от значения корректирующих положение усилий. Оценено напряженно-деформированное состояние до и после выведения трубопровода в единую продольную линию.
Разработаны мероприятия по выборочному ремонту методом замены дефектной «катушки» на участок с дефектом потеря металла. Подобрано необходимое оборудование, рассчитаны размеры ремонтного котлована и рассмотрен общий порядок работ.
В разделе финансового менеджмента рассчитаны основные затраты, требуемые для проведения капитального ремонта и работ по научному исследованию, связанные с разработкой технического решения по проведению ремонта.
В разделе социальной ответственности выявили основные потенциально опасные и вредные производственные факторы; привели мероприятия и средства, необходимые для предотвращения и устранения воздействия данных факторов.
