Введение
1 Технико-экономическое обоснование 8
2 Несанкционированная врезка 10
2.1 Конструкция несанкционированной врезки 11
3 Существующие методы контроля 12
3.1 Методы постоянного контроля 13
3.2 Методы периодического контроля 15
4 Метод беспилотной геолокации 21
5 Подробное изучение волнового метода контроля 23
6 Описание разрабатываемого лабораторного стенда 25
6.1 Техническое предложение 30
6.2 Характеристики основного оборудования и материалов 30
6.2.1 Насос 30
6.2.2 Трубопровод 32
6.2.3 Сосуд под давлением 32
6.2.4 Трубопроводная арматура 32
6.2.5 Контрольно-измерительные приборы 33
6.2.6 Бак для слива 33
6.3 Гидравлическая схема 33
6.4 Сварочно-монтажные работы 34
6.5 Определение минимальной толщины стенки сосуда 34
6.6 Определение максимального избыточного давления в сосуде 36
6.7 Определение минимальной толщины стенки выпуклого днища 37
6.8 Определение максимальное избыточное давление выпуклого днища 39
6.9 Испытание стенда 39
7 Экономическая часть 40
7.1 Расчет затрат на приобретение оборудования для разработки и
монтажа 40
7.1.1 Расчет затрат на приобретение оборудования для разработки 40
7.1.2 Расчет затрат на монтаж оборудования 42
7.2 Расчет текущих затрат на проведение эксперимента 43
7.2.1 Определение численности лаборантов 43
7.2.2 Расчет фонда оплаты труда лаборанта 44
7.2.3 Расчёт страховых взносов 46
7.2.4 Расчёт накладных расходов 47
7.2.5 Расчет затрат на текущий ремонт 47
7.2.6 Определение затраченного времени на разработку
аппаратно - программного комплекса 47
7.2.7 Определим затраты на электроэнергию при работе стенда 48
8 Безопасность жизнедеятельности 49
8.1 Недостатки аналогов по обеспечению безопасности труда 50
8.2 Проектные решения по обеспечению безопасности труда
на проектируемом оборудовании 52
8.3 Санитарные требования к помещению и размещению
используемого оборудования 53
8.4 Обеспечение безопасности технологического процесса 55
8.5 Шум 58
8.6 Обеспечение взрывопожарной и пожарной безопасности 58
8.7 Обеспечение безопасности в аварийных и чрезвычайных ситуациях 60
Заключение 62
Список сокращений 63
Список использованных источников 64
На сегодняшний день с увеличением добычи нефти и газа развивается и трубопроводный транспорт, перекачивающий товарную нефть и нефтепродукты, а также природный газ. Трубопроводный транспорт является самым экономически выгодным транспортом для перекачки углеводородов. Но трубопроводный транспорт всегда сопровождается большими потерями продукта, например, потерями при транспортировке или потерями при испарении. Это, конечно, неизбежные потери, величина которых в настоящее время рассчитывается и учитывается. Однако существуют потери перекачиваемого продукта, которые нельзя рассчитать. Это потери, возникающие при аварийных ситуациях с выходом продукта в окружающую среду и при несанкционированных врезках при хищении перекачиваемых продуктов.
Несанкционированные врезки приносят огромные убытки компаниям, они связанные как с потерей продукта, так и с экологическими последствиями при некачественном их сооружении. Экономический ущерб от несанкционированных врезок исчисляется ценой за сотни тонн в сутки потерянного продукта. По причине огромной протяженности линейной части магистральных нефтепроводов, достигающей в длину нескольких тысяч километров, на трубопроводах может одновременно существовать десятки, а то и сотни несанкционированных врезок. Потому большинство нефтедобывающих компаний нуждаются не только в совершенном оборудовании, по обнаружению врезок, но и в грамотных специалистах, которые будут выполнять эту работу. При решении этой проблемы нам нужны как теоретические знания, так и практические. Для наглядной демонстрации принципов работы несанкционированных систем необходимо разработать лабораторный стенд, который создаст приближенные условия работы несанкционированной врезки.
Целью данной работы является модернизация методов по обнаружению несанкционированных врезок в магистральном нефтепроводе.
Для достижения поставленных целей необходимо выполнить следующие задачи:
- провести анализ экономического и экологического ущерба несанкционированных врезок
- определить технологию и конструкцию с помощью, которой происходит осуществления несанкционированной врезки;
- провести анализ существующих методов обнаружения незаконных врезок в магистральный трубопровод;
- предложить оптимальные методы обнаружения врезок;
- подобрать материал и оборудование для лабораторного стенда и произвести расчет;
- рассчитать экономические затраты;
- провести закупку и монтаж оборудования;
- обеспечить безопасность лабораторного стенда при работе.
В ходе выполнения бакалаврской работы был предложен метод обнаружения несанкционированных врезок в магистральном трубопроводе, и обоснован данный выбор.
Разработан лабораторный стенд, подобрано оборудование, произведены необходимые расчеты по определению минимальной толщины стенки сосуда работающего под давлением, так же было рассчитано максимальное допустимое давление в системе. Рассмотрены вопросы безопасности и охраны труда. Определены экономические затраты на разработку лабораторного стенда.
1. Публичное акционерное общество «Транснефть» [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://www.transneft.ru. (Дата обращения: 18.02.2017).
2. Гольянов, А. А. Анализ методов обнаружения утечек на нефтепроводах / А. А. Гольянов. - Транспорт и хранение нефтепродуктов, 2002. № 10. - С. 5 - 14.
3. Кутуков, С.Е. Проблема повышения чувствительности, надёжности и быстродействия систем обнаружения утечек в трубопроводах / С.Е. Кутуков. - Нефтегазовое дело, 2004. № 2. - С. 29 - 45.
4. Лурье, М.В. Макаров П.С. Гидравлическая локация утечек нефтепродуктов на участке трубопровода / М.В Лурье. - Транспорт и хранение нефтепродуктов, 1998. № 12. - С. 65-69.
5. Мамонова, Т.Е. Модифицированный метод гидравлической локации для определения утечек в нефтепроводах: Диссертация на соиск. уч. степ. канд. техн. наук: Национальный Исследовательский Томский Политехнический Университет, 2012. - 148 с. 8.
6. Зверев Ф.С. Совершенствование технологий обнаружения утечек нефти из трубопроводов: Диссертация на соиск. уч. степ. канд. техн. наук. - М.: РГУ нефти и газа имени И.М. Губкина, 2010. - 173 с.
7. Первухин, П.А. Методы и приборы обнаружения утечек нефтепродуктов [Электронный ресурс] / П.А. Первухин. - Интернетжурнал «Технологии техносферной безопасности», 2009. № 6. - Режим доступа: http://ipb.mos.ru/ttb. (дата обращения: 19.01.2017).
8. Эксплуатация магистральных нефтепроводов: Учебное пособие. 2 - ое изд. / Под общей редакцией Ю.Д. Земенкова. - Тюмень: ТюмГНГУ, 2001. 623 с.
9. Основы метода вихревых токов. [Электронный ресурс]. - Приборы неразрушающего контроля и систем диагностики. - Режим доступа: http://www.defectoscope.ru/?page=literature &lit=tok (дата обращения: 19.01.2017).
10. Мишкин, Г.Б. Классификация систем обнаружения утечек на магистральных трубопроводах нефти, газа и нефтепродуктов / Г.Б. Мишкин. - Молодой учёный, 2010. - № 11(22). Том I. С. 56 - 58.
11. Георадар «ОКО-2» [Электронный ресурс]. - Режим доступа:
http://www.geotech.ru/market/katalog_oborudovaniya/georadar_oko. (Дата
обращения: 18.02.2017).
12. Арзуманов, Э. С. Кавитация в местных гидравлических сопротивлениях / Арзуманов Э. С.. - М.: Энергия, 1978. - 304 с.
13. Технология ремонта трубопроводов с применением чопов, патрубков и тройников: РД 91.200.00-КТН-119-07: утв. приказом ОАО «АК Транснефть» от «11» мая 2007 г.: с «18» мая 2007 г.
14. Стоимость электроэнергии в г. Красноярск [Электронный ресурс].
Режим доступа: http://www.energoconsultant.ru/sprav/energo-
snabzheni/tarifi_na_elektroenergiyu_v_2017/tarifi_na_elektroenergiyu_v_Krasnoyar skom_kr_2017 / (Дата обращения: 18.02.2017).
15. Ультразвуковой метод контроля [Электронный ресурс]. - Режим
доступа: http://impuls-ndt.ru/article_info.php?articles_id=87 (Дата обращения:
18.02.2017).
16. Пат. 2176082 Российская Федерация, МПК G 01 N 27/83.
Внутритрубный магнитный дефектоскоп [Текст] / Гаврюшин А.Ф., Цацуев М.С., Ферчев Г.П. ; заявители и патентообладатель ЗАО «Нефтегазкомплектсервис». № 2000132532/28 заявл. 26. 12.00 ; опубл.
20.11.01.
17. Пат. 2119680 Российская Федерация, МПК G 01 V 3/11. Способ геоэлектромагнитной разведки и устройство для его реализации [Текст] / Кравченко Юрий Павлович ; заявитель и патентообладатель Кравченко Юрий Павлович - № 94014548/25; заявл. 19.04.94 ; опубл. 27.09.98.
18. Пат. 2311319 Российская Федерация, МПК B 64 C 39/02. Беспилотный летательный аппарат для видеонаблюдения и способ его управления и передачи данных [Текст] / Юнайтид Текнолоджиз Копэрейшн; заявитель и патентообладатель Юнайтид Текнолоджиз Копэрейшн - № 96123282/28; заявл. 27.04.95 ; опубл. 20.07.99.
19. Гольянов, А.А. Обеспечение безопасности и экологической защиты магистральных нефтепроводов / А.А. Гольянов. - нис, цниитэнефтехим. Сер. «Транспорт и хранение нефтепродуктов». Уфа.: Изд - во УГНТУ, 2002. - Вып. 10-11. - С. 15 - 18.
20. Магазин сантехники Вираж г. Красноярск [Электронный ресурс] : Каталог товаров. Режим доступа : http://www.virage24.ru/shop/ (дата обращения: 19.01.2017).
21. Сосуды и аппараты нормы и методы расчета на прочность
[Электронный ресурс]. Режим доступа : http://www.him-
apparat.ru/upload/gost/14249-89.pdf (Дата обращения: 18.02.2017).