Введение 7
Глава 1. Литературный обзор 11
1.1 Certification of the connection technology of pipes and parts 11
1.2 Preparatory operations 13
1.3 Assembling flange connections 14
1.4 Assembly of socket and socket couplings 15
1.5 Assembling the yoke connections 18
1.6 Assembling the screw connections 19
1.7 Adhesive bonding 21
1.8 Installation of overlaps and "coils" 26
1.9 Quality control of pipe joints 29
1.10 Types of Fiberglass Pipes Produced in the World 31
Глава 2. Объекты методы исследования 33
2.1 Стеклопластиковые трубы на эпоксидном связующем 33
2.2 Способы производства стеклопластиковых труб 35
2.3 Анализ свойств стальной трубы 39
2.4 Анализ свойств трубы из полиэтилена высокой плотности 42
2.5 Анализ свойств стеклопластиковой трубы 47
2.6 Метод неразрушающего контроля 52
Глава 3. Исследование гидравлических характеристик стеклопластикового и стального трубопроводов, гидравлический удар.59
3.1 Гидравлический расчет стеклопластикового трубопровода 60
3.1.2 Гидравлический расчет стального трубопровода 66
3.2 Гидравлический удар в трубопроводах 74
3.2.1 Расчет гидравлического удара для стеклопластикового трубопровода.. .76
3.2.2 Расчет гидравлического удара для стального трубопровода 77
3.3.1 Температурное поле прогрева грунта вокруг трубопровода 80
3.3.2 Явление морозного пучения грунтов
3.3.3 Определение зоны оттаивания грунта трубопровода.
3.3.4 Расчет экономии электроэнергии при использовании стеклопластиковых
трубопроводов 85
3.3.5 Расчет затрат электроэнергии для нового стального
трубопровода 87
3.3.6 Расчет затрат электроэнергии для стального трубопровода, находящегося
в эксплуатации более года 87
1. Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и ресурсосбережение 92
4.1. Расчет времени на проведение мероприятия по строительству стеклопластикового трубопровода 92
4.2 Расчет стоимости строительства стеклопластикового трубопровода 93
4.3 Расчет количества необходимой специальной техники и оборудования.. ..94
4.4 Затраты на амортизационные отчисления 95
4.5 Затраты на материалы и оборудование 96
4.6 Расчет затрат на оплату труда 97
4.7 Затраты на страховые взносы 98
4.8 Затраты на проведение мероприятия 99
4.9 Экономическая эффективность проекта строительства стеклопластикового
трубопровода 99
4.10 Расчет стоимости строительства стального трубопровода 99
4.11. Расчет времени на проведение мероприятия по строительству стального трубопровода 100
4.12 Расчет количества необходимой специальной техники и оборудования. 100
4.13 Затраты на амортизационные отчисления 103
4.14 Затраты на материалы и оборудование 103
4.15 Расчет затрат на оплату труда 104
4.16 Затраты на страховые взносы 105
4.17 Затраты на проведение мероприятия 106
4.18 Экономическая эффективность проекта строительства стального
трубопровода 107
4.19 Сравнение экономического эффекта при строительствах
стеклопластикового и стального трубопровода 108
5. СОЦИАЛЬНАЯ ОТВЕТСТВЕННОСТЬ 111
5.1.1 Анализ вредных и опасных производственных факторов 112
5.1.2 Обоснование мероприятий по защите персонала предприятия от действия
опасных и вредных факторов 115
5.2 Экологическая безопасность 118
5.2.1 Анализ влияния на окружающую среду 118
5.2.2 Обоснование мероприятий по защите окружающей среды 121
5.3 Безопасность в чрезвычайных ситуациях 122
5.3.1 Анализ вероятных ЧС 122
5.3.2 Обоснование мероприятий по предотвращению ЧС и разработка порядка
действия в случае возникновения ЧС 124
5.4 Правовые и организационные вопросы обеспечения безопасности 124
5.4.1 Специальные правовые нормы трудового законодательства 125
Заключение 128
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
Объектом исследования является (ются) стеклопластиковые трубопроводы.
Цель работы - Изучение применения стеклопластиковых труб на промысловых трубопроводах при создании современных нефтепроводных систем в ООО «Газпром нефть- Муравленко».
В процессе исследования проводились гидравлические расчеты, расчет на прочность и устойчивость. Анализ и оценка различных технологий изготовления стеклопластиковых труб, сравнение различных методов неразрушающего контроля, а также было проведено экономическое обоснование эффективности проводимого мероприятия.
В результате исследования были изучены и проанализированы, различные способы создания стеклопластиковых труб, методы неразрушающего контроля, проанализированы проблемы, возникающие как при строительстве, так и при эксплуатации НТ, предложены пути повышения эксплуатационной способности промысловых нефтепроводов.
Основные конструктивные, технологические и технико-эксплуатационные характеристики: технологические и технико-эксплуатационные характеристики: технология и организация строительствам промысловых.
ВВЕДЕНИЕ
Трубопроводный транспорт является одним из самых экономичных и эффективных видом транспорта жидких и газообразных углеводородных сред. Он играет ключевую роль при транспортировке на большие расстояния и в отдаленные регионы.
Россия находится на второй позиции в мире по длине трубопроводов различного назначения, на первую позицию в данной области в мире занимает США.
На нефтепромыслах России функционирует многопрофильная система нефте-, газо-, продукто-, водопроводов с суммарной протяженностью более 270 тыс.км. и диаметром от 69 до 1420 мм. Возрастная структура данных трубопроводов малоперспективна, около 50% данных трубопроводов было построено 20-25 лет назад, причем четверть эксплуатируется более 30 лет. Период их обновления находится в критической ситуации, период нормативной эксплуатации металлических трубопроводов в отсутствии использования антикоррозионных средств защиты в зависимости от условий эксплуатации в наилучшем случае не превышает 10-20 лет. Для сравнения в промысловых условиях подобные трубопроводы зачастую эксплуатируются никак не более 1 - 2 года [1]. Установлено, то что в наше время 90% аварий на трубопроводах происходит в результате коррозионных разрушений металла труб. Ежегодно на нефтепромысловых трубопроводах Западной Сибири случается 25-30 тыс. отказов. Из-за данных отказов существенно уменьшается срок их службы (37% их не выдерживают четырехлетнего срока эксплуатации, а 15% двухлетнего).
Ежегодную замену только нефтепромысловых трубопроводных сетей расходуется 2-3 тыс. км стальных труб. Основная фактор отказов промысловых трубопроводов без внутреннего покрытия - внутренняя коррозия.
Разраб. Маркаускас Ф.Ю. Введение Лит. Лист Листов
Руковод. Саруев А.Г. 9 131
Консульт. НИ ТПУ гр. 2БМ5А
Зав. Каф. Бурков П.В.
По различным источникам доля порывов по этой причине составляет 70-85 % общего числа порывов.
В данное время отсутствуют нормативные документы, регулирующие срок эксплуатации промысловых трубопроводов. В РД 39132-94 (табл. 1.1), на который обычно ссылаются заказчики проектов, приведены лишь средние фактические сроки службы. В частности, для Западной Сибири при содержании сероводорода до давления 300 Па средние фактические сроки службы для высоконапорных водоводов составляют 7 лет, для нефтегазо-сборных трубопроводов - 10 лет.
Одной из главных проблем трубопроводных систем России является их склонность к коррозионным разрушениям из-за контакта материала труб с агрессивными средами (большое количество высокоминерализованной воды).
Коррозионные процессы приводят к уменьшению механической прочности труб, в следствии чего происходит отказ трубопроводов. В следствие отказов происходит загрязнение окружающей среды, падение добычи нефти, дополнительные материальные расходы на капитальный ремонт трубопроводов и на экологические мероприятия. Применяемые средства защиты (изоляционные материалы средства ЭХЗ, ингибиторы коррозии, и т.д.) часто оказываются непродуктивными. В данной ситуаций, остро встает вопрос поиска других путей усовершенствования нефтегазопроводных систем России, особенно остро при транспортировке агрессивных сред. Очевидным, многообещающем и актуальным направлением является введение труб из высокопрочных и коррозионностойких композиционно-волокнистых материалов (КВМ), в частности стеклопластика.
Возникновение и производство стеклопластиковых труб стало возможным в середине 1950-х годов, когда было освоено фабричное производство реактопластичных связующих (в первую очередь - эпоксидных смол) и стеклянных волокон. Уже тогда стали очевидными преимущества этих труб: малая масса и высокая коррозионная стойкость. Однако, в тот момент времени
Лист
Глава 1. Литературный обзор 10
Изм. Лист № докум. Подпись Дата
заполучить ту или иную долю рынка трубной продукции они ещё не могли по причине невысокой стоимости «классических» трубных материалов: сталь (включая нержавеющую) алюминий и медь. С середине 1960-х годов ситуация начала меняться. Стремительно выросли в цене алюминий и легированная сталь. Началась добыча нефти в труднодоступных районах суши и на морских шельфах потребовавшая применения легких и коррозионностойких труб. И одним из главных факторов было то что, технологии производства стеклопластиковых труб были модернизированы, а свойства продукта улучшены. В те годы компания Ameron (США) освоила технологию крупносерийного выпуска стеклопластиковых труб высокого давления (до 30 МПа) для нефтепромыслов. Трубы имели рыночный успех и в США возникло большое число изготовителей стеклопластиковой продукции. В 1970х годах на нефтепромыслах Ближнего Востока и Северной Америки стеклопластиковые трубы производства США приобрели обширное распространение.
В 80-х годах прошлого века интерес к стеклопластиковым трубам возник во всех индустриально развитых странах. Их производство и применение освоили в Азии, Европе. Стали проводится эксперименты по внедрению стеклопластиковых труб и в СССР.
В данный момент времени российский рынок не сильно хорошо знаком со стеклопластиковыми трубами. Хотя во всем мире потенциальный спрос на данную продукцию велик. До 2019 года объем потребления стеклопластиковых труб будет возрастать на 35% в год. Далее спрос будет расти более стремительными темпами. В качестве возможных производителей стеклопластиковых труб могут считаться все производители стекловолокна.
В данной магистерской работе проведены изучения полимерноармированного трубопровода, стеклопластикового и стального изготовленных по ГОСТ-ам в заводских условиях, в результате установлено, что более наилучшем на нынешнее время является стеклопластиковый трубопровод с трехслойным покрытием стенки,из-за своих свойств являются наиболее перспективными в сравнении с другими трубопроводами.
Для определения и повышения качества используются разные методы. Применять методы неразрушающего контроль при проверке качества, стеклопластиковых труб, что существенно повышает эффективность работы стеклопластиковых труб.
В итоге проведения финансового обоснования и расчета затрат по строительству участка промыслового нефтегазопровода из стеклопластиковой трубы протяженностью 1194 м было выявлено, что окупаемость проекта составит (7,47 лет) в сравнение с металлическим, который окупится только через (10,88 лет)
В рамках работы были рассчитаны и проанализированы периоды службы многих трубопроводов, на основании чего можно сделать заключение, что стальные трубопроводы используемые в прошлом, уже не в состоянии соперничать с новыми материалами для изготовления труб,а именно стеклопластиком, который является более эффективными и долговечными.
Исходя из того, что материалы для строительства промысловых
трубопроводов постоянно совершенствуются, стоимость эксплуатаций
трубопроводов снижается. Чтобы выбрать оптимальное материал трубы
необходимо руководствоваться условиями залегания трубопровода и степени
агрессивности окружающих грунтов. Поэтому с точки зрения оптимальности
и эффективности, стоит использовать именно стеклопластиковые
трубопроводы .
1. ГОСТ Р 55990-2014 Месторождения нефтяные и газонефтяные. Промысловые трубопроводы. Нормы проектирования.
2. ГОСТ Р 54560-2011 Трубы и детали трубопроводов армированных стекловолокном.
3. Айнбиндер А.Б. Расчет магистральных и промысловых трубопроводов на прочность и устойчивость. М.: Недра, 1991г. — 287 с.
4. Александров A.B., Потапов В.Д., Державин Б.П. Сопротивление материалов.-М.:Высшая школа, 1995.-560с.
5. Балашев O.A., Кошелев A.A., Кривошеин Б.Л. Влияние различных факторов на теплообмен подземных трубопроводов с окружающей средой // Нефть и газ.-№6, 1970.-С.81-87.
6. Беляев Н.М., Рядно A.A. Методы нестационарной теплопроводности. - М.'.Высшая школа, 1978.-328 с.
7. Беляев Н.М., Рядно A.A. Методы теории теплопроводностей (1-я часть).-М.: Высшая школа, 1982.-С.41-327.
8. Беляев Н.М., Рядно A.A. Методы теории теплопроводностей (2-я часть).-М.: Высшая школа, 1982.-С.42-304.
9. Бородавкин П.П. Подземные магистральные
трубопроводы. -М. : НедраД982. -384с.
10. Бородавкин П.П. Механика грунтов в трубопроводном строительстве. -М. :Недра, 1976.-270с.
11. Бородавкин П.П., Синюков A.M. Прочность магистральных трубопроводов.- М.:Недра, 1984.-245с.
12. Вентцель Е.С., Овчаров Л.А. Теория вероятностей и ее инженерные приложения.-М: Высшая школа, 2000.-480с.
13. Виноградов C.B. Расчет подземных трубопроводов на внешние нагрузки.-М. :Стройиздат, 1980.-152с.
16. Методические рекомендации по геохимической оценке источников
загрязнения окружающей среды. - М.: ИМГРЭ, 1982. - 66 с.
17. СНиП 23-05-95. Естественное и искусственное освещение.
18. СНиП 2.04.05-91. Отопление, вентиляция и кондиционирование.
19. ГОСТ 12.0.003-74. Опасные и вредные производственные факторы.
Классификация.
20ГОСТ 12.1.004-91. Пожарная безопасность. Общие требования.
15. ГОСТ 12.1.005-88 (с изм. №1 от 2000 г.). ССБТ. Общие санитарногигиенические требования к воздуху рабочей зоны (01. 01.89).
16. ГОСТ 12.1.019-79. Электробезопасность. Общие требования и номенклатура видов защиты.
17. ГОСТ 12.1.038-82. Электробезопасность. Предельно допустимые уровни напряжений прикосновения и токов.
18. Федеральный закон от 10 января 2002 г. №2 7-ФЗ «Об охране окружающей среды»;
19. Федеральный закон от 21 июля 1997 г. № 116-ФЗ. «О промышленной безопасности опасных производственных объектов».
20. Игнатко В.И., Кушнир С.Я., Казакова Н.В. Эксплуатационные проблемы промысловых нефтепроводов из стеклопластиковых труб.// Сборник научных трудов: «Проблемы транспорта в Западно-Сибирском регионе России» - Тюмень: ТюмГНГУ, 2001 г.-114-117с.
29. Промысловые трубопроводы и оборудование / Ф.М. Мустафанов. - М.: ОАО «Издательство «Недра», 2004. - 662 с.