Модернизация технологической схемы НПС с применением системы защиты от гидроудара

В нынешнее время магистральные нефтепроводы это наиболее
высоконадежный и дешевый вид транспортировки нефти. Для того чтобы
создать и поддерживать давление в нефтепроводе, которое необходимо для
транспорта нефти, сооружаются нефтеперекачивающие станции.
На режим работы НПС могут повлиять такие факторы как, например,
аварийные и ремонтные ситуации, нестационарные явления в нефтепроводе,
которые связаны с колебаниями физических параметров нефти и разными
технологическими операциями, годовые и сезонные колебания добычи нефти
из-за которых происходит изменение величины подачи нефти. Подобные
изменения могут привести к неблагоприятным ситуациям, может произойти
аварийная остановка НПС, что повлечет за собой очень большие
экономические потери. Чтобы избежать неприятностей, во-первых,
необходимо осуществлять постоянную, непрерывную, согласованную работу
станций на всех участках нефтепровода, во-вторых, защищать нефтепровод и
оборудование, установленное на нем.
При остановке насосного агрегата или НПС на приеме станциипроисходит резкое изменение скорости движения нефти, и вследствие
инерционности потока происходит рост давления, причем скорость
нарастания давления может достигать нескольких МПа в секунду. Волна
повышенного давления, образовавшаяся в нефтепроводе, может
поспособствовать каскадному отключению нефтеперекачивающих станций, а
также привезти к выходу из строя оборудования НПС или разгерметизации
трубопровода.
Волна повышенного давления может возникать присвершении различных технологических операциях, которые связаны сизменением режимов транспорта нефти.На режим работы НПС могут повлиять такиефакторы как, например,аварийные и ремонтные ситуации, нестационарные явления в нефтепроводе,которые связаны с колебаниями физических параметров нефти и разнымитехнологическими операциями, годовые и сезонные колебания добычи нефтииз-за которых происходит изменение величины подачи нефти. Подобныеизменения могут привести к неблагоприятным ситуациям, может произойтиаварийная остановка НПС, что повлечет за собой очень большиеэкономические потери. Чтобы избежать неприятностей, во-первых,необходимо осуществлять постоянную, непрерывную, согласованную работустанций на всех участках нефтепровода, во-вторых, защищать нефтепровод иоборудование, установленное на нем.
В выпускной работе разработан проект модернизации НПС 41, расположенной на магистральной трубопроводной нефтетранспортной системе «Восточная Сибирь – Тихий океан» путем внедрения системы сглаживания волн давления (ССВД).Кроме того, необходимо учитывать тот факт, что трубопроводная система «ВСТО» продолжает свое проектное увеличение мощностей, что усугубляет последствия возникновения волн давления и усиливает важность мероприятий по их предотвращению.

Содержание
Введение 4
1 Общая часть 6
1.1 Краткая характеристика существующего объекта 6
1.2 Природные условия района 8
1.3 Гидрогеологические условия, водоснабжение и водоотведение предприятия 9
2 Расчетная часть 11
2.1 Механический расчет 11
2.2 Гидравлический расчет 13
2.3 Расчетно-аналитическая часть ССВД 18
2.3.1 Скорость распространения гидравлической ударной волны в трубопроводе 18
2.3.2 Уравнения, описывающие работу ССВД 23
2.3.3 Исследование выбора параметров системы управления ССВД 25
3 Технологическая часть 29
3.1 Анализ схем работы и основного оборудования НПС 29
3.2 Основное технологическое оборудование НПС 29
3.3 ССВД как средство защиты МН от волн повышенного давления 34
3.4 Состав ССВД 36
3.5 Принцип действия ССВД39
3.6 Периодичность и типовой объем работ по техническому обслуживанию и ремонту системы 42
3.7 Испытания ССВД 46
4 Научно-исследовательская глава 47
4.1 Система сглаживания волн давления как средство защиты магистральных трубопроводов от гидравлического удара 47
4.2 Сравнение объемов отводимой из трубопровода жидкости при работе ССВД и газового колпака 50
5 Безопасность жизнедеятельности 53
5.1 Анализ опасных и вредных производственных факторов в соответствии с ГОСТ 12.0.003-74*(2008) и мероприятия по их предупреждению 53
5.2 Безопасность объекта и расчетная часть 57
5.3 Воздействие объекта на окружающую среду 63
6 Экономическая часть 65
6.1 Общие положения 65
6.2 Стоимость проектно-изыскательских работ 66
6.3 Эксплуатационные расходы 67
6.4 Затраты на оплату труда 67
6.5 Амортизационные отчисления 68
6.6 Затраты на электроэнергию 69
6.7 Текущий ремонт 70
6.8 Прочие затраты 70
6.9 Оценка экономической эффективности 71
6.10 Производительность труда 71
Заключение 73
Список литературы 74

В выпускной работе разработан проект модернизации НПС 41, расположенной на магистральной трубопроводной нефтетранспортной системе «Восточная Сибирь – Тихий океан» путем внедрения системы сглаживания волн давления (ССВД).Кроме того, необходимо учитывать тот факт, что трубопроводная система «ВСТО» продолжает свое проектное увеличение мощностей, что усугубляет последствия возникновения волн давления и усиливает важность мероприятий по их предотвращению.

Список литературы
1. СП 131.13330.2012. Свод правил. Строительная климатология. Актуализированная версия СНиП 23-01-99*– М.: Госстрой России, ГУП ЦПП, 2003. – 114 с.
2. ГОСТ 10704-91*(2012). Трубы стальные электросварные прямошовные. Сортамент.
3. ГОСТ 12.0.003-74*(01.08.2004), ССБТ Опасные и вредные производственные факторы. Классификация.
4. ГОСТ 12.1.003-83*(01.05.2008). Система стандартов безопасности труда. Шум. Общие требования безопасности.
5. ГОСТ 12.1.012-2004* (02.10.2010). Система стандартов безопасности труда. Вибрационная безопасность. Общие требования.
6. ГОСТ 31192.1-2004*(25.12.2009). Вибрация. Измерение локальной вибрации и оценка ее воздействия на человека. Часть 1. Общие требования.
7. ГОСТ 12.1.030-81*(01.01.1998). Система стандартов безопасности труда. Электробезопасность. Защитное заземление. Зануление.
8. ГОСТ 12.2.007.0-75* (01.03.2008). Система стандартов безопасности труда. Изделия электротехнические. Общие требования безопасности.
9. ГОСТ 12.1.046-85*(01.11.2006). Система стандартов безопасности труда. Строительство. Нормы освещения строительных площадок.
10. СП 52.13330.2011. Актуализированная редакция СНиП 23-05-95*. Естественное и искусственное освещение.
11. ГОСТ 12.1.005-88*(01.01.2008). Система стандартов безопасности труда. Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны.
12. ГОСТ 12.4.100-80* (01.09.2002). Комбинезоны мужские для защиты от нетоксичной пыли, механических воздействий и общих производственных загрязнений.
13. ГОСТ 28507-90* (01.03.2002). Обувь специальная кожаная для защиты от механических воздействий. Общие технические условия.
14. ГОСТ 12.3.003-86*(01.07.2003). Система стандартов безопасности труда. Работы электросварочные. Требования безопасности.
15. ГОСТ 12.4.011-89*(01.08.2004). Система стандартов безопасности труда. Средства защиты работающих. Общие требования и классификация.
16. ГОСТ 17.2.3.02-78*(01.07.2004). Охрана природы. Атмосфера. Правила установления допустимых выбросов вредных веществ промышленными предприятиями.
17. РД 08.00-60.30.00-КТН-016-1-05*(17.12.2007). Руководящий документ. Руководство по техническому обслуживанию и ремонту оборудования и сооружений нефтеперекачивающих станций/
18. МДС 81-35.2004(16.06.2014) – Методика определения стоимости строительной продукции на территории Российской Федерации.
19. «Правила устройства электроустановок» (ПУЭ) от 28.07.2002. Седьмое издание. Общая часть. Область применения. Определения.
20. Адоевский А.В. ССВД как средство защиты магистральных нефтепроводов от волн повышенного давления// Промышленная безопасность и экология, 2010, № 8.
21. Адоевский А.В. Теория для расчета нестационарных процессов в нефтепроводах, оборудованных ССВД// Известия вузов. Нефть игаз, 2010,№3.
22. Адоевский А.В., Арбузов Н.С., Левченко Е.Л., Лурье М.В. Расчеты переходных процессов для определения мероприятий по защите от гидроударных явлений нефтепроводов и морских терминалов// IV международная практическая конференция «Проблемы и перспективы развития нефтепроводного транспорта Республики Казахстан» г. Алматы. Сборник докладов.
23. Арузян А.С., Громов А.В., Матецкий И.И.. Расчеты магистральных нефтегазопроводов и нефтебаз. – М.: «Недра», 1972. – 152 с.
24. Бабин Л.А. Типовые расчеты при сооружении трубопроводов. – М.: «Недра», 1975. – 288 с.
25. Вайнштока С.М., Васильев Г.Г., Коробков Г.Е. Трубопроводный транспорт нефти, т.1. - М.: «Недра», 2002. – 407 с.
26. А. В. Сальников, Е. В. Нор – Проектирование систем пожаротушения нефтеперекачивающих станции (НПС): Учебное пособие – Ухта: УГТУ, 2009. – 131 с.
27. Дунаев, Шпаков В. А., Епифанова Н. П., Лындин В. Н. Экономика нефтяной и газовой промышленности. – М.: «Недра», 2006 – 160 с.
28. Лурье М.В., Адоевский А.В. Моделирование и предварительная настройка систем сглаживания волн давления// Известие вузов. Нефть и газ,2009, №6.
29. Паспортные характеристики центробежных насосов. Материалы ОАО «Гипротрубопровод». – М. 1995. - 49 с.
30. Справочник базовых цен на проектные работы для строительства. Объекты нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности.
31. Слесаренко В. В., Гульков А. Н. Оборудование нефтеперекачивающих и компрессорных станции: Учебное пособие. – Владивосток: Дальнаука, 2010. – 270с.
32. Гудилин Н. С., Кривенко Е. М., Маховиков Б. С., Пастоев И. Л. - Гидравлика и гидропривод: Учебное пособие для вузов. – Горная книга, 2007 – 520с.
33. РГУ нефти и газа им. И. М. Губкина – Гидравлический расчет простого трубопровода. – Режим доступа: http://ars.gubkin.ru/rasthet.htm
34. М.Н. Федосеев, М.В. Лурье, Н.С. Арбузов. Теория и расчет систем сглаживания волн давления // Территория «Нефтегаз». – 2015. - №6. – С.28-34.
35. Д. Чисхолм. Двухфазные течения в трубопроводах и теплообменниках. Пер. сангл. – М.: Недра, 1986. – 204 C.
36. Л.Д. Ландау, Е.М. Лифшиц. Гидродинамика. 3-е изд. – М.: Наука, 1986. – 736 с.
37. Рахматуллин Ш.И., Гумеров А.Г., Верушин А.Ю. О влиянии параметров клапана-гасителя на величину гидроудара в нефтепроводе // Проблемы сбора, подготовки и транспорта нефти и нефтепродуктов. – 2009. – Вып. 2(76). – С. 76–78.
38. Полянская Л.В. Исследование нестационарных процессов при изменении режима работы нефтепроводов с центробежными насосами. Дисс. канд. техн. наук. – М.: МИНХиГП имени И.М. Губкина, 1965. – 141 с.
39. Фокс Д.А. Гидравлический анализ неустановившегося течения в трубопроводах. – М.: Энергоиздат, 1981. – 296 с.
40. Рыжевский О.Н., Носов В.А. Устройство для гашения ударных волн давления, возникающих в нефтепроводах. «Транспорт и хранение нефти и нефтепродуктов», №10, М., ВНИИОЭНГ, 1973.
41. Семенякин B.C. Формирование ударной волны разрежения при порыве нефтегазопровода. «Нефтяное хозяйство», 1973, № 11.
42. Смирнов Д.Н., Зубов Л.Б. Гидравлический удар в напорных водоводах. М., Стройиздат, 1975. 125 с.
43. Трубопроводный транспорт нефти и газа: Учеб. для вузов/Т77 P.A. Алиев, В.Д. Белоусов, А.Г. Немудров и др. 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Недра, 1988.-368 е.: ил.
44. Верушин А.Ю., Рахматуллин Ш.И., Захаров Н.П. О расчете гидроудара при закрытии шарового затвора в промежутке времени, большем продолжительности фазы. — «Нефтяное хозяйство», 2010, №3.
45. Волков Д.М., Гинзбург И.П. О расчете гидравлического удара в трубах переменного сечения. Вестн. ЛГУ, серия математики, физики и химии, № 6, 1952.
46. Вязунов Е.В., Голосовкер Б.И., Голосовкер В.И. Исследование переходных процессов в трубопроводе. «Транспорт и хранение нефти и нефтепродуктов», 1970, №10. с.3-6 с ил.