sbornik_FTT_2015_1__1

240

же увеличиваться, но в меньшей степени. Это объясняется существованием предельных значений напряжений, при которых металл трубопровода работает в упругопластической стадии.

Интерполяция полученных данных показывает, что на участках трубопровода с наибольшей «чувствительностью» увеличение рабочего давления на 1 МПа в среднем приводит к увеличению смещения трубопровода на 1,6%. Среднее же значение по участкам трубопровода в пределах рабочих значений давления показывало увеличение смещения трубопровода на 1,2% с каждым увеличением рабочего давления перекачки нефти на 1 МПа.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 1. Мазур И.И., Иванцов О.М., Безопасность трубопроводных систем. - М.: ИЦ Елима, 2004. - 1104 с.

2.Камерштейн А.Г., Рождественский В.В., Ручимский М.Н. Расчет трубопроводов на прочность. Справочная книга. - М.: Недра, 1969. - 440 с.

3.Витченко А.С. Контроль деформированного состояния надземных трубопроводов в криолитозоне. Дис. канд. тех. наук. - Надым., 2008.

УДК 622.692

ЭТАПЫ СОЗДАНИЯ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ НАДЕЖНОСТЬЮ И ЭФФЕКТИВНОСТЬЮ ПОДВОДНЫХ ПЕРЕХОДОВ МАГИСТРАЛЬНЫХ НЕФТЕПРОВОДОВ

А.И. Сайфутдинов, С.А. Будников, УГНТУ, г. Уфа

Отказы в работе подводных переходов приводят к снижению эффективности функционирования нефтепроводов и значительным затратам, связанным с ликвидацией техногенных воздействий на окружающую природную среду, поэтому к проектированию, строительству и эксплуатации подводных переходов магистральных нефтепроводов (ППМН) предъявляются повышенные требования.

Для обеспечения безопасной эксплуатации подводного перехода необходимо периодически оценивать его техническое состояние. Техническое состояние ПП определяется с помощью информации, полученной при проведе-

241

нии диагностических работ, с учетом анализа всей ретроспективной информации, накопленной к моменту проведения очередного обследования. Обработка всей доступной (и качественной) информации позволит сделать обоснованные выводы не только по техническому состоянию ППМН на данный момент, но и сформировать прогноз технического состояния с учетом опыта эксплуатации подобных объектов (подобных не только в смысле технического решения, но и в смысле условий эксплуатации и качества исполнения предшествующих обследованию регламентных работ).

Современный уровень развития информационных технологий позволяет аккумулировать в одном программном комплексе (базе знаний) всю информацию о жизненном цикле всех и каждого в отдельности ППМН, все доступные знания и научно обоснованные методы принятия технических решений. Кроме того, по мере развития такой базы знаний (БЗ) можно будет оценивать качество не только исходной информации, но и моделей, на основании которых принимаются те или иные научные и технические решения, касающиеся ППМН.

Таким образом, база данных является информационной основой для управления надежностью и эффективностью ППМН, т.е. осуществлять техническое обслуживание и ремонт подводных переходов, обеспечивающих максимально доступную надежность ПП с минимальными затратами.

Для создания системы управления надежностью и эффективностью ППМН необходимо решить следующие основные задачи:

а) определить основные этапы жизненного цикла ППМН; б) выделить параметры, оказывающие влияние на надежность и эффек-

тивность ППМН на каждом этапе его жизненного цикла.

в) сформировать модели влияния обозначенных параметров на показатели надежности и эффективности ППМН;

г) создать модели прогнозирования технического состояния ППМН. Для

этого:

1) разработать модели управления качеством исходной информации;

242

2) разработать модели оценки достоверности прогнозов технического состояния ППМН;

д) разработать модели принятия решений, основанные на прогнозе технического состояния. Для этого:

1)создать модели оценки эффективности принимаемых решений;

2)разработать регламенты, обеспечивающие требуемое качество исходной информации и принимаемых решений;

е) создать программное обеспечение БЗ; ж) подготовить программы обучения инженерно-технического персона-

ла, обслуживающего систему управления надежностью и эффективностью ППМН.

УДК 622.692

МОЛЕКУЛЯРНАЯ ТЕРМОДИНАМИЧЕСКАЯ МЕТОДИКА ОПРЕДЕЛЕНИЯ СУЩЕСТВОВАНИЯ ГИДРАТОВ В ГАЗОПРОВОДЕ

Чжан Чао, УГНТУ, г. Уфа

Для описания термодинамических свойств гидратов в настоящее время широко используется теория Ван-дер-Ваальса (внук)— Платтеу. На основании теории Ван-дер-Ваальса-Платтеу и теории равновесии фаз была установлена молекулярная термодинамическая методика, определяющая условия гидратообразования с большой точностью.

В структуре газогидратов молекулы воды образуют ажурный каркас (то есть решётку «хозяина»), в котором имеются полости. Ранее были определены три типа кубических структур кристаллов газовых гидратов: КС- I, КСII, КС- H.

Предполагаем, что процесс гидратообразования делится на следующие три состояния:

жидкая или твердая вода (а) ^ пустая кристаллическая решетка (в) ^ занятая кристаллическая решетка (H).

		243
	В состоянии равновесия фаз химические потенциалы воды в состоянии
H и в состоянии а должны быть равными
ма	= мн .		(1)
	Разность химических потенциалов между состояниями H и в определя-
ется по следующей формуле
И н	- ^	= RT^v, ln(1 -XГш ) ,	(2)
		K
где	jH	, ja , j - химический потенциал воды, соответственно, в состоянии H,

всостоянии а, в состоянии в;

i- вид полостей;

	K - K-ый компонент газа;
	YKi -	вероятность того, что полость вида i занята молекулой K-ого гидра-
тообразующего			компонента.	YKi	можно определить по теории адсорбции
Ленгмюра.
	Разность химических потенциалов между состояниями в и а определяет-
ся по следующей формуле				+ Jp AV - in ,
№	= A	^ Ан0 +AC,2(T- ^				(3)
RT	RT0	Jt0	RT2	J°	RT
где		Ajo - разность химических потенциалов воды между состояниями
	а и в при нормальных условиях(Т=273,15К и Р=0,103МПа);
	AH0, AV, ACp - соответственно, разность молярной энтальпии, удельно-
	го объема, удельной теплоемкости воды между состояниями а и в;
	aw - активность воды, примерно равна 1;
	Т -	температура;

R - универсальная газовая постоянная, 8,314дж/( моль •К). На основании формул (2) и (3) получим

!ин -ца =RTXVi	ln(1 - X YKl) + (AH0 - ACpT)(1	- T )	- TACp l n ( T ) + pAV.	(4)
i	K	T 0	T 0

С помощью формулы (4) можно прогнозировать существование гидратов: при jjн -j a <0 гидраты будут образовываться; при j н-j a >0 гидраты не будут образовываться; при jH-ja =0 состояние в равновесии.

245

УДК 154.062.4

ОБЩИЙ ПОДХОД К ОПРЕДЕЛЕНИЮ ГЕОДИНАМИЧЕСКИХ ЗОН, ПЕРЕСЕКАЮЩИХ МАГИСТРАЛЬНЫЕ ГАЗОПРОВОДЫ

Д.Г. Мазитов, ООО «Газпром трансгаз Уфа», г. Уфа

Вработе [1] показана важность выявления потенциально опасных участков (ПОУ) в геодинамической зонах (ГДЗ), находящихся на пересечениях с магистральными газопроводами (МГ) ООО «Газпром трансгаз Уфа». Раскроем общий подход к определению геодинамических зон, пересекающих коридор МГ на участке Алмазная-Поляна. Коридор МГ построен в начале 80ых годов прошлого века и более 30 лет капитально не ремонтировался.

По результатам полевой геолого-геологоморфологической рекогносцировки коридора МГ выделяются три типа рельефа: грядово-угловатистый (1843-1812 км), холмистый (1812-1783 км), равнинный (1783-1772 км). Самым напряженным ПОУ является участок 1843-1812 км, где преобладают крутые (до 30°) склоны с превышением высот до 75 м. Этот участок пересекают лога, которые часто имеют субширотное направление. Дно логов чаще сухое, реже заболоченное, иногда по дну течет ручей. Поперечные формы логов асимметричные, с крутыми южными и более пологими северными склонами.

Врезультате изучения опубликованной и архивной литературы, полевых рекогносцировочных работ, анализа космо- и аэрофотоснимков разного масштаба на район исследований, были выбраны участки разломов, тектонически активных или ГДЗ, на которых планируется проведение комплексных исследований.

Врезультате проведенных работ установлено, что выделенные при дешифрировании космических снимков разрывные нарушения, на местности выполнены логами и долинами ручьев и малых речек. Плоскости смещения преимущественно вертикальные. Преобладают современные горизонтальные сдвиги с незначительной скоростью перемещения, вычислить которые можно при обработке космоснимков высокой степени разрешения, разных лет съемки.

246

Обобщение данных дистанционного зондирования, сейсморазведочных работ и полевых геологических наблюдений приводит к выводу о блоковом вздымании территории, по которой проходит коридор газопроводов и раздробленности рельефообразующих пород.

Проведенный комплекс работ позволяет заключить, что территория, которую пересекает коридор газопроводов, в современный период сейсмически активна. Всего было выбрано 5 ГДЗ, пересекающих МГ Уренгой-Петровск. На рисунке приводится микросейсмическая карта, с нанесенными зонами ГДЗ.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 1. Мазитов Д.Г. О геодинамических зонах, пересекающих маги-

стральные газопроводы. Проблемы и методы обеспечения надежности и безопасности систем транспорта нефти, нефтепродуктов и газа: матер. научн.- практ. конф. 22 мая 2013 г. - Уфа, 2013. - С. 259.

УДК 154.063

РЕЗУЛЬТАТЫ КОМПЛЕКСНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ ГЕОДИНАМИЧЕСКИХ ЗОН, ПЕРЕСЕКАЮЩИХ

МАГИСТРАЛЬНЫЕ ГАЗОПРОВОДЫ

Д.Г. Мазитов 1, С.К. Рафиков 2, 1- ООО «Газпром трансгаз Уфа, 2 - УГНТУ, г. Уфа

В работе [1] показаны методические подходы к определению геодинамических зон (ГДЗ), пересекающих магистральные газопроводы «Газпром трансгаз Уфа». Поэтому представляют интерес полученные результаты комплексных исследований ГДЗ.

Для примера, на рисунке приводится схема ГДЗ перехода МГ УренгойПетровск через ручей Байки, участок № 21а.

249

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК Аскаров Р.М., Мазитов Д.Г., Рафиков С.К. Прогноз напряженно-

деформированного состояния участков газопроводов, пересекающих геодинамические зоны // НТЖ «Проблемы сбора, подготовки и транспорта нефти и нефтепродуктов» /ИПТЭР. - 2015 - С. 121-126.

УДК УДК 665.612.2 : 622.691

ПРИМЕНЕНИЕ ДВУХТОПЛИВНОГО ДВИГАТЕЛЯ ПРИ ПЕРЕВОЗКЕ СЖИЖЕННОГО ГАЗА

И.И. Хасанов, УГНТУ, г. Уфа

Транспортный сектор является одним из основных потребителей нефтяного топлива, а также одним из главных источников углекислого газа (СО2). По данным Еврокомиссии, европейский транспортный сектор на 94% зависит от нефти, 84% из которой импортируется, следствием чего являются ежедневные затраты в €1 млрд., а также постоянное негативное воздействие на окружающую среду. Кроме того, мировые запасы нефти уменьшаются, цены растут, а количество автомобилей в мире стремительно увеличивается.

С 2015 года на Балтике начнут действовать установленные Международной морской организацией требования к экологичности морских судов, жестко регламентирующие выбросы в атмосферу соединений серы и углерода. В акватории Балтийского и Северного морей содержание серы в топливе не должно превышать 0,1%, а сейчас это ограничение составляет 1%. С 2020 года для всех портов Евросоюза начнет действовать ограничение с планкой 0,5% (сейчас — 1,5%). Предполагается, что с 2025 года лимит 0,5% установят для всего мира.

Выходов из этой ситуации у судовладельцев всего три: оснащать свои суда системой очистки выхлопных газов (скруббер), переводить на более дорогое жидкое топливо с меньшим содержанием серы (Marine Gas Oil) или ориентировать флот на использование в качестве топлива СПГ.

Природный газ успешно применяется в качестве основного топлива на судах-газовозах.