Определение наличия и уровня нефти в полости трубопровода перед проведением плановых работ Бобкова А.А. Зубанков В.С. Митенков А.С. Спичёв Л.Ф. Команда «МЗБС» Алёна Бобкова Александр Митенков Вадим Зубанков Леонид Спичёв 2 Актуальность Из-за необходимости проведения плановых работ в течение 72 часов требуется ускорение процесса определения наличия и уровня оставшейся после откачки нефти в трубопроводе. Сокращение времени на проведение плановых работ обеспечивает снижение экономических издержек. Верное определение наличия и уровня нефти позволяет обеспечить ЭКОЛОГИЧНОСТЬ (отсутствие разливов, возгораний оставшейся нефти) при вырезке нефтепровода. Точное определение наличия и уровня нефти допускает БЕЗОПАСНОЕ использование энергии взрыва для вырезки нефтепровода. 3 Актуальность Авария на ВСТО в Ленском районе: Причина - разрушение напорного трубопровода при проведении плановых работ по вырезке дефекта; Потери - 450 кубометров нефти Убытки - 3,5 млн рублей 4 Проблема Скопление остаточной нефти в трубопроводе после откачки 5 Существующие решения Метод Достоинства Недостатки Способ определения планово-высотного положения подземного МТ Обновление планововысотного положения МТ Невысокая точность определения координат (погрешность 1,5 – 2м) Метод искусственно создаваемых вибраций (анализ на основе отражённого звука) Простота использования Постоянные вибрации; Невысокая точность Метод непосредственной оценки Наглядность, простота использования Потенциальная опасность для сотрудников и окружающей среды 6 Предлагаемое решение 1) Тепловизор – бесконтактный, простой в использовании, безопасный, экологичный прибор исследования; 2) Тепловизор позволит определять температуру трубопровода, а также наличие и уровень нефти с высокой точностью и в реальном времени (быстро); 3) Тепловизор не требует больших капиталовложений. 7 SMART S Определить наличие/отсутствие нефти в трубопроводе M с точностью 95% A позволит тепловизор, который решит R актуальную проблему T в реальном времени (мгновенный результат). 8 SWOT - АНАЛИЗ Оперативность, мобильность, бесконтактность, снижение погрешности (дополняющий метод), простота использования, безопасность, экологичность, снижение человеческого фактора Ограниченный радиус (дальность) действия (в зоне видимости), зависимость от условий окружающей среды SWOT Внедрение новых технологий, автоматизация определения уровня нефти, рост технологического уровня оснащения специалистов, заинтересованность потребителя. Отложения увеличивают погрешность измерения (снижают эффективность метода), неисправная работа при определённых погодных условиях 9 Анализ предлагаемого решения Опыт внедрения в других отраслях: Тепловизоры используются для поиска утечек в системах теплоснабжения и гвс. Некоторые нефтегазовые компании (Томскнефть и Газпромнефть) используют тепловизоры для контроля за состоянием нефтепроводов. Предполагаемая цена: 200 тыс.руб. Экономический эффект: Тепловизор даст возможность постоянно отслеживать состояние участка нефтепровода, что позволит незамедлительно отреагировать на возможные неисправности/утечки. Экономический эффект от проведения мероприятий по тепловизионному контролю в результате уменьшения числа аварий на объектах энергетических комплексов предположительно может составить несколько десятков миллионов рублей в год. 10 10 Вывод Предлагаемый высокоточный тепловизор отчетливо определяет уровень и наличие нефти в трубопроводе только при помощи визуального сканирования (бесконтактным методом). Тепловизор - это устройство, требующее относительно малых затрат, которое значительно упрощает поиски остаточной нефти в трубопроводе. Кроме того тепловизор обладает вариативностью вследствие широкого выбора на рынке (по мобильности, размеру сенсора и калибровке). Мы уверены, что предлагаемая технология способна заинтересовать даже такую развитую и современную компанию как ПАО «Транснефть». Ссылка на ролик: https://drive.google.com/drive/folders/19BaPe9INQzOFgph8qefCbCOctrvthVAp?ths=true 11 11 Список литературы 1. 2. 3. 4. 5. Информационно – аналитический портал «SakhaNews» [электронный ресурс]. – Режим доступа: http://www.1sn.ru/37519.html Руководящий документ – РД-75.180.00-КТН-399-09 – Технология освобождения нефтепроводов от нефти и заполнения после окончания ремонтных работ (ОАО «АК «Транснефть» 2009) energybase.ru – Газопроводы и нефтепроводы России [электронный ресурс]. – Режим доступа: https://energybase.ru/pipeline Качанов О. М., Новые возможности контроля уровня жидкости и мониторинга технологических процессов с применением неинвазивного ультразвукового метода TechnoLamb / В.Г. Токарев, А.И.Куреньков, Д.В.Рыбко Дидковская, А. С., Теоретическое обобщение методов расчета гидродинамических процессов в трубопроводах для перекачки жидких углеводородов 12 Список литературы 6. Руководящий документ – РД-75.180.00-КТН-362-07 – Методика расчета объемов и времени освобождения от нефти участков магистральных нефтепроводов для проведения плановых работ; 7. И. Р. Шамсутдинов, Расчёт объёмов и времени освобождения участков магистральных нефтепроводов самотеком в резервуарный парк; 8. А.В. Изофатенко. Проведение буровзрывных работ при прокладке трубопроводов; 9. Руководящий документ – РД 153-39.4-130-2002 – Регламент по вырезке и врезке «катушек» соединительных деталей, заглушек, запорной и регулирующей арматуры и подключению участков магистральных нефтепроводов; 10. poznayka.org – Типовые технологические схемы откачки при освобождении участка нефтепровода от нефти [электронный ресурс]. – Режим доступа: https://poznayka.org/s108183t1.html 13 Список литературы 11. А. А. Антонов, Тепловой контроль в трубопроводном транспорте; 12. teplovisor.su – Нефтедобывающая и нефтеперерабатывающая промышленность [электронный ресурс]. – Режим доступа: http://teplovisor.su/sfery-primeneniya/neftedobyvayushchaya-ineftepererabatyvayushchaya-promyshlennost; 13. uk-cert.ru – Применение и использование тепловизора [электронный ресурс]. – Режим доступа: https://uk-cert.ru/news/primenenie_i_ispolzovanie_teplovizora/; 14. С. С. Прошкин, К вопросу о точности измерения температуры с помощью тепловизора; 15. pergam.ru – Тепловизоры FLIR X6000/8000sc-series [электронный ресурс]. – Режим доступа: https://www.pergam.ru/catalog/thermal_imagers/scientific_cooled/Teplovizor_SC8000series.htm#specif ication; 14 Ответы на вопросы «Убытки - 3,5 млн рублей» откуда цифра? – Дополнительный источник: http://www.wood.ru/ru/lonewsid30765.html – здесь указано о материальных затратах, которые необходимо было выплатить компании за разлив нефти при аварии во время ппр на ВСТО в Ленском районе. Что будет, если температура трубопровода окажется равной температуре нефти? – Температура твёрдого нефтепровода и жидкой нефти в любом случае различается (к тому же скорость остывания разная). Что будите делать с изоляцией трубопровода? – Изоляция трубопровода не является помехой для предлагаемого высокоточного тепловизора. 15 Дополнительные слайды 16 Типовые расчёты π𝐷2 ∗ 𝑑𝑙 4 0 Расчёт времени откачки нефти Расчёт объёма откачки нефти 𝑡𝑝 = න 𝑙 2−𝑚 𝑉𝑝𝑖 = 𝜋 ∗ 𝑙 ∗ sin 𝛼 − 𝑧2 ∗ 𝐷5−𝑚 𝛽 ∗ 𝑣 𝑚 (𝐿 + 𝑙) σ𝑛𝑖=1 𝐿𝑝𝑖 (𝐷𝑛𝑖 − 2 ∗ 𝛿𝑖 ) 2 4 17 Осуществление типовых расчётов π ∗ 1,22 ∗ 𝑑𝑙 4 0 Расчёт времени откачки нефти 𝑡𝑝 = න 10 2−0,25 𝑙 ∗ sin 5 − 0,5 ∗ 1,25−0,25 0,0246 ∗ 0,0027780,25 (1000 + 𝑙) = 7,6 часов Расчёт объёма откачки нефти 𝑉𝑝𝑖 = 𝜋 ∗ 1000∗ 1,2−2∗0,015 2 4 =1075,132 м3 18 Используемые значения Наименование Обозначение Значение Длина нефтепровода, м L 1000 Диаметр нефтепровода, м D 1,2 Толщина стенки, м δ 0,012 Геодезическая отметка, м z2 0,5 υ 0,002778 α 5 m 0,25 β 0,0246 Скорость движения нефти, м/с Угол Коэффициенты согласно движению течения 19 Что было сделано Тактическое действие Анализ руководящего документа - РД-75.180.00КТН-399-09 – «Технология освобождения нефтепроводов от нефти и заполнения после окончания ремонтных работ»; (8.02) Отраслевого регламента – ОР 13.01-60.30.00-КТН007-2-01 –«Регламент по организации и планированию работ по техническому обслуживанию, ремонту оборудования и сооружений линейной части магистральных нефтепроводов. (8.02) Ответственный Влияние действия на конечный результат Бобкова Алена Зубанков Вадим Митенков Александр Изучение порядка проведения плановых работ нефтепроводов; Оценка возможных рисков, связанных с оставшейся после откачки нефтью; Спичёв Леонид Мониторинг новостей. Поиск примеров разливов Митенков или возгораний остаточной нефти при проведении Александр плановых работ. (8.02) Подтверждение актуальности проблематики. Новость «Авария на ВСТО в Ленском районе», причина - разрушение напорного трубопровода при ппр по вырезке дефекта. 20 Индивидуальный вклад Тактическое действие Изучение руководящего документа – РД 153-39.4130-2002 – Регламент по вырезке и врезке «катушек» соединительных деталей, заглушек, запорной и регулирующей арматуры и подключению участков магистральных нефтепроводов; Типовых технологических схем откачки при освобождении участка нефтепровода от нефти (15.02) Научная статья: «Новые возможности контроля уровня жидкости и мониторинга технологических процессов с применением неинвазивного ультразвукового метода TechnoLamb» (15.02) Изучение руководящего документа - РД-75.180.00КТН-362-07 – «Методика расчета объемов и времени освобождения от нефти участков магистральных нефтепроводов для проведения плановых работ» (15.02) Ответственный Влияние действия на конечный результат Бобкова Алена Зубанков Вадим Митенков Александр Спичёв Леонид Для создания более точного, быстрого и экономичного решения необходимо знать временные рамки, отводимые под операции при проведении плановых работ при разных методах откачки нефти Спичёв Леонид Поиск решения проблемы определения наличия и уровня оставшейся в «карманах» после откачки нефти Бобкова Алена Формулы, применяемые в типовых расчётах по техническому заданию: «Расчёт объёмов и времени откачки нефти из нефтепровода» 21 В дальнейшем Тактическое действие Ответственный Изучение «Способа определения планововысотного положения подземного магистрального Зубанков Вадим трубопровода» (28.02) Влияние действия на конечный результат Определение достоинств и недостатков метода определения потенциального наличия нефти для сравнения с предлагаемым концептуальным решением Бобкова Алена Изучение патентов, диссертаций, статей и других источников информации; Консультации с экспертами; (30.02) Зубанков Вадим Митенков Александр Спичёв Леонид Проведение сравнительного анализа предлагаемого концептуального решения определения наличия и уровня нефти с существующими методами (8.03) Спичёв Леонид Объяснение принципа действия концептуального решения по определению наличия и уровня оставшейся в «карманах» после откачки нефти, обоснование физических процессов, математических расчётов Обоснование простоты/ экономичности/ быстроты проведения/ безопасности/ универсальности/ (в сравнении с существующими аналогами) 22 Дорожная карта проекта Защита перед экспертами Доработка решения Поиск существующих методов Разработка решения SWOT – анализ Консультация с экспертами 23
