Повышение ресурса безопасной эксплуатации промысловых трубопроводов на основе применения неметаллических труб

Основным результатом исследовательской работы является выбор оптимального материала для промыслового трубопровода, который обеспечит защиту от коррозии, а также увеличит ресурс безопасной эксплуатации нефтегазопровода при минимальных затратах материальных ресурсов на строительство и эксплуатацию промыслового нефтегазопровода

Введение 8
1. Проблемы остаточного ресурса промысловых нефтегазопроводов 10
1.1 Аварийность промысловых трубопроводов 10
1.2 Коррозионный износ трубопроводов 12
1.3 Методы борьбы с коррозией трубопроводов 13
1.4 Остаточный ресурс трубопроводов 16
1.5 Методы увеличения остаточного ресурса 24
2. Объект и методы исследования 26
2.1 Объект исследования 26
2.1.1 Характеристика нефтепровода 27
2.2 Исследование остаточного ресурса нефтепровода 29
2.2.1 Методика измерения остаточной толщины стенки 29
2.2.2 Характеристика измерительного оборудования 30
2.2.3 Полученные результаты и их обсуждение 31
2.2.4 Расчет остаточного ресурса трубопровода 33
3. Применение неметаллических труб в системе сбора продукции 37
3.1 Неметаллические трубы для промысловых трубопроводов 37
3.2 Преимущества неметаллических труб 42
3.3 Производство стеклопластиковых труб 44
3.4 Производство полиэтиленовых труб 47
3.5 Способы соединения стеклопластиковых труб 48
3.6 Способы соединения полиэтиленовых труб 48
3.7 Неразрушающий контроль неметаллических труб 49
4. Расчет промыслового трубопровода 52
4.1 Исходные данные для проектирования 52
4.2 Расчет стальных труб на прочность и устойчивость 52
4.2.1 Определение гидравлических сопротивлений стальных труб 53
4.2.2 Проверка условий прочности стальных труб 54
4.3 Расчет стеклопластиковых труб 57
4.3.1 Расчет толщины стенки стеклопластиковых трубопроводов 57
4.3.2 Расчет на прочность и устойчивость стеклопластиковых труб 57
4.4 Расчет полиэтиленовых труб 63
4.4.1 Расчет толщины стенки полиэтиленовых трубопроводов 63
4.4.2 Расчет на прочность и устойчивость полиэтиленовых труб 64
4.5 Гидравлические удары в трубопроводах 67
4.5.1 Расчет гидравлического удара для стального трубопровода 67
4.5.2 Расчет гидравлического удара для стеклопластикового трубопровода 68
4.5.3 Расчет гидравлического удара для полиэтиленового трубопровода 69
4.6 Гидравлический расчет стального трубопровода 71
4.7 Гидравлический расчет стеклопластикового трубопровода 75
4.8 Гидравлический расчет полиэтиленового трубопровода 78
5. Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и ресурсосбережение 82
5.1 Расчет стоимости строительства стального трубопровода 83
5.1.1 Расчет времени по строительству стального трубопровода 83
5.1.2 Расчет количества оборудования и специальной техники 83
5.1.3 Затраты на амортизационные отчисления 84
5.1.4 Затраты на материалы и оборудование 86
5.1.5 Затраты на оплату труда 86
5.1.6 Затраты на страховые взносы 87
5.1.7 Затраты на проведение мероприятия 88
5.2 Расчет стоимости строительства стеклопластикового трубопровода 89
5.2.1 Расчет времени по строительству стеклопластикового трубопровода 89
5.2.2 Расчет количества оборудования и специальной техники 90
5.2.3 Затраты на амортизационные отчисления 90
5.2.4 Затраты на материалы и оборудование 92
5.2.5 Затраты на оплату труда 92
5.2.6 Затраты на страховые взносы 93
5.2.7 Затраты на проведение мероприятия 94
5.3 Расчет стоимости строительства полиэтиленового трубопровода 95
5.3.1 Расчет времени по строительству стеклопластикового трубопровода 95
5.3.2 Расчет количества оборудования и специальной техники 95
5.3.3 Затраты на амортизационные отчисления 96
5.3.4 Затраты на материалы и оборудование 98
5.3.5 Затраты на оплату труда 98
5.3.6 Затраты на страховые взносы 99
5.3.7 Затраты на проведение мероприятия 100
5.4 Сравнение экономического эффекта при строительстве трубопровода из 101
различных материалов
6. Социальная ответственность 102
6.1 Безопасность в чрезвычайных ситуациях 102
6.1.1 Анализ вероятных ЧС 104
6.1.2 Обоснование мероприятий по предотвращению ЧС и разработка порядка 106
действия в случае возникновения ЧС
6.2 Правовые и организационные вопросы обеспечения безопасности 108
6.2.1 Специальные правовые нормы трудового законодательства 108
6.2.2 Организационные мероприятия при компоновке рабочей зоны 110
6.3 Производственная безопасность 112
6.3.1 Анализ вредных и опасных производственных факторов 112
6.3.2 Обоснование мероприятия по защите персонала предприятия от действия 112
опасных и вредных факторов
6.4 Экологическая безопасность 114
6.4.1 Анализ влияния на окружающую среду 114
6.4.2 Обоснование мероприятия по защите окружающей среды 115
Заключение 118
Список используемых источников 120
Приложение А Карта расположения месторождения 128
Приложение Б Способы соединения неметаллических труб 129

В данном разделе выпускной квалификационной работы магистра были:
– изучены и проанализированы основные факторы, определяющие
опасность и вредность при строительстве промыслового трубопровода;
– разработаны мероприятия по устранению данных факторов;
– изучены виды воздействия на природную среду в период
ремонтных работ;
– разработан план действий при возникновении чрезвычайной
ситуации;
– рассмотрена компоновка рабочей зоны.

Лист
Социальная ответственность 117
Изм. Лист № докум. Подпись Дата
ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В выпускной квалификационной работе магистра на основе данных
диагностического анализа был рассчитан остаточный ресурс исследуемого
участка трубопровода, который составил ххх года, что является меньше
заявленного срока эксплуатации. В следствие этого были рассмотрены для
применения в система сбора и подготовки скважинной продукции
стеклопластиковые и полиэтиленовые трубы. Для них были приняты диаметры
и толщины стенок, которые удовлетворяют условиям прочности.
В результате гидравлических расчетов и расчетов на гидравлический
удар можно сделать выводы:
– в следствие повышения давления при гидравлическом ударе в
результате мгновенного полного прекращения движения жидкости, в стальном
трубопроводе диаметром ххх мм ровняется ххх МПа, в стеклопластиковом
трубопроводе диаметром ххх мм ххх МПа, а в трубе из полиэтилена диаметром
ххх мм ххх МПа, следовательно, стеклопластиковый трубопровод обладает
большей устойчивостью к динамическим нагрузкам по сравнению со
стальными и полиэтиленовыми трубопроводами за счет эластичности стенок;
– гидравлический расчет показывает, что потери напора на трение и
местное сопротивление по длине нефтегазосборного трубопровода длиной хххх
метра от АЗГУ до сепаратора составит хх МПа для стеклопластика это не
больше хх% от начального давления, ххх МПа для полиэтилена не более хх%
от начального давления и ххх МПа для стали, что не больше хх% от начального
давления. Этим можно сказать, что потери по длине стеклопластикового
нефтегазосборного трубопровода от АГЗУ до сепаратора являются
наименьшими по сравнению со стальными и полиэтиленовыми трубами.

Повышение ресурса безопасной эксплуатации промысловых
трубопроводов на основе применения неметаллических труб
Изм. Лист № докум. Подпись Дата
Разраб. Семченко Д.В. Лит. Лист Листов
Руковод. Чухарева Н.В. 118 145
Консульт. Заключение
Рук-ль ООП Шадрина А.В. НИ ТПУ гр. 2БМ71
При помощи программы инженерного анализа Ansys было показано
напряженно-деформированные состояния полиэтиленовой и стеклопластиковой
трубы в грунте. Наибольшее значения напряжений располагаются на верхних и
нижних образующих трубопровода, что объясняется давлением грунта на
трубопровод сверху и снизу. Для стеклопластиковой и полиэтиленовой трубы
возникающие напряжения меньше предела текучести материалов,
следовательно, при заданных нагрузках разрушения трубопровода не
произойдет.
Экономические расчеты по оценке эффективности также подтверждают,
что затраты на строительство участка промыслового нефтегазопровода из
стеклопластика протяженностью хххх м является наиболее выгодным
средством повышения ресурса трубопровода на месторождении SKH.
В разделе социальной ответственности были рассмотрены все основные
вредные и опасные производственные факторы, с подробным описанием их
предупреждения и защиты от их воздействия на человека.

Лист
Заключение 119
Изм. Лист № докум. Подпись Дата