Исследование и развитие новых методов коррозионной защиты промысловых трубопроводов
Цели данной работы: найти оптимальные виды защиты промысловых трубопроводов от коррозии. Для достижения данной цели необходимо выполнить задачи:
1)Рассмотреть коррозионные процессы, действующие на промысловом трубопроводе.
2)Провести анализ способов защиты от коррозии.
3)Провести расчет требуемых параметров для промыслового трубопровода для обеспечения защиты от коррозионных процессов. В процессе исследования был произведен анализ факторов и причин коррозионных процессов, различных способов защиты от коррозионного разрушения. В результате исследования был произведен анализ воздействия увеличения скорости потока на скорость коррозии, были рассчитаны требуемые параметры промыслового трубопровода на Верхнечонском нефтегазоконденсатном месторождение.
Реферат …………………………………………………………………………………………………… 8
Глоссарий ………………………………………………………………………………………………… 11
Сокращение ………………………………………………………………………………………….. 12
Введение ………………………………………………………………………………………………….. 13
Цели и задачи исследования …………………………………………………………………….. 16
Литературный обзор ………………………………………………………………………………… 17
1 Факторы коррозионного разрушения промысловых трубопроводов…….. 20
1.1 Температура и pH воды ……………………………………………………………………. 21
1.2 Содержание кислорода в воде ………………………………………………………….. 22
1.3 Влияние парциальных давлений CO2 ……………………………………………….. 23
1.4 Минерализация воды ……………………………………………………………………….. 24
1.5 Структурная форма потока ………………………………………………………………. 25
1.6 Коррозия под действием микроорганизмов ………………………………………. 26
2 Коррозия промысловых трубопроводов ………………………………………………. 27
2.1 Внутренняя коррозия промысловых трубопроводов………………………. 29
3 Защита трубопроводов от коррозии…………………………………………………….. 31
3.1 Защита от внутренней коррозии ……………………………………………………. 32
3.2 Применения защитных покрытий ………………………………………………….. 34
3.3 Применение ингибиторов ……………………………………………………………… 38
4 Технологические методы …………………………………………………………………. 40
4.1. Регулирование скорости потока ………………………………………………………. 41
5 Метод изменения сечения трубопровода ………………………………………….. 44
5.1 Подготовка соединения труб к установке активатора вращения …….. 49
5.2Анализ скоростей при изменении сечения трубопровода …………………… 50
6 Моделирование потока жидкости в программном обеспечении
«Pipesim» ………………………………………………………………………………………………. 54
6.3 Корреляция Беггса-Брилла ……………………………………………………………. 60
7 Характеристики проектируемого трубопровода ……………………………….. 64
8 Гидравлический расчет промысловых трубопроводов ……………………… 79
8.1 Расчет срока службы трубопровода ………………………………………………. 83
9 Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и ресурсосбережение
9.1 Оценка готовности проекта к коммерциализации……………………………… 90
9.2 Календарный план проекта ………………………………………………………………. 93
SWOT-анализ …………………………………………………………………………………………… 95
9.3 Затраты на проведение аварийно-восстановительных работ ……………… 96
9.4 Расчёт амортизационных отчислений……………………………………………….. 98
9.5 Расчет затрат на основные и вспомогательные материалы ………………… 99
9.5.1 Фонд оплаты труда специалистов ………………………………………………… 100
10 Социальная ответственность ……………………………………………………………… 103
10.1 Специальные правовые нормы трудового законодательства …………….. 103
10.2 Организационные мероприятия при компоновке рабочей зоны ……….. 105
10.3 Производственная безопасность………………………………………………………. 105
Анализ опасных и вредных производственных факторов ………………………… 105
10.4 Вредные производственные факторы ………………………………………………. 107
10.5 Опасные производственные факторы ………………………………………………. 110
10.6 Экологическая безопасность на промысловых трубопроводах …………. 115
10.7 Изменение состояния окружающей среды под воздействием
трубопровода …………………………………………………………………………………………. 116
10.8 Чрезвычайные ситуации на промысловых трубопроводах ……………….. 117
10.9 Пожары и взрывы на магистральном трубопроводе …………………………. 118
10.10 Аварийные разливы нефти как чрезвычайные ситуации…………………. 119
10.11 Заключение …………………………………………………………………………………… 120
Заключение ……………………………………………………………………………………………. 121
Список литературы ………………………………………………………………………………… 123
Приложение А ……………………………………………………………………………………….. 126
Надежность – это главный критерий, обеспечивающий безопасную
эксплуатацию трубопроводов и повышения их долговечности. Надежностью
называется свойство объекта, позволяющее сохранить заданные функции в
течение установленного времени. Основная проблема при обеспечении
безопасной эксплуатации промысловых нефтегазопроводов – это проблема
повышения их надежности и долговечности. Данная проблема является
сложной комплексной задачей, включающей решения следующих аспектов:
организационных, технических, экономических и технологических.
Повышение надежности и долговечности промысловых трубопроводов на
сегодняшний день является главной задачей для многих иностранных и
отечественных авторов, но при этом многие вопросы в данной сфере еще
открыты и нет конкретного решения этой проблемы.
В настоящее время большинство промысловых трубопроводов уже
достигла конца установленного срока службы, из-за этого увеличивается
поток отказов на них. Одной из главных проблем, из-за которой происходят
отказы и аварии на промысловых трубопроводах, является проявление
коррозионной активности. В научной литературе определено, что 30% от
числа аварий приходится именно на коррозионные повреждения
трубопроводов. Кроме коррозионных процессов на промысловый
трубопровод при его эксплуатации воздействуют механические нагрузки,
которые вызывают износ трубопровода. При таких процессах ускоряется
разрушение трубопроводов, оно проявляется в виде коррозионного
растрескивания, механохимической коррозии и коррозионной усталости,
которая зависит от влияния полей блуждающих токов.
В ходе выполнения данной работы были рассмотрены коррозионные
процессы промысловых трубопроводов, их причины, а также факторы,
влияющие на них.
Для защиты внутренней поверхности трубопровода можно увеличивать
его стенку, исходя из расчетов на износ в течение его эксплуатации,
применять изоляционные материалы, а также вводить ингибиторы в
перекачиваемую углеводородную смесь для снижения её агрессивность.
В данной работе предложены методы по контролированию скорости
коррозии, путем регулирования скорости потока.
Выполнен расчет скорости потока при использовании перехода от
круглого сечения трубы к прямоугольному сечению с использованием
активатора вращения. Произвели анализ скоростей в круглом сечении и в
трубопроводе с активатором вращения. По данному анализу можно сделать
вывод, что скорость увеличивается в 28 раз при использовании завихрителя,
что позволяет выносить всю воду из трубопровода, избегать застойных зон,
тем самым защищая его от коррозии.
В данной работе с помощью ПО Pipesim 2010 был подобран
оптимальный диаметр проектируемого нефтегазосборного трубопровода, с
учетом выполнения норм и требований нормативной технической
документации. Оптимальный диаметр был подобран так, чтобы скорости
были достаточными для выноса воды из трубопровода, для предотвращения
образования коррозии. По результатам гидравлического расчета для
проектируемых трубопроводов были определены следующие типоразмеры:
участок врк41 – врк42 – диаметр 273 мм; участок врк44 – УПН-1 – диаметр
Исследование и развитие новых методов коррозионной защиты
промысловых трубопроводов
Изм. Лист № докум. Подпись Дата
Разраб. Леонова А.А. Лит. Лист Листов
Руковод. Рудаченко А.В. 121 134
Консульт. Заключение
Рук-ль ООП Шадрина А.В. НИ ТПУ гр. 2БМ71
426 мм; участок кп41 – врк41 – диаметр 219 мм; участок кп42 – врк41
– диаметр 219 мм; участок кп44 – врк44 – диаметр 219 мм.
При анализе сроков службы трубопроводов было выявлено, что срок
службы трубопровода с увеличением скорости потока жидкости больше
срока службы трубопровода без применения данного метода в 2,7 раз. Среда
в трубопроводе с применением метода увеличения скорости потока
малоагрессивная за счет выноса воды из трубы.
Лист
Заключение
Изм. Лист № докум. Подпись Дата
1) Булатов А.И., Проселков Ю.М. Морские нефтегазовые сооружения.
Техника и технология разработки и эксплуатации морских нефтегазовых
месторождений. – Краснодар: Просвещение – Юг, 2006. – 412 с.
2) Мовсум-заде Э.М., Мастобаев Б.И. Морская нефть. Трубопроводный
транспорт и переработка продукции скважин. – СПб.: Недра, 2006. – 192с.
3) ВСН 51-9-86. Проектирование морских подводных нефтегазопроводов.
Ведомственные строительные нормы / Мингазпром. — М.: ВНИИЭ Газ пром, 1987.
— 39 с.
4) Капустин К.Я., Камышев М.А. Строительство морских трубопроводов. –
М.: Недра, 1982. – 207с.
5) Федоров А.С., Васильев Г.Г. Морские трубопроводы – М: ООО «Недра-
Бизнесцентр», 2001. – 131 с.
Хочешь уникальную работу?
Больше 3 000 экспертов уже готовы начать работу над твоим проектом!
4.4 (93 отзыва)
4.2 (5 отзывов)
5 (49 отзывов)
4.6 (522 отзыва)
4.2 (13 отзывов)
4.7 (96 отзывов)
4.9 (66 отзывов)
4.8 (9 отзывов)
5 (1241 отзыв)
