Повышение ресурсоэффективности эксплуатации насосных агрегатов с применением регулируемого привода

Снижение затрат на электрическую энергию при транспорте нефти и нефтепродуктов является одной из приоритетных задач Государственной программы Ф “Энергоэффективность и развитие энергетики”, а также программы стратегического развития ОАО “АК “Транснефть” до 2020 г. Уменьшить затраты на электрическую энергию в денежном выражении возможно за счет: – применения частотно-регулируемого привода; – работы нефтепровода на оптимальном (с точки зрения энергозатрат) плане перекачки; В процессе выполнения магистерской диссертации одновременно решено две задачи: 1)Снижение энергозатрат на работу насосных агрегатов за счет выбора способа регулирования давления на НПС, обеспечивающего минимальное энергопотребление; 2)Повышение эффективности работы и надежности линейной части.

Стр
Введение 12
1. Oil transportation via main pipelines 15
1.1. Modern problems of oil transportation by main pipelines 15
1.2. Classification of commercial oil 19
1.3. Main objects and construction of main oil pipelines 21
1.4. Technological transfer schemes 23
1.5. Equipment of pumping stations 27
2. Энергоэффективный магистральный транспорт нефти и 30
нефтепродуктов, состояние проблемы
2.1. Современные технологии магистрального трубопроводного 30
транспорта нефти
2.2. Факторный анализ методов, направленных на обеспечение 33
энергоэффективного магистрального трубопроводного
транспорта нефти
2.3. Обзор нормативно-технических документов, теоретических и 34
экспериментальных трудов в области оптимизации режимов
перекачки, нерешенные проблемы
2.3.1. Обзор нормативно-технических документов в области 34
энергосбережения
2.3.2. Обзор существующих методов регулирования давления на 35
нефтеперекачивающей станции
2.3.3. Обзор существующих методик расчета оптимального 41
распределения напоров по станциям для заданной
производительности
2.3.4. Обзор существующих методик расчета целесообразности 46
применения противотурбулентных присадок в задачах
оптимизации режимов перекачки
3. Математические модели, алгоритмы решения режимно- 49
технологических задач трубопроводного
3.1. Общая характеристика режимно-технологических задач 49
планирования работы системы магистральных нефтепроводов
3.2. Основные математические модели объектов и технологических 54
процессов магистрального нефтепровода
3.3. Математическая формализация задач оптимизации 59
технологических режимов работы магистрального нефтепровода
для заданной производительности
4. Расчет оптимального режима перекачки для конкретного 65
эксплуатационного участка
4.1. Технологическая характеристика объекта 65
4.2. Оптимизация режимов перекачки за счет подбора способа 66
регулирования давления на нефтеперекачивающей станции
4.3. Расчет оптимального распределения напоров по станциям, 70
обеспечивающих заданную производительность технологического участка
5. Технико-экономическое обоснование применения ЧРП 87
5.1. Введение 87
5.2. SWOT-анализ повышения ресурсоэффективности эксплуатации 88
насосных агрегатов с применением регулируемого привода
5.3. Оценка готовности проекта к коммерциализации 90
5.4. Формирование плана и графика работы 92
5.5. Технико-экономическое обоснование применения ЧРП 95
6. Социальная ответственность 99
6.1. Профессиональная социальная безопасность 99
6.1.1. Анализ выявленных вредных факторов проектируемой 100
производственной среды
6.1.2. Анализ выявленных опасных факторов проектируемой 106
производственной среды
6.2. Экологическая безопасность 109
6.3. Безопасность в чрезвычайных ситуациях 110
6.4. Правовые и организационные вопросы обеспечения безопасности 111
Заключение 88
Список используемых источников 124
Приложение А 127
Приложение Б 128
Приложение В 133

находящиеся на строительной площадке, обязаны носить защитные каски.
Работники без защитных касок и других необходимых средств индивидуальной
защиты к выполнению работ не допускаются. Работодатель должен обеспечить
работников, занятых эксплуатацией нефтеперекачивающих станций санитарно-
бытовыми помещениями (гардеробными, сушилками для одежды и обуви,
душевыми, помещениями для приема пищи, отдыха и обогрева и проч.)
согласно соответствующим строительным нормам и правилам, и
коллективному договору или тарифному соглашению. В решениях по
организации труда излагаются: форма организации труда (вахтовый,
экспедиционно-вахтовый, бригадный и т.д.); графики работы; режимы труда и
отдыха; составы бригад. При описании режима труда указываются:
продолжительность вахты; продолжительность смены; количество смен; часы
начала и окончания смены; внутрисменные перерывы на отдых; перерывы па
прием пищи. При эксплуатации НПС в экстремальных климатических условиях
(с низкими или высокими атмосферными температурами) дополнительно
указываются средства защиты людей от жары или холода, продолжительность
перерывов на обогрев, способы организации рационального питания или
утоления жажды, в зависимости от жесткости погоды.
Подготовка к эксплуатации санитарно-бытовых помещений и устройств
должна быть закончена до начала производства работ. При реконструкции
действующих предприятий санитарно-бытовые помещения следует устраивать
с учетом санитарных требований, соблюдение которых обязательно при
осуществлении производственных процессов реконструируемого объекта.
Производственные территории, участки работ и рабочие места должны быть
обеспечены необходимыми средствами коллективной или индивидуальной
Лист
Социальная ответственность 112
Изм. Лист № докум. Подпись Дата
защиты работающих, первичными средствами пожаротушения, а также
средствами связи, сигнализации и другими техническими средствами
обеспечения безопасных условий труда в соответствии с требованиями
действующих нормативных документов и условиями соглашений. При
размещении на производственной территории санитарно-бытовых и
производственных помещений, мест отдыха, проходов для людей, рабочих мест
должны располагаться за пределами опасных зон. На границах зон, постоянно
действующих опасных производственных факторов должны быть установлены
защитные ограждения, а зон потенциально опасных производственных
факторов – сигнальные ограждения и знаки безопасности.
Проезды, проходы на производственных территориях, а также проходы к рабочим
местам и на рабочих местах должны содержаться в чистоте и порядке, очищаться от
мусора, не загромождаться складируемыми материалами и конструкциями.
Находясь на территории производственной площадки, в производственных
и бытовых помещениях, на участках работ и рабочих местах, работники, а также
представители других организаций обязаны выполнять правила внутреннего
трудового распорядка, принятые в данной организации. Территориально
обособленные помещения, площадки, участки работ, рабочие места должны быть
обеспечены телефонной связью или радиосвязью.
В санитарно-бытовых помещениях должна быть аптечка с
медикаментами, носилки, фиксирующие шины и другие средства оказания
пострадавшим первой медицинской помощи. В соответствии с
законодательством работодатель обязан организовать проведение
расследования несчастных случаев на производстве в порядке, установленном
Положением, утвержденным постановлением Правительства Российской
Федерации от 11 марта 1999 г. № 279 [93]. По результатам расследования
должны быть разработаны и выполнены профилактические мероприятия по
предупреждению производственного травматизма и профзаболеваний.

Лист
Социальная ответственность 113
Изм. Лист № докум. Подпись Дата
ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В ходе выполнения выпускной квалификационной работы проведен
анализ фактических режимов работы МНПП, литературы и нормативно-
технической документации по теме исследования, на основании которого
выявлены нерешенные проблемы в существующих подходах оптимизации
режимов перекачки.
Показано, что применение частотно-регулируемого привода в качестве
системы автоматического регулирования увеличивает надежность и
устойчивость работы МНС и нефтепродуктопровода в целом за счет
оптимизации напорно-расходной характеристики и исключения образования
перевальных точек.
Определено, что при использовании в качестве системы
автоматического регулирования давления на МНС частотно-регулируемого
электропривода нефтеперекачивающих агрегатов количество возможных
режимов эксплуатации магистрального нефтепродуктопровода увеличивается в
десятки раз. При этом относительные частоты вращения роторов насосов
изменяются в пределах от 0,849 до 0,931.
Показано, что применение в качестве системы автоматического
регулирования ЧРП позволяет уменьшить удельные затраты электроэнергии на
транспортировку нефтепродукта с 76,31 до 59,46 млн. кВтч.
Максимальная экономия энергии по МНС достигает 28,8 %,
минимальная ‒ 10 %. Минимальная экономия связана с тем, что на данной
МНС за анализируемый период времени величина дросселирования не
превышала 0,6 МПа.

Повышение ресурсоэффективности эксплуатации насосных
агрегатов с применением регулируемого привода
Изм. Лист № докум. Подпись Дата
Разраб. Быков Р.С. Лит. Лист Листов
Руковод. Чухарева Н.В. 114 139
Консульт. Заключение
Отделение нефтегазового дела
Рук-ль ООП Бурков П.В.
Группа 2БМ6Б