Новые технологии нефтегазовому региону
|
Скачать 4.16 Mb.
|
|
Магнитная память металла - последействие, которое проявляется в виде остаточной намагниченности металла изделий и сварных соединений, сформировавшейся в процессе их изготовления и охлаждения в слабом магнитном поле или в виде необратимого изменения намагниченности изделий в зонах концентрации напряжений и повреждений от рабочих нагрузок. Применение данного метода позволяет значительно снизить затраты на диагностику трубопроводов за счет следующих свойств: • применение метода не требует специальных намагничивающих устройств, так как используется явление намагничивания узлов оборудования и конструкций в процессе их работы; • зачистки металла и другой какой-либо подготовки контролируемой поверхности не требуется; • в отдельных случаях контролировать трубопроводы, сосуды без снятия изоляции. Основные практические преимущества нового метода диагностики, по сравнению с известными магнитными и другими традиционными методами неразрушающего контроля, следующие: места концентрации напряжений от рабочих нагрузок, заранее не известные, определяются в процессе их контроля, для выполнения контроля по предлагаемому методу используются приборы, имеющие малые габариты, автономное питание и регистрирующие устройства, специальные сканирующие устройства позволяют контролировать трубопроводы, сосуды, оборудование в режиме экспресс - контроля со скоростью 100 м/час и более. Кроме того, метод МПМ и соответствующие приборы контроля позволяют выполнять раннюю диагностику усталостных повреждений и прогнозировать надёжность оборудования, документировать результаты контроля и составлять банк данных о состоянии оборудования, осуществлять экспресс-сортировку новых и старых деталей по их предрасположенности к повреждениям, определять на объекте контроля с точностью до 1мм место и направление развития будущей трещины, фиксировать уже образовавшиеся трещины, а также возможно использовать приборы без потери точности до -40 градусов Цельсия. В целом использование метода МПМ для диагностики трубопроводов Западной Сибири позволяет сократить затраты на диагностику, в частности для трубопровода Омск-Иркутск с 735 по 1034 км снижение затрат составляет 43%, а окупаемость проекта по закупке оборудования составляет 6 лет. Совершенствование методов обработки результатов оптической металлографии Усольцев М.Е., Бобров В.Л., УГТУ, г. Ухта В процессе эксплуатации трубопроводов возникает необходимость определения микроструктуры основного металла трубы. Информация о структуре металла позволяет судить о том, соответствует ли она требуемым параметрам, либо имеются аномалии. Для получения данных о структуре материалов используют косвенные методы (ультразвуковые, магнитные) и прямые (оптические). Сущность метода оптической металлографии заключается в получении снимков специально подготовленной поверхности образца с помощью световой микроскопии и проведение количественного металлографического микроанализа. С помощью металлографии определяются параметры необходимые для качественной оценки механических и пластических свойств металла, такие как величина зерна, протяжённость линий границ зёрен и раздела фаз, фазовый состав сплавов и другие. Процесс выбора и подготовки образцов, методы обработки полученных снимков приведены в ГОСТ 5639-82 "Стали и сплавы. Методы выявления и определения величины зерна", ГОСТ 1778-70 , ГОСТ 8233-56 и др. Так же в настоящее время разработано множество программных комплексов для определения количественных показателей микроструктуры, например, Видео Тест-Металл, SIAMS 700. Ввиду больших временных затрат при «ручной» обработке и недоступности профессиональных программ, нами разработана методика, которая позволила с помощью доступного графического редактора (Photoshop) с достаточной достоверностью определять количественные показатели микроструктуры. Для проведения исследований нами были отобраны образцы различных марок трубных сталей, вырезанные из труб длительно эксплуатировавшихся в системе транспорта газа и труб, находящихся в резервном хранилище. Так же были исследованы образцы сварных стыков. Данные образцы были подготовлены для проведения металлографического анализа. Основными этапами подготовки является шлифовка (подготовка поверхности при помощи наждачной бумаги), полирование (обработка на войлочном круге с нанесённой на поверхность шлифовальной пастой) и травление (3% спиртовой раствор НNO3) исследуемой поверхности. Подготовленные образцы были исследованы под микроскопом, на поверхности образцов было выделено четыре характерные зоны для получения снимков. Полученные снимки в дальнейшем помещаются в графическое приложение, где и производится их дальнейшая обработка. Процесс обработки изображения показан на рис. 1. В практике металлографии фазовый состав сплава чаще оценивают визуально или путем сравнения структуры со стандартными шкалами.  Рис. 1. Процесс обработки металлографического снимка в графическом редакторе: 1 – исследуемая область; 2 – выделенная перлитная составляющая; 3 – число пикселей перлитной составляющей Обычный метод планиметрирования фазовых площадей очень трудоемкий и потому широкого применения иметь не может. Более удачным в этом смысле является линейный метод Розиваля. Метод количественного определения фазового или структурного состава, предложенный Розивалем основан на принципе Кавальери: если объемы двух тел, заключенных между параллельными плоскостями, находятся в постоянном отношении, то в том же отношении находятся площади сечений этих тел параллельными плоскостями. Следовательно, по отношению площадей фаз, составляющих структуру сплава, можно определить их объемное соотношение. Процесс обработки изображения в графическом редакторе состоит из следующих этапов:
Так как трубная сталь является двухфазной, зная число пикселей на снимке относящихся к перлитной составляющей и общее число пикселей рабочей области вычисляется процентное содержание фаз. Для проверки достоверности полученных данных в процессе исследований было определено процентное соотношение фаз с помощью метода Розиваля. Отклонения между данными процентного соотношения фаз получаемыми с помощью предлагаемой методики и данными, полученными при обработке с помощью метода Розиваля (линейный метод), составили менее трёх процентов. Так же с помощью графического приложения предлагается определять протяженность границ раздела фаз. Для этого во вкладке «редактирование» выбираем действие «выполнить обводку» для выделенной области. Параметры данного действия следующие: цвет – красный; толщина линии – 1 пиксель. В результате получаем изображение, показанное на рис. 2. На имеющемся рисунке с обозначенным контуром границ, выполняем выделение по соответствующему цвету (в данном случае – красному).  Рис. 2. Изображение границ зёрен Определяем количество пикселей. Далее необходимо определить реальную протяженность в мм. границы раздела. Нам известен истинный размер исследуемой области и количество пикселей составляющих данную область. Произведя несложный расчёт можно определить геометрические размеры одного пикселя и следовательно протяжённость границы. Таким образом, методика обработки снимков с помощью графического редактора, может быть использована для решения задач микроанализа в небольших исследовательских лабораториях и учебных лабораториях. Научный руководитель: Агиней Р.В., к.т.н., зав. каф. ПЭМГ. Требования, предъявляемые к размерам предельных пролетов балочных трубопроводов Якименко К.Ю., Камалетдинова Л.Ф., ТюмГНГУ, г. Тюмень В отечественной практике накоплен определенный опыт строительства и эксплуатации надземных трубопроводных переходов. Нефтепровод «Дружба», газопроводы Орджоникидзе – Тбилиси, «Братство», «Союз», Уренгой – Помары – Ужгород, «Прогресс» — известные всем нефтяные и газовые магистрали, трассы которых пересекают различного рода естественные и искусственные преграды. [4;5;6] Характер строительства и эксплуатации трубопроводных переходов определяется целым рядом факторов: климатическими условиями; геологическими особенностями; рельефом местности и строением грунтов; проявлением сейсмических и экзогенных процессов; региональными и местными различиями. Надземная схема укладки составляет лишь незначительную долю в общем объеме трубопроводного строительства. Применяется эта схема, в основном, для пересечения различного рода естественных и искусственных препятствий, т. е., когда применение подземной схемы по каким-либо причинам оказывается нецелесообразным. Как показывает многолетний опыт эксплуатации трубопроводов, подводные переходы при траншейной их прокладке зачастую оказываются не столь надежными, являются дорогими, при этом основная часть затрат приходится на текущие обследования и работы по ликвидации оголений, провисаний трубопроводов и проведение берегоукрепительных мероприятий. Стоимость производства работ методами наклонно-направленного бурения и микротоннелирования, получившими в последние годы широкое признание, на 40-50% выше, чем при траншейном способе. Оба метода достаточно трудоемки и имеют значительные ограничения на производство работ. Таким образом, не всегда целесообразно использовать традиционный заглубленный способ прокладки, а зачастую проще и дешевле проложить трубопровод по верху, возводя надземные трубопроводные переходы. [1;2] Наиболее часто по надземной схеме выполняют пересечение оврагов, так как их размеры (глубина, ширина, крутизна откосов) изменяются, а закрепление откосов в месте пересечения трубопроводом малоэффективно. Применение надземных трубопроводов также является целесообразным при пересечении: рек, имеющих неустойчивое русло; подрабатываемых территорий и т.д. При проектировании трубопроводов на болотах и вечномерзлых грунтах рассматривается как подземная, так и надземная схемы прокладки. По уровню надежности они примерно равнозначны, поэтому экономические факторы здесь выступают на первый план. Затраты на сооружение балочного перехода могут быть значительно ниже, чем при выборе традиционных (подземных) методов строительства. При прокладке трубопроводов по балочной схеме размер пролета оказывает значительное влияние на рациональность решения. С увеличением пролетов переходов и, следовательно, уменьшением числа опор, значительно сокращается расход материалов, повышаются темпы производства работ, повышается устойчивость опор, например, уменьшение осадки свай в период эксплуатации трубопровода, однако при этом увеличивается длина и вес перехода, величина компенсирующих деформаций и т.д. Уменьшение пролёта в свою очередь ведёт к удорожанию конструкции. Поэтому вопросы рациональной расстановки опор и определения предельных пролетов трубопроводных переходов должны решаться в первую очередь. Требования, предъявляемые к размерам предельных пролетов, можно разделить на расчетные и эксплуатационные. Расчетные состоят в необходимости обеспечения надежности конструкции в целом, т. е. выбранный предельный пролет должен удовлетворять условиям прочности и устойчивости с учетом всех одновременно действующих нагрузок. Эксплуатационные требования состоят в обеспечении необходимых условий эксплуатации при работе всей системы. [3;6] При определении величины предельного пролета необходимо учитывать взаимовлияния не только силовых факторов и особенностей конструктивных решений, но и непредвиденные ситуации, оказывающие влияние на его размер; к ним относятся: поперечная нагрузка, включающая собственный вес трубы с оборудованием, опорными конструкциями, изоляцией и транспортируемом продуктом, нагрузку от снега и льда и т.д; внутреннее давление от перекачиваемого продукта; усилия от температурных и ветровых нагрузок на трубопровод; придание переходу продольного уклона; степень защемления трубопровода на опоре; выпучивание или просадка опоры. Список литературы
Компенсация и расчет величины продольных перемещений трубопроводов выполненных конструкцией «труба в трубе» Якимов В.В., ТюмГНГУ Срок службы промысловых трубопроводов значительно меньше магистральных в виду высокой агрессивности перекачиваемых сред и составляет порой всего несколько лет. Поступающие из скважины частицы породы, раствора и химические соединения, способствуют ускоренному износу стенки трубопроводов. В связи с этим, организации, эксплуатирующие трубопроводы на месторождениях, зачастую принимают решение не производить ремонт с заменой многочисленных дефектных участков, а реконструировать трубопровод целиком, как правило, прокладывая рядом с реконструируемой трубой новую, а старую консервируют и оставляют в земле. Это приводит не только к увеличению затрат на проведение реконструкции, но и к загромождению территории месторождений, а так же к ухудшению экологической обстановки. В связи с этим, при замене протяженных участков трубопроводов наиболее предпочтительным методом ремонта является метод «труба в трубе». Экономический эффект особо выражается при реконструкции подводных переходов. В виду того, что трубопровод, проложенный в теле ремонтной трубы не испытывает сопротивления продольному перемещению со стороны грунта и ограничен в продольном направлении только силой трения центрирующих колец о металл кожуха, при изменении температурного режима транспортировки происходит расширение металла и как следствие удлинение трубопровода. Величина удлинения зависит от протяженности участка и температурного перепада. Километровый участок трубопровода при изменении температуры на 1 оС получит приращение длины на 0,012 метра, а разница температуры замыкания гарантийного стыка и эксплуатации достигает порой 80 оС. Известен случай, когда на трубопроводе диаметром 325мм и протяженностью 700 метров, проложенного в кожухе, диаметром 530мм в результате температурных перемещений подвергалась деформации запорная арматура, расположенная на берегу. Задвижку, через год после ввода реконструированного участка в эксплуатацию, выдавило из земли на 1м. Для предотвращения распространения температурных перемещений на линейную часть трубопроводов, транспортирующих продукт с высокой температурой 30-80 оС, выполненных конструкцией «труба в трубе», предлагается устанавливать осевые сильфонные компенсаторы (КСО) на конечных участках - непосредственно между кожухом и входом трубопровода в грунт. Для компенсации перемещений рабочего трубопровода относительно кожуха, а так же для обеспечения герметизации межтрубного пространства предполагается соединение КСО с кожухом и с рабочим трубопроводом. Такая схема установки компенсатора обеспечивает многократное температурное перемещение рабочего трубопровода в кожухе без изменения его положения относительно его. Так же, установленный компенсатор будет обеспечивать надежную герметизацию межтрубного пространства. При этом в случае аварии на участке компенсатор будет способен удерживать давление продукта в межтрубном пространстве, что исключит выход продукта за пределы кожуха. Для предотвращения распространения перемещения трубопровода проложенного в кожухе, в линейную часть трубопровода, проложенную в земле, необходимо врезать в рабочий трубопровод дополнительный компенсатор, величина компенсирующей способности которого определяется, исходя из величины перемещения трубопровода. В предпосылке, что продольное перемещение трубопровода в теле кожуха зависит от разности продольной силы (возникающей в сечении трубопровода от воздействия температуры и внутреннего давления) и критической силы, при которой происходит потеря продольной устойчивости трубопровода, величина перемещений будет определяться формулой:  , (1)где S - эквивалентное продольное осевое усилие в сечении трубопровода, возникающее от расчетных нагрузок и воздействий; Nкр- продольное критическое усилие, при котором наступает потеря устойчивости трубопровода; m- коэффициент условий работы трубопровода; Е - модуль Юнга (модуль упругости); F - площадь поперечного сечения стенки трубопровода; P0-сила трения центрирующих колец о кожух. На данный момент Российские производители предлагают широкий ассортимент типоразмеров сильфонных компенсаторов, включающий в себя все применяемые в трубопроводном транспорте диаметры трубопроводов. |
Похожие:
 |
Новые технологии нефтегазовому региону Новые технологии – нефтегазовому региону [Текст] : материалы Всероссийской научно-практической конференции. Т. 2; под ред. В. И.... |
|
Новые технологии нефтегазовому региону. Материалы региональной конференции... Новые технологии – нефтегазовому региону. Материалы региональной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых.– Тюмень: Тюмгнгу,... |
 |
Инструкция по размещению материалов Всероссийского конкурса методических... Всероссийского конкурса методических и управленческих проектов «новые технологии – новые возможности» |
|
Курсовая работа с аптечной технологии лекарств на тему: «Совершенствование... На базе новейших научных открытий создаются принципиально новые, более совершенные и производительные технологические процессы,... |
|
Учебно-методический комплекс дисциплина: квантитативная лингвистика... Программа дисциплины «квантитативная лингвистика и новые информационные технологии» 4 |
|
Пояснительная записка Стремительное развитие информационных и коммуникационных... Школьникам, которые сегодня сидят за партами, предстоит осваивать новые профессии, новые технологии, решать новые задачи. Школьное... |
|
Николая Анатольевича Попова посвящается пенобетон: новое в основах технологии Предложены следующие новые приёмы в технологии неавтоклавного пенобетона без наполнителей и заполнителей, а также изделий на его... |
|
Новые технологии Систематические ошибки в рассуждениях, потенциально влияющие на оценку глобальных рисков 159 |
|
О проведении пуско-наладочных работ Общество с ограниченной ответственностью «Новые технологии инжиниринг», именуемое в дальнейшем |
|
Интерактивная доска в образовательном процессе Новые информационные технологии, безусловно, играют в этом смысле положительную роль |
|
Методические указания к лабораторным работам по курсу «Новые разделы информатики» Данные методические указания «Мультимедиа технологии»к лабораторным работам могут быть полезны студентам и преподавателям смежных... |
|
Методические указания к лабораторным работам по курсу «Новые разделы информатики» Данные методические указания «Мультимедиа технологии»к лабораторным работам могут быть полезны студентам и преподавателям смежных... |
|
Англо-русский словарь по нефтегазовому делу ... |
|
Региональная благотворительная общественная организация «центр лечебной педагогики» Психолого-педагогическая помощь детям с ограниченными возможностями здоровья: современные подходы и новые технологии |
|
Новые медицинские технологии Метод интрамиокардиальной клеточной трансплантации с прогностическими критериями его клинической эффективности у больных с тяжелой... |
|
Центр психолого-медико-социального сопровождения На IV всероссийский конкурс психолого-педагогических программ «Новые технологии для «Новой школы» |