×
24.07.2020
220.018.36c7

СПОСОБ ПОВЫШЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ ЭКСПЛУАТАЦИИ МАГИСТРАЛЬНЫХ НЕФТЕПРОВОДОВ

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к области нефтяной промышленности и может быть использовано при прогнозировании работы магистральных нефтепроводов, работающих не на проектных мощностях. Предложен способ повышения эффективности эксплуатации магистральных нефтепроводов с использованием существующего насосного оборудования перекачивающих станций, заключающийся в том, что на первом этапе выбирают конкретный существующий трубопровод, определяют параметры прокачиваемой жидкости. Далее, используя различные комбинации магистральных насосов, и регулированием трубопроводной системы получают рабочую точку пересечения расходно-напорной характеристики трубопровода и суммарной расходно-напорной характеристики работающих насосов. После чего осуществляют проверку правильности подбора комбинаций включения насосов путем построения линии гидроуклона. С помощью полученных данных рассчитывают обобщенный показатель оценки эффективности эксплуатации установленного насосного оборудования. Технический результат - оптимизация работы технологического участка трубопровода за счет введения обобщенного показателя оценки эффективности эксплуатации установленного насосного оборудования. 2 ил., 1 табл.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к области нефтяной промышленности и может быть использовано при прогнозировании работы магистральных нефтепроводов, работающих не на проектных мощностях.

На существующем уровне развития техники известны способы разработки методов энергоэффективной эксплуатации магистральных нефтепроводов с оптимизацией технологических режимов: автореф. дис. канд. тех. наук: 25.00.19/ Бархатов Александр Федорович. - Москва, 2017. – С. 160 с., в которых энергоэффективность достигается:

- оптимизацией технологических режимов перекачки нефти и нефтепродуктов;

- повышением КПД МНА;

- совместным использованием противотурбулентных и депрессорных присадок.

Недостатками подходов оптимизации этими способами являются: не всегда рациональное использование энергоемкого оборудования МНА, отсутствие обобщенного показателя эффективности эксплуатации магистрального нефтепровода, который показывает эффективность использования насосного оборудования нефтеперекачивающих станций.

Наиболее близким к заявляемому способу оценки эффективности эксплуатации насосного оборудования является метод мониторинга энергоэффективности работы технологического участка магистрального нефтепровода по критерию оценки величины КПД участка (Ревель-Муроз, П.А. Разработка методов повышения энергоэффективности нефтепроводного транспорта с внедрением комплекса энергосберегающих технологий: автореф. дис. канд. тех. наук: 25.00.19/ Ревель-Муроз Павел Александрович. - Уфа, 2018. – С. 47-85 с.).

Алгоритм предусматривает расчет фактических и максимально возможных КПД каждого технологического участка магистрального нефтепровода и КПД магистральных насосных агрегатов, входящих в данные участки, с дальнейшим сравнением фактического КПД технологического участка с плановыми показателями КПД технологического участка, заданными на текущий год реализации. Технологический участок магистрального нефтепровода при достижении фактического показателя КПД технологического участка целевому показателю считается энергоэффективным.

Недостатком данного способа являются: отсутствие обобщенного показателя оценки эффективности эксплуатации установленного насосного оборудования в целом на текущий момент и для планируемого периода поставки, что усложняет планирование и контроль перекачки и может приводить к нерациональным действиям при отклонении объемов поставки от плановых.

Указанные выше недостатки преодолеваются введением в алгоритмы оптимизации работы технологического участка обобщенного показателя оценки эффективности эксплуатации установленного насосного оборудования.

Обобщенный показатель эффективности использования насосного оборудования связан с эффективностью работы магистрального нефтепровода в целом и рассчитывается для разного уровня загрузки нефтепровода по формуле (1).

, (1)

где Σ Nнi - суммарная гидравлическая мощность, необходимая для перекачки требуемого объема нефти по технологическому участку нефтепровода, кВт;

Σ Ni - суммарная электрическая мощность, потребляемая всеми работающими магистральными насосами на технологическом участке при работе режимом, обеспечивающим требуемую производительность перекачки, кВт.

На фиг. 1 показаны линии гидроуклона реализуемых режимов для разных производительностей.

На фиг. 2 показаны зависимость коэффициента эффективности использования насосного оборудования при различных требуемых производительностях для конкретного технологического участка трубопровода.

Способ повышения эффективности эксплуатации магистральных нефтепроводов заключается в следующем.

Для определения рационального использования существующего насосного оборудования перекачивающих станций, при изменении производительности конкретного магистрального нефтепровода выполняются следующие действия.

На начальном этапе выбирают конкретный существующий трубопровод, определяют какую жидкость с какими свойствами, в каком количестве и за какое время необходимо прокачать.

Далее включением различных комбинаций магистральных насосов, соединенных последовательно или параллельно на головной и промежуточных насосных станциях и регулированием трубопроводной системы с помощью подключения лупингов, введения противотурбулентных присадок или использованием регуляторов давления на станциях получают рабочую точку, соответствующую требуемой производительности (точка пересечения расходно-напорной характеристики трубопровода и суммарной расходно-напорной характеристики работающих насосов). Подбор количества насосов производят в зависимости от уровня загрузки трубопровода в каждом конкретном случае, для чего на каждой станции определяют последовательным включением количество насосов, необходимых для осуществления требуемой производительности транспортировки нефти или нефтепродукта.

Безопасность и работоспособность получаемого таким образом режима проверяют с помощью построения линии гидроуклона [Коршак А.А., Нечваль А.М. Проектирование и эксплуатация газонефтепроводов. СПб.: Недра, 2008. – 73-107 с.]. Линия гидроуклона должна оказаться в разрешенном коридоре между линией сжатого профиля трубопровода и линией напора, характеризующей несущую способность трубы. Если линия гидроуклона выходит за границы коридора, такой режим бракуется. Для дальнейшего рассмотрения оставляют только режимы с комбинациями включенных насосов и особенностями настройки трубопровода, линии гидроуклона которых вписываются в разрешенный коридор. Таких реализуемых режимов может быть достаточно много. На фиг. 1. показан пример реализации проверки с помощью построения линий гидроуклона реализуемых режимов для разных производительностей.

Следующим этапом для каждого из реализуемых режимов рассчитывают обобщенный показатель эффективности использования насосного оборудования. Затем выбирают режим с наибольшим значением показателя и, уже на его основе строятся планы перекачки. Чем больше значения обобщённого показателя эффективности использования насосного оборудования, тем наиболее эффективно подобраны комбинации включения насосного оборудования.

В силу дискретности включения насосного оборудования не всегда удается подобрать технологический режим под требуемую производительность перекачки. В этом случае выбирают один из лучших режимов, обеспечивающих ближайшую большую производительность и один из лучших режимов ближайшей меньшей производительности. Используя их комбинацию, осуществляют подбор промежутков времени, обеспечивающих необходимый объем поставки нефти или нефтепродукта. Для данного случая обобщённый показатель эффективности использования насосного оборудования определяется по формуле

. (2)

где τ – время работы соответствующим режимом;

Nнiмaкс, Nнiмин - суммарная гидравлическая мощность, необходимая для перекачки требуемого объема нефти по технологическому участку нефтепровода, максимальная и минимальная соответственно, кВт;

Niмах, Niмин, - суммарная электрическая мощность, потребляемая всеми работающими магистральными насосами на технологическом участке при работе режимом, обеспечивающим требуемую производительность перекачки, максимальная и минимальная соответственно, кВт.

При изменении производительности поставки комбинации требуемых включений насосов предыдущие операции следует повторить.

Все возможные физически реализуемые производительности перекачки на технологическом участке магистрального трубопровода с использованием установленного оборудования определяют график зависимости максимальных коэффициентов эффективности использования магистрального насосного оборудования от производительности перекачки.

График обобщенного показателя эффективности использования насосного оборудования показывает, на какую максимальную эффективность преобразования энергии в насосном оборудовании можно рассчитывать при планировании перекачки. С помощью этого показателя можно определить, какие дополнительные затраты или экономия электроэнергии возникнут при изменении краткосрочных или долгосрочных планов поставки нефти, какие технологические режимы являются наиболее эффективными, существует ли необходимость менять или регулировать установленное оборудование, эффективно ли будет применение присадок и разбавителей. График обобщенного показателя эффективности использования насосного оборудования строится для каждого технологического участка, определяет его особенности, позволяет наиболее рациональным способом использовать магистральное насосное оборудование при разных производительностях перекачки нефти, сравнивать по эффективности преобразования энергии технологические участки между собой, прогнозировать работу магистральных нефтепроводов при различных уровнях загрузки, определять целесообразность мероприятий по совершенствованию технологий перекачки. Пример графика обобщенного показателя эффективности использования насосного оборудования представлен на фиг. 2.

Предложенный способ повышения эффективности эксплуатации магистральных нефтепроводов позволяет обосновать необходимость:

- специальных технологий для изменения работы насосного оборудования;

- замены насосного оборудования, что является дорогостоящим мероприятием;

- спрогнозировать работу магистральных нефтепроводов при различных уровнях загрузки.

- выбрать наиболее экономичный и безопасный способ эксплуатации оборудования.

Рассмотрим конкретный пример реализации предложенного способа. Например, «Нефтепровод 1» был рассчитан на производительность 47 млн.т/год, необходимо осуществить поставку нефти 42 млн. т/год. Для того чтобы рассчитать на сколько изменится эффективность использования насосного оборудования, необходимо произвести подбор параметров совмещенной характеристики нефтепровода для нового уровня загрузки и определить количество насосов, необходимых для осуществления транспортировки.

Результаты подбора комбинаций включения насосов представлены в Таблице 1.

Наглядность правильности подбора количества и места подключения насосов на станциях представлены на Фиг. 1.

Результаты обобщенного показателя эффективности использования насосного оборудования представлены в Фиг. 2., из которой видно, что при изменении производительности нефтепровода с 47 млн.т/год до 42 млн. т/год эффективность использования насосного оборудования увеличится на 20 %.

Таким образом, за счет оптимизации работы технологического участка трубопровода, а именно за счет наиболее выгодного уровня загрузки при подборе комбинаций включения насосов на станциях можно повысить эффективность эксплуатации магистральных нефтепроводов и спрогнозировать работу магистральных нефтепроводов при различных уровнях загрузки, тем самым заявляемое техническое решение позволяет повысить эффективность использования магистрального насосного оборудования в несколько раз, что наглядно показал конкретный пример реализации способа.


СПОСОБ ПОВЫШЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ ЭКСПЛУАТАЦИИ МАГИСТРАЛЬНЫХ НЕФТЕПРОВОДОВ
СПОСОБ ПОВЫШЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ ЭКСПЛУАТАЦИИ МАГИСТРАЛЬНЫХ НЕФТЕПРОВОДОВ
СПОСОБ ПОВЫШЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ ЭКСПЛУАТАЦИИ МАГИСТРАЛЬНЫХ НЕФТЕПРОВОДОВ
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 1-10 из 41.
02.10.2019
№219.017.cde5

Датчик микропримесей аммиака

Изобретение относится к области газового анализа, в частности к детектирующим устройствам, применяемым для регистрации и измерения содержания микропримесей аммиака, и может быть использовано для экологического мониторинга. Датчик содержит полупроводниковое основание и подложку....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002700035
Дата охранного документа: 12.09.2019
26.10.2019
№219.017.dadc

Устройство защиты обмоток однофазного трансформатора от электрических повреждений

Использование: в области электроэнергетики для защиты трансформаторов от замыканий в его обмотках. Технический результат - повышение надежности функционирования устройства защиты обмоток однофазного трансформатора от электрических повреждений за счет снижения зависимости его чувствительности...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002704127
Дата охранного документа: 24.10.2019
29.11.2019
№219.017.e826

Способ изготовления изделий из композиционных материалов

Изобретение относится к способу изготовления изделий из композиционных материалов с наполнителями и может быть использовано при производстве и изготовлении изделий из композиционных материалов посредством прессования. Прессование проводится в закрытой пресс-форме при непрерывном воздействии на...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002707361
Дата охранного документа: 26.11.2019
01.12.2019
№219.017.e97c

Линейная магнитоэлектрическая машина

Изобретение относится к области электротехники. Технический результат – увеличение электромагнитного усилия. Линейная магнитоэлектрическая машина содержит неподвижный статор в виде броневого сердечника, подвижный якорь и постоянные магниты якоря. Подвижный якорь выполнен призматической формы...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002707559
Дата охранного документа: 28.11.2019
19.12.2019
№219.017.ef44

Способ газификации невырабатываемых остатков жидкого кислорода и керосина в баках ступени ракеты-носителя и устройство для его реализации

Изобретение относится к ракетно-космической технике. Способ газификации невырабатываемых остатков жидкого кислорода и керосина предусматривает подачу источника тепловой энергии из отдельной ёмкости (8) в баки (2, 3) с остатками компонентов топлива в жидкой (4, 5) и газообразной фазах, газа...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002709291
Дата охранного документа: 17.12.2019
29.12.2019
№219.017.f3fd

Полупроводниковый газовый датчик микропримесей кислорода

Изобретение относится к области газового анализа, в частности к детектирующим устройствам, применяемым для регистрации и измерения содержания микропримесей кислорода. Изобретение может быть использовано для экологического мониторинга. Техническим результатом изобретения является повышение...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002710523
Дата охранного документа: 26.12.2019
04.02.2020
№220.017.fd46

Комбинированная виброизолирующая опора

Комбинированная виброизолирующая опора содержит резинокордные оболочки (РКО) пассивной и активной систем виброизоляции. Верхняя и нижняя РКО активной системы виброизоляции вместе с опорной площадкой, кронштейнами и реверсором установлены внутри РКО пассивной системы. Достигается компактность...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002712724
Дата охранного документа: 30.01.2020
06.02.2020
№220.017.ff8e

Способ защиты однофазного печного трансформатора с короткой сетью в виде группы шин от электрических повреждений

Использование: в области электроэнергетики для защиты печных трансформаторов с короткой сетью в виде группы шин от витковых замыканий в первичной обмотке трансформатора, а также коротких замыканий и обрывов в цепи шин короткой сети. Технический результат – расширение функциональных возможностей...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002713204
Дата охранного документа: 04.02.2020
13.03.2020
№220.018.0b91

Способ упрочнения твердосплавного инструмента

Изобретение относится к упрочнению твердосплавного лезвийного инструмента. Осуществляют предварительное покрытие наружных поверхностей лезвийного инструмента термоизоляционным слоем толщиной от 10 до 20 мкм. Осуществляют нагрев лезвийного инструмента до температуры 900-1000°С. Производят...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002716329
Дата охранного документа: 11.03.2020
02.04.2020
№220.018.12af

Гидропневматический диод с закольцованным движением рабочей среды

Изобретение относится к резисторным струйным диодам и может найти применение в струйной гидро- и пневмотехнике. Гидропневматический диод содержит корпус (1) с прямоточным каналом (2) прямоугольного сечения для прохода жидкой или газообразной среды, в котором установлены друг против друга...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002718196
Дата охранного документа: 31.03.2020
Показаны записи 1-10 из 10.
10.01.2015
№216.013.1b22

Электротермический микродвигатель

Изобретение относится к космической технике, а именно к электротермическим микродвигателям, входящим в состав двигательных установок микротяги, устанавливаемых на малые космические аппараты для решения задач орбитального маневрирования. Система подачи газифицированного топлива выполнена в виде...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002538374
Дата охранного документа: 10.01.2015
20.02.2015
№216.013.2a41

Способ получения кремния

Изобретение относится к области химической технологии неорганических веществ. В тигель при температуре не менее 2000°C заливают расплав диоксида кремния и герметизируют его для создания условий поддержания в газовой фазе над расплавом избыточного давления не менее 2,0 МПа. После подачи внутрь...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002542274
Дата охранного документа: 20.02.2015
20.08.2016
№216.015.4c4e

Электротермический микродвигатель

Изобретение относится к космической технике, в частности предназначено для спутников малой массы. Цилиндрические корпусы токовыводов нагревательных элементов и термопар игольчатого типа выполнены в виде плоского кронштейна. Чувствительные элементы термопар игольчатого типа размещены в полости...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002594941
Дата охранного документа: 20.08.2016
26.08.2017
№217.015.e138

Способ утилизации нефтешлама в качестве грунта основания вертикального резервуара

Способ утилизации нефтесодержащих отходов включает перемешивание нефтесодержащих отходов с обезвреживающей композицией, с последующим введением расчетного количества воды до образования однородного гидрофобного порошка. Полученный капсулированный нефтешлам в виде однородного гидрофобного...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002625498
Дата охранного документа: 14.07.2017
26.08.2017
№217.015.e60d

Способ доставки полезного груза в грунт небесного тела, обеспечения исследований грунта и небесного тела и устройство его реализации (варианты)

Изобретение относится к ракетно-космической технике, а именно к способам доставки полезного груза - комплекса научной аппаратуры к небесным телам (планетам, астероидам, кометам и др.) для их исследования и пенетраторам - устройствам с полезным грузом, отделяемым от основного космического...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002626792
Дата охранного документа: 01.08.2017
29.12.2017
№217.015.f1d4

Электротермический микродвигатель

Изобретение относится к космической технике, а именно к электротермическим микродвигателям. Электротермический микродвигатель содержит наружный и внутренний цилиндрические корпусы, расположенные коаксиально с образованием торовой полости между их стенками, завихритель входного топлива,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002636954
Дата охранного документа: 29.11.2017
11.10.2018
№218.016.8fe9

Полимерные композиции, содержащие нанотрубки

Изобретение относится к резиновой промышленности и может быть использовано для производства кабелей, антистатических покрытий, деталей автомобилей. Электропроводный эластомерный композиционный материал на 100 мас.ч. каучука содержит следующие ингредиенты, мас. ч.: сера 1,5-2,25; стеариновая...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002669090
Дата охранного документа: 08.10.2018
13.01.2019
№219.016.aef2

Фундамент резервуара с улучшенными теплоизоляционными свойствами

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано для устройства фундаментов резервуаров для хранения нефти и продуктов ее переработки в условиях сезоннопромерзающих и вечномерзлых грунтов Крайнего Севера. Фундамент резервуара представляет собой подготовленный грунт в виде...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002676778
Дата охранного документа: 11.01.2019
19.06.2019
№219.017.8a54

Способ увода отделившейся части ракеты-носителя с орбиты полезной нагрузки и двигательная установка для его осуществления

Изобретение относится к ракетно-космической технике. Способ увода на орбиту утилизации отделяющейся части ракеты-носителя (ОЧРН). ОЧРН придают вращение вокруг продольной оси до достижения стабилизации ее углового положения в пространстве, затем газифицируют остатки жидких невыработанных...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002406856
Дата охранного документа: 20.12.2010
03.06.2020
№220.018.232d

Поршневой двухступенчатый компрессор

Изобретение относится к области машин объемного вытеснения и может быть использовано при создании компрессоров среднего и высокого давления. Поршневой двухступенчатый компрессор содержит цилиндры 1 первой и 2 второй ступени, поршни 3 и 4, соединенные штоком 5 с приводом...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002722588
Дата охранного документа: 01.06.2020
+ добавить свой РИД