Введение к работе
Актуальность проблей». Задача дальнейшего развития нефтяной промышленности требует репения вопросов, связанных с проблемами рационального транспорта нефти.
Часть добываемых нефтэй при . обычных температурах обладает значительной вязкостью. Перекачка таких нефтей и нефтепродуктов повышенной вязкости вызывает увеличение затрат на преодоление гидравлических сопротивлений, а также на специальные мероприятия по снижению вязкости.
Поэтому работы в области разработки более эффективных и технологичных способов транспорта нефтей и нефтепродуктов высокой вязкости на значительные расстояния являются весьма актуальными.
Важной особенностью современного трубопроводного транспорта является увеличение диаметров магистральных' трубопроводов и интенсификация перекачки, что приводит к значительному разогреву перекачиваемых нефтей и нефтепродуктов от трения. Вопросы теплового и гидравлического расчета нефтепровода с учетом тепла трения и скрытой теплоты кристаллизации парафина разработаны пока недостаточно.
Важнейшим резервом. повышения эффективности трубопроводного транспорта является снигенпа эксплуатационных расходов. На эксплуатационные затраты по транспорту нефти в значительной степени влияют режимы работы нефтепроводов, реальные климатические условия транспорта, . состояние линейной части и насосных станций, достоверность полученной информации и ее
обработка, опре делящие в конечном очатв стратегию управления нефтетранопортными системами. :
Сравнение факткческих характеристик о расчетными, полученными при существенном упрощении реальных процессов, не учитывающих таких факторов, как веизотсрмичнооть течения, скрытая теплота криоталливации парафина, изменение оредаего проходного сечения по длине трубопровода и др., даот значительные..расхождения между теоретическими и экспериментальными результатами.
Исследование влияния указанных факторов представляет собой сложную задачу,' и поэтому разработка комплексных методов . изучения этого вопроса имеет научное в практическое значение.
Приобретает актуальность разработка и внедрение математического обеспечения вопросов /диагностики состояния нефтепроводов, исследование изменения аффективного диаметра по длине трубопровода.
Работа выполнялась в соответствии о целевой комплексной программой 0.04.06 "Создание и освоение технологических процессов и технических средств, : обеспечивапцкх повышение качества строительства и надежности эксплуатации магистральных газо- и нефтепроводов в районах со сложными природно-климатическими условиями", утвержденной ГКГК, Госпланом и Ш СССР (N 21/8/9 от 28.01.84).
Целью данной работы является исследование режимов работы рельефных трубопроводов при неизотермической перекачке вязких нефтей в разработка средств повышения эффективности их эксплуатации на примере нефтепровода Долина - Дрогобич.
:'*:
Основные задачи исследования:
- анализ фактического .' состояния трубопровода Долина
Дрогобич и изучение реологических свойств нэфтей Прикарпатья;
построение теплогидравлических моделей течения высоковязкой парафинистой нефти в широком диапазоне изменения реологических свойств и комплексным учетом влияющих фьяторов;
обоснование методов диагностирования состояния внутренней поверхности нефтепровода;
- разработка нового очистного устройства для повышения
эффективности работы линейной части нефтепровода Долина
Дрогобич.
Научная новизна. {
Построенная математическая модель движения высоковязкой парафинистой нефти в широком диапазоне реологических свойств позволяет вести расчеты теплового п гидравлического процессов, рассматриваемых во взаимной связи, а такке учитывает неньютоновское поведение жидкости.
Получены данные о реологических свойствах нефтей Прикарпатья в интервале температур и давлений, при которых осуществляется их перекачка.
Предложены методики расчета температурного п гидравлического реяимов нефтепровода с учетом тепла трения потока, скрытой теплоты кристаллизации парафина, профиля трассы, тешюиэолирукдах свойств парафина, позволяющие учитывать влияние каадого из вышеуказанных факторов в отдельности.
Показано, что при диагностировании отлогепий парафина в нефтепроводе использование методов главных компонент и ранговых
классификаций обеспечивает высокую достоверность полученных результатов.
На основании корреляционного и регреооионного анализа получена математическая модель, описывающая вависимооть эффективного диаметра нефтепровода от параметров перекачки.
Практическая ценность к реализация роботы состоит 8 нацеленности на решение задач, возникающих при эксплуатации конкретного неизотермического нефтепровода Долина - Дрогобич. Разработанные методики теплового и гидравлического раочета дагт возможность более точно определять основные параметры и других нефтепроводов, перекачивающих высоковязкие, парафиниотые нефти как при их эксплуатации, так и проектировании.
На основании теоретических разработок составлен стандарт предприятия ''Определение состояния внутренней поверхности нефтепровода", утвержденный управлением .магистральных нефтепроводов "дружба" и используется Дрогобычским государственным предприятием по транспортированию нефти "Дружба".
Для повышения эффективности очистки трубопроводов от отложений парафина разработано и внедрено новое очистное устройство ловышенной проходимооти (а.о. N 422479). Экономический эффект от внедрения очистного >итройотва составляет 44384 руб./год в ценах 1981 года.
Апробация работы. Основные ревультагы диссертационной работы были доложены и обсуждены:
- на всесоюзной конференции "Основные направления дальнейшего совершенствования трубопроводного транспорта", Москва, 1573;
на республиканской научно-технической конференции
"Повышение эффективности и надежности трубопроводного транспорта на Украине", Львов, 1978;
- на зональной конференции "О деятельности НИИ, .проектных
институтов в вузов по разработке новых прогрессивных техничесісих
решений и их внедрение в производство", Тюмень, 1979;
-на всесоюзной научно-технической конференции "Охрана окрухаьоей среды при строительстве объектов нефтяной и газовой промышленности в горных условиях", Ивано-Франковск, 1980;
- на республиканское научно-технической конференции "Проектирование, строительство и эксплуатация подземных хранилищ для нефтепродуктов и сжиженных газов", Ивано-Франковск, 1984;
- на всесоюзной научно-технической конференции "Проблемы
трубопроводного транспорта нефти и газа, Ивано-Франковск, 1985;
. - на всесоюзной научно-технической конференции "Термогазодинамические процессы и . системы их контроля при разведке, транспортировке и добыче нефти и газа", Харьков, 1989;
- на YI-ХШ научно-технических конференциях профессорско-пре-
подавательского состава ИФИНГ, Ивано-Франковск, I970-1986.
Публикации. По теме диссертации опубликовано 15. работ в научно-технических журналах и сборниках, в том числе I авторское изобретено).
Структура и объем работы, диссертация состоит из введения, четырех глав и заключения, изложенных на Ts9 страницах машинописного текста, включает 33 таблицы, 27 рисунков и .8 приложений. Список использованных источников включает 109 наименований.