Разработка мероприятий по повышению надежности эксплуатации подводного участка напорного трубопровода от дожимной насосной станции №5 до установки подготовки нефти "Ельниковка" через реку Кама Ельниковского месторождения нефти предприятия "Удмуртнефть" - Дипломная работа

1.4 Физико-географические, климатические, инженерно-геологические и гидрологические условия района работ2.5 Новые требования Федерального закона к экспертизе опасных производственных объектов 2.6 Программа работ по экспертизе промышленной безопасности напорного нефтепровода «ДНС-5 - УПН «Ельниковка» 2.6.4 Обследование напорного нефтепровода «ДНС-5 - УПН «Ельниковка» с помощью магнитного инспекционного снаряда (дефектоскопа MFL с типом поршня CDP 10”3V05.21) 2.6.6.2 Пример расчета остаточного ресурса трубопровода по минимальной вероятной толщине стенок труб 2.6.6.3 Пример расчета остаточного ресурса трубопровода с учетом общего коррозионно-эрозийного износа стенокCDP 10”3V 05.21 - инспекционный снаряд определения потери металла; УКМТ - упрочняющая композиционная муфта трубопровода; затраты на проведение старого метода ремонта (замена катушки); Таблица 2.1 - Физико-химические свойства нефти Таблица 2.4 - Методы ремонта дефектных участков резервной нитки подводного перехода нефтепроводаС принятием Федерального закона о промышленной безопасности опасных производственных объектов (№ 166-ФЗ от 21.07.97) в стране развернулась Система промышленной безопасности при Госгортехнадзоре России и начались работы по экспертизе безопасности определенных опасных производственных объектов, к которым относятся магистральные нефтепроводы. Разработаны и продолжают разрабатываться различные нормативные положения, определяющие порядок проведения экспертизы безопасности, объекты экспертизы, требования к заключениям, порядок аккредитации экспертов и экспертных организаций, и другие документы. Остаются неопределенными вопросы, касающиеся методики экспертизы безопасности, поиска и анализа источников опасности, оценки безопасности количественными параметрами, методов обеспечения безопасности производственных объектов, прослуживших длительный срок и исчерпавших свой установленный ресурс. Система экспертизы безопасности в настоящее время предусматривает четыре направления деятельности экспертов: экспертиза проектно-технической документации, экспертиза технических устройств, экспертиза зданий и сооружений, экспертиза деклараций безопасности. Вопрос осложняется еще и тем, что, как правило, требуется провести экспертизу безопасности устаревших технических устройств, которые уже исчерпали свой проектный или амортизационный ресурс, не соответствуют современным нормативным требованиям, содержат дефекты, но эти объекты никак невозможно остановить и демонтировать, поскольку нет замены и нельзя остановить большое производство.Ельниковское месторождение (рис.1) расположено на территории Каракулинского и Сарапульского районов Удмуртской республики в 100 км от Ижевска. Сеть автомобильных дорог, в пределах месторождения, представлена асфальтовым шоссе Ижевск - Сарапул - Камбарка, проходящим по территории месторождения. Асфальтированное шоссе связывает Ельниковское и Вятское месторождения. По территории месторождения протекает судоходная река Кама, отделяющая Прикамский участок от Ельниковского месторождения. К наиболее крупным населенным пунктам относятся деревни: Мазунино, Соколовка, Тарасово, Северное, в 40 км от центра площади расположен город Сарапул, являющийся районным центром, крупной железнодорожной станцией и важным речным портом.Инженерно-геологические изыскания проводились с целью определения геологического строения трасс, проектируемых внеплощадочных коммуникаций, литологического состава, физико-механических свойств грунтов, гидрогеологических условий, химического состава и степени агрессивности подземных и поверхностных вод, выявления неблагоприятных инженерно-геологических процессов и явлений. Отбор проб грунтов и воды и их транспортировка выполнены в соответствии с ГОСТ 12071-2000 и ГОСТ 4979-49-84-24. Лабораторные исследования проб грунтов и воды выполнены по действующим нормативным документам грунтовой лабораторией предприятия инженерами - Ромащенко Т.А., Чебатковой Л.В., Поповой Н.А., Григорьевой Д.А. под руководством начальника лаборатории Зиганшиной Н.В. Определения удельного электрического сопротивления грунтов по трассам проектируемых трубопроводов выполнены прибором М-416 в соответствии с приложением ГОСТ 9.602.-2005 Коррозионная агрессивность грунта по отношению к стали оценивалась по удельному электрическому сопротивлению грунта определяемому в полевых условиях согласно таблице 1.3.2.В заключение анализа эффективности мероприятий по внедрению нового метода диагностики и ремонта хотелось бы отметить преимущества данных методов. Который способен распознавать дефекты производственного и строительного происхождения, коррозионно-эрозионные дефекты, возникшие в процессе эксплуатации и обнаружение поперечных трещин в сварных стыках и теле трубы с высоким разрешением, с использованием поршней третьего поколения и новейшей сенсорной технологии. Внедрение нового метода ремонта трубопровода УКМТ предложенного фирмой ROSEN EUROPA B.V. имеющего ряд существенных преимуществ от метода замены катушки, таких как: экономия трудовых ресурсов 30

Содержание

Основные сокращения и обозначения

Список таблиц

Список рисунков

Введение

1 Географическая характеристика Ельниковского месторождения

1.1 Общие сведения о Ельниковском месторождении

В течение последних лет, в результате значительной выработки запасов продуктивных пластов, происходит ухудшение качественного состояния сырьевой базы Удмуртской Республики. Вместе с нефтью из скважин поступает пластовая вода, попутный газ, твердые частицы механических примесей (горные породы, затвердевший цемент).

Ежегодно по промысловым трубопроводам отрасли перекачиваются сотни миллионов кубометров нефти, газа и технологических жидкостей, содержащих в больших количествах такие коррозионно-активные компоненты, как сероводород, двуокись углерода, ионы хлора и т.д.

Изза высокой агрессивности транспортируемых сред сроки службы промысловых трубопроводов и оборудования значительно ниже нормативных и составляют от 2 до 8 лет. Нефтегазодобывающие управления за период эксплуатации месторождений производят многократную замену промысловых трубопроводов и оборудования, что в свою очередь несет огромное количество финансовых средств.

Система нефтепроводов складывалась на протяжении длительного времени, начиная с появления первых предприятий по переработке нефти. Она не является завершенным объектом, а находится в состоянии постоянного изменения и развития. В системе нефтепроводов получила отражение практически вся история промышленного развития страны. Поэтому безопасность системы нефтепроводов во многом определяется и объясняется историей развития нефтяной промышленности. Объекты, построенные много лет назад и вобравшие в себя особенности технического уровня развития того времени, до сих пор находятся в эксплуатации. Технические несовершенства в период строительства дают о себе знать, создают и будут создавать определенную напряженность, пока эти объекты находятся в эксплуатации. Поэтому, чтобы лучше понять проблемы промышленной безопасности системы магистральных нефтепроводов, этот вопрос следует рассматривать параллельно с историей ее создания и развития в целом.

С принятием Федерального закона о промышленной безопасности опасных производственных объектов (№ 166-ФЗ от 21.07.97) в стране развернулась Система промышленной безопасности при Госгортехнадзоре России и начались работы по экспертизе безопасности определенных опасных производственных объектов, к которым относятся магистральные нефтепроводы. Разработаны и продолжают разрабатываться различные нормативные положения, определяющие порядок проведения экспертизы безопасности, объекты экспертизы, требования к заключениям, порядок аккредитации экспертов и экспертных организаций, и другие документы. Эти документы регламентируют действия организации и экспертов с точки зрения регламентно-правовых вопросов.

Остаются неопределенными вопросы, касающиеся методики экспертизы безопасности, поиска и анализа источников опасности, оценки безопасности количественными параметрами, методов обеспечения безопасности производственных объектов, прослуживших длительный срок и исчерпавших свой установленный ресурс. Хотя система магистральных нефтепроводов страны является одной из передовых отраслей техники, сказанное выше и ниже относится в полной мере и к ней.

Система экспертизы безопасности в настоящее время предусматривает четыре направления деятельности экспертов: экспертиза проектно-технической документации, экспертиза технических устройств, экспертиза зданий и сооружений, экспертиза деклараций безопасности. Наиболее важной из этих направлений необходимо признать экспертизу безопасности непосредственно объектов - технических устройств, зданий и сооружений (документы, несомненно, важны, но они только подтверждают свойства объектов). В то же время наименее обеспеченной в научно-методическом плане является именно экспертиза безопасности технических устройств в силу разнообразия их конструкций и условий эксплуатации.

Вопрос осложняется еще и тем, что, как правило, требуется провести экспертизу безопасности устаревших технических устройств, которые уже исчерпали свой проектный или амортизационный ресурс, не соответствуют современным нормативным требованиям, содержат дефекты, но эти объекты никак невозможно остановить и демонтировать, поскольку нет замены и нельзя остановить большое производство. Таких примеров много и в системе магистральных нефтепроводов.

Например, как показывают результаты диагностики, ни один трубопровод не соответствует всем современным требованиям. Все они имеют дефекты типа расслоение металла недопустимых размеров. Нефтепроводы на территории нефтебаз содержат секционные сварные отводы и лепестковые переходы, которые сейчас запрещены к использованию. Но немедленно их заменить - практически нереальная задача. В таких случаях приходится или отказаться от экспертизы (так как по нормам не положено дальше их эксплуатировать), или продлевать срок эксплуатации, рекомендуя при этом дополнительные меры безопасности.

Таких конкретных примеров можно привести много. Это говорит о том, что вопросы оценки безопасности магистральных нефтепроводов нуждаются в мощной научно - методической поддержке. Это очень большая и важная задача, если учитывать большие протяженности магистральных нефтепроводов, их важность для экономики страны, разнообразие климатических условий, возрастной состав, ущербы от разрушений.

Поэтому предприятиям отрасли для поддержания объектов транспорта нефти и газа в работоспособном состоянии необходимо использовать не только современные материалы и оборудование в коррозионно-стойком исполнении, но и новые методы диагностики и ремонта, что в свою очередь позволит продлить их срок эксплуатации.

В связи с этим особое значение приобретают вопросы, связанные с увеличением сроков эксплуатации линейной части трубопроводов за счет создания новых технологий, позволяющих на ранних сроках выявлять развивающиеся дефекты и своевременно без излишних затрат устранять их.

Важная роль в этом отводится разработке новых прогрессивных методов внутритрубной диагностики, а также применению новых методов ремонта трубопроводов без их остановки. Одним из таких методов диагностики является обследование с помощью магнитного инспекционного снаряда (дефектоскопа MFL с типом поршня CDP 10”3V05.21)

Сущность метода заключается в следующем, перед запуском дефектоскопа производится очистка нефтепровода от АСПО, инородных предметов очистными устройствами, выполняется калибровка (определение проходного сечения) напорного нефтепровода с помощью бесконтактного электронного геометрического поршня EGP. После обследования внутренней геометрии, поводят обследование на потерю металла, с помощью магнитного дефектоскопа - в котором используется метод утечки магнитного потока (MFL) с высоким разрешением. На данном этапе работы выявляются дефекты производственного и строительного происхождения, коррозионно-эрозионные дефекты, возникшие в процессе эксплуатации и обнаружение поперечных трещин в сварных стыках и теле трубы с высоким разрешением, с использованием поршней третьего поколения и новейшей сенсорной технологии.

В результате обследования выдается заключение. В нем в виде отчета, описание дефектов, их классификация, остаточная толщина стенки (мм). Даны точные координаты расположения дефектов, относительно заранее разбитых по номерам секций, участка трубопровода. В отчете поставлены сроки устранения и рекомендации фирмы ROSEN EUROPA B.V. по устранению дефектов, новым методом ремонта, с применением упрочняющих композиционных муфт трубопровода (УКМТ).

В работе рассмотрен новый метод ремонта укрепляющими композиционными муфтами трубопровода (УКМТ).

Метод УКМТ заключается в монтаже усиливающей композиционной муфты на дефектный участок нефтепровода, при этом происходит компенсация внутреннего давления в трубопроводе за счет создания контактного давления снаружи при значительной величине момента затяжки болтовых соединений, что позволяет проводить монтаж на рабочих давлениях с гарантированным качеством, в отличие от муфт, устанавливаемых без создания предварительного напряжения.

Достоинство разработанного метода, в отличие от всех существующих на сегодняшний день типов ремонтных муфт, это простота монтажа, а как следствие высокая скорость проведения ремонта и малый объем земляных работ. Для ее установки достаточно вручную выкопать небольшой шурф и за 15-20 минут отремонтировать дефектный участок, что имеет большое значение, если, например, в это время приходится еще и откачивать грунтовые воды, тогда и размер шурфа и время проведения ремонта выходят на первый план.

В данной работе произведен анализ технико-экономической эффективности нового метода ремонта напорного нефтепровода ДНС-5-УПН «Ельниковка». Метод выгодно отличается от ранее используемого метода вырезки дефекта с заменой катушки и позволяет проводить ремонтные работы без остановки перекачки, что существенно снижает затраты на их проведение.