Том 333 № 6 (2022)

DOI https://doi.org/10.18799/24131830/2022/6/3609

ВЫБОР ОПТИМАЛЬНОЙ КОНСТРУКЦИИ КОМПЕНСАТОРОВ ПРИ СООРУЖЕНИИ ПРЯМОЛИНЕЙНЫХ УЧАСТКОВ НАДЗЕМНЫХ НЕФТЕПРОВОДОВ

Ссылка для цитирования:  Выбор оптимальной конструкции компенсаторов при сооружении прямолинейных участков надземных нефтепроводов / Н.В. Чухарева, И.В. Шарф, Д.С. Снигерев, И.Н. Шахметов // Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов. – 2022. – Т. 333. – № 6. – С.76-85.

Актуальность исследования обусловлена снижением металлоемкости прямолинейного участка надземного нефтепровода для транспортировки нагретой нефти и сокращением затрат на его эксплуатацию в зависимости от выбора конструкции компенсационного блока. Цель: определение оптимальной конструкции компенсатора прямолинейного участка надземного нефтепровода с учетом влияния температурных параметров перекачиваемой среды в условиях сбережения производственных ресурсов. Объекты: нефтепровод для перекачки горячей нефти, П-, S-образный, трапециевидный и дугообразный компенсационные блоки. Методы: математическое моделирование надземной части участка нефтепровода, расположенного в области распространения криолитозоны, при помощи метода конечных элементов, интегрированного в ANSYS Workbench, и сравнительный анализ полученных зависимостей для выбора оптимального технического решения. Результаты. Прочностной расчет разных конструкционных исполнений компенсационных блоков показал объемы максимальных напряжений и перемещений, возникающих вследствие изменения условий перекачки подогретой нефти по прямолинейному участку надземного нефтепровода. Результаты полученных данных положены в основу выбора оптимальных геометрических типоразмеров компенсаторов, рассматриваемых при сооружении надземной части участка заданной протяженности. Проведен расчет технологических параметров прямолинейного участка надземного нефтепровода с учетом занимаемой под конструкционным сооружением площади, которая непосредственно влияет на объемы землепользования выбранного объекта исследования. Для разных компенсационных блоков установлены разные уровни формируемых объемов гидравлических потерь, что связано с энергозатратами оператора перекачки нефти. Сравнительный анализ экономической эффективности позволяет рассматривать дугообразные компенсационные блоки в качестве перспективной конструкции с учетом стратегических задач в части энергоэффективности и защиты окружающей среды в арктической зоне.

Ключевые слова:

Нефтепровод, перекачка с подогревом, адземный участок, компенсационный блок, напряженно-деформированное состояние, металлоемкость, гидравлические потери, энергозатраты, экономическая эффективность

Авторы:

Наталья Вячеславовна Чухарева

Ирина Валерьевна Шарф

Дмитрий Сергеевич Снигерев

Игорь Николаевич Шахметов

Скачать PDF