ОБЕСПЕЧЕНИЕ БЕЗОПАСНОСТИ РАБОТЫ ПРИ ПОДГОТОВКЕ СЫРОГО ГАЗА МЕТОДОМ НИЗКОТЕМПЕРАТУРНОЙ СЕПАРАЦИИ

В. Р. Галлямов, А. В. Колчин, Н. В. Вадулина, А. О. Салимов, В. В. Ворохобко

Аннотация


Узел комплексной подготовки газа, в состав которого входят установки для реализации процесса низкотемпературной сепарации, характеризуется работой с высокими давлениями. Так, газ, поступающий с газового месторождения, может достигать значений давления 12 МПа, что, в случае аварии, создает опасность причинения вреда персоналу, обслуживающему данный узел. Таким образом, необходим расчет толщины стенок трубопроводов и газодинамического оборудования. К тому же, конденсация тяжелых компонентов газового потока сопровождается значительным выделением холода, что может стать причиной неблагоприятных воздействий на персонал, работающий с данным оборудованием. Сверхзвуковая сепарация предполагает расширение предварительно очищенной от механических примесей скважинной продукции в сверхзвуковом профиле сопла, что сопровождается снижением температуры. При прохождении критического сечения сопла поток газа достигает скорости звука и далее в диффузоре охлаждается до требуемых температур. С точки зрения обеспечения безопасности рабочего персонала, данный способ реализации низкотемпературной сепарации позволяет избежать нежелательного негативного воздействия. Это объясняется тем, что данная технология не предполагает участие сотрудников предприятия во время осуществления технологических операций, как того требует, например, детандерная технология.

В работе рассматривается перспективная сверхзвуковая технология с точки зрения модернизации существующих установок комплексной подготовки газа низкотемпературной сепарацией, основанная на использовании изоэнтропийного расширения с последующим изоэнтропийным сжатием газового потока вместо классического изоэнтальпийного охлаждения. Для анализа сопла была реализована математическая модель сверхзвукового сопла. Численное моделирование играет важную роль в ускорении разработки данного метода, необходимого для оптимизации и повышения эффективности сепарации, а также снижения стоимости данного метода. Для обеспечения безаварийной эксплуатации рассматриваемой технологии был осуществлен расчет толщины стенки исходя из нагрузок, действующих на профиль, вызванных давлением среды внутри сопла, а так напряжений в металле от перепада температур.


Ключевые слова


3-S Separation;3-S сепарация;De Laval Nozzle;Dehydration оf Natural Gas;finite element method;Isentropic Process;supersonic Flow;изоэнтропийный процесс;метод конечных элементов;осушка газа;сверхзвуковое течение;сопло Лаваля

Полный текст:

PDF

Литература


Повышение безопасности эксплуатации газопроводов/ Н. Х. Абдрахманов, В. М. Давлетов, К. Н. Абдрахманова, В. В. Ворохобко, Р. Н. Абдрахманов // Нефтегазовое дело: науч. техн. журн./УГНТУ. 2016. Т.14, №3. С 183-187.

Системы оценки риска возникновения аварийных ситуаций на объектах нефтегазовой отрасли/ Н. Х. Абдрахманов, З. А. Закирова, Г. Ф. Заляева, Р. А. Кускильдин // Нефтегазовое дело: науч. техн. журн./УГНТУ. 2017. Т.15, №1. С 226-230.

Бекиров Т. М., Ланчаков Г. А. Технология обработки газа и конденсата М.: Недра-Бизнесцентр, 1999. 595 с.

Обеспечение безопасности технологических трубопроводных систем на предприятиях нефтегазового комплекса/ Н. Х. Абдрахманов, А. А. Турдыматов, К. Н. Абдрахманова, В. В. Ворохобко // Нефтегазовое дело: науч. техн. журн./УГНТУ. 2015. Т.13, №4. С. 254-260.

Юрнеев В. Н., Лебедев П. Д. Теплотехнический справочник. В 2. т.; изд. 2-е, перераб. М.: Энергия, 1976. Т. 2. 896 с.

Абдрахманова К. Н., Кузеев И. Р., Гареева Э. Р. Анализ современных методов ремонта трещин в технологическом оборудовании и трубопроводе с целью увеличения эксплуатационной безопасности//Вестник молодого ученого УГНТУ: науч. техн. журн. /УГНТУ. 2016. №4. С.122-126.

Федосов А. В., Солодовников А. В. Организация безопасного проведения работ с повышенной опасностью в организациях по обслуживанию населения: монография. Уфа: изд-во УГНТУ, 2015. 248 с.

Солодовников А. В., Абдрахманов Н. Х. Организация работы кабинета охраны труда и уголка охраны труда на предприятиях нефтяной и газовой промышленности. Уфа: изд.-во УГНТУ, 2015. 84 с.

Федосов А. В., Хазинурова Л. С., Вадулина Н. В. Некоторые вопросы проведения специальной оценки условий труда // Нефтегазовое дело: электрон. журн. 2015. №2. С.457-476.

Исследование и анализ нестационарности возникновения и развития потенциально опасных ситуаций при эксплуатации опасных производственных объектов/ Н. Х. Абдрахманов, Н. В. Шутов, К. Н. Абдрахманова, В. В. Ворохобко, Р. А. Шайбаков// Нефтегазовое дело: электрон. журн. 2015. №1. С.292-306

Байбурин Р. А., Абдрахманов Н. Х., Абдрахманова К. Н. Применение нечеткой логики в оценке риска отказов и аварий на магистральных нефтепроводах // Нефтегазовое дело: электрон. журн. 2015. №4. С.512-537. 

Абдрахманов Н. Х., Шайбаков Р. А Автоматизированная система управления рисками// Актуальные вопросы разработки нефтегазовых месторождений на поздних стадиях. Технологии. Оборудование. Безопасность. Экология: материалы науч.-практ. конф. 26-27 мая 2010 г. Уфа: УГНТУ, 2010. 258 с.

Анализ отечественного и зарубежного опыта исследований в области безопасного проектирования и эксплуатации технологических объектов нефтеперерабатывающих и нефтехимических производств / Н. Х. Абдрахманов, В. П. Матвеев, А. С. Нищета, В. В. Савицкий, О. А. Доржиева, Т. А. Хакимов // Экспертиза промышленной безопасности и диагностика опасных производственных объектов. 2015. №5. С.162-164.

Абдрахманов Н. Х. Требования к информационному, организационному и техническому обеспечению построения информационно- управляющей системы безопасности для предприятий нефтегазоперерабатывающей промышленности/ Н. Х. Абдрахманов, К. Н. Абдрахманова, В. В. Ворохобко, Р. Н. Абдрахманов // Экспертиза промышленной безопасности и диагностика опасных производственных объектов: науч. техн. журн. 2016. № 2 (8). С. 14-17.

Типовые расчеты при сооружении и ремонте нефтепроводов/ Л. И. Быков, Ф. М. Мустафин, С. К. Рафиков, А. М. Нечваль, А. Е. Лаврентьев учеб. пособие; под общ. ред. Л. И. Быкова. СПб: Недра, 2006. 91 с.




DOI: http://dx.doi.org/10.17122/ogbus-2017-4-125-139

Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.