Раціональні режими експлуатації магістральних нафтопродуктопроводів з використанням протитурбулентних присадок

Abstract

Дисертацію присвячено удосконаленню методів прогнозування режимів роботи нафтопродуктопроводів з застосуванням протитурбулентних присадок з метою економії енергоресурсів в трубопровідному транспорті. Запропоновано використання в якості протитурбулентних присадок полімерні сполуки поліакриламід (ПАА) і карбоксиламідцелюлоза (КМЦ). На основі математичного моделювання досліджено нестаціонарні процеси в нафтопродуктопроводах при витисненні нафтопродукту з трубопроводу його сумішшю з ПТП. Запропоновано методику оптимізації режимів нафтопродуктопроводу при застосуванні протитурбулентних присадок.

Диссертация посвящена совершенствованию методов прогнозирования режимов работы нефтепродуктопроводов с применением противотурбулентных присадок с целью экономии энергоресурсов в трубопроводном транспорте. Проведенный анализ проблемы снижения энергозатрат на транспортировку нефти на основе литературных источников показал, что одним из эффективных методов снижения энергозатрат на транспортировку нефтепродуктов является снижение гидравлического сопротивления нефтепродуктопроводов путем применения противотурбулентных присадок. В условиях падающей загрузки нефтетранспортной системы критерий минимизации энергозатрат на транспортировку следует считать приоритетным. Предложено использование в качестве противотурбулентных присадок полимерные соединения полиакриламид (ПАА) и карбоксиламидцелюлоза (КМЦ). На основании анализа результатов экспериментальных исследований свойств противотурбулентных присадок установлены их оптимальные концентрации в смеси с дизельным топливом и керосином, выполнена сравнительная характеристика использования различных ПТП с учетом степени снижения гидравлического сопротивления и их стоимости. Применение математического моделирования позволило исследовать нестационарные процессы в нефтепродуктопроводах при вытеснении нефтепродуктов из трубопровода его смесью с ПТП. Рассматриваются варианты режимов движения нефтепродукта при различных граничных условиях. Разработана методика расчета режимов работы перекачивающей станции в процессе замещения нефтепродуктов его смесью с ПТП. Аналитические режимы работы нефтеперекачивающих станций в процессе перекачки нефтепродуктов с противотурбулентными присадками показали возможность и целесообразность использования ПТП с целью экономии энергозатрат на транспортировку. Предложена методика оптимизации режимов нефтепродуктопровода при применении противотурбулентных присадок, учитывающая степень снижения гидравлических потерь в нефтепродуктопроводах и стоимость ПТП. Экспериментальные и аналитические исследования закономерностей снижения гидравлического сопротивления нефтепродуктопровода при использовании противотурбулентных присадок позволили создать методику оптимизации режимов работы насосных станций в условиях рыночных отношений. Таким образом, на основании проведенных исследований решена важная научно-техническая задача, заключающая в установлении закономерностей снижения гидравлического сопротивления магистральных нефтепродуктопроводов при использовании противотурбулентных присадок и прогнозирования режимов эксплуатации с целью экономии энергозатрат на транспортировку, что позволяет оптимизировать режимы работы в условиях рыночных отношений.

The thesis is devoted to improvement of methods of forecasting modes of pipelines using anti-turbulence additives in order to save energy in the pipeline transport. The polymer compound polyacrylicamides and carboxylamidescellulose have been offered to use as anti-turbulence additives. The unsteady processes of displacement of petroleum product with its mixture anti-turbulence additives from pipelines have been investigated on the basis of mathematical modeling. It has been offered the method of optimization of oil pipelines in the application anti-turbulence additives.