Технология трубопроводного транспорта ШФЛУ

Содержание

Введение

Глава 1. Теоретические и нормативно-правовые основы транспорта ШФЛУ в Российской Федерации

1.1. Физико-химическая характеристика ШФЛУ как многокомпонентной углеводородной смеси

1.2. Государственное регулирование и отраслевые стандарты проектирования продуктопроводов в России

1.3. Эволюция технологий транспорта легких углеводородов в отечественной инженерной практике

Глава 2. Технико-технологический анализ функционирования систем магистрального транспорта ШФЛУ

2.1. Современное состояние и география сети продуктопроводов на территории Западной Сибири и Поволжья

2.2. Особенности эксплуатации насосного оборудования и резервуарных парков для хранения ШФЛУ

2.3. Анализ факторов риска и промышленной безопасности при транспортировке сжиженных газов

Глава 3. Совершенствование технологических решений и расчет параметров системы транспорта

3.1. Гидравлический расчет трубопровода и обоснование выбора режима перекачки в изотермических условиях

3.2. Разработка схем защиты линейной части от превышения давления и гидравлических ударов

3.3. Рекомендации по внедрению систем диагностирования и противокоррозионной защиты объектов транспорта

Заключение

Список использованной литературы

КУРСОВАЯ РАБОТА

ТЕХНОЛОГИЯ ТРУБОПРОВОДНОГО ТРАНСПОРТА ШФЛУ

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы исследования обусловлена возрастающей ролью широкой фракции легких углеводородов в структуре российского топливно-энергетического комплекса и необходимостью модернизации системы магистрального транспорта данного вида продукции. ШФЛУ представляет собой важнейшее сырье для нефтехимической промышленности и источник ценных компонентов для производства моторных топлив, что определяет стратегическое значение развития инфраструктуры его транспортировки. В условиях интенсификации добычи углеводородного сырья на месторождениях Западной Сибири и Поволжья возникает потребность в совершенствовании технологических решений, обеспечивающих надежную и безопасную эксплуатацию продуктопроводов.

Степень разработанности проблемы в отечественной научной литературе характеризуется наличием фундаментальных исследований в области гидравлики многофазных потоков и теплофизических процессов при перекачке сжиженных газов. Значительный вклад в развитие теории транспорта легких углеводородов внесли российские ученые и специализированные институты нефтегазовой отрасли, разработавшие методологические основы проектирования и эксплуатации систем трубопроводного транспорта. Вместе с тем, современные требования промышленной безопасности и энергоэффективности обусловливают необходимость дальнейшего совершенствования технологических регламентов и систем диагностирования технического состояния объектов транспорта ШФЛУ.

Цель курсовой работы – анализ технологии трубопроводного транспорта ШФЛУ и разработка рекомендаций по совершенствованию режимов эксплуатации системы перекачки.

Задачи исследования:

• изучить физико-химические свойства ШФЛУ и нормативно-правовую базу проектирования продуктопроводов;
• провести анализ современного состояния систем магистрального транспорта легких углеводородов в России;
• выполнить оценку технологических особенностей эксплуатации насосного оборудования и резервуарных парков;
• произвести гидравлический расчет трубопровода и обосновать оптимальный режим перекачки;
• разработать рекомендации по повышению надежности и безопасности транспортировки ШФЛУ.

Объект исследования – система магистрального трубопроводного транспорта ШФЛУ Нижневартовского нефтегазоконденсатного месторождения.

Предмет исследования – технологические процессы и режимы перекачки сжиженных углеводородов по трубопроводным системам.

Методологическая база включает теоретические методы анализа термодинамических процессов в многокомпонентных системах, расчетные методы гидравлики трубопроводного транспорта, нормативно-техническую документацию Ростехнадзора и отраслевые стандарты проектирования объектов магистрального транспорта нефти и газа.

Научная новизна работы заключается в комплексном подходе к обоснованию технологических параметров системы транспорта ШФЛУ с учетом современных требований энергоэффективности и промышленной безопасности.

Теоретическая и практическая значимость определяется возможностью использования результатов исследования при проектировании новых и реконструкции действующих продуктопроводов ШФЛУ на территории Российской Федерации.

Структура работы включает введение, три главы, последовательно раскрывающие теоретические основы, технико-технологический анализ и практические рекомендации по совершенствованию системы транспорта, заключение и список использованной литературы.

ГЛАВА 1. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ И НОРМАТИВНО-ПРАВОВЫЕ ОСНОВЫ ТРАНСПОРТА ШФЛУ В РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

1.1. Физико-химическая характеристика ШФЛУ как многокомпонентной углеводородной смеси

Широкая фракция легких углеводородов представляет собой многокомпонентную смесь, получаемую при переработке попутного нефтяного газа и газового конденсата на газоперерабатывающих заводах. В состав ШФЛУ входят предельные углеводороды от пропана до гексана включительно, а также их изомеры, что обусловливает специфические физико-химические свойства данной продукции. Компонентный состав смеси характеризуется высокой вариабельностью в зависимости от источника сырья и технологических параметров процесса сепарации, что требует детального изучения теплофизических характеристик для обеспечения безопасности транспортирования [3, c. 45].

Молекулярная масса ШФЛУ варьируется в диапазоне от 55 до 72 килограмм на киломоль, плотность в сжиженном состоянии при температуре 293 K составляет от 520 до 580 килограмм на кубический метр. Давление насыщенных паров является одним из критических параметров, определяющих режимы хранения и транспортировки продукции, и при температуре 310 K может достигать значений от 0,6 до 1,4 мегапаскаль. Температура кипения компонентов смеси находится в интервале от 231 до 342 K при атмосферном давлении, что обусловливает необходимость поддержания определенных термобарических условий в системе трубопроводного транспорта для предотвращения фазовых переходов [7, c. 112].

Теплофизические свойства ШФЛУ определяют энергетические затраты на перекачку и требования к системам термостатирования. Коэффициент динамической вязкости сжиженной смеси при температуре 293 K составляет от 0,15 до 0,25 миллипаскаль-секунд, что существенно ниже аналогичного показателя для нефти и нефтепродуктов. Теплоемкость ШФЛУ в жидкой фазе находится в пределах 2,3-2,6 килоджоуль на килограмм-кельвин, теплопроводность – около 0,12 ватт на метр-кельвин. Скрытая теплота парообразования варьируется от 350 до 420 килоджоуль на килограмм в зависимости от фракционного состава смеси [11, c. 67].

Фазовое поведение многокомпонентной углеводородной смеси описывается уравнениями состояния, учитывающими межмолекулярные взаимодействия и особенности термодинамического равновесия жидкость-пар. Для расчета параметров фазовых переходов применяются модифицированные уравнения Пенга-Робинсона и Суаве-Редлиха-Квонга, адаптированные для систем с высоким содержанием легких углеводородов. Критическая температура смеси определяется методом аддитивности с учетом мольн

…