автореферат диссертации по разработке полезных ископаемых, 05.15.13, диссертация на тему:Создание комплексной системы ликвидации аварий и их последствий на нефтепроводах

ГОСУДАРСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ НЕФТИ И ГАЗА им. И.М. ГУБКИНА

На правах рукописи

К 622.691.4:618.518

ХАСАНОВ Ильмер ¿Сс/пович

СОЗДАНИЕ КОМПЛЕКСНОЙ СИСТЕМЫ ЛИКВИДАЦИИ АВАРИЙ И ИХ ПОСЛЕДСТВИЙ НА НЕФТЕПРОВОДАХ

Специальность 05.15.13 — Строительство и эксплуатация ¡¡гфтегазопроводоа, баз и хранилищ

ДИССЕРТАЦИЯ

на соискание ученой степени доктора техническ »1 паук ¡) ¡Ьсрме научного доклада

Москва 1994

Работа выполнена в Государственной Академии нефти и газа им. И.М.Губкина и Уфимском Государственном нефтяном техническом университете

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Марон В.И.

Ведущее предприятие: Институт проблем транспорте энергетических ресурсов Аквд. Неук Респ. Башкортостан и Министерство топлива и энергетики РФ.

Защита состоится 31 мая 1994 р. в ауд. 502 в .15°° часов на заседании Специализированного совета Д 053.27.02 по защите диссертаций на соискание ученой степени доктора технических наук пэ специальности 05.15.13 "Строительство и эксплуатация нефтегазопроводов, баз и хранилищ" при Государственной Академии нефти и газа им. И.М.Губкина.

Адрес: 117917, г. Москва ГСП-1, Ленинский проспект, 65

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГАНГ им. И.М.Губкина

Диссертация разослана " ££ " 1994 г.

Ученый секретарь

доктор технических наук, профессор Галиуллин З.Т.

доктор технических наук, профессор Стеклов О.И.

профессор

Г.Г.Васильев

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Система действующих магистральных нефтепроводов (МН) в настоящее время составляет 64 тис. км, значительная часть которых отработала срок амортизации или приближается к этому рубе*у. В среднем, за год оксплуатации МН происходит более 300 аварий, из них около 10 % относятся к первой категории, для которых характерны большие потери продукта (до 90 м3 и более), время ликвидации (до трех и более суток), экологический ущерб и другие. Это свидетельствует о чрезк.гпйной актуальности оокрищв-нм" числа аварий, ускоренной ликвидации их и их последствий на МН.

Вопросам надежности, созданию технических средств и технологий, совершенствованию технического обслуживания и ремонта (ТО и Р) МН посвящены известные работы Анучкина М.П., Андреева Г.С., Березина В.Л., Бородавкина П.П., Галеева В.Б., Гумерова А.Г., Рас-щепкина К.Е., Самойлова Б.В., Халлыева Н.Х,, Яг>"ня. Э.М. и др.

Ападиг, существующих концепций и систем ликвидации л пари ¡1 и их последствий на У.Н показал:

- наиболее полно разработаны лишь попроси оргаиилянии ТО и Р;

- техника и технология развивались исходи иа дмух дизметр-члп-но протлвопслок!:;к хонпопиий. а именно, система ТО и Р ßr-a остановки перекачки и систем«» ТО и Р с полны* опорожнением от продукта, что привело к резкому возрастанию сроков соплямия и уд^рс-я-¡;-i . техники :t слггмЙ (ТО и !' боя останов!;;! пе; ■■ !äки' , ^р-.лп-Чапи1и lipucToea мН и загрязнений компонентов природных комплексов (ТО и Р с опорожнением продукта);

- ,i0liCri сп Г'ТР!' u -i;:i'i'i!;ii4:;:r! >,*•);.;:' и и/, ао-г;.-:::;:,'.МН, оонсоанп"!! нч кс-нпепци.! 'Ю и. ; j. сстйНоькой пе-

Ii': Сез .::;сгс'<н?нил от пргг,, ■ -,v., ммь?;::;-^ ¡1р'.м>'*;ут''"ж

положение между двумя .упомянутыми выше концепциями.

В этих условиях, одной из первоочередных задач трубопроводного транспорта является создание теоретических основ технических и конструкторско-технологических решений ТО и Р МН без опорожнения от продукта, позволяющих в комплексе решить проблему ликвидации аварий и их последствий, в частности, проблему кардинального снижения выбросов нефти на рельеф, эффективного и оперативного сбора разлитой нефти .

Цель работы - создание научно-технической Чазы комплексной г'стемы ликвидации аварий и их последствий на магистральных нефтепроводах без опорожнения от продукта.

Основные задачи исследования:

- разработка теоретических положений системы ликвидации аварий и их последствий на МН без опорожнения от продукта, включающей обеспечение безопасности работ, ускоренное герметичное перекрытие сечения трубопровода на заданном месте трассы, получение монтажььи "окошек" в теле труб, центровки и правки концов труб и катушек, сбора разлитой нефти с поверхности почвы, болот и воды;

- экспериментальное обоснование теоретических положений и предложенных научно-технических решений по ликвидации аварий и их последствий на МН без опорожнения от продукта;

- конструирование новых и совершенствование существующих технических средств качественного выполнения технологических операций ТО и Р без опорожнения от продукта;

- разработка технической документации на изготовление и внедрение -технических средств в производстве.

Здесь и далее под термином нефть будем понимать нефть и др. жидкие углеводороды, а МН соответственно трубопроводы, транспортирующие их.

Наряду с основньыи поставлены и решены следующие задачи: разработка методик расчета технологических и конструктивных параметров создаваемой техники и технологии; создание лабораторных и промышленных стецдов и полигона длят испытаний и исследований характеристик технических средств получении "окошек", правки-центровки труб, перекрытия сечения трубопроводов, сбора разлитой нефти о поверхности природных объектов.

Научная новизна работы:

- предложен и обоснован новый безопасный и экономичный способ оперативного получения отверстия; - сковка э тале '¿'рубопроводк без опорожнения от продукта. Получены аналитические зависимости, связываккцие энергию вырубки с геометрическими размерами, прочностными характеристиками и трещиностойкостью металла труб магистрали, отвода и сварных швов;

- доказана возможность перекрытия трубопровода, находящегося под статическим давлением специальным телескопическим шибером "есткоА конструкции, позволяющим существенно расширить диапазон отношений диаметров магистрали и отвода без применения усилительного тройника. Получены аналитические зависимости д.чя синоделенкл размерея и количества телескопических элементов перекрывающего ус-тройлтвп при различных отнеавшмгх упомянутых дичметров;

- предложен и 0601 нован способ иранки-центровки концов труб ""»т^с::", ссттсгптгтп-Л "а применении честного г{ «хп ¡рнарного си-

лог-гго '.-р-пт считка. Полутени формулы п.чя 'мг'Щги н.,,..,1Г;' к деформаций, возникающих в процессе правки-центровки труб и полевых условиях, на основании которых установлены технические возможнос-

/.^.¡ы ¡¡опые закономерности влияния пластических ппфлрмятгми) пп?>т_

стойкость, механические характеристики и долговечность металла трубопроводов, работающих при различных эксплуатационных условиях;

- исследованы процессы и установлены закономерности испарения разлитой нефти в условиях, близких к реальным природно-климатическим условиям. Получены формулы для инженерной оценки потерь разлитой нефти. Обоснован способ обеспечения пожаро- и взрывобезопаснос-ти и снижения потерь разлитой нефти с использованием специальных пенообразователей;

- на основании обобщения литературных данных и проведенных в работе исследований установлены закономерности пневмотранспорта нефтезагрязненных почво-грунтов, абсорбции нефти, когезии и адгезии нефтезагрязненной массы к различным материалам, на основе которых обоснован механический способ сбора нефти с поверхности почвы заборными головками роторно-лепеоткового типа;

- базируясь на принципах вытеснения жидкости из пористых масс при приложении давления к законтуренной площадке сетчатьм твердым телом предложен способ сбора нефти с поверхности болот устройством роторно-ячеистого типа. Получены и подтверждены формулы для определения производительности нефтесборщиков в зависимости от геометрической йюрмы и размеров ячеек, скорости вращения (катания) заборной головки и др.;

• - исследованы закономерности течения разноплотных сред (нефть-вода) в каналах. Подтверждены основные положения подтопленного водослива в условиях сбора разлитой нефти с различной толщиной плавающего слоя и скорости течения воды ', с использованием специально разработанных оригинальна испытательных стендов.

Установлена критическая скорость удержания плавающего слоя нефти барьером

Практическая данность. На основании установленных закономерностей взаимодействия конструктивных элементов и разноплотных сред разработаны методики расчета основных конструкторско-технологических параметров и осуществлен-синтез комплекса агрегатов и устройств:

- перекрытия трубопроводов без опорожнения от продукта;

- вырубки окошек в трубопроводах без опорожнения от продукта;

- правки-центровки труб в полевых условиях;

- очистки поверхности почвы от нефти;

- сбора разлитой нефти с поверхности болот;

- сбора и очистки от разлитой нрфт:! поверхности воды;

- определения толщины слоя разлитой плавающей нефти;

- испытаний работоспособности нефтесборщиков различной конструкции и др.

Достоверность полученных результатов подтверждается большим объемом лабораторных, полигонных, промышленных, приемочных н за-

зодсгсих испытвний созданной техники и технологии на базе совремоч-иь;х достижений, принципов и законов механики деформируемого тела <.'. разоу>псшия, дпч'^уния разисплотных к каналах. кснетрудрора-м дрггио.

R полом гпботп н".пр'1пленч на обеспечение ;->н\ятмч.?йкой С>е»г-• ¡. гм в тр.уСк лрлпсдном транспорте. Нч патенту гч:нтс.ч oc;s;;i;;.-ная техника и технология комплексной системы ликвидации аварий и

^.¡.Ciwit.. ГоСд.та выполнена по приоритетному направлению нефтяной науки и техники, связанному с решением важнейших технико-технологических ЭаПЯЧ в пЛпвлчч» «"«отг;~тгггг*гг-. ; .1 ч ...

, .. .„,.......,„ у.,,,^,,,, лирог.-д';;! и оч:, •

ПЛРПМ, Оно в»»»»"! ~ С"7~Г! рпл _'/'Л v !"•;>< os»(v |;>;'Ч Р"'""!:

■ : •■'•-я 'J'll 'У! '/;••>]... гг. "Ло ■'.('¡''"•fMy •''-.üC^iiiürao^iii.iiO

технологических процессов в нефтяной промышленности с целью уменьшения вредных выбросов в атмосферу, в грунт и водоемы, направленных на усиление охраны морей, рьк, других водоемов Арктического бассейна от загрязнения"; программа НИР и ОКР МНП на 1981...1985, 1986...1990 гг. по механизации аварийно-восстановительных работ на МН; научно-техническая программа Минвуза РСФСР на 1986...1990 гг. "Нефть и газ Западной Сибири"; КНГП Минвуза РСФСР на 1986...1990 гг. "Человек и окружающая среда"; общесоюзная научно-техническая прог-. тдмма "Высоконадежный трубопроводный транспорт". Этап 9.16 "Разра-о'о; х'ь методы и технические средства сбора нефти с поверхности ¿эльфов морей и рек", на 1991...1995 гг., этап 12.9 "Разработать технологии и технические средства ликвидации аварий на магистральных нефтепроводах" на 1991...1995 гг. и др.

Работа докладывалась на семинарах, совещаниях и конференциях по проблемам ремонта магистральных нефтепроводов и охраны окружающей среды, проводимых Миннефгепромом, Роснефтепродуктом, АН СССР, ВДНХ, Минвузом РСФСР и др. Некоторый результаты представлялись на выставках и конкурсах, по которым получен Диплом Лауреата Всесоюзного конкурса, Грамота за первое место в городском конкурсе "Экология" г. Уфа,, Диплом международной Лейлцигской ярмарки и др.

О&ьем и структура работы. Диссертация в форме научного доклада состоит из тести основных разделов. В первом обоснована новая концепция технологии ТО и Р МН с остановкой перекачки без опорожнения от прод;/кта. Второй раздел посвящен теоретическому и экспериментальному обоснованию способа обеспечения пожаро- и взрывобе-зопасности при ликвидации аварий и их последствий на МН. Разработке и обоснованию нового способа и технологии получения окошек в теле труб посвящен третий раздел доклада. В четвертом разделе разработана техника и технология оперативного перекрытия полоста тру-

бопровода без опородна!мл от продукта. Пятый раздал научного доклада посвкщон обоснованию и разработке способов енч»е!г*~ труцо^м-сборо'Шо-цэнтропочтх сперат1» проиэво^пенного ттичда ре-иочтп трубсирсзодоа без опор«жнпни« «т претят. В ¡ичеч ••. ртхпел« •гяорокпсскг.з к "Э" и.^шме-'^льчоз се' >"нгчи--:па средсч'й осуществления «л-гп »-п? с П'П^г.чгсс:'.-.: >".•■• -м,

¡''•яо.' п во«;».-: ойьг'-'^оп. ¡;<уч:ш:! док.-яд г.-ала^аою»! изложением оп-

ИОВНЫ* ЛипПП"" " I ! * . ; .о',ч .<■..,. .

■ .. ;г(' • .„^...¡^¡слик и технологических реше-

та ¡1 защищено авторскими пито»»». „ ошт»««-"*".:.

пи—"-Г1...... п ир^-рме научного доклада - два печатных

листа, в том числе 15 рисунков и 4 таблицы.

Публикации. По материалам диссертации опубликована I моногра-фш, 32 научно-технических статей, получено 10 авторских свидетельств, ведано 9 патентов.

- " "■ . '• ' ':;):: меиимиькныв преимущества концепции ТО и Р МН без.остановки —......

..........(«пиаиргв; опасность проведения АВР под давлением¡сравнительно высокая трудоемкость и длительность АВР; сложность и доро-

ГСЕПЗНа тоХНЯЧйП1/и* --------.....

.. - щдмЭЯОПИТОП с

останов«»«» ---------:•,, ..........д." т >••..-• ;

Таблица I

СОПОСТАВИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ СУЩЕСТВ!'щМ СИСТЕМ ЛИКВИДАЦИИ АВАРИЙ И ИХ ПОСЛЕДСТВИЯ НА МАГИСТРАЛЬНЫХ НЕФТЕПРОВОДАХ

Ведущие !Система ! страны !ремонта !

Технология ремонта

| Преимущества' Недостатки,

Выводы

США, Без ос-Канада, тановки Франция, перахач-Велико- ки британия

То же

С остановкой перекачки и опорожнением

Российская Федерация

(ИПТЭР, ВНИИСТ, Транс-прогресс и др.)

С остановкой и опорожнением

Прокладка байпасной линии, приварка отводов с тройниками, фрезерование окыпек, установка перекрывающих устройств, подсоединение байпасной линии, перекрытие магистрали, ремонт локализованного участка, ликвидация последствий аварии.

Остановка перекачки и отсечение участка трубопровода, Фрезерование окошка, опорожнение участка в автоцистерны, вскрытие участка и герметизация, вырезка поврежденного участка и подгонка катушки, сварка и контроль, ликвидация последствий аварий.

То же. Дополнительно: приготовление отводящей траншей и амбаров для продукта; закачка продукта из амбаров в отремонтированный нефтепровод.

Дополнительно не загрязняется среда, не теряется продукт, обеспечивается более высокое качество работ.

Длительность работ, необходимость установки 4 разъемных тройников. Опасность работы под давлением. Дорогое оборудование.

Сокращаются затраты на укомплектование АВР.

То же

Длительность операций АВР, сохранение пожаровзрыво-опасности, ручной труд.

То же Загрязнение и нарушение окружающей среды, потери продукта.

Необходима система ремонта с комплексом технических средств и технологий обеспечивающая:

оперативность работ; безопасность; уменьшение потерь; экологическую безопасность;

сокращение ручного труда.

То же

То же Отсутствует система ремонта нефтепровода и ликвидации последствий аварий, обеспечивающая комплексное решение проблемы.

этом повышаются вероятность загрязнения окружающей среды, потери нефти от испарения и впитывания в почву. Одной из самой дорогостоящей и трудоемкой операций ТО и Р МП, основанной на второй концепции является разработка котлована для нефти и опорожнение трубопровода от продукта. В связи с этим, ведутся интенсивные поиски по осуществлению ТО и Р без опорожнении от продукта путем 'перекрытия с обеих.сторон зоны проведения работ. Несмотря на множество технических решений по перекрытия сечения трубопровод«, как пгл -рийно-восетановительные, так и плановые работы в основном ведут-сл с опорожнением от продукта. Это убъисняетср несовершенное ;ък; существующей техники и технологии выполнения основных операций ТО и Р МН, что видно из табл. I и приложения.

Предлагаемый технологический процесс ремонта трубопроводов без опорожнения от продукта включает следующие основные операции: остановка перекачки нефти; закрытие линейных задвижек по сбе спорами от поврежденного участка; локализация и изоляция разлпиа нефти; вскрытие поврежденного участка и подготовки ремонтного котлована; перекрытие трубопровода по обе стороны от поврокдонного участка; вырезка дефектного участка; сборочно-минткные и сьлроч-ные работы; контроль качества сварных соединений; подключение отремонтированного участка и ликвидация последствий аварии С-оор разлитой нефти, рекультивация и др.). .

Реализация денной технологии возмокни лишь при наличии комплекса технических средств для оперативно! о и качественного осуществления всех операций и, в особенности, наиболее сложных и трудоемких - обеспечения пожаро- и вэрывобезопасности работ; получения "окопек" в теле труб, перекрытия сечонин трубопровода, сборки под сварку кольцевых швов, локализации и сбора разлитой нефти. При этом технические средства, наряду ч обеспечением ускоренного

перекрытия трубопроводов, минимального выхода нефти, безопасного проведения работ и экологической безопасности, должны удовлетворять современным принципам конструирования - надежность в эксплуатации, простота конструкции и обслуживания, исключение ручного труда, малые габариты, массу и др. Предложенные в работе технические и конструкторско-технологические решения по ликвидации аварий и их последствий на МИ отвечают основным принципам эксплуатационной и экологической безопасности и рационального конструирования.

2. ОБЕСПЕЧЕНИЕ БЕЗОПАСНОСТИ ВЕДЕНИЯ РАБОТ ПО ЛИКВИДАЦИИ АВАРИЙ И ИХ последствий НА МАГИСТРАЛЬНЫХ НЕФТЕПРОВОДАХ

Выделение нефтяных паров и газов в зоне разгерметизации МН .создает повышенную опасность ведения работ по ликвидации аварий и их последствий. В связи с этим, первостепенное значение приобретает решение задач по обеспечению безопасности и охраны труда в условиях проведения аварийно-восстановительных работ. Одним из эффективных способов обеспечения пожаро- и взрывобезопасности в зоне разлива нефте является уменьшение удельной поверхности испарения поверхности разлива ллавшощиыи эмульсиями, пенами, пластиковыми шариками и др. При этом, наряду с уменьшением вероятности возникновения покарав и взрывов, представляется возможны; существенно сократить потери нефти от испарений. Проведенные в работе эксперименты показали, что потери разлитой нефти от испарения завися"' от свойств, состава и толщины слоя нефти, температуры и скорости движзния воздуха (рис. I). Зависимости потери нефти от времени испарения ГШ (испытания)- различных, нефтэй при фиксированных температурах и скоростях движения воздуха по характеру практически не отличаются. В начальный момент испытаний потери

О 2 4 ч Тиса

Отношение нефть:вода 1-5:1; 2-2:1; 3-0,5:1.

2 4 ч Tuen.

I - % = 3 м/с 2- Г& = 2 м/с

А - Арланскяя нефть 'Л - Ишимбайская нефть

О 2 4 ч Tin

1-22 °С; 2-10 °С;

3-минус 10 °С

20

t

10

Арланская нефть 3 2

м/с

О 2 4 ч tuen..

Х-возцущно-механическая пена "CAMÜU ; 2-пенопласт; 3-нефть без покрытия

Рис. I. Потери нерти от испарения

Т.

1-редукционные клапана; 2-автомат давления; 3-ресивер; 4-сменнял емкость; 5-материальнан линия; S-пенные оросители

Рис. 2. Принципиальная схема комплекта пеиозпаитч

0

нефти возрастают почти пропорционально увеличению времени Tuen (участок 1). На этом участке потери нефти от испарения определяются по следующей предложенной формуле

mp'llrTutn> <«

где ^ - относительный вес испарившейся нефти; Gg - общий вес разлитой нефти; Vcp - средьлд скорость испарения; Тер - объемный вес паров нефти. В инженерных расчетах величина Vtfl может быть рассчитана по формуле

Vcß^-Do^f-fS^V, (2)

где Do - коэффициент диффузии при То - 273 °К и атмосферном давлении; Тис/1- абсолютная температура испарения; Sucn - площадь испарения { 3 - 50 Qp); IV - скорость движения воздуха; Qp - объем разлитой нефти. На втором участке (участок Г1) кривой ^-^(Хищ отмечается резкое снижение потери нефти вследствие снижения объемной доли легких углеводородов в нефти (см. рис. I). Установлено, что основная масса легких углеводородов в условиях опыта улетучивается в течении двух-трех часов. Этот факт указывает на необходимость немедленной изоляции поверхности испарения. Доказана возможность эффективной защиты от испарений нефти путем покрытия поверхности воздушно-механической пеной [45] , позволяющей сократить поте ри не^ти более чем в три раза (рис. I ).

Одним кг Еачсных характеристик пенообразукщих веществ являете* стойкссть к разрушении пены, которая нрш условно названа дoлгoвe^ ностью (временем "жизни") пены. Количественно долговечность пены оценивается Бременем, при котором толщина пены от некоторой началь

ной взличины 5ßoуменьшается до нуля. На основании эксперименталь-

$п

иья данных зависимости от f описываются следующей функцией

Оно

це - текущая толщина пены. Очеыщно, что величина Тхр кик ха-актеристика вещества определяется экспериментально.

Для наиболее распространенных пенообразователей марче 1.0-6К, и "САМПО" найдены следующие значения Тхр: 0,25; 1,0 "и ^0 ч, ^ответственно. Наибольшей стойкостью к разрушению обладает ¡юно-йразовятель "САМПО", который рекомендуется иенчльзовачь при лнк-вдации аварий и их последствий ни ,jí,

В неблагоприятных орогидрографичоек'.с' г. ^««ричве.ких ус-эвиях рмзлитня нефть южат распространяться на поверхности пр::-эдных объектов, в особенности на поверхности води и болот, на эльших площадях, покрытие которых пенообразователями с помощью уществующих пожарных машин и помп не представляется возможным.

Нами[?] предложен комплект разбрызгивания n е н о о б раз ую щих ве-еств с помощью летательных аппаратов (вертолета). Принципиальная нема комплекта показана на рис. 2. Принцип действия его основан а вытеснении налитого в специальную емкость раствора, нагнетае-им в него сжатым воздухом от компрессора вертолета в ролпме хо-остого хода. На основании проведенных теоретических и аксперимен-алоных исследований оОоснов&ны основные характеристики г-н <¡>wso--чнного комплекта: производительность риошш««ля; рабочее диьл©--не распыления; кратность воздушно-механичоской пены; требуемый !,ъен раствори пенооОразователя а др.

Разработанный комплект защищен авторским свидетельством.

3. СПОСОБ И ТЕХНОЛОГИЯ УСКОРЕННОГО ШЛУЧНШШ "окОШР:«:»

Су"!°стпуг'~;;1 сг.оо:.бкм чо.гл-.:!'.;.! ''ок^ик" о н-л:,- i^vo Cc.i .¡;<, ччекн': oí' пч• чу'"гя ¡:рнсуп;1 ¡ну> огрьсаиил недостатков •'

Нами[16] предложен способ вырезки (вырубки) отверстий в трубопроводах без опорожнения от продукта с помощью специального инструмента (пробойника), к которому прикладывается динамическая нагрузка, создаваемая устройством, основанным на принципе действия газогидравлических молотов (рис. 3). Разрабатываемый способ получения "окошек" отвечает современным требованиям ТО и Р МН.

Произведены расчеты силовых и кинематических параметров процесса вырубки отверстий, выполнены прочностные расчеты основных конструктивных элементов устройства, осуществлен синтез механизмов и узлов агрегата для получений отверстий в трубопроводах без опорожнения от продукта. Разработаны и апробированы экспериментальные стенды для испытаний труб на пробиваемость [4?].

Базируясь на теории пластичности,обработки металлов давлением получена и экспериментально проверена формула для инженерной оценки энергии удара при вырубке отверстий в зависимости от диаметра отверстия d , толщины стенки трубопровода 5 и предела прочности металла труб ^ : isK-6$'d-SS (4)

где К - эмпирический коэффициент. В условиях опытов1,0.

На основании обработки многочисленных экспериментов установ- • лены оптимальные формы заточки пробойников [49J •

В процессе вырубки отверстий на трубах патрубок отЕода (позиция 5 на рис. 3) практически воспринимает всю нагрузку, возникающую от ударного воздействия пробойнике, на металл стенки трубы. Причем наиболее елвбкя звеном устройства является сварной угловоП шов.

Найдено следуацоо условие иеразруакмости сварного углового шва при шрубке отпиретпл на трубах: /?« }tf'Kfi•Kd'ííü v/,8, (5)

г-. ¡i ! Г

где (i - koojíí ¡üpícht ripovjncw ссарного шва; /гг L-¿ / Vg ; ¡ío' °-dnJd9; Hs 5n/Sr . Здось индексы ti, т к О означает со-nfmK^^i-.uíoc-tv какого-::пбй Пор::ат[а i: патрубку,

бо и отверстию. С целью повышения запаса прочности П«■ можно унели-

н.ьия , у !.. /1 „ . Для "парного

Су" 1,1»; ари- 1,0 , Л»я 1.732. Пг'Н нял!"г.:!1 ? пй.р,^-

отвода оцвненя н» оонор? теории тр: а мечаники

г » уТ- Д'с ' /(V' /Гс■ ■ У (0)

1 V ' - V

""" - глу^л.л ,1.! ,/ - /,.;т-пГ'Ч(Г:;! .¡¡ункги (; Л С -.....;

г «(•:: .»л-, тр'*:.;'>!:.'1С 1 -^«с.о ?н, .Зцспе^йд»*пилы™ установлены характеристики трещиностойкости -гпуЛшлг .

щ-одлилен и обоснован новый способ оператиэн го получения отверстий в трубопроводах без опорожнения от продукта.

4. СОЗДАНИЕ КОМПЛЕКТА СРВДПВ ДЛЯ ОПЕРАТИВНОГО ПЕРЕКРИТШ ТРУБОПРОВОДОВ

Анализ научно-технической и пагантыпй ин^с-г^г:::?«- „•.

размером, равным диаые"ру перокрываемого тDvбnrmnnrл^m

..^пмсчеппя специального усилительного тройника, что значительно усложняет и удорожает работе, увеличивает продопнательно^ть л

ТПиПГЛЛМ1/г\лт1- ------------. . , ,

. , . . ■••'/«•.'/: •. ■ -г >'•■ и; V :, ¿.„1, ^.¡Р«-. ¿>, гг/и/им

4.1. Способ перекрытия трубопровода

В настоящей работе предложен способ перекрытия трубопровода, находящегося под статическим давлением специальным телескопическим шибером жесткой конструкции, позволяющим существенно расширить диапазон отношений диаметров отвода и магистрали без усилительного тройника [48^ • Запорный орган устройства представляет собой телескопическую заслонку, вводимую через монтажный отвод в полость трубопровода в сомкнутом виде и раскрывающуюся внутри тру бы гидравлическим (рис. 4) или механическим приводом [14] . В рабо чем положении элементы заслонки образуют круговой шибер диаметро* равным внутреннему диаметру перекрываемой трубы [14]. Овальность трубы выправляется устройством, приведенным в гл. 5 и дополнитель но компенсируется уплотнением по контуру диска. Работоспособность предложенной конструкции перекрывающего устройства зависит: от ко личества телескопических элементов^ , определяющих жесткость ши бера; отношения длины //к высоте Н1 элемента, от которого зависит способность элемента к движению без самоторможения и заклинивания; толщины станки элемента <5/ , определяющего достаточную прочность и жесткость.

Базируясь на закономерностях взаимодействия отдельных элемен тов устройства с учетом действия статического давления в ,трубе и давления энергоносителя определены оптимальные значения параметров М, ¿/, ///, 5/ , исходя из условия обеспечения достаточной гер метичности, надежности и оперативности проведения работ перекрыва ющего устройства [51] .

С целью установления научно-технического уровня предлагаемой разработки проьеден сравнительный анализ технических характеристик разработанного перекрывающего устройства с существующими ана-

52

С

I - корпус; 2 - шток;

3 - шпилька; 4 - пробойник; 5 - патруОик отводи; 6 - трубопровод

Рис. 3. Схема вырубки отверстий

1 ' 2

и

А-А

1 - заслонка;

2 - монтажный отвод; 3 - полость трубопровода

Рис. 4. Схема телескопической заслонки

гами (табл. 2)- По основным показателям предлагаемое устройства •евосходит перекрывчющне устройства ВНИИ-Ш'не^ть (СПГ-720) и фир-

" Т.д. М/Ц'щтм"

Таблица 2

| СПТ-720 |ШиШ0П

а'.'нтр трубопровода, ¡¿ч :аметр отверстия, мм .бариты в исходном полонии • ^ у»«

721) 280

1200 •

720 700

Л/, п

оиОи

юзе

4300

720

. 700

1Г53 ЬйОО

: ""«криюкоде устройства р^лр-з^ • и -ш ¡: I 720-1220 мм, проходят промышленные испытания, запатентован»; О'5]

4.2. Демонтаж запорной арматуры

Ремонтный комплект перекрытия трубопроводов включает с себя задвижку для герметизации монтажного отвода трубопровода по нее;,:

трубопровода и срезки катушек. Она, как правило, оставляется на трубопроводе, создавая дополнительную аварийную опасность утечек ч-: -з сальниковое уплотнение, по разъему мезду крышкой и корпусом Э1_Я"ижки и через фланцевое соединение. Нецелесообразным является и тот факт, что зачастую без надобности оставляется на трубопроводе дорогостоящая и дефицитная запорная арматура. Это является следствием отсутствия техники и технологии демонтажа запорной арматуры с перекрытием (заглушением) отвода под статическим давлением продукта.

В работе предложены два варианта устройств съема типовой полнопроходной арматуры [15,19], схемы которых даны на рис. 5. Произведены расчеты и осуществлен синтез основных конструктивных элементов устройств. Устройства успешно прошли испытания и выпускаются

технологическом процессе получения монтажного окошка, перекрытия

а)

б)

Рис. 5. Варианта устройства съема задвижек: I - отвод; 2 - герметизатор; 3 - концевые привода; 4 - заглушка

4.3. Стенд для испытаний комплекта перекрытия трубопроводов

Устройства перекрытия трубопровода, ионта'-'т-го зтводы и спятил онильносп: (1'л. Ь) прошли длитьл«>пыа испытании нн опештлыю разработанном стениа. Испытания ¿uK.-vuunrcfl п усгашьлеши •»нярге-тическых параметром устройств, уточнения иэнтачиых риэди;роц, прочности конструкций, гер.могичности пори к j .шин (прот-рки кн'.остка пригонки уплотнчтельн'И ппперхн.'.пей) и др. ¡¡о нвтсдиким , при-imw при рнзработ ко и и.згчпоилшнш чруилцллзод^й арматуры. Стенд (рис. б) представляет собой кампру. »о'л'тлру!:::^) •«H,-wki,¡t*<-гсд - «'»аод«кии, (;<.>от"а!»уг кз с переходниками, дичметргаии

от Ду 500 до Ду IüQQ мм с фланцевыми отводами диаметрами Ду tiO до Ду 600 мм, один конец которого заглушён, а второй, со стороны обечайки большего диаметра, снабжен быстродействующим концаным затвором и снабжен насосом и прессом, тарированной большой и малой емкостями, контрольно-измерительными приборами и

Ре.^рийотянн-.:?, сти:'д утешно применяется на ;мд:?гиич ¡:i' к,пм-

танлма нок.-Ц víxíiHÍ'.ÍÍ b Гу^ь-.^зипзаогд PÍlV hü У.^!,'.!!, а г'и-:х ¡-..;Ло: ':■•* ■-нпи процесс л&прки нл-лч-р [о^ j • Он^тр-¡циие'П'уиии*-' '-с - í м • ts и ■: jiiú-рои :v:!U'i'íí:OyC7Cf: К t J <> - "Ч < Л'.', Üiíl H0,¡, i OS'<J :;i " при 113¡ Л'ЛЛ>ЛЛтЛ1 i.,S¡'¡;,-ряч зитяорон.

4.4. Технология г рметизацш; uumjui-и трубоцроизда

Доотулнос; ь, де.-и-зы1.зна, í" o '-ро.цн i>"! ь и чн.н-олоима .'¡íHj vh;-гг;льаозчн!1?: кал: илаущЫ'О ь различных областях /шляется основой широкого применения глины в качестве пробок при ТО и Р МП. Основной недостаток технологии труСнр.-ш»;^» о л^пллсл.-'-лилвм

iуро^ич Д.Ф., Шпаков И.Н. Onpnii ..»нмк к. hi-t¡.vk•-.•{.ч :(уй.>» лг/'-лл)...:;; арматур*-. - Л.: М.ч'иин к-трлн-щ:1:, IA;7, - oií о,: с лл.

глины - большой объем ручного труда, низкая производительность, неизученность свойств глины и глинистых композиций как герметизирующих тампонов. Сведения об исследованиях в этой области отсутствуют. Ряд авторов, на основе опыта, указывают, что использование глины ограничивается малыми диаметрами трубопроводов (Ду < 700 мы), рекомендуют принять длину пробки [пр из условия .

В работе предложена технология герметизации трубопроводов глиняными пробками[4В] , которая базируется на результатах большого .бъема исследований п лабораторных условиях и на специальных трубных стендах технологических свойств глин: удерживающей, воздействия продукта, паров и газов, способности пробок Рев', проницаемости глинистых тампонажных материалов У ; усадки тампона р и др. Исследованы представительные пробы глин различных месторож-'дений, используемых в течение ряда лет в качостве пробок при ТО и Р МН аварийно-восстановительными бригадами 110 У С'АН. Установлено, что эти глины характеризуются значительной усадкой при воздушной суш;е, р = Ь,3...7,5 %. При насыпном удельном весе тампона Р < 1,9 фильтрация нефти и газа через пробку вдет весьма интенсивно, при 1,9 р £ 2,1 она незначительна, р > 2,1 отсутствует. На процесс фильтрации и структурно-механические свойства пробки ( Т[д1 Т}, Цп») существенно влияет влажность материала \Х/р . Снижение влажности материала пробки до значений %, приводит к резкому увеличению его проницаемости, а при 'Щ)% ухудшается структурно-мехеиические свойства (удерживающая способность) пробки.

Установлено, что начало фильтрации при плотной укладке тампона предшествует его троганию с места, являясь сигналом ожидаемой разгерметизации зоны работ. Для оценки времени просачивания продукта через проб!.у получена формула Т = ^^'др ' $ ^

где Ц. - вязкость продукта; $ - параметр, зависящий от

свойств пробки, удеркиваемой среды, состояния трубопровода, определяемый экспериментально. Заметно ««■ойстм гл.шян A проСг.и легчи

•ponyf:-31 Ь НС\|Л№, 14 СУ, гС?ОЯ"Ли'Лч КПККЛЛ*} ¡i'JI'O í "CUí.Uütl

дефекта. Существенно yryrzirr • ; ;>:к»скр6 oi.oJV.tp« т.'лн^начно-»• !-П£0р:шла '.обсйка г™.-;«-у гг.. .о ..-ч -'Оия, ::..р;;ичьий пыли, фос-о 4, -i ю "'. ,'тн ^оелол^нлни í .'er.'¡л •,;(.-

" •:гш*вши?ц«'л пс о icímiumjb оптимального 'wrirr: :г

■■ - >u'¡ глин1.:„.v.-.;I, ¡ . o,:j-¡]-..¡w ..ca::e'v>''¡i!i.!:: ¡iг_-n.-

i;-.::;:„ааыми испытаниями. Разработанная технология сдана

вадоыстяя«""'4 wnouuu и ««исяитми;!»" i

яа технологического цикла ремонта трубопровода .т бале прэдложенной техники и технологии представлен на рис. 7.

5. ! iPABIÍA-ЦЕНТРОВКА КОЩОВ ТРУБ И КАШЕК ПРИ РЕМОНТА ТРУБОПРОВОДОВ

.Деформация иошит гг.? г.-- nosee-i:;;:; vo

• -Л'.; :: -д-лтс средств мехенизации сбор-

ки под сварку кольцов!.« i>mn» i?*--.'«. ■■ -;. ,

г- >,;í*kojkm катушки

Существующая технологи:! ремонта с заменой пивреннанно".» у»»-'

.:» - 1 . . ..л íj.í^^L/Oub рейки. ......- ■ , •

- 5 \ X

Рис. 6. Стенд для испытания комплектов перекрытия трубопроводов:

1-модель трубопровода; 2-концевой затвор; 3-устройстиз перекрытия трубопровода; '¡-устройство псоекрмтия отвода; о-мерная емкость

Шшо&м нвШ рвт.«-нод кошки

Г

х

3. Гёрншшация трубопровода

ЙР

сШодт концов

з 4 Щ, 2 3 .

%

I Чдаяние .береятм

уюсакд

I Пв&епа!ко тттирсй • стонпмаиннн макршт

штзк I

J ъ

Р

ь§

II

ЩЩЩ

шп

иШл

Ъив

iat>bílt. . конт$Он-1\

Рис. '/. ^'ригмент технологического цикла герметизации труб^пр'.'пда на Снзв предложенной техники и технологии:

1-узел /г.'лачл чатерилла; 2-напрчвлггацсе колено с: запором; З-тяуоонгоь у,; 4-Сл:с7р>це{»ст1'ую'11ИЙ замок: о-сненнмй кон-

юн на трубу в зоне ремонтного котлоиана, что как правило, поело зырезки дефектного участка, приводит смещениям торцов консолей шюситалыю друг-друга. Это явление значительно усложняет и удли-<яет процесс соединения и цен гривки концов тр^Оощ.оьоцн и кагушки. (рономитраж затрат времени на соединении катушки показывает, что он и тогда достигает нескольких часов. Li целью ускорении проциеоа ярн-1КИ катуини в магистраль в работе предложена технология работ, ос-юванная на недопущении перемещения концов труОопр погрмце-гьои захвата трубы за пределами вырезаемого участка жесткой рамой ¡,0 вырезки поьрелдннного участки [13.], рис. 8.

н)

Известно , что в восьми случаях ремонта трубопроводов с пиленой катушки из десяти длина последней не превышает b м, что позволяет выбрать длину полки рамы в пределах этой длины, а длина лрелы определяется из условия удобства захвата трубы. На основе шализа напряженного состояния элементов устройства [зЗ,Зь]выполноны мечети рапмирон, площади контакта и усилий аахпата, г>н лю'мичны.: ,'вчвний полки и стрелы рамы при и;}ватных диаметре, тс л.лшю стчн -<и и материале трубы, осуществлен сип tea основных м.»*и.»й,»м>» и деталей устр^йстьа, устройство зинагентоннно.

d.ii. 'Определение Нираме.рои иранки чруб и iioj зьч/. уел i• и>;ч

Работоспособность пирокуЫпал<щих устройств "жесткой" колструк-ши обеспечивается при незначительных отклонннинх от щуг.ыегк [зллипсность). Эллипсность кцрак [вр^ 'уетсн гмркмчтрмлС'" {1!ш/~ 'Дв длс/, дп>Ш и 0 - соответственно минимальный, максимил ьнь/й и номинальный наружный диаметры труб.

Телегин ji.l'., ¡(им £i.Л., Зинанки Ь.Л. Охрани окружающей ;ррди при сооружении и эксплуатации i'«WHrij>TtfnptM«i«i>B.- М.: ie-дрр, f96b. - 1вЬ с.

Проведенный замеры труб и трубопроводов показали, что действительные значения параметра О часто превышают допускаемые [0,7 , регламентированные в соответств;ищих нормативных материалах: О>[07, Поэтому возникает необходимость правки концов труб и трубных заготовок в полевых условиях приложением сосредоточенной силы со стороны внешней поверхности (рис. 9).

На базе теории упругости и пластичности выполнен анализ напряженно-деформированного состояния и предельных нагрузок труб в процессе исправления эллипсности. Эти данные явились базовыми при выборе и расчете конструктивных злемэнтов устройства для правки и центровки труб [49] .

Получены формулы для определения компонент деформаций 6 , напряжений $ , изгибающего момента Ми , усилия правки (Ц в за-•Й<симости от параметра эллипсности 0 толщины стенок 5 , диаметра д . формы и размеров нагружающ-эй пяты, характеристик прочности С и деформационного упрочнения Я и пружинения металла, пространственного расположения области приложения внешней нагрузки[49 В частности, усилие правки коротких трубных заготовок определяется по формуле

# = \Х/'С (0,5 0)4д(П+1) (У)

где \(/ - момент сопротивления сечения изгибу. В случае правки длинных труб усилив деформирования существенно зависит о л формы и размеров нагружающей пяты устройства для правки. При нагружении труб круглой пятой с радиусом Г усилие @ рассчитывается по

формуле

К- У-Лг-С(0,5-о)* (9)

п л - \УЛ1г-ци,ь а)

— . При определен? £

ра 171 ^ и /71 ^ усилие при правке длинны/ труб может быть более чем

где ; /71 ( т — . При определенных значениях парамет-

' 2Г А Б

Рис. Ь. Навесное спорно-центровочное устройство: 1-стрвла рамы; 2-полка рамы: З-чолюсги захиита; 4-сменныв накладки; а-трубопроюд

!/;и". Сх1:ма 1'агру,кешш При (¡ранке тр'у'О

на порядок больше усилия правки коротких труб.

Теоретические результаты подтверждены экспериментально при прапке труб диаметром 720 мм Н" специально разработанном стенде Напряжения в процессе нагружения определяли тензометрнрованием исследуемого участка.Полученные сведения о напряженно-деформированном состоянии положены в основу расчотов элементов предложенной в работе конструкции но: ого типа центратора, предназначенного для исправления эллипсности при стыковке концов труб и катушек.

Изготовлены и нпроби;х)пани в полевых условиях центраторы для правки-центровки труб диаметром 720 и 1220 мм. Элементы центратора испытаны методами тензометрии. Установлено, что разработанная конструкция центратора обладает достаточной прочностью и

¡•>.3. Оценка служебных свойств металла труб с учетом деформаций, чозникаюиу« при праике-центровке

Б процессе правки-центровки в отдельных участках труб могут возникать значительные деформации. Установлено, что величина плас-тичзеной деформации 6 пропорционально зависит от параметра эллипсности

О : 6 »0,0'О . Поэтому, проведен комплекс исследований и обобщены литературные данные по влиянию предифительной пластической деформации на основные служебные характеристики наиболее р.;.о;'¿устраненных трубных сталей.

Установлены закономерности, связывающие предел текучести 6у , ррзяенно« -опротивление , относительное удлинение ¿Г , сужение f , ударную вязкость

ксн у. т , скорость коррозии «в , предал трещиностойкоит;: Кс и усталости £./, долговечность при малэ-цлкдомм нагрулении с величиной предварите л мюй деформации Во.

Определены условия возникновения пластических деформаций в конструктивных элементах при выполнении операций вырубки отверстий и исправлении овальности в трубих!/1У] с учетом действующих нагрузок и наличия концентраторов напряжений.

Установленные закономерности влияния Вф на служебные характеристики сталей позволили обосновать предельно допустимые значения зллнпсности в зависимости от конкретных эксплуатационных услоьий и требований. Ьсли И ?О , то трубы отбраковываются или, при возможности, правка производится в горячем состоянии.

сшг я стопи тшш н*лти

Одной из актуальных и нерешенных проблем трубопроводного транспорта является ликвидация последствий аварийных выбросов нефти. Частота и объем выбросов нефти на поверхность природных объектов в силу обширности географии добычи и условий транспорта различны,

а следи ннтелыт и различны экологические последствия загрязнения сре-дн ¡31) | . Нефть, попадая на поверхность почвы проникает вглубь аочручного провидя, загрязняя плодородний слой и создает опасность с-агрянюнач грунтоных вод. Иодерхиостнмо стоки гчыраю? нефть с по-рорхмосги почвы и транспортируют ее п водоемы. Совместное действие ногти и мини1;п.1цло.«ан!п,:х вод усиливает отрицательное воздействие) на бногенность почий. Нефтяные пленки на поверхности водных объектов нпруиягт оЛигм энергией, влагой и газами между водной поверхности и атмосферой, что м.',чет изменять клныихичеокие условия и баланс кислорода в атмосфере и толще воды. Нефть препятствует естественной аорации и нарушает биологические процоссч р гсдог^ач, и «»•. .'пярт 5 Ссобпкно велики отрицательное действие неф-

"и ц н: о загрязнения воцлиетв р результат о нарушения и пре-

сряг^>н.!= .*изн<»дс п^льнссти в совернкх регионах из-за' понижен-

ной самоочищаемости водоемов и слабой устойчивости почвенно-расти-тельного покрова. В условиях загрязнения нефтью замедляется рост водорослей и других питательных сред для раб. Осевшая на дно нефть вызывает вторичное загрязнение водоемов, гибели флоры и фауны. В связи с этим создание технических•средств и технологий сбора разлитой нефти имеют неоценимую практическую важность и ценность в жизнедеятельности человеческого общества [21,23].

В настоящей работе проблема борьбы с аварийными выбросами нефти рассматривается в трех направлениях:

- сбор разлитой нефти с поверхности грунтовой среды (почвы);

- локализация разлитой нефти и сбор ее с поверхности болот и грунта в осенне-весенний период;

- локализация и сбор разлитой нефти с поверхности воды.

6.1. Очистка поверхности почвы от разлитой нефти

Проведенный анализ способов и средств борьбы с нефтяными загрязнениями почво-грунтов показал [49] , что наиболее эффективными могут стать способы и средства, основанные на механическом воздействии элементов нефтесборщиков на загрязненную нефтью поверхность.

Несмотря на различие способов воздействия элементов нефтесборщиков

/

на загрязненную поверхность, они имеют общее в принципиальной схеме и должны иметь: устройство перемещения; сборную емкость; систему транспортировки собранной массы; нефтеприемное устройство. Основным узлом, обеспечивающим качество сбора загрязнений является нефтеприемное устройство (заборная головка).

Выполнен комплекс исследований технологических и технических параметров различных моделей и натурных механических заборных го- . ловок: щоточно-роторных (лепестковых); пневмомеханических; шлаковых и адгезионно-впитывающих. Конструктивные особенности, принцип

работы и расчеты заборных головок приведены в работе [49] . Сопоставительная оценка эффективности наиболее привлекательных заборных голоеок, испытанных в полигонных условиях,приведена в табл. 3.

Таблица 3

Тип головки

О,

т!ч

Габариты

Качество очистки

Шнековая 5

Пневмомеханическая 5

Адгеэинно-впитыва- 5

ящая

Неточно-роторная 5

//, I-

кат !диа~ !длина,(нормальная(минусовая "0/" (метр,! м (темпера- (темпера_( м !_! тура_(тура_

удовл. не удовл. не удовл.

3.2 0,32 0,4 удовл. 29,0 0,1Ьх) 0,9 удовл.

1.3 0,8 0,4 плохое

1,1 0,43 0,4 хорошев хорошее

Шнековая заборная головка плохо перемещает загрязненную массу из-за ее высокой прилипаемости. Неэффективно копирует профиль очищаемой поверхности. Процесс прилипания усложняет конструкцию и увеличивает мощность привода головки.

Адгезионно-впитывающая головка требует применения дефицитных материалов для рабочего органа, недолговечна, малопроизводительна и практически неработоспособна при пониженных температурах.

Пневмомеханические голоски энергоемки, требуют больших расходов воздуха, обладают низким КПД и эффективностью очистки при пониженных температурах.

Как показали исследования, наиболее эффективными из рассмотренных типов заборных голопок являются щеточно-роторные (лепестковые). Они наименее энергоемкие, работоспособные при положительных и отрицательных температурах, обеспечивают качественную очистку в силу гибкости элементов и простоты копирования профиля загрязненной поперхноети почвы.

*)

Ширина щели.

На основании обобщения литературных данных и проведенных исследований разработана методика расчета основных па;>аметров заборных головок щеточно-роторного типа. В частности, определены и обоснованы: потребная окружная скорость лепестков Vt • диаметр окружности, описываемой концами лепестков д { дальность метания забираемой массы L ; мощность привода /К ; скорость перемещения заборной головки V и др.

По данным проведенных о ни то я Vi • 30.. .46 м/с, ь где Л - число оборотов ротора головки.

Дальность метания забираемой массы определяется пи формуле:

L-lXDn/sof/if^O'lnMc- (Ю)

где f - коэффициент трения массы о лопасти (для ориентировочных расчетов f * 1,0); c(g - угол маеду вектором скоростей и горизонталью (С^ » 7,6°); Ку- коэффиционт уменьшения дальности полета ( Ку » 1,45...4,63); у - ускорение свободного падения.

Для определения мощности привода заборной головки подтверждена следующая зависимость:

V» Kt-Q-W-r^fK-tf-Щ у, (W

где К§ « 1,1Ь - коэффициент влияния сопротивления воздуха; Ум -скорость вылета частиц, равная в первом приближении окружной скорости лепестков; f^ - коэффициент трения массы о кожух (^ ■ 0,Ь); yij - дуга, проходимая частицей груза 1,67); Q - производительность головки.

Скорость перемещении заборной головки предложено определять по формуле: Vm Q/d'Sj}, (¿2)

где 9 - ширина захвата заборного устройства; 5 - глубина "сре-зинич" загрязненного слоя почво-грунта; ß - плотность забираемой мпосы. При расчетной производительности Q » 5 т/ч мощность природа /V сравнительно мала, /f ^ 2 кЬт. При этом J) и L состветст-

зонно равны: 0,43 и 9,0 , V =» 0,06 м/с. Проведенные полигонные <спытания рассматриваемой головки показали достаточную ее эффек-гнвность и работоспособность.

Разработанная конструкция щеточнс-роторной головки заложена з основу созданного агрегата для еиора и удаление не*тпного загрязнения с поверхности почвы,"Рихрь-Г' [49]. В качество бвзы агрегата использовала гусеничная машин*, ичгг^я поргтуя проход,ветсть, хостаточнуп груяоподгганссть и требудадя незначительна рог.онст-эукциы - трелевочный трактор ТДТ "Онелец". Агрегат изгптлпп«»...

иг испита ¡ил. Па .ч«"орчуг! голсшсу получено ав-

торское свидетельство [э] .

Для доочистки почво-грунтов от остатков нефти после машинно-'о сбора, при невозможности или нецелесообразности механических шособов очистки, в работе исследованы вопросы биологической регул ьтивации загрязненных нефтью земель[^7,^^?]при участии автора зазряйотзна,с^г-на ьйдомстегКНОй конксски и внплрен» р с.:ст--ме Рол-¡ефть технология биологической рокультигадии |<:в] .

6.2. ч тр/.ногогич сбора розяиточ н«*Ьти с.

юсти болот

Небольшая разность геодмичесгпгс отметок на значительных пло-гадях болот способствует быстрому разливу нефти.

В настоящей работе пптткг. теоретической оц»--5:ч

разлива псЬ?;« при арг.рии трубочил:ода. Получены аналитические ависимости для определения расхода нефти через скиозные поврежде-[ия заданной фор™ к размеров [49], которые согласуются г р«-3;."" •атгк: опытов других ис<'л«?д->»атолей. одн^о в кяхдиг. ксигретном лучее аварии ня п;.ед'ла£Дяется возможным прорнезирспзние ^ормы размеров ¡чел*, «т-гну ,{.¡4 опенки оОъс:<'ог>, 1! площади »ли?а Не-;-

ти предлагается инженерно-географический метод, еочетшои^ий плано-иуто аэрофотосъемку, их дешифрование и определение толщины слоя нефти на поверхности *олота. Дяя экспрессного определения толщины слоя плавающей нефти разработан и внедрен портативный прибор [х].

Базируясь на принципах вытеснения жидкости из пористых масс прл приложении давления к законтуренной площадке сетчатым твердым телом предложена новая технология сбора нефти с поверхности болот устройством роторно-ячеистого типа [ и] . Основные конструктивные узлы и детали устройства показаны на рис. 10 . Сущность процесса сбора нефти заключается в том, что сужающиеся снизу вверх открытые со стороны основания и вершины воронкообразные тела-эаборники при погружении в болотистую массу с заданной скористыо сжимают отсеченные нижними основаниями слой нефти и проталкивают ее через се-Ся. Жидкость стцкает в пространство между заборниками и далее через перепускные щели попадает в пол;,™ ось, отнуда в дальнейшем откачивается. Множество таких заборннков, объединенные в барабан, разделенные лопастями-сборниками на равные по объему отсеки и сна-(иезнные устройством отвода собранной жидкости из них, образуют ротор нефтесборщика. Основным элементом, определяющим качество и производительность нефтесборщика является сменная заборная ячеистая плита (рис.10-а), состоящая из/2 ячеек (рис.Ю-б).

Производительность нефтесборщика пропорционально созрпстает с увеличением толщины слоя нефти С , скорости перемещения и длины ротора: • Причем , где - перемещение ячеек; t - время вытеснения нефти через ячейку. По аналогии с перетоком жидкости через насадки величину I находим по формуле:

(13)

гдо V - объем жидкости, вытекающей через верхнее основание ячей-

/

а)

/ I \ :

✓/i v-v.

T¡

i .'v ¡ \ i a-', i l!

A-A

6)

Pt-c. 10. Cxf'Mu р-торно-ячеистого нефтесборщика:

Г.-л;;па ть; 2-6wKvíKMCií 3-отсок; 4-сменна ячеистая плита: о-перепуо.кндя к«» ль; ö-ст

î заборная /пнпг.

кн площадью/^ ; ^ - ускорение свободного падения; Нк - высота слоя жидкости;уИ. - коэффициент расхода жидкости, зависящий от формы и размеров ячейки и реологических свойств жидкости. Исследования течения жидкости через сходящиеся каналы показывают, что угол конусности и канала влияет на процессы течения при условии, что число Рейнольдса >3000. Учитывая этот факт, коэффициент расхода жвдкости предложено рассчитывать по формуле

/г = (ив* 2$-К/йен -г)4 (14)

Выразив объем жидкости через геометрические параметры ячейки получаем

2Щ!?Г • (15)

Анализ кинематических параметров движения жидкости в ячейках приводит к следующей формуле для определения линейной скорости ротора

Ур = Л-/1-$1п'[•§)]' ТцТн С/г& . (16)

где 4 - {2агУн(Я*+г'*/1-г); а - радиус ротора; Гн удельный вес нефти и воды, соответственно.

Произведены расчеты основных характеристик нефтесборщиков.

, Предложен комплекс средств локализации и сбора разлитой нефти с поверхности всех типов болот [ь, 11,49].

6.3, Сбор разлитой нефти с поверхности воды

Разливы нефти на поверхности воды экологически наиболее ущербны в силу быстрого распространения ее на большие территории в Биде планок различной толщины, которые нарушают тепловой и кислородный обмены между водным объектом и атмосферой, приченяют большой вред для фауны и флоры. Поэтому, первоочередной задачей в борь бе с нефтяными загрязнениями является сбор и очистка поверхности

еоды от пленочной нефти [21].

Различают два принципиально различных способа борьбы с неф-

.,ииет различии-, сияр нофтл; акопергнрор^нис и паалочс

¡¡1'.« пленочно.!':

попы

ДГ ИОД'Л'НЛЛл ЫчОаамЯ НВДвЖНЫе И ЭЙЛвКТИЯМи«»

[ь^ • " ¿¿яоити выполнены научно-исследовательские и конструкту»..»- ¡1и ии.и'инчп иол«»«-™-;;;;; Д..,. виЛнн!

оа-ьсктов, основанных на механическом принципе действия. Созданы специальные стендч и участок п полигоне для оценки работоспособности нефтесборщиков и кх элементов. Принципиальная схема нефтесборщика показана на рис. II . Нефтесборщик [49] состоит из следящего за волнением воды нефтеприемника[1в], самоочищающейся сет-

['.11 Гтг!. и" : , ■-

■ ."г;!:;".,, услопп:/. /.-та.ч'Угльи'.'. >:то ?«»«с11мги!<>-а>т ;ког.псть '"'''<ол.-л ■■ лотке, ;:рл колллл с.ог :«>?-::.■: '-лллое ■;■..-л'-н!и-> -¡хл ллплол-: гия по фэриу. .с

I/.___

"■де ¡Г - межфазное натяжение на границе вода-нефть. Для большинства нефтэй 167 м/с.

Ка^'ЗЛТ-'Л СЧГ'ПЛ- Л Г.'-'-• ■С>брЛН!Ч)П П^ОС" удалось .чнпчи-

;яльно лоич:лть оасоса-сепаратора опмтч»нялн«сЧ ттгмг?-

Рис. II. Нефтесборщик воды :

1-нефтеприемник; 2-вращающаяся сетка; 3-насос-сепаратор; 4-поплавки;

5-боновый элемент;

6-движитель

Рис. 12. Насос-сепаратор: I-корпус; ^-делитель фаз; 3-подйод нефти; 4-ротор; —-нефть; —о- -вода '

м 20

ГО

! ■ V г

I 1

1 ! ■ 1 ' I- V ; .

1 у ! Л '

1. ! 1' \ г ' >

ю ао зо О--

Рис. 13. Характеристики насоса-сепаратора: 1-нефтяная линия; 2-йо-дяная линия; 3-совмещенная характеристика; • -эксперимент;—-расчет

трукции, предложенной нами в работе [17] . Схема разделения нефти

и воды показана на рис. 12 . Влияние колебаний нефтесборщика на его нормальную работу устранено путем разработки нефтеприемника шиберного типа. Геометрические параметры нефтеприемника связаны с производительностью по формуле

ае)

где ¿ - ширина приемной части нефтеприемника; Н - напор на шибере; Мещ - коэффициент расхода, по данным испытаний /л ОН = 0,32...

Насос-сепаратор разделяет собранную нефть от воды до остаточного содержания воды не более 20 % при толщине плавающей нефти 5...12 мм и откачивает эти компоненты раздельно. Разработана методика определения обобщенной характеристики $•// насоса -сепаратора, заключающаяся в определении коэффициентов зависимости для нефтяной и водяной секций:

Нн-км-вн-о:*. ¿Ыг^-с* а9)

где & » 0,25; Л/я 26,1; Ду- 0,11; 24,7; Вн= 0,15. По

аналогии с параллельным соединением двух одинаковых центробежных насосов, складывая расходы по нефтяной и водяной линиям при одинаковых напорах, находится обобщенная характеристика насос-сепаратора (рис.13 ). Данные рис. 13 соответствуют насосу-сепаратору нефтесборщика производительностью 15 м3/ч, (нефтесборщик Са2-15).

Выполненные гидравлические исследования насос-сепаратора на специальном стенде [4](рис. 14 ) позволили установить закономерности изменения производительности й от толщины водонефтяной смеси 6С и нефти /У (рис. 15), которые достаточно хорошо описываются следующими функциями:

12 54 379 15 21

Рис. 14. Стецц для гидравлических исследований: 1-насос; 2-активатор; 3-панель измерительная; 4-сокция промежуточная'; ¡¿-секция торцевая; 6-перегородка; 7-дорояка пра> пая: 8-дорожка левая; 9-коллектор нефтяной; 10,11-емкости;

' 12-насос-сепаратор; 13,14-насоси откачки; 15-коллектор водяной; н-нефтяная линия; в-водяная линия

15 м3/ч

о 6

О 20 мм 40

4 А-

Рис. 16. Зависимость производительности нефтесборщика от толщины водонефтяной смеси -а и плавающего слоя нефти -б

\ "С

.«л»»'* яои»»""

<

(в - производительность проектная по воде при открытых вы-здкых водяной и нефтяной линиях; м3/ч; - глубина

>гружения эаборника; А,Ви£ - коэффициенты, зависящие от реоло-1ческих свойств нефти и температуры, в условиях опытов, А = 1,0, д = 0,52 и С = 1,73.

Разработан ряд нефтесборщиков, которые прошли испытания габл. 4>, выпускаются серийно.

Таблица 4

! Значения характеристик по маркам Характеристика |_нефтесборщика

! Са1-10 ! .Са2-15 ! НА-25 ! Са3-35

роизводительность, м3/ч 10 15 25 35

апор, м 16 24 16 45

садка , м 0,9 0,35 0,3 0,25

асса, кг 150 300 400 500

эщность, кВт 2,2 4,5 3,8 ' 8,0

ирина охвата, м - 3,0 10,0 3.1 2Т.0

РОМЯ пугкп Б ?ксалуя?а • 1та, мин ! 0 о

стестт-с»: и-; ____с.длителен, поэтому решение эа-

ачи инт^н""*"1""""" ------------------

,■;.■".■..'. ^ --------

нален или невозможен.

Ооиои: 5с;:?"-*1-?1 :: дис.юрг ируемния пленочной

...:__Т-г«.. - ,1чиопп1п ди.х.умннт во::ии ОООУЛТ.ТЯПЧ ...............

42

ОСНОВНЫЕ выводы

1. В результате обобщения и анализа теории и практики ТО и Г МН предложена концепция формирования и функционирования комплексной

системы ликвидации аварий, установлены направления создания технологий и технических средств для АВР и ликвидации последствий аварий, обоснованы основные технологические и конструктивные решения.

2. На основе выполненных ивтором исследований разработана комплексная система ликвидации аварий МН без опорожнения от продукта

и их последствий, объединяющая и логически связывающая решение теоретических, экспериментальных к конструкторских задач на всех стадиях проведения АВР и обеспечивающих оперативность ликвидации ава-' рий и максимально возможную экологичность ликвидации их последствий.

3. Разработан комплекс технических средств и технологий для

\ .

производства АВР и ликвидации последствий аварий, позволяющий сократить сроки АВР в два раза, ликвидировать ручной труд, повысить безопасность и культуру производства работ, уменьшить потери продукта при авариях, обеспечить очистку и восстановление компонентов природных комплексов.

4. Совершенствование системы организации АВР и работ по ликвидации последствий аварий на базе разработанных автором принципов, методов и технико-технологических решений осуществляется как на государственном уровне в раыках научно-технической программы "Высоконадежный трубопроводный транспорт", так и на уровне отдельных производственных объединений. Экономический эффект от внедрения . результатов исследований при эксплуатации нефтепроводов, подтверж-' денный актами и расчетами о размере эффекта и долевом участии автора составляет ~ I млрд, рублей.

, Основное содержание доклада опубликовано в следующих работах:

1. A.c. 978041 СССР, МКИ COlA/33/Id. Устройство для определения толщины слоя плавающей жидкости /И.Ю.Хасанов, А.А.Уразбахтин, Р.Г.Урманцев. Заяв. 26.06\ÖI; Опубл. 1962, БИ № 44.

2. A.c. II036I8 СССР, МКИ Е02В 15/04. Устройство для сбора нефтепродуктов с поверхности воды /И.Ю.Хасанов, А.А.Уразбахтил. Заяв. 08.02.83; Опубл. 1984, БИ М 26.

3. A.c. 1I2I03I СССР, МКИ Б01Р 5/04. Эжектор-смеситель/ Р.А.Мамлеев, И.Ю.Хасанов и др. Зппз. 23.05.83; Опубл.1934. Ш S- 40.

•1. A.c. II93208 СССР, MnLvi EQ2B 1/02. Стенд для гидравлических исследований/И.Ю.Хасанов и др. Заяв.29.06.84;0публ. 1985,БИ № 43.

5. A.c. I3Ö576I СССР, МКИ Е02В 15/04. Устройство для сбора * „ нефтепродуктов с поверхности воды /И.Ю.Хасанов, В.Н.Зайчиков, P.C. Гумеров. Заяв. 04.02.86; Опубл. ДСП, 1988.

6. A.c. 14X2075 СССР, МКИ В01Д 17/038, УегроРстео для разложения и откачки жидких разноплотных смесей /И.Ы.Хас»н«<», К.М.Рпкпег.. Заяв. 23,06.85; Публ. ДСП,

7. A.c. 1412191 uCCP, УКЫ SkVyi Х/Ь. Устройство v.я радО^«*-гивания жидких сред с ш>вшно;{ 1.:>д|.еск;'. ь»ртиле:п '->.:.>./jv:uhob и "р. Залв. 24.12.85; Публ. ДСП, I98b.

Ь. A.c. 1485691 СССР, Miüi и.020 15/04. .Устронсн-о длл сбора Г-.— вающей жидкости с водной поверхности /И.Ю.Хапанои, н. Н.Яа др. Заяв. 30.03.87; ИуОд. ДЛ., i.^.i.

9. A.c. 168770I СССР, МКМ E0IH 1/04. Устройство для очистки загрязненной поверхности /И.Ю.Хасансэ, В.К.Зайчиков. Заяв. 01.02.89;

i-'j.l-, i>.« «¿V.

10. A.C. icJ.-'-O uOvf'j ■ r-l'H i'. . i Up»v.01/1осгЦ»-Ы ни —

л ости трубопровода г:г;-, iv;.!::-;::,; 1'п нот-.' гл'-'

его и др. оаяв. 0с.и^.о9; Нубл. ДСП, 1993.

11. Пат. 1672783 СССР с 01.07.91, МКИ Р16Ь 1/26, 55/18. Устройство для проведения ремонтных работ на трубопроводе/И.Ю.Хаса-нов и др. Заяв. 20.02.87: Публ. ДСП, 1991.

12. Пат. 1521823 СССР с 01.07.91, МКИ Е02В 15/04. Сороочист-ное устройство /И.Ю.Хасанов и др. Заяв. 09.03.87; Опубл. 1989,БИ » 4<

- 13. Пат. 1592632 СССР с 01.07.91, МКИ'5161.55/18. Опорно-центровочное устройство для ремонта или монтажа трубопроводов /И.Ю.Хасанов, Г.И.Евдокимов и др. Заяв. 16.11.67; Опубл. 1990, БИ № 34.

14. Пат. 1825549 с 01.07.91, МКИ Р161. 55/16. Устройство для перекрытия трубопровода /И.Ю.Хасанов и др. Заяв. 06.06.88: Публ. ДСП, 1993.

15.-Пат. 1831930 с 01.07.91, МКИ Р1бЬ 41/04. Узел ответвления трубопроводов /И.Ю.Хасанов и др.Заявл. 30.03.89; Публ. ДСП,1993,

16. Пат. 1679107 с 01.07.91, МКИ Р16Ь 41/04. Установка для ремонта трубопровода /И.Ю.Хасанов и др. Заяв. 19.10.89; Опубл. 1991, БИ № 35. '

17. Пат. 1704510 СССР с 01.07.91, МКИ Е02В 15/04. Устройство для сбора и разделения разноплотных смесей /И.Ю.Хасанов, Н.Г.Мусин, К.М.Ракаев. Заяв. 29.12.89; Публ. ДСП, 1992.

18. Пат. по заявке 4899424 СССР, МКИ В63В 35/32. Нефтеприем-ное устройство /И.Ю.Хасанов и др. Заяв. 03.01.91; Публ. ДСП, 1993.

19. Пат. по заявке № 5002601/29 РФ, МКИ Р161. 55/18. Устройство герметизации тупикового патрубка /Хасанов И.Ю., Н.Г.Мусин, К.М.Ракаев. Заяв. 07.08.91; Полож. реш. от 06.09.93.

20. Хазиев Ф.Х., Шимсутдинов Б.У., Хасанов И.Ю. Влияние нефтяного загрязнения на почву //Проблемы комплексного изучения, освоения и охраны лчндтафта Урала: Тез. докл. IX Всеуральского совещ. по вопросам географии, охраны природы и природопользования /АII СССР, ВашФАН СССР. - Уфа, 1980.

»

21. Толкачев Ю.И., Лукманов Ю.Х., Хасанов И.Ю. Основные напыления развития подоотЕедения, очистки сточных вод и обработки 1дкэ на предприятиях нефтяной промышленности //Основчно »?.npin-гия развития йодоотр«дйнии, очистки сточных вод и обработки оса/ ; Тез. дскл. ücöc. науч.-техн. кон«. /ГКНТ, УкркоммунШГЛпроект.-5Ьков, I9d2,

«¿2. Хасаноп И.П., vp,in6nj;тпн A.A. Присср для иэмкрздич пяекки или слоя :«шкосг-|, плавяацой на иоиерхносга аоды //сгеф-юе хозяйство. - 1982. - J? 4.

23. Х&саноь И.»!, "¡»¡»«¡и Севера //нефтяник. -52. - № 9. - С. 15.

24. Хасанов И.Ю., Одинцова А.Г. Выбор режима очистки водной ¡ерхности от пленочной нефти //Нефтяное хозяйство. - 1982. -

>. - С. 51-52.

25. Хасанов И.Ю., Хабибуллина С.С. Временные методические йания но определенна состава и величины вред«« wöpo.v« л вы-¡ений при сбсрз, подготовке и транспорте ::с?.ти:ГД 39 / ¡нефтелром, В!П»СПГнгрть. - У.]>а, 198й, - Z'J о.

26. Хасшюв И.О., "'.аров:1. A.M. л др. Зкспесхю!(таяьисе чссле-;ания влияния нефтяного загрязнения почни /:п кгеоше рде гени» и тонные водоросли: Сб. науч. тр. /ВНПИСиТпсфть. - Уфа, YHiii.

27. Хасанов И.О., Абзалов Р.З. К разработке территорияпиипп у.ы охраны окружной среди Запвдно-Скбкрсксго ьс утегаэ плекса .//AiCTy^^ais ароОлемы окружающей среды на нефт,- и газоместорождениях Тюменского Севера: Сб. тез. докл. регион, на-

-техн. конф. /Тшенсмия пбг,. Ссгст ПОД". -- Тюмень, I9t:3.~ С.Г-/.

28. Хасанов ИЛ)., Гибадуллин И.Г, и др. Методические указало ЙиологкпссяоП рекультивации земель, naj.yxoHHKx при cfupo,

готовке и транспорте нефти: РД 33-30-t-2ü-co /Уиннефтепром,

ВШИСПТнефть. - Уфа," 1984. - 51 с.

29. Одинцова А.Г., Хасанов И.Ю. и др. Технология применения диспергентов для очистки поверхности внутренних водных объектов о1 пленки нефти: РД 39-30-I206-Ö4 /Миннефтепром, ВШИСПТнефть. - Уфа, 1985. -55 с. '

30. Хасанов И.Ю., Уразбахтин A.A. и др. К оперативному определению объема жидкости, плавающей на поверхности воды //Мониторинг нефти и нефтепродуктов в окружающей среде: Тез. докл.' Всес. совещ./Уфимский нефтяной институт. - Уфа, 1985. - C.II8-I20.

31. Хасанов И.Ю., Ракаев K.M. и др. Установка по изучению работоспособности центробежных насосов-сспараторов //Научно-техн. творчество ВУЗа в помощь производству: Тез. докл. респ. науч.-тех1 конф. /Уфимский нефтяной институт. - Уфа, 19Б6. - С.50-51.

32. Хасанов,И.Ю., Мусин Н.Г. и др. Стенд для гидравлических испытаний //Науч.-техн. творчество ВУЗа в помощь производству: Тез. докл. респ. науч.-техн. конф. /Уфимский нефтяной институт. -Уфа, 1986. - С. 52-53.

33. Хасанов И.Ю., Гаэиев P.P. и .др. К определению плеча подъема аварийного участка трубопровода //Науч.-тзхн. творчество ВУЗа в помощь производству: Тез. докл. респ. науч.-техн. конф. /Уфимский нефтяной институт. - Уфа, I9tío. - С. 69-70.

34. Хасанов И.Ю. К созданию надежных агрегатов нефтесбора // Надежность оборудования, производств и автоматизация систем в химических отраслях промышленности: Тез. докл. 1-Всес. науч.-техн. конф. - Уфа, 1987. - С. 70-71.

35. Хасанов И.Ю;, Хасанов Р.Ю. Устройство уменьшения отрицательного воздействия окружающей среде при врезках нефте- и продук-топроводов //Решение проблем безотходного производства в нефтепереработке и нефтехимии: Тез. докл.- респ. науч.-техн. конф. /Уфим-

<ий нефтяной институт. - Уфа, 1988. - С. 33-34.

36. Хасанов И.Ю., Мусин Н.Г., Ракаев K.M. Насосы-сепараторы гя нефтесодержащих вод //Решение проблем безотходного производ-гва в нефтепереработке и нефтехимии: Тез. докл. респ. науч.-техн. энф. /Уфимский нефтяной институт. - Уфа, 1988. - С. 35-36.

37. Ниязов P.C., Хасанов И.Ю. Сбор нефти с поверхности малых ?дных объектов //Проблемы охраны окружающей среды в нефт. прошли.: зз. докл. Всес. совещ. /Миннефтепром. - Уфа, 1939. - С. 97-98.

38. Хасанов И.Ю. Пути повышения эффективности трубопроводно-j транспорта //Ресурс и прочность оборудования пефтепарерабаты-шцих заводов: Межвузов, науч.-тематич. сб. - Уфа, 1989,- С.196-200.

39. Хасанов И.Ю. Проблемы создания комплекса средств локали-щии и сбора аварийных выбросов нефти в условиях Крайнего Севе-

i //Современные методы разведки и разработки месторождений по-эзных ископаемых в условиях Крайнего Севера: Труды Ш-Респ.семян./ .ч.-.и центр, АН СС-СР, Сыктывкарский госуниверситет. -Сыктывкар, ?8S. - С. 23-25.'

40. Хасанов И.Ю. Исследование течения водоно.Ьтлной скеси чего вращающиеся сетки и разделения в ноле центрэо'еют: сил:М«?тод. taa. - Уфа: Уфимский нефтяной институт, I9d9. - 32 с.

41. Хасанои Н..Ю., Евдокимов Г.И. Демонтаж тупикоркх гадви-уа - путь к повышению надежности трубопроводов //Исследование, ;пструировштл и технология изготовления не{;геи,;':мыслопого оОо-.'дозэння: Ген. докл. И-Всас. ;сонф. колидых специалистов /ТатНИИ-¡фтемаш, ЦИПТИхимнефтемаш. -М., I99C. - С.21-22.

42. Хасанов И.Ю., Ракаев K.M. Сря1»г>тпп ;; сшшкц

■фТв ВОДЯНОЙ f!>"iC!i //И-'.'СЛОДЛ'.-.НИО, к ,ч!(:трунр';ч^.".- ; И 'i O.iHO ЛОГИК

(готовления н(=)фтрпро,п-;слогого оборуд.: Ту. дик.«. Л-Рсч.. :сон;;. >лод1И епеци«лясао»./Та1:М'|!«-лрт»»ш). H/üfi'»UnMiü:| г was.- IL, I-JjQ,-, 23-24.

43. Хасанов И.Ю. Прогноз путей повышения эффективности магистральных нефте- и продуктопроводов //Наука - производству: Тез, докл. респ. науч.-техн. .сонф. - Уфа, 1990. - С. 71-72.

44. Хасанов И.Ю., Сабиров У.Н. и др. Вариант решения проблемы перекрытия трубопровода на заданном месте трассы //Наука-производству: Тез докл. респ. науч.-техн.конф. - Уфа, 1990. - С. 68-69.

45. Хасанов И.Ю. Пенная изоляция нефтяного разлива //Наука-прсизводству: Тез. докл. респ. науч.-техн. конф. - Уфа, 1990.-С.75

46. Хасанов И.Ю. Новые средства сбора нефти с поверхности воды //Транспорт и хранение нефтепродуктов, вып. 1-2: Обзорная инфор мацкн /ЦНИИТнефтехим. - 1992.

47. Хасанов И.Ю., Сабиров У.Н., Евдокимов Г.И. Ускоренное получение монтажного окошка в теле работающего трубопровода //Транспорт и хранение нефти и нефтепродуктов.- М.:ВНИИ0ЭНГ, 1993.- К1 3.

43. Хасанов И.Ю., Сабиров У.Н. Проблемы экологической безопасности магистральных нефтепроводов и некоторые пути их решения // Ньфтккое хозяйство. - 1993. - $ 7.

49. Хасанов И.Ю., Хасанов Р.Ю. Создание комплексной системы ликвидации аварий и их последствий на нефтепроводах. - М,:ЦИНГИ-химньфтемаш, 1993. - 93 с.

50. Рекомендации по изготовлению тампонов на основе глинистых композиций: Р 175-02-93 /И.Ю.Хасанов, В.И.Рогозин. - Солават: 110 УСМН, 1.993. - 16 с.

51. Хасанов И.Ю., Сабиров У.Н., Евдокимов Г.И. К расчету исполнительных размеров устройства перекрытия трубопроводов //Грэно. хрптш нофти и нефтепродуктов. Серия ЗИ,- М.: ВНШЮЗНГ, 1993.- к» I

ТУ 0307-Г1. Затвори концевые трубопровода:Технические условия пирдятся впервые / НПО "Салаватнефтемад", Ф.З.Халиков, И.Ю. Хясамеш. - Саларат, ' 19Э4. - 24 с.

Т£ШИЧЕСКЛЯ GЕЕСПЕЧЕННОСТЬ СУЩЕСТВУЩИХ СИСТЕМ РЕМОНТА. МАГИСТРАДЬШХ НЕЙТЕПРОВОДОВ

Техника, технология. Разработчик J Характеристика ■¡Преимущества; Недостатки | Вывод

I ! г ! 3 ! 5

C'b^Cíb'iiuME БЕЗОПАСНОСТИ

Раслтанл-ка техники ни беэопь.сксн расстоянии. •

Сооружение котлована: обычные грунты," улскаьагор, ручная доработка.

Сла.О'-'ц грунты,_ котлован из шпунтов

з- "

7 1

¿ ^ ' ¿'г-'

I-трубопроюд; 2-зажха:эщая стенка; 3-шпунтовый ряд; 4-сборио-рая0'орше доро-кные плиты; 5-тоофниой слой; б-миг.есальный грунт

3:i*lHCÍu нефть, ГАНГ.

Установка кессона

Мок г л:*: óó ч при Вти = l'¿¿0 мм

Обеспечение ремонта, безопасность

'лотах с,о ч При Drj - o'¿0 мм

Ускоренно работ

Ручной труд

Похаро взрывоопасное-ь, ручной труд

Длительность, дороговизне

Отсутствуют средства уменьшения ручного труда

Несовершенность средства

Тоуд водолазов, сложность мон-т г ta

Jo же

I-труба; 2-гермет.чз иругсщие полукольца ; 3,4-верхний и нижний секции корпуса

ГлаЕтранснефть.

Монтаж камеры з

Габариты: 4,5x3x2 (м) Масса - 3 т

Ускорение ремонта

Ненадежность Несовершенность

I-половины-челюсти; 2-уплотнение; ■ "

3-гздро цилиндр

ВНШСПТнефть, Главтракснефть.

Огневые работы, пожарная техника, Граспада пены Вэрывопожаро- Нет специаль-пенорбразователи П0-1Д, П0-6К,П0-П 15,18,58 мин безопасность ной техники,

То же

ВНИИСПТнефть, ВНИШБ.ВНИИПб

большой расход ПО

ПОЛУЧЕНИЕ ОКОШКА

Т1ыр>2 ч при Безопасность Продолжатель- Ненадежность Л б 720 мм ность монтажа, средств

несоосность окошек с отводом

I-трубопровод; 2-патрубок; 3-зад-вижка; 4-корпус устройства; 5-электродвигатель с редуктором; о-фреза

ИНГИ, ВНИИСПТнефть и др.

Энергией взрыва

1-стенка трубопровода; 2-отвод; 3-задзижка; 4-шпиндель; 5-шталга с УКЗ; с-гайка

Ин-т им. Патона АН УССР, ВНИИСПТнефть.

Забивка глины

м лу '

1-окно; 2-разрыв нефтепровода;

Вша = 420 мм 0 от! = 529 мм Ршох = 1,0 МПа

Быстрота, Деформация сте- Ненадежность компакт- . нок, применение средств ность обо- взрывчатки, ор-рудования ганизационные сложности

ГЕРМЕТИЗАЦИЯ ПОЛОСТИ ТРУБОПРОВОДА

¿тан = (2*3) Гза5 ~ 5...8 ч

Доступность, Усадка, ручной Необходимы ме-дешевизна труд ханиэация и

исключение усадки

_I__

3-глиняные пробки ВНИИСПТнефть, ГАНГ.

Эластичными оболочники (надувными парами"

2 1

~— гтг

'А Jk-

1

" W SÜ М/ Зк

Вш - 300...1000 мм Оперативность, Dmp = 325... 1220 мм простота

dmta= 160...зю мм

Низкая надежность

Целесообразно использовать ка-: упоры герметика

I-окно: 2-надуЕНые шары

мига.

Заливка ка'

Заливка карбамидной композицией. 1азопроницаемо эль, ВК:Д1,1:1,0 я < 0,01 МПа

ВпШСПТне&ть. НПрйСОЧЛ 0,015 МП

демость Па Ша

Механизируется

ПЕРЕКРЫТИЕ СЕЧЕНИЯ ТРУБОПРОВОДА

Закачка- пенопластов, пенополиуретаны ППЧ-36, ФРП-1

12 t

/ /

Полимеризация и вспе- То же нивание в полости трубы

I-трубопровод; 2-ограничительные упор!.;: 3-смеситель ВНИИСПТнефть.

Замораживание жидким азотом. ZSOM ~ 190 ч, Технологичен

ТГУ, ГАНГ. О = 370 кг/4 ПРИ

двз = 1220 УМ

Низкая надежность, дороговизна

То же

Малоперспективен

То же

Длительность, дороговизна

Целесообразен для труб малого диаметра

Устройство 0ЦТ-720. жесткий шибер, аналог "

'5-

1-трубопровзц; 2-усилительный тройник; 3-заглушка; 4-плоскоя за^ппжка; 5-пр':вод Вх1>1ШП1>к&(рть -

Фирма Вильямсон. Устройство 5/К рей,Рекламный бюллетечь. '

Приспособления для сборки. Струбцины. п__ ГАНГ. Ц-

Пги = 720 мм,

2,5 МПа, Монта* через разъ-

Я[.!ЯЫЙ тропник

Надежность Необходимость Целесообразен пзлиоппоходного для труб мало-отвода* дли- го диаметра т-зльность монтажа

Д. * 1200 мм. Простота,

? 6 7 надежность

1^НТР0БКА КАТУШКИ

ю ;?е

То же

Втр - 029-г[220 мм Простота 1рудоемкая руч- Ненадежность, \'"сся > "г • конструкции рая работа неуяиверсаль-

"""" " ность

отыковка под сварку, центратор звеньеЕОй.

От? = 529*1420 мм Р « 5 тн Масса = 25x92 кг

I-промежуточное звено; 2-звено с опорными роликами; 3-запорное звено; 4-запорное устройство СКВ "Газстроймашина".

Клиновый прижим 1

^ р рг2

1 )

Вт» = 529>1220 № Масса 3 кг

1-скоба; 2-клин

ГАНГ,

Продолжение

\ 3 I. 4_[_5

Простота Невозможность Ненадежность, обслужива- центровки за- ■ неуниверсаль-ния щемленных труб ность.

Простота Трудоемкая руч- То же

кснструк- ная работа

ции