Для исследования процесса

Вид материалаДокументы
Подобный материал:

SCADA – СИСТЕМА ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЦЕССА
ВНУТРЕННЕЙ КОРРОЗИИ ТРУБОПРОВОДА С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ИНСТРУМЕНТАЛЬНОГО ПАКЕТА METSODNA

О. Н. Кузяков, А. В. Пиндак

Тюменский государственный нефтегазовый университет, Тюмень


В настоящее время в России эксплуатируется 50 тыс. км магистральных нефтепроводов и около 200 тыс. км магистральных газопроводов большого диаметра, способных транспортировать 600 млн. т нефти и 800 млрд. м3 газа. Альтернативы трубопроводам в XXI веке нет.

Проведение ремонта в достаточном объеме невозможно ни с физической точки зрения, ни с финансовой. В этих условиях свести к минимуму ущерб от возможных аварий можно только ускоренным внедрением системы диагностики нефтепроводов и технически грамотной их эксплуатацией.

Среди причин отказов на магистральном нефтепроводе на первом месте стоят механические повреждения сторонними организациями (32%), затем коррозия (30%) и брак сварочно-монтажных работ (24%).

Из представленных статистических данных видно, что одним из основных фактором, ведущим к аварии на трубо­проводе, является коррозия.

Процесс внешней коррозии вполне изучен, установлены факторы, влияющие на скорость ее протекания. Внутренняя же коррозия является изученной недостаточно, тогда как ущерб, причиняемый ею, оказывается существенным.

Существующие методы диагностирования в той или иной мере позволяют судить о текущем состоянии трубопровода. Однако ни один из них не обеспечивает необходимый набор технических характеристик, позволяющих с достаточной точностью определить техническое состояние объекта.

Если задачи диагностики определяют текущее состояние трубопроводов, то задачи прогнозирования предсказывают его техническое состояние, соответствующее некоторому будущему моменту времени.

Таким образом, диагностика и прогноз дают единую методологию для комплексной оценки линейной части магистральных трубопроводов, позволяющей наблюдать за их техническим состоянием на протяжении всего жизненного цикла и обеспечивающей надежную и безаварийную эксплуатацию магистральных трубопроводов.

Не менее важной задачей является и сам процесс исследования внутренней коррозии с использованием физической модели трубопровода.

Была разработана структура исследовательской системы для изучения внутренней коррозии трубопровода (рис. 1).




Рис. 1. Структурная схема исследовательской системы


Принцип работы системы состоит в следующем: посредством насосов в блоке подготовки смеси первоначально в заданных пропорциях смешиваются вода и нефть, далее к полученной смеси добавляется определенное количество газа. После этого смесь поступает в трубопровод, где производится ее нагрев до заданной температуры. Во время прохождения смеси через тест-секцию производится съем необходимых параметров, визуализация и запись характера процесса протекания смеси, которые осуществляются при помощи цифровой видеокамеры (ВК). Далее смесь попадает в блок сепарации, где происходит разделение смеси на исходные компоненты: газ, нефть, воду. Завершающим этапом является доставка продуктов сепарации на исходные позиции.

На рис. 2 изображен общий алгоритм проведения исследования для разработанной системы.




Рис. 2. Алгоритм работы системы


Алгоритм разбит на отдельные этапы, некоторые из них являются подпрограммами с заданной степенью детализации (блоки 3, 5, 9, 10), в частности, подпрограмма ''съем данных'' (блок 9) включает в себя измерение давления, температуры смеси, скорости течения потока и др. с использованием соответствующих датчиков и под непосредственным управлением программируемого логического контроллера (PLC).

С помощью инструментального пакета metsoDNA был разработан графический интерфейс исследовательской системы. Также при помощи данного пакета (на основе ресурсов инфосервера) осуществляется расчет скорости коррозии внутренних стенок трубопровода с использованием предложенной математической модели.