Здесь можно найти учебные материалы, которые помогут вам в написании курсовых работ, дипломов, контрольных работ и рефератов. Так же вы мажете самостоятельно повысить уникальность своей работы для прохождения проверки на плагиат всего за несколько минут.
Предлагаем нашим посетителям воспользоваться бесплатным программным обеспечением «StudentHelp», которое позволит вам всего за несколько минут, выполнить повышение оригинальности любого файла в формате MS Word. После такого повышения оригинальности, ваша работа легко пройдете проверку в системах антиплагиат вуз, antiplagiat.ru, РУКОНТЕКСТ, etxt.ru. Программа «StudentHelp» работает по уникальной технологии так, что на внешний вид, файл с повышенной оригинальностью не отличается от исходного.
Работа № 128365
Наименование:
Диплом ПРИМЕНЕНИЕ НЕМЕТАЛЛИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ НА САХАЛИНСКИХ НЕФТЕГАЗОВЫХ ПРОЕКТАХ
Информация:
Тип работы: Диплом.
Добавлен: 24.12.2021.
Год: 2020.
Страниц: 103.
Уникальность по antiplagiat.ru: 74. *
Описание (план):
МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ САХАЛИНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ТЕХНИЧЕСКИЙ НЕФТЕГАЗОВЫЙ ИНСТИТУТ Кафедра геологии и нефтегазового дела
ЗАДАНИЕ НА ВЫПУСКНУЮ КВАЛИФИКАЦИОННУЮ РАБОТУ Студенту группы НДз-15-01
1. Тема ВКР ПРИМЕНЕНИЕ НЕМЕТАЛЛИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ НА САХАЛИНСКИХ НЕФТЕГАЗОВЫХ ПРОЕКТАХ Утверждена приказом по вузу № ___ от «___» ___ 20__ г. 2. Срок сдачи студентом законченной ВКР «___»___ 2020 г.
3. Исходные данные к ВКР: периодические научно-технические издания, специализированная литература.
4. Содержание расчетно-пояснительн й записки (перечень, подлежащих разработке процессов): природно-климатическ е характеристики территории и применения оборудования из неметаллических материалов; физико-механические свойства неметаллических материалов; обзор существующих способов изготовления оборудования; методика проведения расчетов; Оценка и эффективности применения неметаллических материалов; Безопасность и экологичность проекта
5. Перечень графического материала (с точным указанием обязательных чертежей): отсутствуют. / СОДЕРЖАНИЕ
РЕФЕРАТ ВВЕДЕНИЕ 1 ХАРАКТЕРИСТИКА САХАЛИНСКОЙ ОБЛАСТИ………9 1.1 Природно-климатическ е характеристики Сахалинской области……9 1.2 Запасы нефти и газа………..12 2 АВАРИЙНОСТЬ НА ТРУБОПРОВОДНОМ ТРАНСПОРТЕ……….18 3 НЕМЕТАЛЛИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ……….29 3.1 Общие сведения………..29 3.2 Физико-химические механические свойства неметаллических материалов………...31 3.3 Стеклопластик - неметалличесикх материал ………...32 3.4 Физико-химические механические свойства стеклопластиковых труб...38 3.5 Применение стеклопластиковых труб………41 3.6 Способы изготовления стеклопластиковых труб………..43 3.7 Способы соединения стеклопластиковых труб……….49 3.8 Технические характеристики стеклопластиковых труб………...51 3.9 Основные свойства, достоинства и недостатки труб………52 4 РАСЧЕТ НА ПРОЧНОСТЬ И УСТОЙЧИВОСТЬ ТРУБОПРОВОДА……...………..58 4.1 Нагрузки и воздействия………...58 4.2 Определение необходимых размеров труб………61 4.3 Проверка прочности принятого конструктивного решения………62 4.4 Обеспечение допустимой овализации и устойчивости круглой формы……….67 5 ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ ТРУБОПРОВОДА………..……..……75 5.1 Расчет для новых труб………..75 5.2 Расчет для труб после 10 лет эксплуатации………...77 6 ЭКОНОМИЧЕСКИЙ ЭФФЕКТ ОТ ПРИМЕНЕНИЯ ТРУБ………..81 7 ОПЫТ ПРИМЕНЕНИЯ СТЕКЛОПЛАСТИКОВЫХ ТРУБ………...85 8 БЕЗОПАСНОСТИ И ЭКОЛОГИЧНОСТЬ ПРИ ИЗСПОЛЬЗОВАНИИ НЕМЕТАЛЛИЧЕСИКХ ТРУБ………...…88 8.1 Безопасность при эксплуатации и производстве ………..88 8.2 Экологичность применения неметаллических труб………..……89 ЗАКЛЮЧЕНИЕ………..97 СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ………..99
РЕФЕРАТ
Выпускная квалификационная работа состоит из 104 с., 5 рисунков, 16 таблиц, 18 источников, 1 приложение. Ключевые слова: неметаллические материалы, стеклопластиковые трубы, оборудование, расчет трубопровода на прочность и устойчивость, гидравлический расчет. Объектом исследования является оборудование для нефтегазовых проектов из неметаллических материалов. В процессе работы проведены теоретические исследования существующих неметаллических материалов, сделан сравнительный анализ достоинств и недостатков стеклоплaстиковых труб. В результате исследования были предложены оптимальные параметры проектируемого оборудования (трубопровода), проведены расчеты трубопровода на прочность и устойчивость, проведен гидравлический расчет и экономической расчет эффективности. Эффективность применения оборудования, в том числе трубопроводов из неметаллических материалов определяется высокими прочностными качествами, дешевизной производства, свойствами материалов. Оборудование из неметаллических материалов может применяться при строительстве объектов нефтегазовой промышленности Сахалинской области
ВВЕДЕНИЕ
Современная промышленность нуждается в особо прочных материалах. На сегодняшний день все больше и больше появляются материалов, которое производится на основе новейших технологий. Это связано со стремлением человека усовершенствовать оборудование, придать новые прочностные качества изделию и по возможности снизить стоимость самого производства. Благодаря этим стремлениям были созданы неметаллические материалы, которые с каждым днем появляются в нашей жизни все чаще и чаще. На основании неметаллических материалов начали производить емкостное оборудование, трубопроводы и баллоны для различных газов. Оборудование из неметаллических материалов обладают рядом преимуществом перед своими предшественниками (аналогичным оборудованием из других материалов). Одним из этих преимуществ является стойкость к агрессивным средам и коррозии. В нефтегазовой промышленности по сравнению с другим оборудованием наиболее широкое применение нашли трубопроводы из неметаллических материалов. Это связано с одной из острейших проблем данной отрасли, авариями на объектах трубопроводного транспорта. По данным иностранных, а также отечественных организаций, осуществляющих контроль и надзор в области промышленной безопасности, с начала отслеживания и анализа аварий на магистральном трубопроводном транспорте, произошло порядка 1500 нарушений герметичности и разрывов нефтепровод и газопроводов, повлекшие за собой серьезные последствия. Одна из основных причин аварий является коррозия [7]. У труб из углеродистой стали, которые традиционно используются в системах сбора нефти, системах закачки воды, весьма непродолжительный срок службы. Они обладают слабым антикоррозионным сопротивлением и подвержены влиянию агрессивных компонентов, которые в различной степени содержатся в углеводородах, так и, как CS2, H2S, а также минерализованной воды, продуктов коррозии. Более того, на многих нефтяных месторождениях наблюдается зараженность пластовых и сточных вод сульфaторедуциpующим бактериями. В связи с этим, вследствие активной коррозии, межремонтные сроки составляют 5-6 лет. На многих нефтяных месторождениях приходится заменять отдельные участки труб из углеродистой стали через каждые два года. На Астраханских промыслах, где содержание сероводорода в газе 30%, а углекислоты - до 15% общий срок службы трубопровода не превышает полутора-двух лет. Увеличение срока службы трубопроводов возможно благодаря проведению дорогостоящих ремонтов, введению равномерно распределяемой катодной защиты, системе закачки антикоррозионных ингибиторов. Однако наличие в пластовой жидкости песка, солей и других примесей ведет к разрушению защитной пленки, делая ингибирование недостаточно эффективным. Актуальность вопроса борьбы с коррозией возрастает по мере старения трубопроводов. В России трубопроводы настолько старые, что, по мнению ряда экспертов, «латать дыры» становится бессмысленно. Примерно 30% трубопроводов России имеют «возраст» от 20 до 30 лет, еще 25% - старше 30 лет. По данным Ростехнадзора ежегодно на нефтепромысловых трубопроводах происходит до 40 -70 тысяч отказов, 90% которых являются следствием коррозионных повреждений. Из общего числа аварий на долю систем нефтесбора приходится 50 -55%, на долю коммуникаций поддержания пластового давления 30 — 35%. Сокращается срок службы труб. 42% из них не выдерживают пятилетней эксплуатации, а 17% служат менее двух лет. На ежегодную замену нефтепромысловых сетей расходуется 7- 8 тысяч км. труб, или 400 - 500 тыс. тонн стали. Исходя из-за сложившиеся ситуации, необходимо искать способы и возможности применять в нефтегазодобывающей промышленности трубы, которые не подвержены коррозии, что позволит впредь не заботиться об антикоррозионном покрытии, не проводить ингибирование, исключить дорогостоящие ремонты и устранение утечек, получить трубопроводы со сроком безремонтной эксплуатации эквивалентным сроку разработки месторождений - до 20 - 50 лет. Нефтегазодобывающая промышленность Сахалинской области на сегодняшний день развивается стремительными темпами. По объёму разведанных запасов газового конденсата Сахалинская область занимает 4-е место в России, газа - 7-е и нефти - 13-е место, при этом в пределах области запасы указанных полезных ископаемых практически целиком сосредоточены на Сахалине и его шельфе. В результате многолетних разработок, в том числе опыт иностранных государств, промышленные предприятия России смогли предложить альтернативу металлу - трубную продукцию нового поколения для нефтедобывающей отрасли из всевозможных полимерных и композитных материалов. Область использования труб из композитных материалов в условиях высокой сейсмической опасности и суровых климатических условиях недостаточно изучена, поэтому является актуальным вопросом для исследования [17]. Цель работы - рассмотреть возможность применения оборудования из неметаллических материалов в условия сейсмической активности на примере нефтепровода из стеклопластиковых труб. Задачи работы: определить основные причины аварай, возникающие при эксплуатации металлических труб. рассмотреть неметаллические материалы на примере стеклопластиковых труб. провести необходимые расчеты по определению экономической эффективности.
1 ХАРАКТЕРИСТИКА САХАЛИСНКОЙ ОБЛАСТИ
Природно-климатичес ие характеристики Сахалинской области
Площадь Сахалинской области составляет 87,1 тыс. км2. Она состоит из несколько островов, в том числе о.Сaхалин, о. Монеров, Курильские острова. Большая часть известных запасов углеводородов Сахалинской области сосредоточены на о.Сaхалин [6]. Площадь о. Сахалин, самого большого острова России - 76,6 тыс. км2. Длина о. Сахалин - 948 км. По характеру рельефа на Сахалине выделяют два района: – Южный район - горный, занимает южную и среднюю части острова и состоит из двух меридионально ориентированных горных систем - Западно-Сахалинских и Восточно-Сахалинских гор, разделенных продольной Тымь-Поронaйской низменностью. – Северный район представляет собой пологую холмистую равнину с небольшими высотами. Курильские острова представляют собой два параллельных подводных хребта, которые выше уровня океана выражены цепью островов Большой и Малой Курильских гряд, рельеф островов преимущественно вулканический... ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Выпускная квалификационная работа «Применение неметаллических материалов на Сахалинских нефтегазовых проектах» выполнена в соответствии с современными техническими требованиями и нормативными документами. В данной работе рассмотрен вопрос применения оборудования из неметаллических материалов на примере стеклопластиковых труб, которые предлагается применять для сооружения промысловых, магистральных газонефтепроводов, а также использовать в качестве насосно-компрессорных труб вместо наиболее распространенных на данный момент стальных труб. Рассмотрев основную причину аварий при эксплуатации металлических труб. Выявлено, что основным источником является корозия. Произведен сравнительный анализ свойств различых конструкционных материалов, который показывает, что по прочности, по жсткости композиционные материалы не уступают металлам. Выбрана конструкция трубопровода из неметаллических материалов на примере стеклопластиковых труб как наиболее распространенные, приведены достоинства композитных труб перед стальными, их свойства и недостатки. Рассмотрена возможность использования неметаллических труб в условиях крайнего севера и районах с сейсмической активностью равной 9 баллам. Представлена сравнительная схема экономической эффективности применения неметаллических материалов перед стальными трубами. Экономия средств при эксплуатации стеклопластикого трубопровода с учётом затрат на срок 15 лет по сравнению со стальным трубопроводом составляет 61856 тысяч рублей на 1 погонный метр трубопровода, предложен сравнительный расчет трубопровода из стеклопластика и из стальных труб, в котором произведен расчет коэффициента гидравлического сопротивления и потерь напора на трение. Доказано преимущество оборудования из композитных материалов при длительной эксплуатации. В качестве недостатков стеклопластиковых труб можно отметить такие, как низкая устойчивость к нагрузкам и появление трещин. Этого можно избежать, если усилить герметизацию труб изнутри при помощи специального рифленого герметизирующего слоя. В выпускной квалификационной работе предлагаются к использованию самые современные и технологичные материалы и оборудование, что также повышает надежность нефтегaзопроводов. Данная квалификационная работа носит реальный характер и может быть принята за основу при сооружении трубопроводов из стеклопластиковых труб. ? СПИСОК ИСПОЛЬЗОВА?ННЫХ ИСТОЧНИКОВ
А?йнбинде?р А?.Б. Ра?сче?т ма?гистра?льных и промысловых трубопроводов на прочность и устойчивость: Спра?вочное пособие - М.: Не?дра 1991-287 с.: ил. Борода?вкин П.П. Ме?ха?ника грунтов в трубопроводном строите?льстве М., Не?дра 1976, 224 с. Скугорова Л.П. Ма?те?риа?лы для сооруже?ния га?зоне?фте?проводрв и хра?нилищ: Уче?бное пособие для вузов.— 2-е изд., пе?ре?ра?б. и дрп.т- М.: Не?дра?, 1989.- 343 с.: ил. Ба?бин Л.Л, Быков Л.И., Волохов В.Я. Типовые ра?сче?ты по сооруже?нию трубопроводов М, «Не?дра?», 1979, 176 с. Фре?ге?р Г.Е?., Ра?ч В. А?., Коле?сников А?.В., Ка?рва?са?рска?я Н. А?., Ива?новский В. С. Созда?ние полиме?рных композиционных ма?те?риа?лов и изде?лии на их основе?: Уче?бное пособие -К.: УМК ВО 1989.-116 с. Описа?ние Са?ха?линской обла?сти/ Уче?бное пособие для пе?да?гогов/ Подготовле?но Са?ха?линской обла?стной обще?стве?нной орга?низа?цие?й Клуб «Буме?ра?нг» по за?ка?зу Комите?та природных ре?сурсов и охра?ны окружа?юще?й сре?ды Са?ха?линской обла?сти в 2008 году. Журна?л «Бе?зопа?сность труба в промышле?нности»/ Выпуск №7/ УДК 629.10.061, Колле?ктив а?второв, 2010. РД Инструкция на прое?ктирова?ние?, строите?льство, эксплуа?та?цию и ре?монт не?фте?промы ловых трубопроводов из сте?клопла?стиковых труб/ Москва?, 2003 г. СП 34-116-97 Инструкция по прое?ктирова?нию, строите?льству и ре?конструкции промысловых не?фте?га?зопроводов Утве?ржде?на прика?зом Минтопэне?рго России от 23.12.1997 г. № 441. СП 14.13330.2011 Строите?льство в се?йсмиче?ских ра?йона?х. А?ктуа?лизирова?нна?я ре?да?кция СНиП Н-7-81*/Утве?ржде?н прика?зом Министе?рства ре?гиона?льного ра?звития Российской Фе?де?ра?ции от 27 де?ка?бря 2010 г. № 779. СНиП Ш-42-80 Ма?гистра?льные трубопроводы/ Утве?ржде?ны поста?новле?ние?м Госуда?рстве?нного комите?та СССР по де?ла?м строите?льства от 16 ма?я 1980 г. № 67. . . . . . re?gion/. www.ttd.ta?tne?ft.ru Энциклопедия полимеров / под ред. В. А. Каргина, В. А. Кабанова. В 3-х т., — М.: Сов. энц., Т. I, 1972, Т. II, 1974. Т. III, 1977. Сутягин, В. М. Общая химическая технология полимеров: учебное пособие / В. М. Сутягин, А. А. Ляпков. — Томск: Изд-во Томского политехнического университета, 2007. — 195 с. Производство изделий из полимерных материалов: учеб. пособие / В. К. Крыжановский, М. Л. Кербер, В. В. Бурлов, А. Д. Паниматченко. — СПб. : Профессия, 2004. — 464 с., ил. Технология переработки полимерных материалов: лабораторный практикум / под ред. В. Е. Галыгина, П. С. Беляева, А. С. Клинкова, Н. А. Чайникова, Н. В. Павлова, О. Г. Маликова, С. Н. Хабарова. — Тамбов: Изд-во Тамб. гос. техн. ун-та, 2001. — 132 с. Гуль В. Е. Структура и механические свойства полимеров: учебник для хим.технолог. вузов / В. Е. Гуль, В. Н. Кулезнев. — 4-е изд., перераб. и доп. — М. Издательство «Лабиринт», 1994. — 367 с. Неметаллические материалы: справочник / Н. И. Суслов, А. Д. Григорьев, И. В. Пименов и др.; под общ. ред. Н. И. Суслова. — М.: Свердловск: Машгиз, 1962. — 360 с. Машиностроительные материалы: краткий справочник / В. М. Раскатов, В. С. Чуенков, Н. Ф. Бессонова, Д. А. Вейс. — 3-е изд., перераб. и доп. — М.: Машиностроение, 1980. — 511 с. Справочник по пластическим массам. — 2-е изд., пер. и доп. В двух томах. Т. I; под ред. В. М. Катаева, В. А. Попова, Б. И. Сажина. — М.: Химия, 1975. — 448 с. Справочник по пластическим массам. — 2-е изд., пер. и доп. В двух томах. Т. II; под ред. В. М. Катаева, В. А. Попова, Б. И. Сажина. — М.: Химия, 1975. — 568 с. Зуев Ю.С. Стойкость эластомеров в эксплуатационных условиях. / Ю. С. Зуев, Т. Г. Дегтева — М.: Химия, 1986. — 286 с. Манин В.Н. Дефектность и эксплуатационные свойства полимерных материалов. / В. Н. Манин, А. Н. Громов, В. П. Григорьев — Л.: Химия, 1986. — 184 с. Сычев М. М. Неорганические клеи. — 2-е изд. Л.: Химия, 1986. — 152 с. Альшиц И. Я. Проектирование деталей из пластмасс: справочник. / И. Я. Альшиц, Б. Н. Благов, 2-е изд. — М.: Машиностроение, 1977. Миненков Б.С. Прочность деталей из пластмасс. / Б. С. Миненков, И. В. Стасенко — М.: Машиностроение, 1977. Петрова А. П. Термостойкие клеи. — М.: Химия, 1977. Реактопласты конструкционного назначения: сборник / под ред. Е. Б. Тростянской. — М.: Химия, 1974. 17. Термопласты конструкционного назначения: сборник / под ред. Е. Б. Тростянской. — М.: Химия, 1975. Лахтин, Ю.М. Материаловедение и термическая обработка металлов. - М.: Металлургия, 2003. – 359 с. Металловедение и термическая обработка стали. Справ. изд. 3-е перераб. и доп. в 3-х т. / Под ред. Бернштейна М.Л., Рахштадта А.Г. М.: Металлургия, 1983. 368 с., илл. Гольдштейн М.И., Грачев С.В., Векслер Ю.Г. Специальные стали. М.: Металлургия, 1985. 408 с. Журавлев В.Н., Николаев О.И. Машиностроительные стали: Справочник. 3-е изд. М.: Машиностроение, 1981. 391 с. Рахштадт А.Г. Пружинные стали и сплавы. М.: Металлургия, 1982. 400 с. Машиностроительные материалы: Справочник/Под ред. В.М. Раскатова. М.: Машиностроение, 1980. 512 с.?
* Примечание. Уникальность работы указана на дату публикации, текущее значение может отличаться от указанного.
