авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ РОССИЙСКАЯ БИБЛИОТЕКА - WWW.DISLIB.RU

АВТОРЕФЕРАТЫ, ДИССЕРТАЦИИ, МОНОГРАФИИ, НАУЧНЫЕ СТАТЬИ, КНИГИ

 
<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ

Pages:     | 1 |   ...   | 5 | 6 ||

Управление ресурсом безопасной эксплуатации стальных резервуаров для хранения нефтепродуктов

-- [ Страница 7 ] --

Обобщая результаты исследований, изложенных в главах 4 и 5, можно видеть, что модифицирование лакокрасочных композиций для внутренней поверхности стенок вертикальных резервуаров всех типов и материалов уплотнений плавающих крыш и понтонов является эффективным способом управления ресурсом безопасной эксплуатации резервуаров. На рисунке 9 показана динамика утонения стенки резервуара с окрашенной внутренней поверхностью.

Рисунок 9 — Иллюстрация эффективности превентивного и текущего управления ресурсом резервуара путем сокращения межремонтного цикла и модифицирования лакокрасочного покрытия внутренней поверхности резервуара

Прямая 1 соответствует среднегодовой скорости утонения стенки резервуара РВС-5000 (tср = 10 оС, по = 601/год). При величине припуска на коррозию 2 мм ресурс безопасной эксплуатации составляет 20 лет. Зависимость 2 соответствует утонению стенки, окрашенной двухслойным лакокрасочным покрытием толщиной 120 мкм на основе эпоксидной шпатлевки ЭП-00-10 при возобновлении ее через каждые 10 лет, как это предусмотрено нормативными документами. При этих условиях ресурс безопасной эксплуатации составляет 38 лет. Если окраску провести только один раз при вводе в эксплуатацию нового резервуара, ресурс безопасной эксплуатации составит 25 лет. Для обеспечения ресурса безопасной эксплуатации, составляющего 50 лет, среднегодовая скорость коррозии металла под покрытием должна составлять 2/50 = 0,04 мм/год. Это обеспечивается периодической заменой покрытия на новое через каждые 8 лет (зависимость 3). При разовом нанесении модифицированного покрытия КР-3 ресурс безопасной эксплуатации составляет 33 года. При окраске через 17 лет внутренней поверхности стенки этим же составом обеспечивается ресурс безопасной эксплуатации 47 лет, и, если повторить окрашивание через 34 года, ресурс безопасной эксплуатации резервуара составит около 60 лет.

На основании данных, полученных в работе, разработана программа для ПК, позволяющая определить ресурс и безопасной эксплуатации резервуаров в зависимости от их типа, объема, среднегодовой температуры стенки, высоты изучаемого участка от основания, наличия и типа лакокрасочного покрытия. Окно программы приведено на рисунке 10.

Рисунок 10 — Окно программы «Ресурс резервуара»

Применение установленных математических моделей и дальнейшее их совершенствование позволит внести существенный вклад в решение проблемы экономии металлофонда страны и безопасной эксплуатации резервуаров на предприятиях нефтяной отрасли.

ВЫВОДЫ

  1. Разработаны математические модели оценки скорости утонения стенок резервуаров всех типов с учетом среднегодовой температуры стенки, объема, оборачиваемости и высоты исследуемого участка стенки от основания резервуара. Полученные данные позволяют научно обоснованно назначать припуск на коррозию стенки при проектировании резервуаров с учетом проектного срока и условий эксплуатации.

На основании расчетов по полученным уравнениям регресссии выполнена оценка влияния различных факторов на утонение стенок резервуаров всех типов.

Построены зависимости утонения стенки (h), считая от основания резервуаров. Наиболее высокие значения скорости утонения:

у резервуаров РВС – на высоте 65–75 % h;

у резервуаров РВС ПК – на высоте 25–40 % h;

у резервуаров РВС П – на высоте 50–65 % h.

2 Разработана методология повышения ресурсов безопасной эксплуатации стальных вертикальных резервуаров различных типов с учетом защитных свойств лакокрасочных покрытий внутренней поверхности и многофакторных условий эксплуатации. С использованием базы данных по результатам толщинометрии
и статистического пакета программ Statistika 6,0 получено математическое выражение для оценки скорости утонения стальной стенки резервуара под пленкой лакокрасочного покрытия. Коррозия металла начинается спустя некоторый период после ввода покрытия в эксплуатацию, при этом кинетика утонения стенки удовлетворительно описывается полученным экспоненциальным уравнением, позволяющим в дальнейшем связать между собой долговечность покрытия
в условиях старения и сроки его обновления с ресурсом конкретного резервуара.

3 Установлена количественная взаимосвязь между ресурсом резервуара, припуском на коррозию стенки и типом ЛКП с учетом старения и периодичностью замены в процессе эксплуатации. Предложен и обоснован новый критерий — коэффициент защиты лакокрасочного покрытия, что дало возможность идентифицировать подходы к оценке защитной способности различных лакокрасочных систем. Разработана программа для ЭВМ, позволяющая назначать при проектировании величину припуска на коррозию стенки и периодичность замены ЛКП у резервуаров различных типов с учетом их объема, оборачиваемости и среднегодовой температуры стенки.

4 Изучена эффективность текущего управления ресурсом безопасной эксплуатации резервуаров на основе повышения стойкости к действию среды и долговечности лакокрасочных покрытий внутренней поверхности резервуаров нанесением на внутренние поверхности резервуаров защитных лакокрасочных покрытий с высокодисперсными и модифицированными наполнителями, при этом достигается повышение расчетной долговечности покрытий:

— при введении в состав ЛКМ кварца молотого с дисперсностью 10 мкм — 14,1 лет;

— при введении в состав ЛКМ кварца молотого с дисперсностью 10 мкм, модифицированного гидрофобизирующими веществами — 15,9 лет;

— при введении в состав ЛКМ кварца молотого с дисперсностью 10 мкм, модифицированного органическим соединением с двойной связью (фенилацетиленом) — 16,2 лет;

5 Для сохранения несущей способности обечаек РВС П и РВС ПК модифицирована резиновая смесь путем введения в состав вулканизата инденкумароновой смолы, дибутилсебацината и технического углерода ПМ-100 в соотношении (3 : 5 : 40) мас. ч. и армирования полиамидными волокнами. Скорость износа элементов пар трения составила:

Резина–сталь — 5,15–5,81 г/(м2 · ч);

Резина–эпоксидное покрытие (КР-2Д) на стали — 4,65–4,89 г/(м2 · ч).

6 Достигнуто повышение долговечности внутреннего покрытия стенок резервуаров с плавающими крышами и понтонами применением специально разработанной эпоксидной композиции с высокими водо- и бензостойкостью, износостойкостью в паре с резиновым уплотнителем благодаря введению в состав антифрикционного наполнителя — смеси графита и дисульфида молибдена при их массовом соотношении 4 : 1.

Износ покрытия толщиной 120 мкм в паре трения с резиной Р-2А составил 0,87 г/(м2 · ч), расчетная долговечность — 12,5 лет.

Представленные научные результаты могут служить основой для практической реализации методов превентивного и текущего управления при разработке отраслевых и межотраслевых нормативных документов по проектированию и эксплуатации стальных вертикальных резервуаров для хранения нефтепродуктов.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ ИССЛЕДОВАНИЙ ИЗЛОЖЕНО

В СЛЕДУЮЩИХ ПЕЧАТНЫХ РАБОТАХ АВТОРА:

  1. Кузнецов В. А. Совершенствование конструкции уплотнений плавающих крыш (понтонов) резервуаров / В. А. Кузнецов, О. А. Макаренко, А. В. Кузнецова // Проблемы и перспективы развития АО «Уфимский нефтеперерабатывающий завод».— Уфа, 1995.— С. 75.
  2. Кузнецов В. А. Повышение экологической безопасности эксплуатации резервуаров с плавающими крышами (понтонами) / В. А. Кузнецов, О. А. Макаренко // Техническая диагностика, промышленная и экологическая безопасность предприятий: cб.
    тр. II-й Респуб. науч.-техн. конф.— Уфа: УГНТУ, 1996.—С. 189.
  3. Макаренко О. А. Совершенствование конструкций опор плавающих крыш (понтонов) резервуаров / О. А. Макаренко, Р. Р. Гумиров, В. А. Кузнецов // Материалы 47-й науч.-техн. конф. студентов, аспирантов и молодых ученых.— Уфа: УГНТУ, 1996.— С. 129–130.
  4. Макаренко О. А. Изучение разрушения уплотнения плавающих крыш (понтонов) резервуаров / О. А. Макаренко, А. Ю. Хабибуллин, В. А. Кузнецов // Материалы 48-й науч.-техн. конф. студентов, аспирантов и молодых ученых. Секция трубопроводного транс-та.— Уфа: УГНТУ, 1997.— С. 46–49.
  5. Макаренко О. А. Обеспечение долговечности гибкой завесы плавающих крыш (понтонов) резервуаров / О. А. Макаренко, В. А. Кузнецов // Материалы 49-й науч.-техн. конф. студентов, аспирантов и молодых ученых.— Уфа: УГНГУ, 1998.—
    С. 23.
  6. Кузнецов В. А. Совершенствование опор плавающих крыш (понтонов) резервуаров / В. А. Кузнецов, А. М. Шаммазов, О. А. Макаренко // Методы кибернетики химико-технологических процессов (КХТП-99): cб. тр. науч. конф. Секция трубопроводного тран-та.— Уфа: Изд-во УГНТУ, 1999. — С. 61.
  7. Шаммазов А. М. К вопросу об уменьшении загрязнения воздушного бассейна резервуарных парков / А. М. Шаммазов, Ю. Р. Абдрахимов, А. В Бакирова, В. А Кузнецов, О. А Макаренко// Методы кибернетики химико-текхнологических процессов (КХТП-V-99). cб. тр.. V Междунар. науч. конф. — Уфа: Изд-во УГНТУ, - 1999. – Т. 2, кн. 2. – С 99-101.
  8. Пат. 2137689 Россия. Плавающая крыша резервуара / В. А. Кузнецов, А. М. Шаммазов, О. А. Макаренко, А. В. Кузнецова // Б. И.— 1999.— № 26.
  9. Макаренко О. А. Совершенствование конструкций резервуаров с плавающими крышами (понтонами): автореф. дис. … канд. техн. наук / О. А. Макаренко.— Уфа: УГНТУ, 2000.— 24 с.
  10. Макаренко О. А. Улучшение триботехнических свойств полимерных материалов в узлах трения нефтегазового оборудования / О. А. Макаренко, В. В. Кравцов, Н. В. Шутов // Башкирский химический журнал.— 2006.— Т. 13, № 3.— C. 125–127.
  11. Макаренко О. А. Применение адгезивов для восстановления оборудования и трубопроводов нефтегазовой отрасли. Проблемы и решения / О. А. Макаренко, В. В. Кравцов.— СПб.: ООО «Недра», 2006.— 296 с.
  12. Абдрахимов Ю. Р. Повышение износостойкости уплотлотнительных материалов понтонов и защитных покрытий внутренней поверхности резервуаров / Ю. Р. Абдрахимов, О. А. Макаренко, В. В. Кравцов, Н. В. Шутов // Проблемы
    качества и безопасности в нефтегазохимическом комплексе: cб. науч. статей.— Салават: Салаватнефтемаш, 2006.— С. 68.
  13. Кравцов В. В. Повышение адгезионной прочности эпоксидных композиций путем модификации полиаминного отвердителя / В. В. Кравцов, О. А. Макаренко, В. И. Плугатырь // Лакокрасочные материалы и их применение.— 2006.— № 11.— C. 26–28.
  14. Плугатырь В. И. Повышение адгезионной прочности эпоксифенольного покрытия к стальной поверхности диспергированием и модифицированием наполнителя / В. И. Плугатырь, В. В. Кравцов, О. А. Макаренко // Вестник Оренбургского государственного университета.— 2007.— № 2.— С. 164–168.
  15. Пат. 2309966 Россия. Износостойкий защитный полимерный состав /
    В. В. Кравцов, О. А. Макаренко // Б. И.— 2007.— № 31.
  16. Ибрагимов И. Г. Обеспечение нормативных сроков эксплуатации
    бензохранилищ применением защитных покрытий внутренней поверхности резервуаров / И. Г. Ибрагимов, О. А. Макаренко, В. В. Кравцов // Остаточный ресурс нефтегазового оборудования: cб. науч. тр. / УГНТУ.— Уфа, 2007.— № 2.—
    С. 47–55.
  17. Кравцов В. В. Оценка долговечности в условиях старения лакокрасочных покрытий, нанесенных на внутренние поверхности стальных резервуаров /
    В. В. Кравцов, О. А. Макаренко // Промышленная окраска. Технологии, Материалы. Оборудование.— 2007. — №5.— С. 39–41.
  18. Кравцов В. В. Влияние дисперсности кварцевого наполнителя на эксплуатационные свойства эпоксидного покрытия для внутренней поверхности резервуаров / В. В. Кравцов, Н. А. Алексеева, О. А. Макаренко // Нефтяное хозяйство.— 2007.— № 6.— C. 87–88.
  19. Макаренко О. А. Расчет долговечности лакокрасочных покрытий внутренней поверхности резервуаров по изменению комплексного показателя их состояния / О. А. Макаренко // Управление качеством в нефтегазовом комплексе.— 2008.—
    № 4.— C. 38–40.
  20. Макаренко О. А. Ресурс стальных резервуаров / О. А. Макаренко,
    В. В. Кравцов, И. Г. Ибрагимов.— СПб.: OOO «Недра», 2008.— 200 с.
  21. Макаренко О. А. Влияние типа крыши стальных вертикальных резервуаров для хранения бензинов на скорость коррозии обечаек / О.

    А. Макаренко, В. В. Кравцов, И. А. Лакман // Промышленная безопасность на взрывопожароопасных и химически опасных производственных объектах: материалы Междунар. науч.-практ. конф.— Уфа, 2008.— C. 284–290.

  22. Макаренко О. А. Оценка долговечности лакокрасочных систем для защиты от коррозии внутренней поверхности стальных резервуаров / О. А. Макаренко, Аднан Аббас Фадель, В. В. Кравцов // Промышленная безопасность на взрывопожароопасных и химически опасных производственных объектах: материалы Междунар. науч.-практ. конф.— Уфа, 2008.— C. 291–294.
  23. Макаренко О. А. Повышение износостойкости эпоксидной композиции для внутренней поверхности РВСП путем введения в состав чешуйчатых наполнителей / О. А. Макаренко // Нефтегазовое дело.— 2008.— Т. 6, № 2.— С. 200–203.
  24. Макаренко О. А. Прогнозирование ресурса стальных резервуаров с учетом припуска на коррозию стенки на коррозию и лакокрасочного покрытия /
    О. А. Макаренко // Известия высших учебных заведений. Нефть и газ.— 2009.— № 5.— С. 113–117.
  25. Макаренко О. А. Количественная оценка срока службы лакокрасочных покрытий на внутренних поверхностях стальных резервуаров / О. А. Макаренко, В. В. Кравцов, И. Г. Ибрагимов // Нефтегазовое дело.— 2009.—Т. 7, № 2.—
    С. 112–114.
  26. Макаренко О. А. Повышение сроков безопасной эксплуатации стальных резервуаров для хранения нефти и нефтепродуктов на стадии проектирования /
    О. А. Макаренко, В. В. Кравцов, И. Г. Ибрагимов // Нефтегазовое дело.— 2009.— Т. 7, № 2.— С. 121–125.
  27. Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ
    № 2009616775 от 07.12.2009 «Превентивное управление ресурсом резервуара
    для нефтепродуктов / О. А. Макаренко, В. В. Кравцов, И. Г. Ибрагимов.
  28. Пономарев Д. В. Программа расчета ресурса стального резервуара /
    Д. В. Пономарев, В. В. Кравцов, О. А. Макаренко // Научному прогрессу — творчество молодых: cб. материалов Междунар. конф. по естественно-научным и техническим дисциплинам.— Йошкар-Ола, 2009.— С. 266–267.
  29. Макаренко О. А. Разработка методологии превентивного и текущего управления ресурсом безопасной эксплуатации стальных резервуаров для нефтепродуктов / О. А. Макаренко // Актуальные проблемы науки и техники: cб. тр.
    1-й Всерос. конф. молодых ученых.— Уфа: УГНТУ, 2009.— С. 144–145.
  30. Макаренко О. А. Влияние типа крыши стальных вертикальных резервуаров для хранения бензинов на скорость коррозии обечаек / О. А. Макаренко,
    В. В. Кравцов, И. А. Лакман // Известия высших учебных заведений. Нефть
    и газ.— 2009.— № 6.— С. 28–32.
  31. Оценочный расчет скорости утонения стенок стальных резервуаров /
    О. А. Макаренко, В. В. Кравцов, И. А. Лакман и др. // Проблемы сбора, подготовки
    и транспорта нефти и нефтепродуктов.— 2009.— Выпуск 3(77).— С. 56–62.
  32. Макаренко О. А. Определение защитных свойств лакокрасочного покрытия внутренней поверхности резервуаров / О. А. Макаренко, В. В. Кравцов // Известия высших учебных заведений. Нефть и газ.— 2010.— № 1.— С. 112–116.

Автор выражает искреннюю благодарность научному консультанту профессору Ибрагимову Ильдусу Гамировичу, доценту Кравцову Виктору Васильевичу, коллективу кафедры «Технология нефтяного аппаратостроения» УГНТУ за помощь и полезные замечания при выполнении работы.



Pages:     | 1 |   ...   | 5 | 6 ||
 








 
© 2013 www.dislib.ru - «Авторефераты диссертаций - бесплатно»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.