Повышение эффективности и безопасности эксплуатации резервуаров и трубопроводов сжиженного углеводородного газа

• Автор: Шурайц, Александр Лазаревич
• Шифр специальности: 25.00.19, 05.26.03
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Саратов
• Количество страниц: 331 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
Глава 1. ВЫБОР НАПРАВЛЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ ПО ПОВЫШЕНИЮ ЭФФЕКТИВНОСТИ И БЕЗОПАСНОСТИ РЕЗЕРВУАРОВ И ТРУБОПРОВОДОВ СЖИЖЕННОГО УГЛЕВОДОРОДНОГО ГАЗА
1.1 Характеристика эффективности и безопасности эксплуатации резервуаров и трубопроводов сжиженного углеводородного газа, выбор способа их расположения

1.2 Анализ существующих методов защиты подземных резервуаров и трубопроводов

1.2.1 Анализ существующих антикоррозионных покрытий подземных резервуаров и трубопроводов
1.2.2 Анализ эффективности использования катодной (протекторной) защиты подземных резервуаров и трубопроводов от опасного действия электрохимической коррозии и блуждающих токов

1.3 Выбор направления исследований по повышению эффективности и

безопасности систем защиты резервуаров и трубопроводов СУГ

Выводы по главе

Глава 2. РАЗРАБОТКА МОДЕЛИ И КОНСТРУКЦИИ СИСТЕМЫ КОМПЛЕКСНОЙ ЗАЩИТЫ ПОДЗЕМНЫХ РЕЗЕРВУАРОВ И ТРУБОПРОВОДОВ СЖИЖЕННОГО УГЛЕВОДОРОДНОГО О ГАЗА
2.1 Актуальность применения системного подхода при создании эффек-
тивной комплексной защиты подземных резервуаров и трубопроводов СУГ
2.2 Основные положения системного подхода применительно разработке
комплексной защиты подземных резервуаров и трубопроводов СУГ с заданным уровнем требований СУГ
2.3 Выявление, анализ и структурирование внешних воздействий на под-

земйые резервуарные установки СУГ
2.4 Выявление целевых функций и анализ рзультатов внешних воздействий
2.4.1 Выявление целевых функций
2.4.2 Анализ результатов внешних воздействий
2.5 Задание уровня требований и разработка модели СКЗ
2.6 Разработка системы комплексной защиты подземных резервуаров и трубопроводов СУГ на основе предложенной модели СКЗ
2.7 Проверка соответствия разработанной конструкции системы комплексной защиты подземных резервуаров и трубопроводов СУГ заданному уровню требований
Выводы по главе
Глава 3. ИССЛЕДОВАНИЕ ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ ПАРАМЕТРОВ
СИСТЕМЫ КОМПЛЕКСНОЙ ЗАЩИТЫ ПОДЗЕМНЫХ РЕЗЕРВУАРОВ
И ТРУБОПРОВОДОВ СУГ
3.1 Задачи исследовании
3.2 Определение типа и параметров инертного газа, используемого в меж-стенном пространстве резервуаров и трубопроводов СУГ
3.3 Выявление и исследование режимов безкоррозионной эксплуатации сосудов СУГ, заключенных в герметичный футляр, заполненный газообразным азотом
3.4 Экспериментальная проверка эксплуатационных параметров системы комплексной защиты подземных резервуаров и трубопроводов СУГ, заключенных в полимерном футляре
3.4.1 Цель и методика рроведения экспериментальной проверки системы комплексной защиты
3.4.2 Оценка систематических ошибок при определении теоретических величин давления, температуры и относительной влажности инертного газа
3.4.3 Определение погрешности измерений опытных величин
3.4.4 Обработка и анализ полученных результатов
Выводы по главе
Глава 4. ОПТИМИЗАЦИЯ СИСТЕМ КОМПЛЕКСНОЙ ЗАЩИТЫ ПОДЗЕМНЫХ РЕЗЕРВУАРОВ И ТРУБОПРОВОДОВ СЖИЖЕННОГО УГЛЕВОДОРОДНОГО ГАЗА
4.1 Основные положения системного анализа при оптимизации систем комплексной защиты подземных резервуаров и трубопроводов СУГ
4.2 Разработка математической модели оптимизации систем комплексной защиты подземных резервуаров и трубопроводов СУГ
4.3 Использование предлагаемой математической модели для обоснования варианта комплексной защиты резервуаров и трубопроводов СУГ
4.4 Определение оптимальной формы полимерного футляра подземного резервуара сжиженного углеводородного газа
4.5 Выбор оптимальных геометрических параметров полимерного футляра подземного резервуара СУГ
Выводы по главе
Глава 5. РАЗРАБОТКА ОСНОВ РАСЧЕТА И ОПТИМИЗАЦИЯ ПАРАМЕТРОВ ПОЛИМЕРНОГО ФУТЛЯРА И ЗАКЛЮЧЕННОГО В НЕГО ПАРОЖИДКОСТНОГО ТРУБОПРОВОДА СУГ..:
5.1 Актуальность исследования параметров полимерного футляра и заклю-
ченного в него парожидкостного трубопровода СУГ
5.2 Теоретические предпосылки к вопросу исследования гидравлмческих параметров парожидкостных трубопроводов СУГ
5.3 Разработка математической модели гидродинамического расчета парожидкостных трубопроводов сжиженных углеводородных газов в условиях их теплообмена с окружающей средой
Выводы по подразделу
5.4 Экспериментальные исследования гидравлических сопро тивлений в па-
рожидкостных трубопроводах СУГ в условиях их теплообмена с окружающей средой

1.2.2 Анализ эффективности использования катодной (протекторной) защиты подземных резервуаров и трубопроводов от опасного действия электрохимической коррозии и блуждающих токов
Согласно [26], для стальных РТ сжиженного углеводородного газа, расположенных в грунтах с высокой коррозионной агрессивностью (удельное электрическое сопротивление грунта до 20 Ом-м, средняя плотность катодного тока свыше 0,2 А/м2) или в зонах опасного действия блуждающих токов, дополнительно к защитному покрытию должна применяться активная защита в виде катодной поляризации.
Как правило, в групповых резервуарных установках СУГ для этих целей используется катодная защита.
Катодная защита, совместно с защитным покрытием весьма усиленного типа на основе битумной мастики, образует систему антикоррозионной защиты подземных РТ СУГ, схема которой приведена на рисунке 1.1.
При соблюдении правил эксплуатации система обеспечивает гарантированную защиту от высокой коррозионной агрессивности грунта и о пасу ого действия блуждающих токов.
В то же время, существующая система катодной защиты имеет ряд существенных недостатков.
1. Необходимость периодической корректировки электрических параметров установки катодной защиты в связи с изменением коррозионной агрессивности грунта и величин блуждающих токов.
2. Невозможность обеспечения постоянного автоматического контроля за состоянием наружной поверхности стальных стенок РТ СУГ.
3. Вероятность возникновения сероводородного и водородного растрескивания катодно - поляризуемых стальных поверхностей РТ в водонасыщенных или кислородонесодержащих плотных грунтах в результате восстановления сульфатов анаэробными микроорганизмами, особенно при превышении уровня катодной защиты.