год издания — 2012, кол-во страниц — 416, ISBN — 978-5-317-04191-5, тираж — 500, язык — русский, тип обложки — твёрд. 7Б тканев., масса книги — 700 гр., издательство — МАКС Пресс

КНИГА СНЯТА С ПРОДАЖИ

Р е ц е н з е н т ы:
члены Экспертного совета ВАК Министерства образования и науки РФ —
д-р тех. наук, проф. В. В. Харионовский
д-р тех. наук, проф. Н. Х. Халлыев

Формат 70x100 1/16. Бумага офсетная. Печать офсетная

В книге подробно излагаются научные основы и способы осушки полости газопроводов после испытаний. Кинетика и динамика переноса влаги и тепла в процессе осушки рассматриваются применительно к газопроводам на основе современной теории массообмена, термодинамики процессов и учения о формах связи влаги с осушаемой и осушающей средами. Приводятся методологические принципы и примеры расчёта параметров, характеризующие различные способы и этапы осушки газопроводов, а также конкретные примеры применения технологий осушки ЛЧ и компрессорных станций (КС) МГ «Россия-Турция» («Голубой поток»), «Ямал-Европа», «Северные районы Тюменской области — Торжок», «Северо-Европейский газопровод».

Обобщается опыт эксплуатации оборудования, применяемого для осушки газопроводов, даются рекомендации по диагностике и техническому обслуживанию. Рассматриваются перспективные модификации оборудования модульного типа в блочно-комплектном исполнении для выполнения комплекса работ на завершающей стадии строительства или капитального ремонта газопроводов, обеспечивающего: перед выводом в ремонт — перекачку природного газа из ремонтных участков в действующие газопроводы, после ремонта и испытаний — осушку полости до заданной температуры точки росы и заполнение азотом отремонтированного участка газопровода.

Учебное пособие предназначено для студентов высших учебных заведений, обучающихся по направлению подготовки магистров 131000 «Нефтегазовое дело», аспирантов по специальностям 25.00.12 и 05.26.02, инженерно-технических работников и других специалистов нефтегазовой отрасли.

Табл. 45, ил. 134, сп. лит. 102 назв.

В основу теории осушки авторы книги заложили закономерности переноса тепла и влаги в осушаемой влажной среде, содержащейся в полости газопровода после испытаний, при её взаимодействии с сухим воздухом или природным газом, с поверхностью трубы и грунтом при наличие фазовых превращений.

Процесс осушки влажного воздуха авторы рассматривают как технологический процесс, при котором изменяются структурно-механические, технологические и химические свойства среды. Изменение данных свойств обусловлено тем, что при различных способах осушки происходит изменение форм связи влаги с осушающей средой, например, при замещении влажного воздуха сухим воздухом, или при удалении влаги путем испарения в ходе вакуумирования полости газопровода.

Механизмы тепло- и массопереноса при использовании различных технологий осушки имеют свои специфические особенности и поэтому авторы совершенно справедливо отдельно рассматривают кинетику осушки применительно к различным технологиям.

Основные положения кинетики процесса осушки впервые были сформулированы А. В. Лебедевым и П. С. Коссовичем применительно к испарению влаги из почвы. Затем, в 30-е годы американскими учёными У. К. Льюисом и Т. К. Шервудом была применена теория диффузии для описания переноса влаги в процессе осушки и разработана система дифференциальных уравнений влаго- и теплопереноса.

Примечательно то, что данная система уравнений находится в полном согласии с основными положениями термодинамики, где процессы переноса тепла и массы рассматриваются как неразрывно связанные между собой.

Теоретические и экспериментальные работы в этой области применительно к газопроводам проводились и проводятся в ОАО «Оргэнергогаз», ООО «Газпром ВНИИГАЗ», РГУ нефти и газа имени И. М. Губкина.

Разработаны и широко применяются на газотранспортных объектах ОАО «Газпром» новые технологии осушки и комплекс оборудования для их осуществления.

Вопросы технологии и организации выполнения работ по осушке полости газопроводов при их строительстве и ремонтах представлены в работах В. Г. Дубинского, М. И. Усенко, В. М. Пономарева, А. А. Филатова, Н. А. Калинина, Д. А. Кудрявцева (ОАО «Оргэнергогаз»), С. В. Карпова, Д. И. Ширяпова (ООО «Газпром ВНИИГАЗ»).

Предлагаемая читателю книга является первым изданием, обобщающим теорию осушки применительно к газопроводам и практический опыт выполнения работ.

Книга построена таким образом, что первая глава посвящена техническим требованиям по качеству газа и соответствующим показателям осушки газопроводов.

Главы со второй по пятую посвящены основным разделам теории осушки: статике, кинетике и динамике процесса осушки, а также на её основе предлагаются методики определения параметров, приводятся конкретные примеры использования методик.

В шестой главе авторы книги приводят анализ современного состояния способов, технологий и оборудования для осушки магистральных газопроводов.

В остальных главах приведено подробное описание апробированных технологий осушки, а также описание оборудования вакуумно-азотного комплекса для глубокой осушки полости газопроводов, анализируются способы диагностики и технического обслуживания. Намечены актуальные направления совершенствования технологии и оборудования для осушки газопроводов.

По своему содержанию и изложению книгу можно рассматривать в качестве учебного пособия. Она отражает современное состояние теории и практики осушки газопроводов после испытаний.

Книга несомненно будет востребована специалистами — практиками, инженерами в области проектирования, строительства, эксплуатации и ремонта газопроводов, студентами нефтегазовых университетов.

ПРЕДИСЛОВИЕ
зав. каф. «Термодинамика и тепловые двигатели» РГУ нефти и газа имени И. М. Губкина,
д-р тех. наук, проф. А. С. Лопатин

Предисловие	5
Введение	7

Глава 1 Обеспечение качества транспортируемого газа по влагосодержанию	11

1.1. Технические требования на качество природного газа	11
1.2. Требования по качеству осушки полости газопровода	13

Глава 2 Термодинамика процессов осушки	17

2.1. Фазовые состояния системы «жидкость-пар»	18
2.2. Влагосодержание	25
2.3. Молярная масса, газовая постоянная, плотность и удельный объём	30
2.4. Теплоёмкость и энтальпия	31
2.5. Температура мокрого термометра	32

Глава 3 Параметры молекулярно-кинетической теории газов	36

3.1. Скорость молекул газа	36
3.2. Средняя длина свободного пути молекул газа	37
3.3. Поверхностное натяжение	39
3.4. Капиллярное давление	40
3.5. Вязкость газов и жидкостей	44
3.6. Диффузия газов	47
3.7. Свойства тонкого слоя жидкости на внутренней поверхности
газопровода	49
3.8. Содержание жидкости на внутренней поверхности газопровода	50
3.8.1. Определение параметров режима работы газопровода
в процессе его осушки с пропуском поршней	50
3.8.2. Учёт скачков расхода и давления при анализе гидродинамики
процессов осушки	54
3.8.3. Определение содержания жидкости на внутренней поверхности
газопровода	58
3.9. Структурные свойства влажных механических отложений
в трубопроводах	63
3.9.1. Песок	63
3.9.2. Глина	65
3.9.3. Солевые растворы	67

Глава 4 Виды теплообмена, массообмена и основные определения	69

4.1. Теплопроводность	69
4.2. Конвекция и теплопередача	78
4.3. Тепловое излучение	79
4.4. Теплопередача в процессе осушки	80
4.5. Массообмен (влагообмен)	82

Глава 5 Основные уравнения тепло- и массообмена среды в полости осушаемого газопровода	86

5.1. Связь между движущей силой теплообмена и движущей силой
массообмена	86
5.2. Основное уравнение тепло- и массообмена для смеси газов
и водяного пара	87
5.3. Насыщение газа парами воды в процессе осушки полости
газопровода	94
5.4. Ненасыщенные смеси	95
5.4.1. Тепловой баланс и температура равновесия	96
5.4.2. Ход процесса адиабатического насыщения	98
5.5. Термодинамика вакуумной осушки полости газопроводов	104
5.6. Общие признаки тепло- и массообмена при вакуумной осушке	106
5.7. Тепло- и массообмен при осушке газопроводов в условиях
отрицательных температур окружающей среды	108
5.8. Особенности осушки газопроводов, имеющих механические
отложения, при отрицательных температурах	113
5.9. Учёт теплового скольжения в общем переносе тепла и влаги	115

Глава 6 Анализ современного состояния способов, технологий и технических средств для осушки МГ	122

6.1. Пропуск по газопроводу «метанольных пробок»	122
6.2. Осушка газопроводов природным газом	124
6.3. Осушка газопроводов сухим воздухом	126
6.4. Осушка газопроводов сухим инертным газом (азотом)	132
6.5. Осушка газопроводов вакуумированием	133

Глава 7 Методология определения параметров технологического процесса осушки газопроводов	138

7.1. Определение количества влаги в газопроводе	139
7.2. Осушка предварительно подготовленным (сухим) воздухом	142
7.2.1. Критическое истечение	148
7.2.2. Докритическое истечение	150
7.3. Вакуумная осушка трубопроводных систем, участков линейной
части МГ и морских газопроводов	155
7.4. Заполнение полости газопровода азотом	167

Глава 8 Технологии осушки газопроводов	177

8.1. Условия готовности объектов МГ к осушке	178
8.1.1. Условия готовности к осушке участка ЛЧ МГ	179
8.1.2. Условия готовности технологических трубопроводов
и оборудования КС к проведению осушки	180
8.1.3. Условия готовности узла подключения КС к осушке	182
8.2. Технология осушки участков линейной части МГ	187
8.2.1. Вакуумно-азотная технология осушки и заполнения азотом
участка МГ между двумя крановыми узлами	188
8.2.2. Вакуумно-азотная технология осушки и заполнения азотом
двух смежных участков ЛЧ МГ	192
8.2.3. Вакуумно-азотная технология осушки и заполнения азотом
морских газопроводов	196
8.3. Технология осушки трубопроводов и оборудования КС	202
8.3.1. Осушка предварительно подготовленным сухим воздухом	202
8.3.2. Осушка вакуумированием	207
8.4. Технология осушки узла подключения КС	210

Глава 9 Контроль качества и мониторинг параметров осушки полости газопроводов	214

9.1. Порядок организации работ	215
9.2, Технология проведения измерений	216
9.3. Определение параметров состояния полости участка газопровода	222
9.4. Критерии и порядок оценки состояния полости участка газопровода	224
9.5. Обоснование сроков выполнения работ и оборудования,
необходимого для мониторинга состояния полости заполненного
азотом участка газопровода	225

Глава 10 Механические вакуумные насосы	232

10.1. Поршневые вакуумные насосы	232
10.2. Жидкостно-кольцевые вакуумные насосы	233
10.3. Двухроторные вакуумные насосы	233
10.4. Механические вакуумные насосы с масляным уплотнением	234
10.4.1. Золотниковые механические вакуумные насосы	234
10.4.2. Пластинчато-роторные и пластинчато-статорные насосы	234
10.5. Технические требования к оборудованию ВАК	236

Глава 11 Оборудование ВАК	240

11.1. Функциональная технологическая схема	240
11.2. Оборудование ВАК	243
11.2.1. Вакуумный модуль	243
11.2.2. Азотный модуль	250
11.2.3. Компрессорный модуль	255
11.2.4. Автоматизированная система диагностикии управления	257
11.3. Преимущества оборудования ВАК	260

Глава 12 Конструкционные элементы оборудования ВАК	263

12.1. Требования к материалам	263
12.2. Пластмассы	264
12.3. Резины	265
12.4. Клеи	266
12.5. Герметичные вакуумные соединения	267
12.5.1. Общие сведения и классификация	267
12.5.2. Разъёмные соединения	268
12.6. Запорно-регулирующая аппаратура	269
12.6.1. Общие требования	269
12.6.2. Клапаны	271
12.6.3. Гибкие герметизирующие звенья вакуумных трубопроводов	272

Глава 13 Обеспечение надёжности оборудования ВАК	274

13.1. Требования по техническому обслуживанию	274
13.2. Характер и причины отказов оборудования ВАК	280
13.2.1. Вакуумные насосы и компрессоры	282
13.2.2. Нагнетатель системы охлаждения масла	285
13.2.3. Опорные системы	286
13.2.4. Опорные подшипники	286
13.3. Система сбора и анализа данных по отказам оборудования ВАК	289
13.3.1. Анализ разрушения деталей	290
13.3.2. Влияние деформации корпусов на надёжность вакуумных
насосов	290
13.3.3. Анализ постепенных отказов	291
13.4. Контроль работоспособности оборудования ВАК	293
13.5. Система планово-предупредительных ремонтов (ППР)	319
13.5.1. Определение межремонтного цикла	320
13.5.2. Восстановление радиальных зазоров в проточной части
винтовых вакуумных насосов	328
13.5.3. Восстановление уплотнений	329

Глава 14 Использование характеристик надёжности при эксплуатации оборудования ВАК	332

14.1. Определение эксплуатационного ресурса оборудования ВАК
в зависимости от наработки	332
14.2. Определение эксплуатационного ресурса оборудования ВАК
в зависимости от его технического состояния	336
14.3. Определение потребности в запасных частях	340

Глава 15 Актуальные направления совершенствования комплексных технологий и оборудования для испытаний и осушки газопроводов	346

15.1. Модульная система для перекачки газа, испытаний и осушки
участков МГ, выведенных в ремонт	346
15.2. Электроприводная компрессорная установка	351
15.3. Центробежные и поршневые компрессоры с приводом от ГТД	352
15.4. Компрессорные установки с турбокомпрессорным блоком	355
15.4.1. Компрессорная установка производительностью 15000 нм³/час	355
15.4.2. Компрессорная установка производительностью 10000 нм³/час	358
15.4.3. Компрессорная установка производительностью 5000 нм³/час	360
15.5. Поршневые компрессорные установки с приводом от газотурбинных
двигателей (ГТД)	363

Заключение	370
Список литературы	378

Приложения: Комплексные технологии испытания и осушки полости газопроводов на завершающей стадии строительства и капитального ремонта в фотографиях	385

Приложение А Объекты испытаний и осушки	385
Приложение Б Гидравлические испытания методом «стресс-теста»	390
Приложение В Пневматические испытания газопровода после капитального
ремонта	392
Приложение Г Состояние полости газопровода до начала осушки после
гидроиспытаний и слива воды	394
Приложение Д Очистка полости газопровода и удаление воды с помощью
поршней и продувкой воздухом	395
Приложение Е Осушка и заполнение азотом	398

Книги на ту же тему

Автоматизация газорегуляторных станций магистральных газопроводов, Баясанов Д. Б., Керимов З. А., 1969
Комплексная подготовка и переработка многокомпонентных природных газов на газохимических комплексах, Молчанов С. А., Самакаева Т. О., 2013
Расчёт и конструирование трубопроводов: Справочное пособие, Зверьков Б. В., Костовецкий Д. Л., Кац Ш. Н., Бояджи К. И., 1979
Энергетическая безопасность Единой системы газоснабжения России, Белоусенко И. В., Дильман М. Д., Попырин Л. С., 2006
Газовые ресурсы СССР, Боксерман Ю. И., Борисов А. А., Брод И. О., Васильев В. Г., Елин Н. Д., Ерофеев Н. С., Кудряшова Н. М., Львов М. С., Мирчинк М. Ф., Муратова А. Т., Неволин Н. В., Соколов В. Л., Трофимук А. А., 1959
Мировой нефтегазовый комплекс, Брагинский О. Б., 2004
Геология и перспективы нефтегазоносности некоторых районов СССР и вопросы подземного хранения газа, 1968
Основы геологии природного газа, Высоцкий И. В., 1954
Гравиметрический контроль разработки газовых и газоконденсатных месторождений. Состояние, проблемы, перспективы, Андреев О. П., Кобылкин Д. Н., Ахмедсафин С. К., Кирсанов С. А., Безматерных Е. Ф., Кривицкий Г. Е., 2012
Теоретические и технологические основы применения горизонтальных скважин для освоения газовых и газоконденсатных месторождений, Алиев З. С., Мараков Д. А., Котлярова Е. М., Самуйлова Л. В., Бондаренко В. В., Исмагилов Р. Н., 2014
Тепломассообмен: Метод расчёта тепловых и диффузионных потоков, Бабенко Ю. И., 1986
Массотеплообмен реагирующих частиц с потоком, Гупало Ю. П., Полянин А. Д., Рязанцев Ю. С., 1985
Техническая термодинамика. Тепломассообмен, Мирам А. О., Павленко В. А., 2011
Тепломассообмен: учебник для вузов, Цветков Ф. Ф., Григорьев Б. А., 2011
Методы интенсификации и моделирования тепломассообменных процессов. Учебно-справочное пособие, Лаптев А. Г., Николаев Н. А., Башаров М. М., 2011

elapsed time 0.020 sec

/Промышленность

ОГЛАВЛЕНИЕ

Книги на ту же тему