Вход
  1. Главная
  2. Журналы
  3. «Газовая промышленность»
  4. Газовая промышленность 6.2023
Газовая Промышленность 6.2023

Научная статья

УДК 622.691.4
(UDK 622.691.4)

Для получения доступа к статьям

Авторизуйтесь
Купить журнал

СТРОИТЕЛЬСТВО И ЭКСПЛУАТАЦИЯ НЕФТЕГАЗОПРОВОДОВ (CONSTRUCTION AND OIL-AND-GAS PIPELINES’ OPERATION)

СРАВНЕНИЕ АНАЛИТИЧЕСКИХ ЗАВИСИМОСТЕЙ, ОПИСЫВАЮЩИХ ВЗАИМНОЕ ВЫТЕСНЕНИЕ ГАЗОВ ИЗ ГАЗОПРОВОДА

(COMPARISON OF ANALYTICAL DEPENDENCIES DESCRIBING MUTUAL GAS DISPLACEMENT FROM GAS PIPELINE)

Вытеснение различных газов из газопровода – стандартная процедура при строительстве, капитальном ремонте, реконструкции, консервации и ликвидации магистральных газопроводов. В процессе выполнения таких операций возникают ситуации, требующие удаления воздуха или природного газа из полости газопровода либо, наоборот, закачки природного или инертного газа.
В статье рассматриваются проблемы нормативного регламентирования взаимного вытеснения газов из газопровода, описываются основные аспекты смесеобразования. Авторы обращают внимание на несовершенство существующих нормативных способов определения завершения процесса вытеснения.
Цель работы – уточнение аналитических зависимостей (формул), предназначенных для расчета параметров вытеснения одного газа другим из магистрального газопровода, что позволит повысить ресурсосбережение и обеспечить безопасность предпусковых и пусковых операций вытеснения. В статье проанализированы существующие отечественные и зарубежные формулы для расчета параметров образующейся смеси. Проведено сравнение полученных по анализируемым формулам результатов с данными реальных операций. Отмечена недостаточность сведений по экспериментальным и реальным операциям вытеснения. Приведена обобщенная формула для расчета объема образующейся при вытеснении смеси, адаптированная для различных операций вытеснения. Получена формула для расчета продолжительности вытеснения. Данная работа представляет интерес с точки зрения нормативного регулирования технологии выполнения операций взаимного вытеснения газов из газопровода, а также контроля завершения процесса вытеснения. Практическое применение результатов анализа потенциально позволит повысить безопасность предпусковых операций, избежать аварий, связанных с образованием взрывоопасной среды, и сократить ресурсы, затрачиваемые на выполнение вытеснения, в том числе сократить выбросы парниковых газов.

Displacement of various gases from a gas pipeline is a standard procedure during construction, overhaul, revamp, preservation and abandonment of gas pipelines. In the course of these operations, some situations require removal of air or natural gas from the pipeline, or, conversely, injection of natural or inert gas.
The article reviews the issues of standard regulation of mutual displacement of gases from a gas pipeline and describes the main aspects of the mixing process. The authors emphasize the imperfection of the existing standard methods of determination of the displacement process completion.
This paper clarifies the analytical dependencies (formulae) applied for parameters calculation for displacement of one gas from the main gas pipeline with another one, to increase resource conservation and ensure safety of pre-commissioning and commissioning operations relating to displacement.
The paper analyses the formulae used in Russia and abroad for calculation of parameters of the resulting mix. The article contains a comparison of results obtained with the use of the formulae being analysed with the data obtained in the course of actual operations. The authors note that experimental and actual displacement operations' data are insufficient. The paper presents a generalized formula for calculation of the volume of mix being generated during displacement; the formula is tailored for different displacement operations. The authors also developed a formula to calculate the displacement duration. This paper is relevant from the viewpoint of standard regulation of the mutual gas displacement process technology, and monitoring of the displacement process completion. Application of the analysis results in practice may potentially improve safety of pre- commissioning operations (in terms of explosive media formation) and reduce the volume of resources spent on displacement, as well as reduce greenhouse gas emissions.

ГАЗОПРОВОД, ВЫТЕСНЕНИЕ, СМЕСЕОБРАЗОВАНИЕ, ПРОДУВКА, ЗАПОЛНЕНИЕ, КОНСЕРВАЦИЯ, ПРИРОДНЫЙ ГАЗ, АЗОТ, СТРАТИФИКАЦИЯ

GAS PIPELINE, DISPLACEMENT, MIXING PROCESS, PURGING, FILLING, PRESERVATION, NATURAL GAS, NITROGEN, STRATIFICATION

С.А. Лукин, ООО «Газпром ВНИИГАЗ» (Санкт-Петербург, Россия), ФГАОУ ВО «Российский государственный университет нефти и газа (национальный исследовательский университет) имени И.М. Губкина» (Москва, Россия), S_Lukin@vniigaz.gazprom.ru

Д.И. Ширяпов, к.т.н., ООО «Газпром ВНИИГАЗ», D_Shiryapov@vniigaz.gazprom.ru

В.В. Васильковский, к.т.н., ФГАОУ ВО «Российский государственный университет нефти и газа (национальный исследовательский университет) имени И.М. Губкина», vkub63@mail.ru

А.С. Алихашкин, ООО «Газпром ВНИИГАЗ», A_Alikhashkin@vniigaz.gazprom.ru

S.A. Lukin, Gazprom VNIIGAZ LLC (Saint Petersburg, Russia), National University of Oil and Gas “Gubkin University” (Moscow, Russia), S_Lukin@vniigaz.gazprom.ru

D.I. Shiryapov, PhD in Engineering, Gazprom VNIIGAZ LLC, D_Shiryapov@vniigaz.gazprom.ru

V.V. Vasilkovsky, PhD in Engineering, National University of Oil and Gas “Gubkin University”, vkub63@mail.ru

A.S. Alikhashkin, Gazprom VNIIGAZ LLC, A_Alikhashkin@vniigaz.gazprom.ru

Ширяпов Д.И., Алихашкин А.С., Маянц Ю.А., Елфимов А.В. Применение азота при выполнении предпусковых операций на магистральных газопроводах // Газовая промышленность. 2020. № 2 (796). С. 24–30.

СТО Газпром 3.3-2-044–2016. Методика нормирования расхода природного газа на собственные технологические нужды и технологические потери магистрального транспорта газа. СПб.: Газпром экспо, 2018. 84 с.

Дубинский В.Г., Житомирский Б.Л., Кудрявцев Д.А. и др. Испытания, осушка полости и заполнение природным газом газопроводов. М.: Изд. центр РГУ нефти и газа имени И.М. Губкина, 2017. 131 с.

Taylor G.I. The dispersion of matter in turbulent flow through a pipe // Proc. R. Soc. London, Ser. A. 1954. Vol. 223, No. 1155. P. 446–448. DOI: 10.1098/rspa.1954.0130/.

Лурье М.В. Транспортировка партий водорода по газопроводу в потоке природного газа // Территория «НЕФТЕГАЗ». 2020. № 11–12. С. 84–88.

Шахт В. Исследование процесса взаимного вытеснения газов в трубопроводах: дис. … канд. техн. наук. М.: Московский ин-т нефтехим. и газовой пром-сти им. И.М. Губкина, 1979. 331 с.

Лурье М.В. Теоретические основы трубопроводного транспорта нефти, нефтепродуктов и газа. М.: Недра, 2017. 477 с.

Johnson J.E., Svedeman S.J., Kuhl C.A., et al. Pipeline purging principles and practice // Journal of Offshore Mechanics and Arctic Engineering. 1998. Vol. 120, No. 4. P. 249–256. DOI: 10.1115/1.2829548.

Голунов Н.Н. Уменьшение объема смеси нефтепродуктов при последовательной перекачке // Наука и технологии трубопроводного транспорта нефти и нефтепродуктов. 2018. Т. 8, № 1. С. 68–73.

СТО Газпром 14–2005. Типовая инструкция по безопасному проведению огневых работ на газовых объектах ОАО «Газпром». М.: ИРЦ Газпром, 2005. 58 с.

СТО Газпром 2-3.5-1249–2021. Магистральные газопроводы. Консервация с применением азота. Технические требования. СПб.: Газпром экспо, 2022. 56 с.

СТО Газпром 089–2010. Газ горючий природный, поставляемый и транспортируемый по магистральным газопроводам. Технические условия. М.: Газпром, 2011. 12 с.

Лукин С.А., Ширяпов Д.И., Алихашкин А.С., Васильковский В.В. Сокращение выбросов метана за счет совершенствования алгоритма расчета параметров заполнения магистрального газопровода // Экологическая безопасность в газовой промышленности (ESGI-21): сб. тез. VII междунар. науч.-техн. конф. / ООО «Газпром ВНИИГАЗ». М.: Газпром ВНИИГАЗ, 2021. С. 57.

Shiryapov DI, Alikhashkin AS, Mayants YuA, Elfimov AV. Using nitrogen in pre-commissioning at main gas pipelines. Gas Industry [Gazovaya promyshlennost’]. 2020; 796(2): 24–30. (In Russian)

PJSC Gazprom. STO 3.3-2-044–2016 (company standard). Methodology for standardization of natural gas consumption for own auxiliary needs and process losses during gas transportation through main pipelines. Saint Petersburg: Gazprom Expo; 2018. (In Russian)

Dubinsky VG, Zhitomirsky BL, Kudryavtsev DA, Lopatin AS, Shotidi KKh. Gas Pipeline Testing, Interior Drying, And Filling With Natural Gas. Moscow: Gubkin University; 2017. (In Russian)

Taylor GI. The dispersion of matter in turbulent flow through a pipe. Proc. R. Soc. London, Ser. A. 1954; 223(1155): 446–448. https://doi.org/10.1098/rspa.1954.0130/.

Lurie MV. Transportation of hydrogen batches by a gas pipeline in the flow of natural gas. Oil and Gas Territory [Territorija “NEFTEGAZ”]. 2020; (11–12): 84–88. (In Russian)

Shakht V. Study of the gas mutual displacement process in pipelines. PhD thesis. Moscow Institute of Petrochemical and Gas Industry named after Ivan Gubkin; 1979. (In Russian)

Lurie MV. Theoretical Basis for Oil, Oil Products, and Gas Pipeline Transportation. Moscow: Subsoil [Nedra]; 2017. (In Russian)

Johnson JE, Svedeman SJ, Kuhl CA, Gregor JG, Lambeth AK. Pipeline purging principles and practice. Journal of Offshore Mechanics and Arctic Engineering. 1998; 120(4): 249–256. https://doi.org/10.1115/1.2829548. (In Russian)

Golunov NN. Decrease of volume of oil products mixture during batching. Science & Technologies: Oil and Oil Products Pipeline Transportation [Nauka i tehnologii truboprovodnogo transporta nefti i nefteproduktov]. 2018; 8(1): 68–73. (In Russian)

OAO Gazprom (open joint stock company). STO 14–2005. Standard procedure for safe hot work at OAO Gazprom gas facilities. Moscow: Gas Industry Information and Advertising Center; 2005. (In Russian)

PJSC Gazprom. STO 2-3.5-1249–2021. Main gas pipelines. Preservation with the use of nitrogen. Technical requirements. Saint Petersburg: Gazprom Expo; 2022. (In Russian)

OAO Gazprom. STO 089–2010. Flammable natural gas supplied and transported via main gas pipelines. Specifications. Moscow: Gazprom; 2011. (In Russian)

Lukin SA, Shiryapov DI, Alikhashkin AS, Vasilkovsky VV. Reduction of methane emissions through improvement of the algorithm for calculation of main gas pipeline filling parameters. In: Gazprom VNIIGAZ LLC Environmental Safety in Gas Industry (ESGI-21): Proceedings of the 7th International Science And Technical Conference. Moscow: Gazprom VNIIGAZ; 2021. (In Russian)

Назад к журналу
NEFTEGAS.info

Внимание к деталям — от идеи
до воплощения! Только актуальная информация и свежие новости.

О нас

 

 

Контакты

108811, г. Москва, Киевское ш.,
Бизнес-парк «Румянцево», корп. Б,
подъезд 5, офис 506 Б

+7 (495) 240-54-57