Приоритетные направления энергосбережения в трубопроводном транспорте нефти
Покупка
Основная коллекция
Тематика:
Трубопроводный транспорт
Издательство:
Инфра-Инженерия
Автор:
Артюшкин Валерий Никитович
Год издания: 2021
Кол-во страниц: 136
Дополнительно
Вид издания:
Монография
Уровень образования:
ВО - Магистратура
ISBN: 978-5-9729-0377-1
Артикул: 766652.01.99
Приведены основные сведения об энергосбережении при транспортировке нефти по магистральным трубопроводам. Рассмотрены причины непроизводительных затрат топливно-энергетических ресурсов (электроэнергии, тепла и топлива) и приоритетные направления по энергосбережению на объектах трубопроводного транспорта углеводородов на примере предприятий ПАО «АК «Транснефть». Для студентов и аспирантов нефтяных специальностей, а также инженеров, занимающихся вопросами энергосбережения на объектах трубопроводного транспорта нефти.
Тематика:
ББК:
УДК:
ОКСО:
- ВО - Магистратура
- 21.04.01: Нефтегазовое дело
- ВО - Специалитет
- 21.05.02: Прикладная геология
- 21.05.04: Горное дело
- 21.05.05: Физические процессы горного или нефтегазового производства
- 21.05.06: Нефтегазовые техника и технологии
ГРНТИ:
Скопировать запись
Фрагмент текстового слоя документа размещен для индексирующих роботов.
Для полноценной работы с документом, пожалуйста, перейдите в
ридер.
В. Н. Артюшкин ПРИОРИТЕТНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЯ В ТРУБОПРОВОДНОМ ТРАНСПОРТЕ НЕФТИ Монография Москва Вологда « Инфра-Инженерия» 2021
УДК 622.692.2 ББК 39.77 А86 Рецензент: доцент Е. И. Заборовский Артюшкин, В. Н. А86 Приоритетные направления энергосбережения в трубопроводном транспорте нефти : монография / В. Н. Артюшкин. - Москва ; Вологда : Инфра-Инженерия, 2021. - 136 с. : ил., табл. ISBN 978-5-9729-0377-1 Приведены основные сведения об энергосбережении при транспортировке нефти по магистральным трубопроводам. Рассмотрены причины непроизводительных затрат топливно-энергетических ресурсов (электроэнергии, тепла и топлива) и приоритетные направления по энергосбережению на объектах трубопроводного транспорта углеводородов на примере предприятий ПАО «АК «Транснефть». Для студентов и аспирантов нефтяных специальностей, а также инженеров, занимающихся вопросами энергосбережения на объектах трубопроводного транспорта нефти. УДК 622.692.2 ББК 39.77 ISBN 978-5-9729-0377-1 © Артюшкин В. Н., 2021 © Издательство «Инфра-Инженерия», 2021 © Оформление. Издательство «Инфра-Инженерия», 2021
ВВЕДЕНИЕ Основные направления развития топливно-энергетического комплекса (ТЭК) определены Энергетической стратегией России на период до 2020 года, утвержденной распоряжением Правительства Российской Федерации от 28.08.2003 № 1234-р. При этом целью энергетической политики является максимальное обеспечение энергетической безопасности Российской Федерации, эффективное использование природных топливно-энергетических ресурсов и потенциала энергетического сектора для роста экономики и повышения качества жизни населения страны [6]. Нефтепроводный транспорт углеводородов является одной из важнейших отраслей топливно-энергетического комплекса страны. От надежной и экономичной перекачки нефти по трубопроводам во многом зависит стабильность обеспечения народного хозяйства углеводородами. Удаленность областей потребления углеводородов от мест их добычи и переработки ведет к увеличению протяженности вводимых в эксплуатацию трубопроводных магистралей. Растет не только длина трубопроводов, но и диаметр, значительно возрастают мощность и производительность нефтеперекачивающего оборудования, увеличивается рабочее давление в трубах, создаваемое магистральными насосами, и возрастает потребляемая энергия, которая требуется для осуществления технологических процессов транспортировки нефти. При этом транспортировка нефтегрузов по магистральным трубопроводам должна быть бесперебойной, дешевой, с минимальными материальными затратами. Транспорт нефти от мест их добычи и нефтепродуктов от нефтеперерабатывающих заводов, а также хранение нефти сопровождаются значительными затратами ресурсов - материальными и энерге -тическими, сокращение которых - важная народнохозяйственная задача. 3
В настоящее время технического подъёма энергосбережение -одна из приоритетных задач экономического развития промышленности. Это связано не только с дефицитом основных энергоресурсов, возрастающей стоимостью их добычи, но и с глобальными экологическими проблемами. Энергосбережение в любой сфере сводится, по существу, к снижению непроизводительных затрат энергии. В Федеральном законе «Об энергосбережении» № 28-ФЗ от 03.04.96 г. с изменениями от 05.04.03 г. № 42-ФЗ отмечено, что политика государства в области энергосбережения осуществляется, прежде всего, путем [4]: - стимулирования производства и использования топливо-и энергосберегающего оборудования; - организации учёта расхода энергетических ресурсов, а также контроля за их расходом; - осуществления государственного надзора за эффективным использованием энергетических ресурсов; - проведения энергетических обследований организаций (энергоаудита); - проведения энергетической экспертизы проектной документации для строительства; - реализации экономических, информационных, образовательных и других направлений деятельности в области энергосбережения. В транспортировке нефти ресурсосбережение будет осуществляться за счет реконструкции объектов нефтепроводов и системной организации технологических режимов их работы, сокращения потерь нефти, внедрения автоматизированных систем управления и телемеханики, улучшения технического состояния нефтеперекачивающих агрегатов, за счёт применения инновационных решений, которые могут быть осуществимы технически и обоснованы экономически. Одной из основных задач энергосбережения является снижение эксплуатационных расходов на транспортировку нефти. 4
Анализ потерь в сфере производства, распределения и потребления электроэнергии показывает, что большая часть потерь - до 90 % -приходится на сферу энергопотребления, тогда как потери при передаче электроэнергии составляют лишь 9-10 %. Поэтому основные усилия по энергосбережению необходимо прикладывать именно в сфере потребления электроэнергии. Основная роль в увеличении эффективности использования энергии принадлежит современным энергосберегающим технологиям. 5
ПРИНЯТЫЕ СОКРАЩЕНИЯ АИИС КУЭ - автоматизированная информационно-измерительная система коммерческого учета энергоносителей АК - акционерная компания АСТУЭ - автоматизированная система технического учета энергоносителей АСУ - автоматизированная система управления ВЛ - высоковольтная линия ДАО - дочернее акционерное общество ДТ - дизельное топливо ЗРУ - закрытое распределительное устройство КПД - коэффициент полезного действия ЛПДС - линейная производственно-диспетчерская станция МН - магистральные нефтепроводы МНА - магистральный нефтяной насос НПЗ - нефтеперерабатывающий завод НПС - насосная перекачивающая станция ОГЭ - отдел главного энергетика ПНА - подпорный нефтяной насос РВС - резервуар вертикальный стальной со стационарной крышей РВСП - резервуар вертикальный стальной с понтоном РВСПК - резервуар вертикальный стальной с плавающей крышей РНУ - районное нефтепроводное управление ТЭК - топливно-энергетический комплекс ТЭР - топливно-энергетические ресурсы ЧРП - частотно-регулируемый привод ЭСМ - энергосберегающее мероприятие 6
1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ И ПОНЯТИЯ ОБ ЭНЕРГОПОТРЕБЛЕНИИ И ЭНЕРГОЗАТРАТАХ В ТРУБОПРОВОДНОМ ТРАНСПОРТЕ НЕФТИ 1.1. ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ В ЭНЕРГОПОТРЕБЛЕНИИ Для дальнейшего рассмотрения мероприятий по энергосбережению необходимо знать термины и понятия в энергопотреблении, определяемые основными нормативно-техническими документами [10,11, 12, 13, 14]. Основные термины и понятия энергосбережения Основные термины и определения приведены в ГОСТ Р 51387-99 «Энергосбережение. Нормативно-методическое обеспечение» [12]. Рассмотрим некоторые из них. 1. Энергоноситель - вещество или форма материи, находящиеся в различных агрегатных состояниях (твердое, жидкое, газообразное, плазма, поле, излучение). Энергия этих веществ при создании определенных условий используется для целей энергоснабжения. 2. Природный энергоноситель - энергоноситель, образовавшийся в результате природных процессов: вода гидросферы (при использовании энергии рек, морей, океанов); горячая вода и пар геотермальных источников; воздух атмосферы (при использовании энергии ветра); органическое топливо (нефть, газ, уголь, торф, сланцы), биомасса. 3. Произведенный энергоноситель - энергоноситель, полученный как продукт производственного технологического процесса: водяной пар различных параметров котельных установок и других парогенераторов; горячая вода; сжатый воздух, ацетилен; продукты переработки органического топлива и биомассы и т. п. 4. Топливно-энергетические ресурсы (ТЭР) - совокупность природных и производственных энергоносителей, запасенная энергия 7
которых при существующем уровне развития техники и технологии доступна для использования в хозяйственной деятельности предприятий, транспорта, жилищно-коммунальном комплексе. 5. Вторичные топливно-энергетические ресурсы (ВЭР) -топливно-энергетические ресурсы, полученные как отходы или побочные продукты (выбросы) производственного технологического процесса. 6. Первичная энергия - энергия, заключенная в ТЭР. 7. Полезная энергия - энергия, теоретически необходимая (в идеализированных условиях) для осуществления заданных операций, технологических процессов или выполнения работы и оказания услуг. 8. Возобновляемые топливно-энергетические ресурсы - природные энергоносители, постоянно пополняемые в результате естественных (природных) процессов. 9. Энергоустановка - комплекс взаимосвязанного оборудования и сооружений, предназначенных для производства или преобразования, передачи, накопления, распределения или потребления энергии. 10. Рациональное или эффективное использование ТЭР - использование топливно-энергетических ресурсов, обеспечивающее достижение максимальной при существующем уровне развития техники и технологии эффективности с учетом ограниченности их запасов и соблюдения требований снижения техногенного воздействия на окружающую среду и других требований общества. 11. Экономия ТЭР - сравнительное в сопоставлении с базовым, эталонным значением сокращение потребления ТЭР на производство продукции, выполнение работ и оказание услуг установленного качества без нарушения экологических и других ограничений в соответствии с требованиями общества. 12. Непроизводительный расход ТЭР - потребление ТЭР, обусловленное несоблюдением или нарушением требований, установленных государственными стандартами, иными нормативными актами, нормативными и методическими документами. 8
13. Энергосбережение - реализация правовых, организационных, научных, производственных, технических и экономических мер, направленных на эффективное (рациональное) использование (и экономное расходование) ТЭР и на вовлечение в хозяйственный оборот возобновляемых источников энергии. 14. Показатель энергосбережения - качественная и (или) количественная характеристика проектируемых или реализуемых мер по энергосбережению. 15. Энергосберегающая политика - комплексное системное проведение на государственном уровне программы мер, направленных на создание необходимых условий организационного, материального, финансового и другого характера для рационального использования и экономного расходования ТЭР. 16. Энергетическое обследование потребителей ТЭР - обследование промышленных предприятий с целью установления показателей эффективности их использования и выработки экономически обоснованных мер по их повышению. 17. Топливно-энергетический баланс (ТЭБ) - система показателей, отражающая полное количественное соответствие между приходом и расходом (включая потери и остаток) ТЭР в хозяйстве в целом или на отдельных его участках (отрасль, регион, предприятие, цех, процесс, установка) за выбранный интервал времени. Термин выражает полное количественное соответствие (равенство) за определенный интервал времени между расходом и приходом энергии и топлива всех видов в энергетическом хозяйстве. Топливноэнергетический баланс является статической характеристикой динамической системы энергетического хозяйства за определенный интервал времени. Оптимальная структура топливно-энергетического баланса является результатом оптимизационного развития энергетического хозяйства. 18. Энергетический паспорт промышленного потребителя ТЭР - нормативный документ, отражающий баланс потребления и показатели эффективности использования ТЭР в процессе хозяй 9
ственной деятельности объектом производственного назначения и могущий содержать энергосберегающие мероприятия. 19. Энергосберегающая технология - это новый или усовершенствованный технологический процесс, характеризующийся более высоким коэффициентом полезного использования ТЭР. 20. Показатель энергетической эффективности - абсолютный, удельный или относительный параметр потребления или потерь энергетических ресурсов для продукции любого назначения или технологического процесса. 21. Коэффициент полезного использования энергии - отношение всей полезно используемой в хозяйстве (участке, энергоустановке и т. п.) энергии к суммарному количеству израсходованной энергии. 22. Коэффициент полезного действия - отношение полезной энергии к подведенной; параметр, характеризующий совершенство процесса превращения, преобразования или передачи энергии. 23. Потеря энергии - разность между количеством подведенной (первичной) и потребляемой (полезной) энергии. 24. Полная энергоемкость продукции - параметр расхода энергии и (или) топлива на изготовление продукции, включая расход на добычу, транспортировку, переработку полезных ископаемых и производство сырья, материалов, деталей с учетом коэффициента использования сырья и материалов. 25. Энергоемкость производства продукции - параметр потребления энергии и (или) топлива на основные и вспомогательные технологические процессы изготовления продукции, выполнение работ, оказание услуг на базе заданной технологической системы. 26. Показатель экономичности энергопотребления изделием -количественная характеристика эксплуатационных свойств, отражающих техническое совершенство конструкции, качество изготовления, уровень или степень потребления энергии и (или) топлива при использовании этого изделия по прямому функциональному назначению. 10