Метка «газ»

06.04.13 03:12 ПРИМЕНЕНИЕ ИОНАТОРОВ СЕРЕБРА ДЛЯ ОБЕЗЗАРАЖИВАНИЯ ПИТЬЕВОЙ ВОДЫ.

Во многих районах, где расположенны объекты МО "Газпром", питьевая вода для населения поступает из открытых водоемов. Качество ее по бактериологическим параметрам в большинстве случаев не соответствует требованиям ГОСТ 2472-82 "Вода питьевая". Одним из эффективных способов обеззараживания питьевой воды является применение ионаторов серебра.

 

Главные гигиенические требования, предъявляемые к качеству питьевой воды, - это отсутствие в ней патогенных микроорганизмов, токсичных веществ, цветности, посторонних привкусов и запахов.

 

Традиционные технологические схемы, применяемые на водопроводных станциях, включают стадию реагентного обеззараживания. Как правило, в качестве обеззараживающих агентов используются хлор либо его соединения: диоксид хлора, хлорная известь, гипохлорит натрия. Значительная часть микроорганизмов, присутствующих в природной воде, удаляется при очистке от взвешенных и растворенных веществ на стадиях коагуляции, осветления, фильтрования.

 

Вместе с тем в последние 10-15 лет выявлено негативное влияние хлорированной водопроводной воды на здоровье человека. Это вызвано наличием токсичных хлорорганических соединений, образующихся при взаимодействии обрабатываемой воды с хлором и обладающих мутагенной и канцерогенной активностью. Опасность усугубляется тем, что в связи с практически повсеместным антропогенным загрязнением источников водоснабжения дозу хлора при обеззараживании воды приходится увеличивать, а .это помимо образования токсичных соединений ухудшает ее вкус и запах.

 

Следует также отметить, что применение всех известных методов обеззараживания воды требует обслуживающего персонала, площадей для размещения оборудования и связано со значительными энергетическими затратами.

 

Хорошо известно, что при хранении воды в серебряных сосудах она обеззараживается. Немецкий ученый Г. Краузе, а затем советские исследователи С. Моисеев, В. Углов, В. Лазарев и др. для стерилизации воды использовали серебро, нанесенное на большие по суммарной площади поверхности: бусы, кольца, вату, марлю и т. д. Увеличение площади контакта способствовало ускорению перехода серебра в воду, однако все же способ был малоэффективен. Добавление в воду готовых препаратов нитратов серебра или аналогичного раствора, применение рогового серебра (сплав хлористого серебра в тигле при температуре +455 шС) также не дали требуемого эффекта. Академик Л.А. Кульский предложил обогащать воду серебром, пропуская ток через пару серебряных электродов, погруженных в воду. Он разработал режим ионизации (расстояние междусеребряными пластинками, плотность тока, напряжение на электродах и т. д.) и прибор-ионизатор, позволяющий в течение нескольких минут обогащать воду серебром в любых пропорциях. Несколько лет спустя исследования Г. Краузе подтвердили преимущества электролитического способа получения серебряной воды, что в дальнейшем открыло широкие перспективы ее применения.

 

Серебряная вода пригодна для питья в течение многих месяцев. При внесении даже ничтожно малых доз серебра зараженная вода не только становится стерильной, но и при введении в другой сосуд, зараженный микроорганизмами, уничтожает их.

 

С 1960 г. в СССР был налажен серийный выпуск ионаторое серебра в стационарном и бортовом (морском) исполнении. В те же годы электролитическая обработка воды серебром вошла в практику жизнеобеспечения космонавтов. По рекомендации Л.А. Кульского было организовано промышленное изготовление ионаторов серебра АК-25 и АК-26, на Украине выпускался бытовой ионатор воды ЛК-27. Практика показала высокую эффективность работы ионаторов. Все указанные приборы были рассчитаны на напряжение электросети 220 В.

 

В 90-х годах был начат выпуск бытового автономного ионатора "Сильва-93Э" с применением низковольтного микроэлектронного узла управления. Конструктивно этот прибор выполнен неразборным и герметичным. Электропитание осуществляется от встроенной батареи. Размеры ионатора соизмеримы с зажигалкой, что делает его удобным при работе в автономных условиях (командировки, экспедиции), а также для обеззараживания небольших источников водоснабжения (колодцы, емкости и т.д.). С этой целью один-два ионатора "Сильва-933" помещают в питьевой источник (предварительно сняв колпачок со светодиодом), что обеспечивает стерилизацию воды в нем в течение 1, 5-2 недель.

 

Ионатор воды "Сильва" и его модификации выпускаются в г. Москве фирмой "Д и Д".

 

Автономный ионатор "Сильва-936М2" предназначен для дообеззараживания питьевой воды путем обогащения ее ионами серебра в домашних условиях, а также воды из источников децентрализованного водоснабжения (колодцы, родники) в городской и сельской местности и при длительном ее хранении в емкостях.

 

Ионатор представляет собой цилиндрический корпус, в герметичной части которого размещены источник питания - низковольтная батарея и микроэлектронный регулятор, который управляет процессом перехода ионов серебра Аg+ в воду. Из герметичной части выведены два электрода: один изготовлен из высококачественной "пищевой" стали, а другой - из сверхчистого серебра. Серебряный электрод в процессе ионации постепенно растворяется. Для контроля работоспособности ионатора используется встроенный таймер-маячок.

 

Ионатором удобно обрабатывать объемы воды от 0, 2 до 10л (т. е. от стакана до хозяйственного ведра), а в некоторых случаях и большие, исходя из номинальной производительности прибора по выходу ионов серебра 0, 15 мг/ мин и необходимой концентрации их в воде (допустимая концентрация серебра в питьевой воде - до 0, 05 мг/л).

 

В ионаторе "Сильва" установлен усовершенствованный электронный блок управления, который автоматически включается и поддерживает стабильный выход ионов Аg+ в широком диапазоне изменения условий эксплуатации в течение всего срока службы прибора; встроенный таймер-маячок индицирует нормальный режим ионации. Исходя из периодичности вспышек маячка (5 с - 0, 25 л питьевой воды) можно легко рассчитать необходимое время работы прибора для любых объемов воды.

 

Встроенный таймер автоматически выключает ионатор через 195 + 10 с, что соответствует обработке 10 л воды. Даже если после выключения ионатор остается в воде, это не приводит к передозировке ионов серебра и преждевременному разряду батареи.

 

Ионатор "Сильва" может также использоваться для водоснабжения вахтовых поселков, пищевых производств и т. д. Преимуществами данного метода обеззараживания воды являются высокий бактерицидный эффект, компактность установки и простота ее использования. Номинальная производительность - 2 м куб./ч. Номинальный ресурс без замены комплектующих и расходных материалов - не менее 1300 м куб. Показатели работы установки соответствуют требованиям СанПиН 2.1.4.559-96, ГОСТ Р 51121-97, ГОСТ Р 51232-98. На устройство "Бытовой автономный ионатор "Сильва" получен патент РФ N 2096335. В бытовом ионаторе индивидуального пользования "Сильва-93Э" блок управления и источник питания встроены в прибор и загерметизированы. Производительность его составляет от 3, 5 до 10 л/мин, суммарная производительность - 10 000 л, габариты -22х98 мм, масса - 30 г.

 

В Главном контрольно-испытательном и научно-методическом центре питьевой воды проведены испытания ионаторов серебра "Сильва-93Э" и "Сильва-936М2". Для испытаний были взяты образцы водопроводной воды на одном из предприятий ОАО "Газпром" - Московском управлении подземного хранения газа (г. Щелково). Образцы воды объемом 1 л подвергались обработке в ионаторе в течение 20 с, 3 л-60 с, 10 л-200 с. Анализ результатов испытаний показал, что исходное содержание серебра в образцах воды составляло менее 0, 001 мг/л. После обработки в ионаторах оно повысилось до 0, 032-0, 035 мг/л, что свидетельствует об отсутствии в воде болезнетворных бактерий.

 

Таким образом, ионаторы серебра "Сильва-93Э" и "Сильва-936М2" могут быть рекомендованы для применения в качестве средства обеззараживания питьевой воды на предприятиях газовой промышленности.

читать далее »
06.04.13 03:12 СНИЖЕНИЕ ШУМА НА КОМПРЕССОРНЫХ СТАНЦИЯХ.

Наиболее эффективным способом борьбы с вибрацией и шумом механических структур является применение средств вибропоглощения и звукоизоляции [1]. Их использование для трубопроводов газоперекачивающих станций имеет особенности, обусловленные эксплуатацией и конструкцией газопроводов. Так, разветвленность и большое количество трубопроводов обвязки КС обусловливают необходимость рационального применения средств уменьшения шума и вибрации, что позволяет добиться необходимого снижения виброактивности трубопроводов и обеспечить значительную экономию материальных ресурсов и средств, необходимых для изготовления вибропоглощающих и звукоизолирующих конструкций.

 

Рациональность применения средств снижения виброактивности трубопроводов должна быть обоснована физически и подтверждена экспериментально.

 

Были проведены теоретические и экспериментальные исследования [2] для оценки влияния параметров звукоизолирующих и вибропоглощающих покрытий на эффективность снижения шума трубопроводов, а также разработана инженерная методика расчета эффективности средств звукоизоляции и вибропоглощения трубопроводов [3]. Использование этой методики обеспечивает возможность обоснованного выбора способов и средств снижения вибрации и шума и позволяет добиться заданного их снижения при минимальном объеме применяемых средств. Так, результаты расчетов звукоизоляции кожухов показали, что при наличии достаточного по толщине слоя звукопоглощающего материала (ЗПМ) толщина стенки и материал кожуха не оказывают влияния на эффективность звукоизоляции, поскольку величина эффекта практически полностью определяется поглощением энергии звуковых волн в ЗПМ.

 

Анализ результатов расчетов показал, что эффективность звукоизоляции кожуха существенно зависит от типа и характеристик применяемого ЗПМ. Так, на рис. 1 приведены частотные характеристики эффективности звукоизоляции для материалов двух типов -БЗМ (базальтовые звукопоглощающие маты) и АТМ-1, существенно отличающихся акустическими параметрами. За счет выбора материала можно увеличить эффект на 8-14 дБ на частотах выше 500 Гц и на 2-5 дБ на низких частотах. Среди акустических параметров, характеризующих ЗПМ, наибольшее влияние на эффективность оказывает коэффициент затухания амплитуды звуковых колебаний.

 

Расчеты подтвердили, что эффект уменьшения шума за счет нанесения на трубопровод вибропоглощающего покрытия существенно зависит от толщины hп, и коэффициента потерь покрытия [формула] (рис. 2). В случае нанесения покрытия с однократной относительной толщиной h и коэффициентом потерь [формула] эффект составляет всего 5-8 дБ. При увеличении относительной толщины покрытия до 3h эффект составляет 11-17 дБ.Сравнение эффективности звукоизолирующего кожуха и вибропоглощающего покрытия трубопровода показывает (рис. 3), что, если толщина слоя ЗПМ превышает 5 см, кожух эффективнее снижает шумоизлучение, чем вибропоглощающее покрытие с 1-2-кратной относительной толщиной. При этом важно, что максимальные значения эффекта звукоизоляции достигаются на тех частотах, где наблюдается превышение уровней шума трубопроводов над нормами. Таким образом, для снижения шумоизлучения трубопроводов целесообразно применять звукоизолирующие кожухи. При соответствующем выборе параметров ЗПМ можно обеспечить снижение шума на 25-30 дБ, а иногда и более при частотах выше 500 Гц.

 

Работоспособность предложенных методов подтверждена экспериментально на основе сопоставления результатов расчетов с экспериментальными данными, полученными в лабораторных условиях. На рис. 4 приведены результаты экспериментального определения эффективности звукоизоляции кожуха, состоящего из покрытого 0, 8-мм стальной оболочкой ЗПМ толщиной 8, 5 см, нанесенного на отрезок трубопровода длиной 2 м, диаметром 720 мм с толщиной стенки 8 мм, в сопоставлении с результатами расчета. Как видно из рис. 4, результаты расчета удовлетворительно описывают ход экспериментальных кривых во всем исследованном диапазоне частот. Здесь также приведены результаты расчета звукоизоляции кожуха, полученные по существующим, описанным в литературе методикам. Эти результаты значительно расходятся с данными эксперимента, что свидетельствует в пользу использованного метода расчета.

 

Выполненный анализ позволяет сформулировать практические рекомендации по применению вибропоглощающих и звукоизолирующих покрытий трубопроводов. При определении объема и параметров вибропоглощающих покрытий, предназначенных для уменьшения вибрации трубопроводов, целесообразно учитывать следующее.

 

1. Применение вибропоглощающих покрытий (мастик) на частотах ниже 800-1000 Гц малоэффективно, а величина эффекта в этом частотном диапазоне достигается в основном за счет увеличения поверхностной массы трубопровода.

 

2. Для достижения эффекта снижения вибрации в широком диапазоне частот (выше 1000 Гц) рекомендуется применять однослойное вибропоглощающее покрытие.

 

3. Для достижения эффекта снижения вибрации в ограниченном частотном диапазоне рекомендуется применять армированное вибропоглощающее покрытие.

 

4. Оптимальная толщина однослойного вибропоглощающего покрытия составляет от 1, 5 до 2 толщин стенки трубопровода.

 

5. Для покрытия следует применять вибропоглощающие материалы с собственным коэффициентом потерь не менее 0, 4. При возможности выбора необходимо использовать материалы с большим коэффициентом потерь.

 

6. Плотность и модуль Юнга материала покрытия слабо влияют на эффективность, однако при прочих равных условиях рекомендуется выбирать материалы, имеющие большие значения плотности и модуля Юнга.

 

7. С учетом условий эксплуатации трубопроводов желательно применять вибропоглощающие материалы, имеющие максимальные значения коэффициента потерь при 10-20 шС.

 

8. Вибропоглощающие покрытия могут наноситься не на весь трубопровод, а только на те его участки, которые определяют максимальные значения шума. Участки, на которые целесообразно наносить вибропоглощающее покрытие, необходимо выбирать на основании расчетов (по разработанным программам и методике) с учетом частотных характеристик шума, геометрии трубопровода и необходимой эффективности снижения вибрации (шума).

 

С учетом особенностей излучения шума трубопроводами вибропоглощающие покрытия в первую очередь должны наноситься на вертикальные участки трубопроводов.

 

При определении объема и выборе конструкции звукоизолирующих покрытий для уменьшения шума, излучаемого трубопроводами, целесообразно учитывать следующее.

 

1. Эффективность снижения шума, излучаемого трубопроводами с помощью звукоизолирующих покрытий (кожухов), как правило, выше, чем у вибропоглощающих покрытий.

 

2. Базовая конструкция кожуха состоит из слоя ЗПМ, нанесенного на трубопровод, и тонкой оболочки из металла. В общем случае ЗПМ может сочетать звукопоглощающие и теплоизоляционные свойства.

 

3. Толщина слоя ЗПМ должна быть не менее 5 см. Увеличение толщины ЗПМ приводит к экспоненциальному росту эффекта снижения шума.

 

4. С учетом частотной характеристики шума трубопроводов обвязки КС толщину оболочки кожуха целесообразно выбирать равной около 1 мм и выполнять ее из стали.

 

5. Звукоизолирующее покрытие может наноситься не на весь трубопровод, а только на те его участки, которые определяют максимальные значения шума. Выбор участков, для которых целесообразно применять звукоизолирующее покрытие, должен производиться на основании расчетов с учетом частотных характеристик шума, геометрии трубопровода и необходимой эффективности снижения шума. С учетом особенностей излучения шума трубопроводами звукоизолирующие покрытия в первую очередь должны применяться для вертикальных участков трубопроводов.

 

6. При наличии кожуха вибропоглощающее покрытие может наноситься на оболочку кожуха и стенку трубопровода для повышения суммарной эффективности снижения шума. Параметры вибропоглощающих покрытий при этом определяются на основании расчетов.

 

Результаты работы внедрены в проектах КС Краснодарская и Береговая газопровода "Голубой поток". Экономический эффект от сокращения санитарно-защитной зоны по шуму составляет более 3 млн руб. на одну КС.

читать далее »
06.04.13 03:12 ВЕРТОЛЕТНЫЙ ЛАЗЕРНЫЙ МЕТАНОМЕТР ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВЕННО-ЭКОЛОГИЧЕСКОГО МОНИТОРИНГА.

Проблема глобального исследования метана в атмосфере Земли стала особенно актуальной в связи с принятой в 1992 г. ООН Конвенцией по ограничению выбросов парниковых газов, которая ратифицирована Россией в 1994 г. В настоящее время метам является вторым по вкладу в парниковый эффект тепличным газом, вслед за СО2. Основными источниками эмиссии его в атмосферу являются природные и промышленные объекты - рисовые поля (до 40 % эмиссии), свалки (до 20 %), открытые разрезы угольных шахт (до 7 %), объекты газовой промышленности (до 7 %). В связи с этим актуальной задачей является разработка приборов, позволяющих быстро и с высокой точностью определять концентрацию метана в атмосфере и оценивать мощность его эмиссии различными естественными и техногенными источниками.

 

В настоящее время эта задача решается путем локальных измерений концентрации и последующего расчета обратной задачи с использованием полученных параллельно метеопараметров и моделей рассеяния примеси в атмосфере. Методика локальных измерений в настоящее время достаточно отработана - это датчики метана с забором исследуемого воздуха в камеру или кювету для последующего анализа, которые бывают оптического, электрохимического или пламенно-ионизационного типа [1]. По измеренной концентрации метана в точке затем можно оценить мощность источника эмиссии исходя из метеоусловий и геометрии проведения замеров.

 

Среди оптических методов необходимой избирательностью и чувствительностью обладают, в первую очередь, лазерные методы [2-5]. В кюветных лазерных газоанализаторах исследуемый воздушный объем прокачивается через измерительную кювету. Для увеличения оптического пути (т. е. чувствительности измерения концентрации примеси) в газоанализаторах используются многопроходовые зеркальные кюветы, позволяющие получать трассы длиной до 100 м. При этом чувствительность установления концентрации метана, определяемая величиной L, сечением поглощения в максимуме анализируемой линии и временем усреднения, может достигать 10-100 ppm [2-5].

 

В ООО "НИИгазэкономика" создан вертолетный лазерный газоанализатор для измерения концентрации метана в атмосфере при пролете вертолета. В качестве источника излучения использован полупроводниковый диодный лазер (ДЛ) с длиной волны [формула] в ближнем ИК-диапазоне (1, 61 мкм), где расположены линии поглощения метана.

 

Несомненными техническими преимуществами ДЛ являются простота и относительная дешевизна, высокий КПД излучения, малое энергопотребление. Особенностью ДЛ является то, что длина волны излучения [формула] может варьироваться при изменении рабочей температуры ДЛ. В газоанализаторе (рис. 1) использован режим работы ДЛ, при котором начальная температура, отвечающая излучению с длиной волны, соответствующей максимуму поглощения метана, устанавливается с точностью 0, 001 шС с помощью специального термостата, а вариация температуры (и длины волны [формула] ) в пределах контура линии поглощения осуществляется с помощью импульса тока длительностью 1 мкс. Для абсолютных измерений концентрации метана использован канал сравнения, в котором для каждого значения [формула] измерялась интенсивность излучения, прошедшего через опорную оптическую кювету, содержащую эталонную концентрацию метана. Контроль работы лазера, его температуры, токового режима модуляции длины волны излучения, а также расчет концентрации осуществляются в реальном времени с помощью специальной программы персонального компьютера, разработанной в стандарте Lab View RT. Время измерения концентрации составляет 0, 1-0, 2 с, так что при скорости полета вертолета 30 м/с пространственное разрешение прибора равно 3-6 м.

 

Следует отметить, что газоанализатор может быть легко перестроен (путем замены ДЛ или температурно-токового режима его работы) для измерения других примесей в атмосфере, таких как H2S, СО, CO2, C2H6, СН3ОН.

 

Внешний вид метанометра показан на рис. 2. Многопроходовая оптическая кювета помещена в воздухозаборник с продольным стабилизатором. Детекторная часть манометра для исключения влияния нисходящих потоков воздуха от винта вертолета подвешена на тросе длиной 30 м через устройство аварийного сброса. Буксировка метанометра на тросе позволяет вертолету проводить обследования и мониторинг на удобных для пилотирования высотах 70-90 м.

 

Перед летными испытаниями лазерного метанометра была произведена проверка его летных характеристик обдувом изделия в аэродинамической трубе Т-1 МАИ. В ходе исследования определяли аэродинамические характеристики метанометра, расход воздуха через кювету, а также поведение изделия в свободном полете, подвешенного на штатный трос в рабочей части аэродинамической трубы. Исследования проводили при рабочих скоростях потока 5-47 м/с. Метанометр свободно подвешивался на штатном тросе длиной 6 м. В результате было показано, что выбранная конструкция забора воздуха обеспечивает воздухозабор около 20 % от геометрического. Схема подвески и стабилизации позволяет стабилизировать метанометр в полете при всех режимах пилотирования.

 

Летные испытания метанометра проводили в октябре 2000 г. на вертолете МИ-8Т Пермского филиала фирмы "Газпромавиа". Программа летных испытаний включала в себя отработку режима взлета и посадки вертолета с метанометром при закрепленном тросе, режимов аварийного сброса изделия при ручном управлении системой аварийного сброса, проверку поведения изделия при горизонтальном полете на скорости 15-40 м/с. Кроме того, в процессе испытаний проверялись функциональные возможности метанометра в летных условиях на реальных газовых объектах.. На рис. 3 показано положение метанометра в полете при скорости полета 30 м/с и высоте полета вертолета 70 м.

 

При всех режимах полета и при маневрировании вертолета метанометр вел себя устойчиво, продольная ось кюветы метанометра надежно стабилизировалась перпендикулярно к направлению полета. Устройство аварийного сброса надежно управлялось в ручном режиме. Пилотирование позволяло при скорости ветра 2, 5- 6, 0 м/ с производить плавный взлет и приземление изделия на аэродроме. Работоспособность метанометра сохранялась при всех режимах пилотирования.

 

Проверка функционирования метанометра в режиме горизонтального полета над объектами газовой промышленности проводилась на КС Чайковская. На рис. 4 в соответствии с данными GPS приведена траектория облета компрессорной станции. На рис. 5 показана измеренная вдоль траектории полета концентрация метана. При облете КС зафиксирован пик концентрации до 160 ppm, соответствующий, как оказалось при дальнейшем временном сопоставлении с технологическими работами на станции, продуву одного из ГПА КС. Из рис. 5 можно видеть, что при полете вблизи КС с наветренной стороны наблюдается повышенный уровень концентрации метана, по которому можно оценить объем эмиссии при продувке ГПА. Оценим массовый расход газа, отвечающий данным измерений на рис. 4 и 5, используя программу расчета рассеяния примеси в атмосфере SCREEN III. На рис. 6 приведены результаты сравнения экспериментальных данных с расчетом концентрации метана в облаке утечки объемом 380 г/с при полете перпендикулярно к направлению ветра на расстоянии 54, 5 м от источника эмиссии для случая слабонестабильной атмосферы при скорости ветра 2, 6 м/с и высоте полета - 50 м. Видно хорошее согласие результатов расчета и измерений.

 

Летные испытания газоанализатора будут продолжены с целью расширения области его использования для решения задач производственного контроля и экологического мониторинга объектов газовой промышленности.

читать далее »
06.04.13 03:30 МОДЕЛЬ КРУПНОГО БАЗОВОГО СЕВЕРО-СТАВРОПОЛЬСКОГО ПХГ.
читать далее »
06.04.13 03:12 ПРИКЛАДНАЯ ГАЗОВАЯ ДИНАМИКА ПРОЦЕССОВ НА ГРС.

Газодинамические устройства - генератор Гартмана и сверхзвуковая труба, установленные за регулятором давления, уменьшают вероятность выпадения кристаллогидратов в процессе редуцирования газа, уменьшают время использования подогревателя газа или позволяют вовсе отказаться от него.

 

Попавшему впервые на территорию газораспределительной станции (ГРС) сразу же бросается в глаза расходомерное устройство - длинный участок трубы, часто покрытой шубой из инея. Отсутствие инея предполагает наличие подогревателя газа - устройства, использующего тепло сгорания небольшого количества газа, отбираемого на собственные нужды, для подогрева газа до регулятора давления с целью недопущения выпадения кристаллогидратов при редуцировании газа [1]. Подогреватель газа находится на территории ГРС - территории пожаро- и взрывоопасной.

 

Можно существенно сократить время использования подогревателя газа, а в некоторых случаях отказаться от него, если установить газодинамическое устройство за регулятором давления (РД), как это показано на рис. 1, а. Данное устройство есть полный аналог сверхзвуковой аэродинамической трубы и состоит из сверхзвукового сопла, сверхзвукового выхлопного диффузора, оканчивающегося дозвуковым диффузором с отношением площадей 1, 5-3. Режимы течения в сверхзвуковой трубе определяются отношением давлений р0/р2 (где р0 - полное давление перед соплом, p2 - выходное давление ГРС), отношением площади горла сверхзвукового сопла и площади сверхзвукового диффузора f = (d*/D) в кв., геометрическими соотношениями сопла.

 

Под воздействием существующего перепада давлений в сопле и за ним образуется сверхзвуковое течение. Переход от сверхзвукового течения к дозвуковому с небольшими числами Маха происходит в выхлопном диффузоре. Статическое давление за сверхзвуковой трубой равно выходному давлению ГРС. Торможение потока осуществляется в псевдоскачке, состоящем из косых и мостообразных скачков уплотнения, волн разрежения, а также периодически повторяющихся подлине псевдоскачка отрывных зонах, часто нестационарных. Скачки уплотнения являются мощным инструментом, переводящим кинетическую энергию потока в тепло. В идеальном газе полная температура потока при прохождении через скачки не изменяется. В реальных газах охлаждение за трубой отсутствует или существенно меньше того, что следует из эффекта Джоуля - Томсона. При появлении нестационарной системы скачков уплотнения газ может подогреваться, т. е. его полная температура повышается [2].

 

Рассмотрим совместную работу регулятора давления и сверхзвуковой трубы, а также оценим ее основные размеры. Пусть максимальный расход через ГРС определен условиями поставки и равен 30 тыс. м куб./ч; входное абсолютное давление 5 МПа, выходное 0, 4 МПа; температура газа на входе в ГРС 283 К. Пусть регулятор полностью открыт и на входе в сверхзвуковую трубу давление равно входному давлению ГРС. Из формулы расхода через сопло при критическом течении в горле

 

Если расход через ГРС снижается, то регулятор давления прикрывается, а давление перед сверхзвуковой трубой уменьшается. По мере снижения расхода перепад давления на регуляторе увеличивается, поэтому температура газа после редуцирования снижается. Однако этот перепад давления на регуляторе всегда меньше, чем при редуцировании без сверхзвуковой трубы, поэтому снижение температуры редуцированного газа будет также меньше. Очевидно, что потребная мощность подогревателя газа также снижается.

 

Минимальное отношение давлений на сверхзвуковой трубе, при котором в горле сопла существует критическая скорость, весьма мало и составляет р0/р2 = = 1, 06-1, 08. Диапазон изменения расхода при сохранении критического течения в горле для рассматриваемого примера будет 5/( 1, 08-0, 4) = 11, 5. Сверхзвуковая труба может стать критическим расходомером с довольно широким диапазоном изменения расхода. Напомним, что для мерной диафрагмы этот диапазон существенно меньше - около 3.

 

На рис. 1, б приведена схема генератора Гартмана - Шпрингера. В недавнем прошлом этому устройству было посвящено много работ [3]. Вызвано это тем, что при набегании сверхзвуковой струи на закрытый с одного конца резонатор в нем возбуждаются нелинейные акустические колебания с возникновением нестационарных ударных волн внутри генератора. Температура газа внутри резонатора может превысить температуру торможения в несколько раз (до 1700 К). Однако исследователей мало интересовала температура газовой смеси за устройством. В работе [4] обнаружен нагрев газовой смеси за генератором. Повышение температуры газа может достичь 5 % температуры торможения набегающего сверхзвукового потока. При совместной работе генератора Гартмана - Шпрингера с регулятором давления на некоторых режимах возможен подогрев газа после редуцирования. Некоторым препятствием применению этого устройства может стать появление знакопеременных нагрузок внутри резонатора с двойной амплитудой до 1, 4 МПа, возникающих с частотой генерации. Это обстоятельство следует учитывать при расчете генератора на усталостную прочность. Акустическое излучение, появляющееся внутри трубы низкого давления, сравнительно легко можно уменьшить до приемлемого уровня, если внутреннюю поверхность трубы покрыть достаточно толстым слоем пористой резины (30-40 мм).

 

Система регулятор давления + сверхзвуковая труба (или генератор Гартмана) позволяет легко решить проблемы одоризации на ГРС любой производительности при работе, в частности, с грязным одорантом. Для этого часть газа отбирается перед соплом сверхзвуковой трубы и через дозирующий вентиль подается в газовую полость рабочей емкости одоранта. Так как перепад давления на дозирующем вентиле достаточно велик (критический и более), то конец трубы, по которой газ подается в рабочую емкость одоранта, можно опустить под уровень жидкости (см. рис. 1 ). В результате жидкость будет беспрерывно перемешиваться, а разрушение всплывающих газовых пузырей на поверхности жидкости приводит к появлению множества микрокапель жидкости. Пары и мельчайшие капли одоранта уносятся продуваемым газовым потоком в трубу низкого давления. Расход отбираемого газа составляет в неблагоприятных случаях (высокое давление в трубе 1, 2 МПа, низкая температура окружающего воздуха -50 шС) не более 0, 05 % производительности ГРС. Это значение существенно меньше точности определения расхода расходомерами и несравненно ниже уровня потребления газа на собственные нужды.

 

Отметим дополнительные свойства системы регулятор давления + сверхзвуковая труба. Если сверхзвуковая труба используется как расходомер, то сокращается длина труб до расходомера, а сама сверхзвуковая труба, а также датчики давления и температуры могут быть размещены в блоке редуцирования. Снижается уровень шума в блоке редуцирования, так как на регуляторе давления срабатывается меньший перепад давления. При несанкционированных действиях потребителя или разрушении трубопровода низкого давления сверхзвуковая труба ограничивает расход газа.

 

Природный газ может содержать тяжелые газовые фракции и воду. В зависимости от давления, температуры и концентрации веществ часть их до редуцирования может находиться в капельном состоянии. При обычном редуцировании после попадания смеси в область низкого давления вследствие нарушения термодинамического равновесия между парциальным давлением пара жидкости и ее температурой жидкость частично или полностью может испариться, что ведет к снижению температуры смеси. В системе регулятор давления + сверхзвуковая труба при частично или полностью открытом регуляторе снижение давления и температуры за регулятором будет существенно меньше, что уменьшает вероятность выпадения кристаллогидратов. В сверхзвуковой трубе поток вначале очень быстро увеличивает скорость с соответствующим снижением давления и статической температуры, а затем тормозится в системе скачков уплотнения с повышением температуры до температуры торможения. Опыт работы с аэродинамическими трубами показывает, что выпадение конденсата в коротких соплах с угловой точкой или конических соплах с достаточно большими углами раскрытия осуществляется на длине около полметра. Реальные размеры сопел для сверхзвуковых труб на ГРС существенно меньше. Некоторое снижение температуры смеси может произойти за сверхзвуковой трубой вследствие частичного испарения капельной фракции из-за снижения давления. Сверхзвуковая труба работает на малой ГРС Таттрансгаза более пяти лет без замечаний.

 

На существующих ГРС расход газа измеряется в основном с помощью-мерных диафрагм. Требования к геометрии диафрагмы и ее монтажу достаточно жесткие. Камнем преткновения при периодических поверках диафрагмы является вопрос о состоянии входной кромки. Объективных методов контроля ее состояния нет. Согласно [5], кромка считается острой, если отсутствует видимое отражение света от ее поверхности.

 

В то же время хорошо известно, что принудительное притупление кромки с небольшим радиусом [6] стабилизирует изменение коэффициента расхода диафрагмы в широком диапазоне чисел Рейнольдса, а в процессе эксплуатации геометрия кромки практически не изменяется. Известны также работы по исследованию расходомерных сопел, контуры которых образованы прямыми линиями. Даже принудительно грубое исполнение таких сопел не оказывает ощутимого влияния на коэффициент расхода [7]. Исходя из сказанного, можно сделать почти кощунственное предложение: повернуть расходомерные диафрагмы фаской против потока, а острой кромкой - по потоку (рис. 2). Такие диафрагмы стали бы практически не подверженными износу в процессе эксплуатации. Существенно упростились бы условия поверки, а их сроки определялись бы лишь разногласиями с потребителями газа. Разумеется, при этом необходим пересмотр руководящих документов и инструкций. Однако это не должно вызвать непреодолимых технических трудностей, так как в организациях, занимавшихся расходометрией, экспериментальный материал еще остался, а проведение дополнительных экспериментальных исследований вполне возможно.

 

Завершим наш обзор емкостью-хранилищем одоранта. Ее присутствие выдают кусок трубы с задвижкой и несколько полудюймовых труб, применяющихся при выдавливании одоранта в рабочую емкость. Как правило, отсутствуют приборы, позволяющие определить давление в хранилище, а также уровень жидкости в емкости. Отсутствуют быстроразъемные герметичные соединения сливной трубы с передвижным заправщиком и закольцовочные магистрали, посредством которых удается устранить выброс вредных веществ в атмосферу при сливе продукта из передвижного заправщика в емкость-хранилище. Невозможно отобрать пробы продукта без применения нештатных, а порой и опасных действий. Вряд ли открою секрет, сообщив, что для ракетных войск подобные устройства давно созданы и с успехом применялись при работе с агрессивными и ядовитыми жидкостями. Многое из этого оборудования могло бы применяться на ГРС.

 

Рассмотрим простой прибор, позволяющий определить уровень жидкости в подземной емкости (рис. 3). Прибор представляет собой трубку с внутренним диаметром 5-8 мм. Часть трубки может быть гибкой. К глухому концу трубки присоединяется прибор для измерения давления. Им может быть водяной U-образный пьезометр, манометр класса 0, 6 на 0, 06-0, 10 МПа или манометр от прибора измерения кровяного давления. Длина трубы 3-4 м со стальным наконечником. При погружении трубы в емкость до ее дна жидкость частично заполняет трубку прибора. Давление в трубке увеличивается. Решение уравнений гидростатики с применением газовых законов дает уравнение, связывающее Ар с высотой уровня жидкости Н в емкости при известной плотности р жидкости и атмосферном давлении 6. При измерении газовая полость емкости должна быть соединена с атмосферой. Формула для определения уровня жидкости имеет вид

 

[формула]

 

При измерении небольших уровней (до 3 м) правое слагаемое в формуле незначительно влияет на результаты измерений. Зависимость практически линейная. Однако дополнительный объем полости манометра следует пересчитать в эквивалентную длину трубки, имеющей такой же объем, и эту эквивалентную длину добавить к длине L трубки. Если устройство дополнить обратным клапаном и насосом (велониппель и велонасос) для прокачки и выдавливания жидкости из трубки, то после окончания прокачивания прибор покажет давление, которое легко пересчитывается в уровень жидкости. Правое слагаемое в формуле для этого способа измерения уровня равно нулю. Если манометр М заменить дифференциальным, то уровень жидкости в емкости можно измерять при наличии избыточного давления в емкости. Приборы испытаны в лаборатории и на ГРС.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОЭФФИЦИЕНТА КОНЦЕНТРАЦИИ НАПРЯЖЕНИЙ В СТЫКОВОМ СВАРНОМ СОЕДИНЕНИИ

 

Ранее проведенные исследования по определению механических характеристик в районе стыкового сварного шва показали, что на участке основной металл - зона термического влияния -сварной шов сначала постепенно увеличиваются значения пределов текучести и прочности, а затем в той же закономерности уменьшаются. Иначе ведут себя относительное удлинение и ударная вязкость, которые сначала заметно уменьшаются, а затем увеличиваются [3]. Таким образом, в районе сварного шва была установлена неравномерность механических характеристик, т. е. анизотропия материала.

 

Известно, что наличие валика при сварном шве определяет концентрацию напряжений из-за изменения сечения. Естественно, возникает вопрос о том, как анизотропия материала в районе сварного шва влияет на напряжения. Для ответа на этот вопрос были проведены специальные исследования с физическими моделями, в качестве которых были приняты образцы (95х15х9), вырезанные из сваренной обечайки (сталь марки 09Г2С). На этих образцах с помощью системы "Прочность" измеряли механические характеристики по длине сварного соединения [3]. Затем были приняты две конечно-элементные модели с уже известными механическими характеристиками. Первая модель со сварочным валиком полностью соответствовала физической модели. У второй конечно-элементной модели отсутствовал сварочный валик, т. е. она имела строго цилиндрическую форму.

 

Модель сварного соединения представляет собой продольный разрез симметричного относительно линии шва образца, в котором левая половина образца заменена связью. Общее число элементов для первой модели составило 234, для второй - 200. При моделировании принято следующее допущение: напряженно-деформированное состояние описывается случаем плоской деформации, поскольку толщина сварного шва намного меньше длины трубы. В качестве критерия пластичности использован упругопластический критерий Мизеса, использовалась билинейная теория пластичности. Заданы следующие граничные условия:

 

введена дополнительная связь узлов, лежащих на линии сварного шва, для компенсации реакций отброшенной половины образца;

 

отсутствует вращение узлов;

 

все узлы закреплены вдоль оси, расположенной по нормали к рассматриваемому сечению;

 

нагрузка представляет собой растягивающее вдоль продольной линии равномерно распределенное давление;

 

механические свойства заданы соответствующими кривыми изменения механических свойств по длине сварного соединения, определенными экспериментально;

 

для учета упругопластических деформаций использована билинейная зависимость "напряжение - деформация", при которой материал за пределом текучести деформируется по линейному закону, определенному экспериментально;

 

расчет производился итеративно с использованием процедуры Ньютона - Рафсона с помощью программного комплекса "Космос" американской фирмы Structural Research and Analysis Corporation.

 

Расчет производился при напряжениях от 50 до 368 МПа, при напряжениях выше 305 МПа имели место пластические деформации.

 

В результате расчетов для конечно-элементной модели с валиком установлено значение концентрации напряжений (независимо от величины приложенных напряжений). При этом концентрация напряжений имела место у нижней кромки шва.

 

Аналогичными расчетами для второй конечно-элементной модели, имитирующей сварное соединение без валика, определена величина концентрации напряжений, равная 1, 5. Таким образом, был впервые получен практически важный вывод: наличие стыкового сварного шва вызывает анизотропию механических свойств, что в свою очередь обусловливает значительную концентрацию напряжений у нижней кромки шва.

 

Затем были мысленно представлены три более пологие кривые изменения предела текучести по длине сварного образца без валика. Расчеты показали, что выполаживание кривых вызывает уменьшение коэффициента концентрации напряжений, при постоянном значении предела текучести по длине сварного образца концентрация напряжений исчезает.

читать далее »
06.04.13 03:12 ОБЕСПЕЧЕНИЕ ТРЕБУЕМОГО СОЧЕТАНИЯ ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ВЫСОКОВОЛЬТНЫХ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ ЧАСТО

ЗАО "Энергосистемоавтоматика", учрежденное в 1993 г., строит взаимоотношения с группой крупных российских и западных предприятий на сочетании ответственности и энергичности отдельных предпринимателей с опытом, ресурсами и коммерческой успешностью больших компаний. Наша цель - ускорение деловой и производственной активности в области реализации разработок и модернизации силовой полупроводниковой техники (продукции), кремния и его производных, электрокерамической, а также электротехнической продукции.

 

Знаете ли вы, что около 50 % вырабатывает мой электроэнергии потребляют электродвигатели переменного тока? Речь идет об электродвигателях, которые не только широко используются в машиностроении и в быту, но работают и на КС магистральных газопроводов. Простота, надежность и относительно невысокая стоимость этих машин делают их практически незаменимыми для привода механизмов самых различных систем.

 

Проблема заключается в том, что частота вращения ротора электродвигателя постоянна и, по сути, не зависит от нагрузки. А подавляющее большинство систем, элементами которых служат приводимые электродвигателем механизмы, работают с переменной нагрузкой. Весьма значительная часть энергии расходуется, таким образом, впустую. В настоящее время наиболее распространенным методом решения этой проблемы остается дросселирование посредством клапанов и заслонок, что не дает существенного экономического эффекта. Возможность точно управлять скоростью и моментом электродвигателя появилась с развитием силовой полупроводниковой и микропроцессорной техники. Такую возможность обеспечивает устройство частотного регулирования электроприводом, задающее параметры режима в точном соответствии с характером нагрузки. Практически любой процесс с его помощью осуществляется максимально экономично, без тяжелых переходных этапов в технологических системах и электрических сетях. Не менее важными преимуществами внедрения частотных преобразователей, помимо прямой экономии электроэнергии (по разным оценкам, 10-50 %), являются уменьшение вероятности аварийных ситуаций, минимизация затрат на обслуживание, снижение пусковых токов, экологичность и целый ряд других полезных факторов, которые успели оценить многие предприятия.

 

Осознать достоинства нового метода на высшем уровне, как известно, недостаточно - необходимо найти поставщика, проверить качество его продукции и без проволочек, в которых, увы, так часто вязнут многие новшества, приступить к техническому переоснащению. А поиск новых, перспективных партнеров - это удел и "привилегия" малых предприятий, знающих проблему и обладающих таким бесспорным преимуществом, как мобильность. Давно работающее в сфере силовых полупроводников московское ЗАО "Энергосистемоавтоматика", памятуя о высокой репутации изделий чешской фирмы "Электротехника", отыскало в Праге ее наследника - акционерную компанию "Промышленная электроника". Пражане, уже имевшие довольно недавний опыт сотрудничества с российскими энергетиками (их частотные преобразователи успешно работают на газоперекачивающих станциях Путятинская и Павелецкая Мострансгаза, в частности ЭГПА 25 МВт), смогли предложить и немало новинок. Главным же их преимуществом оказалась способность подстроиться под заказчика и, "сняв мерку" на месте, поставить ему новое оборудование в точном соответствии с требованиями или реконструировать уже имеющееся в отличие, например, от гигантов ("Симменс" и ABB), делающих то же, но дороже, предлагая при этом готовые комплексы, к которым вынужден подстраиваться, наоборот, сам заказчик. ЗАО "Энергосистемоавтоматика" вместе с тем не скрывало от пражан, что другой его партнер - крупнейший в России производитель силовых полупроводниковых приборов ОАО "Электровыпрямитель" (г. Саранск) - в течение последних лет разрабатывает преобразователи на основе отечественных материалов и комплектующих и что работа эта ведется успешно. Желание руководителей чешского предприятия сотрудничать от этого не уменьшилось. Потребность в частотных преобразователях и комплексах с их использованием в России велика, и все участники работы по их внедрению понимают, что возможности для этого, не только в ближайшие годы, есть для каждого.

 

В следующем номере будет подробно освещен вопрос влияния на параметры работы ЭГПА качества монокристаллического кремния, производимого фирмой WACKER Siltronik (Германия), представителем которой в России является ЗАО "Энергосистемоавтоматика".

читать далее »
06.04.13 03:12 МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ТОНКОДИСПЕРСНЫХ УГЛЕРОДНЫХ АДСОРБЕНТОВ.

Увеличивающиеся масштабы производства и повышение требований н качеству подготавливаемой в котельных линейных производственных управлений магистральных газопроводов (ЛПУ ЮГ) воды диктуют поиск все более эффективных способов удаления загрязнений из природных вод. Среди методов, успешно применяющихся для решения этой задачи, наиболее эффективным является адсорбционная очистка воды углеродными адсорбентами.

 

Данный метод позволяет удалить загрязнения чрезвычайно широкой природы (в том числе и содержащиеся в воде консервативные, биологически неокисляемые органические вещества) практически до любой остаточной концентрации независимо от их химической устойчивости.

 

Под адсорбционной очисткой воды обычно понимают адсорбцию (концентрирование) веществ на поверхности или в объеме пор твердого материала. Любое тело в пространстве ограничено поверхностью, и, следовательно, вещество его потенциально является адсорбентом. Однако в практике очистки воды используются лишь адсорбенты с развитой или специфической поверхностью (тонкодисперсные dэкв< 100 мкм и пористые S < 1000 м кв), применение которых значительно эффективнее дисперсных и гранулированных адсорбентов.

 

Приведем результаты определения физико-химических характеристик тонкодисперсного пористого углеродного вещества, полученного по методике [1, 2].

 

Для определения насыпной плотности рн образец углеродного вещества высушивали при 110 шС, затем порционно по 20 мл всыпали в мерный цилиндр вместимостью 100 мл, постукивая дном о деревянный диск в течение 0,5 мин в наклонном (70-80ш) положении. Далее взвешивали заполненный цилиндр с точностью до 50 мг.

 

Фракционный состав образца углеродного вещества определяли на виброситах в течение 1 мин при частоте вибрации 1400 мин [в - 1 степени].

 

Одна из основных характеристик тонкодисперсных адсорбентов - механическая прочность на истирание. Хотя в системах очистки воды адсорбенты выдерживают обычно лишь 5-30 циклов сорбции-регенерации (в отличие от 1000-10 000 циклов в химической промышленности), они испытывают при этом значительные и продолжительные раздавливающие и истирающие нагрузки.

 

Прочность углеродного вещества оценивали путем измельчения образца объемом 50 мл в лабораторной металлической горизонтальной шаровой мельнице со стальными шарами диаметром 22 мм в течение 15 мин при частоте вращения барабана 50 мин [в - 1 степени]. Показатель прочности определялся как процентное отношение массы неразмолотого обеспыленного остатка к массе исходного образца.

 

Влажность углеродного вещества определяли по разнице масс исходного образца и высушенного при 110 шС в течение 1 ч в бюксе.

 

Зольность углеродного вещества находили по разнице масс исходного образца и нагретого при 800 шС в течение 3 ч. Точность взвешивания в обоих случаях составляла 0,5 мг.

 

Показатель рН водной вытяжки определяли после кипячения 5 г тонкоразмолотого углеродного вещества в 50 мл дистиллированной воды с обратным холодильником с последующим быстрым фильтрованием суспензии через бумажный фильтр и охлаждением ее перед измерением рН.

 

Сведения о физических параметрах пористой структуры и ее физико-химических свойствах относятся к основным характеристикам адсорбентов. Для адсорбционных материалов первичная (кристаллическая) структура не имеет существенного значения, так как во многом она наследуется от исходного сырья. Дисперсная (пористая) структура определяет макросвойства адсорбента, хотя и является вторичной,

 

Суммарный объем пор V[Сигма] углеродного вещества определяли по объему воды, заполняющей поры при кипячении. Для этого 10 мл углеродного вещества известной массы кипятили в 100 мл дистиллированной воды в течение 15 мин, затем охлаждали и доводили объем смеси до исходного значения. Далее суспензию фильтровали на воронке Бюхнера (диаметром 80 мм) с разрежением 8 кПа в течение 3 мин до сыпучего состояния. Влажный сорбент взвешивали и по разности масс определяли массу воды в порах.

 

Суммарную пористость 100 мл углеродного вещества определяли в цилиндре на 100 мл по поглощению ацетона за 30 мин при комнатной температуре.

 

При определении сорбционной емкости по иоду проводили предварительную подготовку образца, состоящую в кипячении 20 г углеродного вещества в 200 мл 0,2 н. раствора НС1 в течение 10 мин, последующей отмывке дистиллированной водой и сушке в течение 1 ч при 110 шС, Для анализа использовали 1 г подготовленного углеродного образца, который встряхивали в 100 мл 0,1 н. раствора иода в К1 (25 кг/м куб в течение 30 мин. Затем 10 мл полученной пробы титровали 0,1 н. раствором тиосульфата натрия (индикатор крахмал). Иодное число E1 рассчитывали по формуле

 

E1 = 12,7(V1 - V2)/my,

 

где V1 и V2 - объемы 0,1 н. раствора тиосульфата натрия, идущего на титрование 10 мл йодного раствора и после добавления сорбента, мл; ту - масса образца углеродного вещества, г.

 

Физико-химические характеристики углеродного вещества

 

Показатель.................................. Значение

 

Адсорбционная удельная поверхность, БЭТ, м кв/г............... 130-320

 

Насыпная плоскость, т/м куб ...... 0,65

 

Фракционный состав, %:

 

фр. 0,2-0,5 мм......................... 44,5

 

фр. 0,5-1,0 мм......................... 55,5

 

Прочность на истирание, % ...... 80-85

 

Влажность, % .............................1,57-3,03

 

Зольность % ..............................12,5-18,7

 

Показатель рН водной вытяжки..................................... 4-5

 

Суммарный объем пор, мл/г .... 2,2-2,6

 

Суммарная пористость по ацетону, мл/г.............................. 1,5-1,8

 

Йодное число, мл/г ....................968

 

Структура................................... Пористая, тонкодисперсная

 

Исследованное углеродное вещество по своим физико-химическим характеристикам пригодно для использования в процессах подготовки питательной воды котлоагрегатов. Наиболее близкими по технологическим свойствам аналогами являются отечественные (АГ-2, АГ-3, СКТ) и зарубежные (F-200, F-300, Filtrasorb, CPG Calgon) углеродные адсорбенты [3]. Рекомендовано применять их в качестве адсорбентов в установках, подготавливающих воду для водогрейных котлов (водоподготовительные установки), эксплуатирующихся в настоящее время службами энерговодоснабжения и ЖКХ ЛПУ МГ ООО "Баштрансгаз".

 

читать далее »
06.04.13 03:12 ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ЯДЕРНО-ГЕОФИЗИЧЕСКИХ МЕТОДОВ ДЛЯ ИЗУЧЕНИЯ ПХГ.

 ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ЯДЕРНО-ГЕОФИЗИЧЕСКИХ МЕТОДОВ ДЛЯ ИЗУЧЕНИЯ ПХГ.

 

А.П. Зубарев, зам. генерального директора по геологии и перспективному развитию ДОАО "Газпромгеофизика":

 

В настоящее время на территории России находится более 20 ПХГ, которые эксплуатируются свыше 30 лет. Для них актуальны выбор и обоснование безопасных и эффективных технологий эксплуатации каждой скважины. Особое значение при эксплуатации таких ПХГ имеет учет сложных физико-геологических и химических процессов, протекающих в пластах, заколонном и межколонном пространстве скважины.

 

[Текст на английском языке

 

 

Циклическая эксплуатация ПХГ происходит со знакопеременным воздействием на пласт-коллектор и околоскважинное пространство от забоя до устья скважины. Перепад давления достигает 3-5 МПа, температуры - десятков градусов, кроме того, при закачке газа в водоносный пласт не исключено уменьшение порового объема за счет деформации горных пород (проседания) под действием вышележащих отложений. При этом нарушается баланс массы в пределах структуры, происходит осушка пласта, изменяются физические свойства пласта-коллектора, подошвенной части глинистой покрышки и т.д. Кроме того, в пласте-коллекторе, представленном слабосцементированным песчаником (щигровский горизонт), в процессе отбора газ движется со значительной скоростью, вынося на поверхность пелитовую составляющую, что способствует разрушению этого пласта и образованию "трубно-порового" типа коллектора вблизи скважины, а в отдельных случаях и формированию каналов гидродинамического сообщения между скважинами и пропластками с различной глинистостью. В результате в зависимости от продолжительности эксплуатации ПХГ уменьшается коэффициент газоотдачи пласта (рис. 1) и увеличивается водный фактор при отборе. Все эти процессы влекут изменение первоначальных физико-геологических параметров, которые могут определяться ядерно-геофизическими методами. Методы радиометрического изучения газоносных пластов исследовались при контроле за созданием и эксплуатацией ПХГ Центрального региона России (Щелковское, Касимовское, Увязовское, Калужское и др.). Рассматривались четыре группы вопросов, которые тесно связаны между собой:

 

* качественное выявление скоплений газа по разрезу скважин;

 

* количественная оценка газонасыщенности коллекторов и эффективной толщины искусственной залежи;

 

* особенности осушки пластов-коллекторов;

 

* выявление интервалов межколонных проявлений и заколонных скоплений газа.

 

Изначально исследования по оценке газонасыщенных толщин, коэффициента насыщения и выделению интервалов перетоков были сконцентрированы на модификации методов нейтронного гамма-каротажа (НГК-60) и термометрии (рис. 2).

 

В связи с развитием компьютерных технологий и созданием цифровых приборов в комплекс исследований были включены модифицированные методы: двухзондовый импульсный нейтронный гамма-каротаж (2ИНГК), высокочувствительная термометрия (ВЧТ) и спектральная шумометрия, которые используются для сложных скважин, позволяют установить скопления газа за колонной и оценить степень герметичности.

 

В результате анализа многочисленных замеров НГК-60, НГК-35, 2ИНГК за период 1998-2002 гг. по наблюдательным и остановленным эксплуатационным скважинам установлен характер вытеснения газа водой для различной скорости вытеснения, с учетом глинистости пласта и его проницаемости.

 

При отборе из высокопроницаемых пластов при газонасыщенности 15-50 % происходит быстрое обводнение до значения предельной насыщенности, при газонасыщенности пластов 55-85 % снижение насыщенности длится очень продолжительное время, контакт ГВК практически не перемещается или за сезон отбор-закачка перемещается на незначительную величину. Кроме того, по данным системных исследований импульсным нейтронным методом (рис. 3) установлено, что для Щелковского ПХГ переходная зона в процессе отбора не превышает 0,2-0,6 м, в процессе закачки - 0,4-0,8 м, что обусловлено главным образом капиллярными процессами за счет нарушения равновесия на контакте.

 

Характер вытеснения газа водой по более глинистым пластам несколько иной: скорость вытеснения незначительная, наблюдается стабильная точка при газонасыщенности около 25 % и только при газонасыщенности ниже 20 % наблюдается прорыв воды.

 

Результаты ядерно-геофизических методов (2НГК+2ИННГК) по скв. 66 Щелковского ПХГ свидетельствуют, что газ в силу большой проникающей способности отмечается в низкопроницаемом песчаном прослое глинистой покрышки. При этом газонасыщенная толщина составляет 5 м, коэффициент газонасыщенности - более 50 %. Эти определения очень важны и должны быть выполнены и учтены при ревизии газа в хранилище.

 

Количественная оценка насыщенности для объектов хранения в водоносных структурах выполняется на основе статистических зависимостей между геофизическими параметрами и разделением коллекторских свойств пласта с учетом структуры порового пространства и глинистости. Известен ряд методик по оценке газонасыщенности пластов на ПХГ [1, 2]. Данные методики базируются на использовании двух опорных пластов, одним из которых является коллектор с высокой газонасыщенностью (90-95 %) или пласт известняка высокой плотности (высоким водородосодержанием), а другим - водонасыщенный коллектор с нулевой насыщенностью. Используем несколько иной методический подход, который в случае отсутствия высокогазонасыщенного пласта позволяет оценить текущее насыщение пласта. Суть методики состоит в том, что используются статистические данные о модели пласта, получаемые для каждого типа отложений с учетом конструкции скважины. Статистические данные модели насыщения описываются уравнениями регрессии, которые характеризуют газоносный пласт с насыщенностью 95 % и нулевой насыщенностью.

 

Третье, не менее важное значение при выделении интервалов межколонных проявлений и скоплений газа в заколонном пространстве имеют ядерно-геофизические исследования, в частности импульсный нейтронный каротаж. По данным РК были выявлены пути миграции газа в вышележащий горизонт на Калужском ПХГ.

 

Дальнейшие работы по внедрению ядерно-геофизических методов на ПХГ связаны со спектрометрическим НГК и С/О-каротажем с целью решения геолого-промысловых задач: выделения интервалов дренирования, выявления интервалов межколонных проявлений и гидратообразования.

 

читать далее »
06.04.13 03:45 ПОД НАДЕЖНОЙ ЗАЩИТОЙ ОТРАСЛИ.

Время неумолимо, и с каждым годом все меньше становится ветеранов, которые прошли в годы войны тяжелейшие испытания и в жестокой борьбе с фашизмом отстояли свободу и независимость нашей Родины, сумели защитить нас и наших детей от фашизма.

 

Накануне дня Победы в дочерних обществах и организациях ОАО "Газпром" прошли встречи с ветеранами войны. О чутком отношении к ветеранам можно судить не только по большим праздникам, когда их тепло поздравляют, вручают им подарки, для них организуются праздничные обеды, но и по текущей работе с ветеранами. Вот что рассказал начальник Управления кадров и социального развития ОАО "Газпром" В.А. Дятлов:

 

- Наша задача - сделать повседневную жизнь этих людей достойной. Работа с ветеранами Великой Отечественной войны - это одно из приоритетных направлений деятельности Департамента по управлению персоналом и кадровых служб дочерних обществ и организаций ОАО "Газпром".

 

Этой категории неработающих пенсионеров в социальной политике ОАО "Газпром" уделяется особое внимание. В обществах и организациях ОАО "Газпром" созданы комиссии по работе с пенсионерами, куда обращаются ветераны по вопросам оказания социальной помощи, обеспечения жильем, санаторно-курортными путевками, оплаты стационарного лечения или организации медицинского обслуживания, а также другим социальным вопросам. Связующим звеном между руководством обществ и организаций "Газпрома" и пенсионерами являются кадровые службы. Всего дочерние общества и организации ОАО "Газпром" объединяют более 41 тыс. неработающих пенсионеров, из которых около 6 тыс. -ветераны Великой Отечественной войны. Работа с пенсионерами в обществах и организациях ОАО "Газпром" организована и проводится в соответствии с условиями тарифного соглашения между работниками и руководителями ОАО "Газпром", его дочерних обществ и организаций на 2001-2003 гг. и коллективных договоров, действующих в дочерних обществах и организациях ОАО "Газпром". В соответствии с тарифным соглашением неработающим пенсионерам оказывается материальная помощь на оздоровление, к юбилейным датам, в случае стихийных бедствий или кражи личного имущества, компенсируются затраты, связанные с переселением на новое место жительства и другие льготы.

 

Пенсионерам - участникам Негосударственного пенсионного фонда "ГАЗФОНД" производится выплата негосударственной пенсии.

 

В соответствии с постановлением правления ОАО "Газпром" от 15.11. 2001 г. N 51 была проведена индексация негосударственной пенсии участникам-пенсионерам, начиная с 1996 г. Для пенсионеров, которые не являются участниками НПФ "ГАЗФОНД", в соответствии с тарифным соглашением устанавливается ежемесячная доплата к пенсии в зависимости от стажа работы. Для ветеранов Великой Отечественной войны размер ежемесячной доплаты увеличен в 2 раза. Все вышесказанное в полной мере распространяется и на пенсионеров администрации ОАО "Газпром".

 

Нельзя не сказать несколько слов о встрече ветеранов Великой Отечественной войны в центральном офисе ОАО "Газпром", которая состоялась 7 мая. Это было торжественным и одновременно теплым, дружеским событием: концерт артистов эстрады, поздравления от руководства ОАО "Газпром", подарки, обед, воспоминания о памятных днях войны и Победы. Словом, праздник удался.

Картинка
читать далее »
06.04.13 03:48 МОДЕЛИРОВАНИЕ БИЗНЕС-ПРОЦЕССА СБЫТА НА ГАЗОПЕРЕРАБАТЫВАЮЩЕМ ЗАВОДЕ.

Широкое применение информационных технологий для решения задач бизнеса резка активизировало деятельность по моделированию бизнес-процессов. В настоящее время без таких моделей практически невозможны реорганизация бизнес-процессов, создание и сертификация системы качества, разработка сложных программных комплексов, а такте внедрение существующих систем.

Сбытовая деятельность типового газоперерабатывающего завода (ГПЗ) заключается в организации сбыта товарной продукции в соответствии с плановыми заданиями и заключенными договорами в установленные сроки и в определенных объемах и включает в себя:

·         участие в подготовке проектов перспективных, месячных, квартальных и годовых планов производства и реализации продукции;

·         выполнение работ по обеспечению заказами на выпускаемую продукцию, заключению договоров на ее поставку, составлению заявок и планов поставки;

·         учет поставки продукции согласно спецификациям, проверка соответствия объемов и номенклатуры заказываемой продукции планам производства, договорам, стандартам, техническим условиям и другим нормативным документам;

·         контроль запасов готовой продукции;

·         контроль своевременного поступления средств за реализуемую продукцию;

·         определение очередности поставок согласно планам реализации;

·         подготовку отчетности по отгруженной продукции;

·         оперативный учет отгруженной продукции автотранспортом, железнодорожным транспортом, водным транспортом и по трубопроводам.

В соответствии с рассмотренной в [1] технологией автоматизации производственно-хозяйственной деятельности (ПХД) на базе системы SAP R/3 первым этапом выполнения работ являлось моделирование бизнес-процессов ГПЗ, в том числе и его сбытовой деятельности. При этом в качестве основных были выбраны следующие принципы моделирования.

·         В модели учитывалась структура всего ГПЗ в целом, что позволило обеспечить дальнейшее ее развитие с ориентацией на построение общей интегрированной модели деятельности ГПЗ.

·         Модель включала интегрированные функциональную и информационную компоненты с глубиной проработки до уровня функций каждого должностного лица ГПЗ и каждого конкретного документа (а в отдельных случаях до уровня полей документа).

·         В качестве инструмента моделирования использовался структурный системный анализ, регламентирующий разбиение объекта исследования на части и иерархическое упорядочивание этих частей.

·         Основой структуризации модели служили бизнес-процессы ГПЗ, а не его организационно-функциональная структура.

·         В модели учитывались требования к будущей системе автоматизации управления ПХД на базе решения SAP R/3.

 

Модель включила в себя основные процессы ГПЗ, пронизывающие его организационно-функциональную структуру по горизонтали; идентификацию подразделений ГПЗ, участвующих в реализации основных процессов; прямые и обратные информационные связи; наполнение информационных потоков, связанное с документооборотом.

 

При моделировании использовали следующие типы диаграмм: контекстную, потоков данных, спецификацию процесса, структурограмму (структура) данных [2]. В общем виде модель представляет собой иерархию диаграмм потоков данных. Основой этой иерархии являются базовые объекты диаграммы потоков данных - процессы и потоки данных. Каждый процесс может быть детализирован своей диаграммой потоков данных, его уточняющей, и т. д.

Если дальнейшая детализация процесса становится бессмысленной, его логика описывается с помощью спецификации процесса, которая задается в текстовом виде в произвольной форме. В свою очередь, структура и содержимое каждого потока данных раскрываются с помощью иерархии структурограмм данных. Подобная структура модели обеспечивает интеграцию ее функциональной и информационной компонент.

СХЕМА: Варианты структурирования процесса отгрузки товарной продукции

Первый (верхний) уровень модели отражает взаимодействие подразделений ГПЗ между собой, а также с внешними объектами на уровне обобщенных информационных потоков. Второй уровень модели отражает основные виды деятельности (процессы) каждого из подразделений ГПЗ и взаимодействия между этими процессами.При этом обобщенные информационные потоки верхнего уровня распределяются по соответствующим процессам. Третий и последующие уровни модели детализируют каждый из процессов на функции и операции до требуемых подробностей.

Предопределенная ориентация ГПЗ на решение SAP R/ 3 наложила ряд ограничений на выбор вариантов структурирования его бизнес-процессов. Так, на нижних уровнях модели сбытовой деятельности в части отгрузки товарной продукции возможны по крайней мере два варианта структурирования: по видам товарной продукции и по способам отгрузки. Различия между этими вариантами приведены на рисунке.

Очевидно, что объем модели (количество процессов и потоков) одинаков для обоих вариантов. Однако, поскольку модуль сбыта SD системы SAP R/3 в части отгрузки базируется на понятии организации в сфере отправки, структурированной с помощью понятий пункт отгрузки и место погрузки, предпочтительным является второй вариант, как наиболее адекватно отражающий соответствующую реализацию. Аналогичные решения, касающиеся логистических цепочек, потоков документов по сбыту, планированию, комплектации и другим сбытовым функциям, также были приняты с целью их ориентации на функциональность модуля SD.

Результатом применения предложенного подхода явилось создание референтной модели сбытовой деятельности типового ГПЗ и автоматически генерируемого технического проекта настроек модуля SD. Эта модель качественно отличается от референтных решений, предлагаемых компанией SAP AG в полном комплекте поставки в качестве компонента программного репозитария системы R/3. Основные достоинства разработанной модели таковы:

·         ориентация на специфику производственно-хозяйственной деятельности (включая документооборот) отечественных ГПЗ;

·         возможность расширения до модели всего ГПЗ в целом;

·         глубина проработки модели доходит до уровня элементарной функции каждого должностного лица службы сбыта, а также до поля каждого конкретного документа;

·         возможность модификации с целью ориентации модели на специфику конкретного ГПЗ, при этом проект настроек модуля SD изменяется автоматически;

·         удовлетворение требованиям стандартов серии ISO 9000, технический проект настроек соответствует требованиям отечественных ГОСТов серии 34 и 19.

 

Картинка
Картинка
читать далее »
 «[1][2][3][4][5][6][7][8][9][10][..]» 
« Список меток

 

  • Узнавать новости по rss

    Подписаться Подписаться на новости
  • Дополнительно о других моторных топливах

    Поиск


    Ключи

    Ваше мнение!

    Защита газопроводов откоррозии

    Какая защита от коррозии газопроводов эффективнее

    активная
    пассивная


    Результаты опроса

    Статистика

    fuel-gas.ru