Анализ нормативных документов по обеспечению эффективной работы насосных установок магистральных нефтепроводов

Abstract

В статье приведена история развития магистральных нефтепроводов Украины, являющейся крупнейшим транзитером газа и нефти в Европе. Проведен анализ установленных мощностей магистральных нефтепроводов Украины и мощностей, потребляемых насосными установками нефтеперекачивающих станций. Приведенные сведения показывают масштабность и актуальность задачи энергосбережения на объектах магистральной транспортировки нефти Украины. Определено, что снижение затрат энергии возможно путем разработки и внедрения систем автоматического энергосберегающего регулирования нефтеперекачивающих насосных установок и обеспечения максимальных значений коэффициентов полезного действия за счет оптимального регулирования частоты их вращения. Проведен анализ нормативной литературы, направленной на обеспечение эффективной работы систем транспортировки нефти по магистральным нефтепроводам, а именно: эксплуатация, управление, ремонт систем транспортировки нефти и насосных установок, установленных на нефтеперекачивающих станциях. Показано, что в существующей нормативной документации недостаточно освещены вопросы обеспечения максимальной эффективности работы насосных установок магистральных нефтепроводов в различных режимах эксплуатации. Из всех существующих нормативных документов фактически лишь один направлен на определение эффективности работы насосных установок нефтеперекачивающих станций, при этом в нем отсутствуют рекомендации по повышению эффективности и поддержанию его на требуемом уровне. Без внимания остаются такие важные научно-технические аспекты проблемы, как оптимизация процессов управления насосными установками магистральных нефтепроводов по прямым критериям минимизации энергетических потерь. Сделан вывод, что для создания нормативной документации, позволяющей обеспечивать максимальную энергоэффективность работы насосных установок нефтеперекачивающих станций необходимо выполнение цикла теоретических и экспериментальных научных исследований, включающих математическое моделирование физических явлений в магистральных нефтепроводах, создание алгоритмов определения эффективной работы насосных агрегатов в режиме реального времени и алгоритмов поддержки этого режима при заданных условиях эксплуатации.

The article presents the history of the development of main oil pipelines in Ukraine, which is the largest transit country for gas and oil in Europe. The analysis of the installed capacities of the main oil pipelines of Ukraine and the capacities consumed by pumping stations of oil pumping stations is carried out. The above information shows the scale and relevance of the task of energy saving at the facilities of the main oil transportation in Ukraine. It has been determined that the reduction of energy costs is possible through the development and implementation of energy-saving systems for automatic control of oil pumping stations and ensuring maximum values of efficiency factors due to the optimal control of the frequency of their rotation. The analysis of regulatory literature aimed at ensuring the effective operation of oil transportation systems through main oil pipelines, namely: operation, management, repair of oil transportation systems and pumping installations installed at oil pumping stations. It is shown that the existing regulatory documentation does not cover the issues of ensuring maximum efficiency of pumping installations of main oil pipelines in various operating modes. Of all the existing regulatory documents, in fact, only one is aimed at determining the efficiency of pumping stations at oil pumping stations, while there are no recommendations for improving efficiency and maintaining it at the required level. Such important scientific and technical aspects of the problem, like the optimization of control processes for pumping installations of oil trunk pipelines according to direct criteria for minimizing energy losses, wasn’t explored. It was concluded that there is a necessity to create regulatory documentation for maximum energy efficiency of oil pumping stations, there is a necessity to perform a cycle of theoretical and experimental research, including mathematical modeling of physical phenomena in main oil pipelines, creating real-time algorithms for determining of pumping units under specified operating conditions.