Научная статья на тему 'АНАЛИЗ МАТЕРИАЛОВ, ПРИМЕНЯЕМЫХ В ПРОИЗВОДСТВЕ ПОЛИМЕРНЫХ ТРУБ ДЛЯ СТРОИТЕЛЬСТВА НЕФТЕГАЗОПРОВОДОВ'

АНАЛИЗ МАТЕРИАЛОВ, ПРИМЕНЯЕМЫХ В ПРОИЗВОДСТВЕ ПОЛИМЕРНЫХ ТРУБ ДЛЯ СТРОИТЕЛЬСТВА НЕФТЕГАЗОПРОВОДОВ Текст научной статьи по специальности «Строительство и архитектура»

CC BY
558
102
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
стальные трубы / полимерные трубы / полиэтиленовые трубы / полипропиленовые трубы / коррозия труб / агрессивная среда / химическая стойкость / steel pipes / polymer pipes / polyethylene pipes / polypropylene pipes / pipe corrosion / aggressive medium / chemical resistance

Аннотация научной статьи по строительству и архитектуре, автор научной работы — Глазков Антон Сергеевич, Гарифуллин Айрат Андалисович, Фассахов Марат Артурович, Насибуллин Тимур Ришатович, Гулин Денис Алексеевич

В статье авторами было рассмотрено текущее состояние нефтепромысловой системы России и выделены основные проблемы ее эксплуатации. Установлено, что главной проблемой нефтепромысловой системы является низкая коррозионная стойкость, малая долговечность стальных труб, что приводит к частым авариям, ремонту и замене непригодных для эксплуатации участков трубопроводов и, как следствие, к большим капитальным затратам. Авторами предлагается использование полимерных труб в качестве материала при строительстве трубопроводов для перекачки нефти. Для оценки стойкости труб на действие нефти были взяты наиболее применяемые в сферах водоснабжения и газоснабжения полимерные материалы. В статье была проанализирована химическая стойкость труб из поливинилхлорида (ПВХ), акрилонитрилбутадиенстирольного пластика (АБС), полипропилена (ПП), полиэтилена (ПЭ), хлорированного поливинилхлорида (ХПВХ), поливинилиденфторида (ПВДФ) к воздействию агрессивной среды башкирской нефти. Был проведен расчет на прочность полиэтиленовых труб, в ходе которого было выявлено, что полиэтиленовые трубы пригодны к эксплуатации при рабочем давлении до 4 МПа. А также проводилось сравнение стоимости полиэтиленовых и стальных труб и был сделан вывод о возможности использования полиэтиленовых труб при строительстве нефтепромысловых трубопроводов.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по строительству и архитектуре , автор научной работы — Глазков Антон Сергеевич, Гарифуллин Айрат Андалисович, Фассахов Марат Артурович, Насибуллин Тимур Ришатович, Гулин Денис Алексеевич

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

ANALYSIS OF MATERIALS USED FOR PRODUCTION OF POLYMER PIPES FOR CONSTRUCTION OF OIL AND GAS OIL PIPELINES

The authors reviewed the current state of the oil field system of Russia and highlighted the main problems of their operation. It has been found that the main problem of the oil field system is low corrosion resistance, low durability of steel pipes, which leads to frequent accidents, repair and replacement of unserviceable sections of pipelines, as a result of high capital costs. The authors propose the use of polymer pipes as a material in construction pipes for oil pumping. In order to assess the resistance of pipes to the effect of oil, the most used polymer materials in the fields of water supply and gas supply were taken. The paper analyzed the chemical resistance of pipes made of polyvinyl chloride (PVC), acrylonitrile butadiene styrene plastic (ABS), polypropylene (PP), polyethylene (PE), chlorinated polyvinyl chloride (CPVC), polyvinylidene fluoride (PVDF) to the impact of the aggressive oil medium of the tower. The strength of the polyethylene pipes was calculated, during which it was found that the polyethylene pipes are suitable for operation at a working pressure of 4 MPa. Besides, there was also a comparison of the cost of polyethylene and steel pipes. It was concluded that polyethylene pipes could be used in the construction of oil field pipes.

Текст научной работы на тему «АНАЛИЗ МАТЕРИАЛОВ, ПРИМЕНЯЕМЫХ В ПРОИЗВОДСТВЕ ПОЛИМЕРНЫХ ТРУБ ДЛЯ СТРОИТЕЛЬСТВА НЕФТЕГАЗОПРОВОДОВ»

УДК 622.692.4.07

https://doi.org/10.24411/0131-4270-2020-6-40-45

АНАЛИЗ МАТЕРИАЛОВ, ПРИМЕНЯЕМЫХ В ПРОИЗВОДСТВЕ ПОЛИМЕРНЫХ ТРУБ ДЛЯ СТРОИТЕЛЬСТВА НЕФТЕГАЗОПРОВОДОВ

ANALYSIS OF MATERIALS USED FOR PRODUCTION OF POLYMER PIPES FOR CONSTRUCTION OF OIL AND GAS OIL PIPELINES

А.С. Глазков, А.А. Гарифуллин, М.А. Фассахов, Т.Р. Насибуллин, Д.А. Гулин

Уфимский государственный нефтяной технический университет, 450062, г. Уфа, Россия

ORCID: https://orcid.org/0000-0001-7289-5358 Email: fatglas@mail.ru ORCID: https://orcid.org/0000-0002-2263-0658 Email: greentrees@mail.ru ORCID: https://orcid.org/0000-0002-3801-9108 Email: marat.fassakhov98@mail.ru

ORCID: https://orcid.org/0000-0003-4463-1958 Email: necsapphire@mail.ru ORCID: https://orcid.org/0000-0002-3145-748X, E-mail: denis.ufa@list.ru

Резюме: В статье авторами было рассмотрено текущее состояние нефтепромысловой системы России и выделены основные проблемы ее эксплуатации. Установлено, что главной проблемой нефтепромысловой системы является низкая коррозионная стойкость, малая долговечность стальных труб, что приводит к частым авариям, ремонту и замене непригодных для эксплуатации участков трубопроводов и, как следствие, к большим капитальным затратам. Авторами предлагается использование полимерных труб в качестве материала при строительстве трубопроводов для перекачки нефти. Для оценки стойкости труб на действие нефти были взяты наиболее применяемые в сферах водоснабжения и газоснабжения полимерные материалы. В статье была проанализирована химическая стойкость труб из поливинилхлорида (ПВХ), акрилонитрилбутадиенстирольного пластика (АБС), полипропилена (ПП), полиэтилена (ПЭ), хлорированного поливинилхлорида (ХПВХ), поливинилиденфторида (ПВДФ) к воздействию агрессивной среды башкирской нефти. Был проведен расчет на прочность полиэтиленовых труб, в ходе которого было выявлено, что полиэтиленовые трубы пригодны к эксплуатации при рабочем давлении до 4 МПа. А также проводилось сравнение стоимости полиэтиленовых и стальных труб и был сделан вывод о возможности использования полиэтиленовых труб при строительстве нефтепромысловых трубопроводов.

Ключевые слова: стальные трубы, полимерные трубы, полиэтиленовые трубы, полипропиленовые трубы, коррозия труб, агрессивная среда, химическая стойкость.

Для цитирования: Глазков А.С., Гарифуллин А.А., Фассахов М.А., Насибуллин Т.Р., Гулин Д.А. Анализ материалов, применяемых в производстве полимерных труб для строительства нефтегазопроводов // Транспорт и хранение нефтепродуктов и углеводородного сырья. 2020. № 5-6. С. 40-45.

D0I:10.24411/0131-4270-2020-6-40-45

Anton S. Glazkov, Ayrat A. Garifullin, Marat A. Fassakhov, Timur R. Nasibullin, Denis A. Gulin

Ufa State Petroleum Technological University, 450062, Ufa, Russia

ORCID: https://orcid.org/0000-0001-7289-5358 Email: fatglas@mail.ru ORCID: https://orcid.org/0000-0002-2263-0658 Email: greentrees@mail.ru ORCID: https://orcid.org/0000-0002-3801-9108 Email: marat.fassakhov98@mail.ru

ORCID: https://orcid.org/0000-0003-4463-1958 Email: necsapphire@mail.ru ORCID: https://orcid.org/0000-0002-3145-748X, E-mail: denis.ufa@mail.ru

Abstract: The authors reviewed the current state of the oil field system of Russia and highlighted the main problems of their operation. It has been found that the main problem of the oil field system is low corrosion resistance, low durability of steel pipes, which leads to frequent accidents, repair and replacement of unserviceable sections of pipelines, as a result of high capital costs. The authors propose the use of polymer pipes as a material in construction pipes for oil pumping. In order to assess the resistance of pipes to the effect of oil, the most used polymer materials in the fields of water supply and gas supply were taken. The paper analyzed the chemical resistance of pipes made of polyvinyl chloride (PVC), acrylonitrile butadiene styrene plastic (ABS), polypropylene (PP), polyethylene (PE), chlorinated polyvinyl chloride (CPVC), polyvinylidene fluoride (PVDF) to the impact of the aggressive oil medium of the tower. The strength of the polyethylene pipes was calculated, during which it was found that the polyethylene pipes are suitable for operation at a working pressure of 4 MPa. Besides, there was also a comparison of the cost of polyethylene and steel pipes. It was concluded that polyethylene pipes could be used in the construction of oil field pipes.

Keywords: steel pipes, polymer pipes, polyethylene pipes, polypropylene pipes, pipe corrosion, aggressive medium, chemical resistance.

For citation: Glazkov A.S., Garifullin A.A., Fassakhov M.A., Nasibullin T.R., Gulin D.A. ANALYSIS OF MATERIALS USED FOR PRODUCTION OF POLYMER PIPES FOR CONSTRUCTION OF OIL AND GAS OIL PIPELINES. Transport and Storage of Oil Products and Hydrocarbons. 2020, no. 5-6, pp. 40-45.

DOI:10.24411/0131-4270-2020-6-40-45

На сегодняшний день транспортировка нефти и нефтепродуктов играет большую роль в ТЭК России. Общая протяженность трубопроводной системы в России составляет 217 тыс. км, в том числе газопроводов - 151 тыс. км, нефтепроводов - 46,7 тыс. км, нефтепродуктопроводов - 19,3 тыс. км на 2019 г. [1]. В процессе эксплуатации трубопроводы постоянно подвергаются комбинированному воздействию: высокому внутреннему рабочему давлению транспортируемого продукта, температурному перепаду между температурой эксплуатации трубопровода и температурой

его монтажа, а также вибрационному воздействию на оборудование в сочетании с агрессивными и коррозионно-ак-тивными компонентами, такими как сероводород (Н^), водород (Н2), хлористые солии (С2Н4С1, КО^, NaOCl и др.). К этим негативным факторам также можно отнести возможные дефекты материалов и конструкций нефтепроводов, полученные при их изготовлении, транспортировке или монтаже, а также повреждения в результате врезок и последствия грунтовых подвижек. Все это отрицательным образом сказывается на эксплуатации трубопроводов,

из-за чего возможны чрезмерные деформации и даже разрушения различных объектов трубопроводной системы.

Многие годы распространенным способом поддержания трубопровода в рабочем состоянии являлась полная замена поврежденной трубы на новую или локальная замена соответствующего участка. Однако необходимость оптимизации производственных процессов вынуждает подбирать более рациональные способы эксплуатации трубопроводов с сохранением параметров надежности и безопасности.

Целью данной работы являются: 1) анализ химической стойкости полимерных труб, а именно таких материалов, как поливинилхлорид (ПВХ), акрилонитрилбутадиенсти-рольный пластик (АБС), полиэтилен (ПЭ), полипропилен (ПП), хлорированный поливинилхлорид (ХПВХ) и поливини-лиденфторид (ПВДФ), на воздействие агрессивной среды башкирской нефти; 2) подбор наиболее подходящих материалов для перекачки башкирской нефти по таким трубам и возможность их применения для строительства нефтепроводов; 3) определение экономической целесообразности использования таких труб по сравнению с существующими.

Основными требованиями к материалам труб для нормальной эксплуатации нефтепроводов являются стойкость к агрессивным средам, стойкость к действию нефти и нефтепродуктов и возможность их эксплуатации при больших рабочих давлениях. Именно поэтому многие полимерные трубы не применяются при сооружении и эксплуатации трубопроводных систем для транспортировки нефти и нефтепродуктов [2].

Полимерные трубы могут применяться на всех этапах транспорта нефти по трубопроводу, начиная с систем сбора нефти и нефтепродуктов и заканчивая системой распределения нефти и продуктов ее переработки до потребителя.

Для оценки несущей способности труб из полимерных материалов проведем анализ их характеристик, основные из которых даны в табл. 1.

Выбор полимерного материала для трубопровода прежде всего основывается на условиях его конкретного применения. Важным критерием подбора материалов являются данные по их химической стойкости.

Область применения

I Таблица 1

Краткая информация об исследуемых материалах [3]

Методы Максимальная

Материал соединения труб постоянная рабочая Химическая стойкость

между собой температура по воде, °С

Дренаж спуска отходов, в ливнестоках, санитарных магистралях и водостоках, транспортировка природного газа, в промышленных и технологических трубопроводах, водоснабжение, канализацияи, вентиляционные каналы, защитные трубы, химические производства

Поливинил- Клеевые,

хлорид (ПВХ) резьбовые,

сварные (тепловая сварка)

60 Устоичив к действиям большинства

растворов кислот, щелочей, солей, к большинству органических соединений, растворимых к воде. Неустойчив к ароматическим и хлорированным углеводородам.

Полиэтилен (ПЭ) Тепловая сварка, 60 Устойчив к действиям водных На нефтепромыслах, транспортировка

вставные фитинги растворов кислот, щелочей, солей, коррозионно-активных жидкостей,

к большому числу органических питьевой воды, использование в

растворителей. Неустойчив к газораспределительных сетях, в

концентрированным окислительным прокладке электрического кабеля

смесям, кислотам

Акрилонитрил-бутадиен-стирольный пластик (АБС)

Клеевые,

резьбовые

аппараты

механической

сварки

60

Стоек к щелочам, смазочным маслам, растворам неорганических солей и кислот.

Дренаж, транспортировка отходов, питьевой воды, канализация, использование в очистных сооружениях

Полипропилен Резьбовые, 90 Химическая стойкость как у Химические отходы, транспортировка

(ПП) сварные (тепловая полиэтилена, но может применятся природного газа, транспортировка

сварка) при более высоких температурах горячих жидкостей, нефтяные месторождения

Хлорированный Клеевые, поливинил- резьбовые,

хлорид (ХПВХ) сварные (тепловая сварка)

90

Имеет те же свойства, что и ПВХ, но может быть использован при повышенных температурах

Дренаж спуска отходов, в ливнестоках, санитарных магистралях и водостоках, транспортировка природного газа, в промышленных и технологических трубопроводах, водоснабжение, канализацияи, вентиляционные каналы, защитные трубы, химические производства

Поливинил- Все виды сварки, 140 Устойчив к действиям кислот, Применение в фармацевтической,

иденфторид кроме химической растворов солей, алифатических пищевой, химической и

(ПВДФ) (клеевое ароматических и хлорированных нефтехимической промышленности,

соединение), углеводородов, спиртов и галогенов. газоснабжении, водоснабжении

фитинги Ограниченно пригоден для кетонов, эфиров, органических оснований и щелочных растворов

Характеристика по химической стойкости материалов базируется на результатах экспериментальных исследований по выдержке материалов в различных условиях с учетом действия температуры и давления. Однако результаты экспериментов не могут быть использованы без дополнительной оценки, поскольку трубопроводы эксплуатируются под нагрузкой, что при проведении экспериментов не учитывается.

Основными агрессивными средами башкирской нефти являются Ca2+, Mg2+, K+, Na+, HCO3-, SO42-, Cl-, S, H2S, CO2,O2. Поэтому в качестве агрессивных сред башкирской нефти будем использовать их соли и кислоты.

Известно, что материалы по химической стойкости классифицируются на классы [3]:

- класс 1: высокий уровень химстой-кости (антикоррозионности) всех материалов данной группы к воздействию рабочей среды в указанных условиях рабочего режима;

- класс 2: ограниченный уровень химстойкости всех материалов данной группы, то есть. материалы частично подвержены воздействию рабочей среды; их возможный период эксплуатации сокращается; поэтому рекомендуется выбрать материал более высокого уровня стойкости;

- класс 3: отсутствие химической стойкости у всех материалов данной группы, то есть. материалы подвержены воздействию транспортируемой жидкости и использовать их невозможно.

На основе классификации материалов по химической стойкости проанализируем поведение полимерных труб на действие агрессивных сред башкирской нефти по справочным данным химической стойкости материалов. При этом входе анализа будем обозначать класс 1 цифрой 1, класс 2 - цифрой 2 и класс 3 - цифрой 3. Полученные результаты приведены в табл. 2 [3, 4].

Из табл. 2 видно, что трубы из АБС частично подвержены H2SO4, HCl и H2S, а также подвержены воздействию в значительной степени S, CaSO4, KHCO3 и нефти, что не дает возможности использовать трубы из этого материала для транспортировки рассматриваемой нефти. Трубы из ПВХ частично подвержены воздействию CaCl2, K2SO4, NaCl, Na2SO4, CO2, H2SO4, HCl, CO2 + H2O и

Таблица 2

Химическая стойкость ПВХ, АБС, ПЭ и ПП на действие агрессивной среды башкирской нефти

Агрессивная среда Химиче ска я стойкость

среда темпера,, . концентрация „„ (обозначение) тура, °C ПВХ АБС П Э ПП ХПВХ ПВДФ

Хлорид кальция (CaCl2)

Сульфат кальция (CaSO4)

Хлорид магния (MgCl2)

Сульфат магния (MgSO4)

Бикарбонат калия (KHCO3)

Хлорид калия (KCl)

Сульфат калия

(K2SO4)

Бикарбонат

натрия

(NaHCO3)

Хлорид натрия (NaCl)

Насыщенный раствор

Насыщенный раствор

Насыщенный раствор

Насыщенный раствор

Насыщенный раствор

Насыщенный раствор

Насыщенный раствор

Насыщенный раствор

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Насыщенный раствор

Сульфат натрия Насыщенный (Na2SO4) раствор

Кислород (O2)

Сера (S)

Углекислый газ (CO2)

Серная кислота

(H2SO4)

Сероводород (H2S)

Хлорная кислота (HCl)

Угольная кислота (CO2+ H2O)

Нефть

Насыщенный раствор

Технически чистая

Технически чистая безводная

Насыщенный раствор

Насыщенный раствор

Насыщенный раствор

Насыщенный раствор

Технически чистая

20 40 60 20 40 60 20 40 60 20 40 60 20 40 60 20 40 60 20 40 60 20 40 60 20 40 60 20 40 60 20 40 60 20 40 60 20 40 60 20 40 60 20 40 60 20 40 60 20 40 60 20 40 60

2 3

3 3 33

2

Таблица 3

Показатели свойств исследуемых образцов [6]

Показатель ПНД ПНД ПВД -тот

289-137 273-79

Условное время непроницаемости тн,ч 13 444 13 000 4667 10 750

Количество проникшего вещества 0 за 5 лет, г 0,7 0,7 7,7 1,9

Долговечность т^год 6 6 4 1

Таблица 4

Характеристики полиэтиленовых и стальных труб

Свойство Полиэтилен Сталь

Плотность, кг/м3 950 7850

Коэффициент теплового расширения, 1/С° 0,00023 0,000014

Модуль Юнга, ГПа 1,1 200

Коэффициент Пуассона 0,42 0,3

Модуль сдвига, МПа 387,32 77000

Предел текучести при растяжении, МПа 25 300

Предел прочности при растяжении, МПа 33 460

подвержены воздействию S в значительной степени, поэтому возможный период эксплуатации труб из этого материала сокращается, в связи с чем рекомендуется выбрать материал более высокого уровня стойкости. Трубы из ХПВХ в значительной степени подвержены воздействию S и нефти, что так же, как и АБС, не дает использовать этот материал для транспортировки башкирской нефти. ПЭ и ПП, ПВДФ проявили себя как материалы с высоким уровнем химической стойкости. Исходя из проведенного анализа можно судить, что АБС и ПВХ, ХПВХ для транспортировки башкирской нефти менее эффективны, чем ПП, ПЭ и ПВДФ трубы. Однако стоимость ПВДФ труб превосходит стоимость ПЭ и ПП труб примерно в 40-50 раз [5, 8], поэтому в дальнейшем будем рассматривать трубы из ПП и ПЭ.

Так, в [7] имеется исследование в лабораторных испытаниях образцов полиэтилена высокого давления (ПВД), полиэтилена низкого давления (ПНД) и полипропилена (ПП) на стойкость к действию нефти в течение 20 недель. Оно показало, что, согласно [7], только ПНД среди исследуемых

образцов обладает высокой стойкостью к нефтепромысловым средам (табл. 3). ПВД и ПП не могут рассматриваться для сооружения нефтепроводов из этих материалов вследствие отсутствия стойкости к нефтепромысловым средам, так как набухают ввиду своей неполярности [6].

В последние годы в акционерной компании «Башнефть» регулярно проводятся натурные испытания коррозионно-стойких труб, и полученные результаты показывают, что свойства полиэтиленовой оболочки ухудшаются наполовину только через 13 лет эксплуатации, а срок службы этих трубопроводов составит примерно 30 лет [7]. Что говорит о том, что полиэтиленовые трубы пригодны для строительства нефтепроводов.

Вторым по важности критерием оценки пригодности материала для строительства нефтепромысловых труб к эксплуатации является рабочее давление. В основном стальные трубы эксплуатируются на нефтепромыслах при рабочих давлениях до 4 МПа и 10 МПа. Поскольку стальные трубы обладают более высокими прочностными характеристиками по сравнению с трубами из ПНД (табл. 4), принято решение проверки ПНД труб на рабочее давление до 4 МПа. Для исследования выбраны нефтепромысловые трубы диаметром от 114 до 500 мм.

Характеристики ПНД приведены в табл. 4.

Решение по возможности применения труб различного диаметрав и толщины стенок из ПНД на рабочее давление до 4 МПа анализировалось с помощью программы ANSYS Workbench. Принята расчетная схема трубы с длиной 10 м. Модель была создана во встроенном графическом редакторе Design Modeler (рис. 1). Модель разбита на конечные элементы, размер которых задавался вручную, до достижения определенной точности и по геометрии трубы. Выбранный размер конечного элемента - 0,0225 м (рис. 2). Следующий шаг - задание граничных условий. Это необходимо для правильного выполнения расчета. Для этого

■ Рис. 1. Модель трубы

■ Рис. 2. Разбиение модели трубы на конечные элементы

| Рис. 3. Задание граничных условий

Рис. 4. Эквивалентные напряжения в стенке трубы диаметром 219 м

114 144 159 219

273 325 377 426 500

на одном ребре трубы ограничивается перемещение (displacement) и далее задается внутреннее давление 4 МПа (рис. 3). Последний шаг выполнение расчета и визуализация результатов. Для этого выбирается эквивалентное напряжение в стенке трубы.

Подбор толщин стенок осуществлялся экспериментально в диапазоне от 11,5 до 55 мм в зависимости от внутреннего диаметра трубы до того момента, пока не будет удовлетворяться условие, при котором эквивалентные напряжения в стенке трубы станут меньше предела текучести (рис. 4). Полученные размеры труб со значениями эквивалентных напряжений занесены в табл. 5.

По табл. 5 мы видим, что трубы из ПНД пригодны к эксплуатации в качестве нефтепромысловых труб на рабочее давление до 4 МПа. Полученные экспериментально толщины стенок по величине не превышают номинальных размеров толщины стенок существующих полиэтиленовых водопроводов. Это обеспечивает возможность их применения с точки зрения возможности их изготовления.

На основе всего вышеперечисленного можно сделать вывод, что на сегодняшний день среди полимерных материалов, используемых при строительстве трубопроводов для перекачки сред, наиболее подходящим материалом для производства нефтепромысловых труб является полиэтилен. Полиэтиленовые трубы обладают не только хорошей стойкостью к действию нефти, но и способны выдержать необходимое рабочее давление. Поэтому в дальнейшем стоит осуществлять постепенный переход на нефтепромысловые полиэтиленовые трубы, обладающие рядом преимуществ над стальными: более высокой долговечностью, хорошей коррозионной стойкостью, сопротивляемостью блуждающим токам, скоростью и экономичностью монтажа, эластичностью, повышенной пропускной способностью, экономией на изоляции и безопасностью.

Таблица 5

Размеры труб со значениями эквивалентных напряжений

11,5 14,5 16 22 27 32 38 42 50

137 173 191 263 327 389 453 510 600

а, МПа

24.3

24.4 24,6

24.2

24.5

24.6

24.3

24.7

24.4

Заключение

В ходе анализа химической стойкости полимерных труб на воздействие агрессивной среды башкирской нефти было выявлено, что АБС, ПВХ и ХПВХ малопригодны для транспортировки башкирской нефти, а ПП, ПЭ и ПВДФ могут применяться.

На основании анализа проведенных исследований определено, что трубы из ПНД, в отличие от труб из ПП и ПВД, обладают высокой стойкостью к нефтепромысловым средам и могут быть рекомендованы для производства коррозионно-стойких труб, предназначенных для строительства нефтепромысловых трубопроводов.

По результатам проведенного расчета на прочность полиэтиленовых труб выявлено, что полиэтиленовые трубы пригодны к эксплуатации при рабочем давлении до 4 МПа. Были получены величины толщины стенок для каждого из диаметров применяемых нефтепромысловых трубопроводов, размеры толщин стенок которых не превышают номинальных размеров существующих полиэтиленовых труб различных заводов-производителей, что обеспечивает возможность их применения.

Ь, мм

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Свирина С.А., Ширшова Н.В., Мешков В.В. URL: https://moluch.ru/archive/239/55323/^aTa обращения 17.05.2020).

2. ГОСТ 18599-2001 Трубы напорные из полиэтилена. Технические условия (с Поправкой, с Изменениями № 1, 2).

3. Полимерные трубы и трубопроводы: справочник [проектирование, применение, химическая стойкость, испытания] / Д.А. Уиллоуби, Р. Додж Вудсон, Р. Суверлэнд // пер. с англ. и науч. ред. В.В. Ковриги. СПб.: Профессия, 2010. 297 с.

4. Таблица химической стойкости пластиков. URL: https://plast-product.ru/wp-content/uploads/table-him.pdf (дата обращения17.05.2020).

5. Труба ПВДФ ООО «Скалтек». URL:https://ooo-skaltek.ru/equipment/pvdf/truby-pvdf (дата обращения 17.05.2020).

6. Агапчев В.И., Виноградов Д.А., М.М. Фаттахов Трубопроводные системы из труб на основе полимерных материалов: строительство, эксплуатация, реконструкция, ремонт. М.: Интер, 2007. C. 13-25.

7. ГОСТ 12020-2018 (ISO 175:2010) Пластмассы. Методы определения стойкости к действию химических сред. URL: http://mgk.olimpiada.ru/work/5445/mrsd/ (дата обращения 17.05.2020).

8. Трубы напорные из полиэтилена ПЭ-100 ООО «Трубопластик». URL: http://mgk.olimpiada.ru/work/5445/mrsd/ (дата обращения 17.05.2020).

REFERENCES

2.

5.

7.

Svirina S.A., Shirshova N.V., Meshkov V.V. Available at: https://moluch.ru/archive/239/55323/ (accessed 17 May 2020).

GOST 18599-2001 Truby napornyye iz polietilena. Tekhnicheskiye usloviya (s Popravkoy, s Izmeneniyami № 1, 2) [State Standard 18599-2001. Polyethylene pressure pipes. Specifications (with amendments no. 1, 2)]. Devid A. Uilloubi, R. Dodzh Vudson, Rik Suverlend. Polimernyye truby i truboprovody [Polymer pipes and pipelines]. St. Petersburg, Professiya Publ., 2010. 297 p.

Tablitsa khimicheskoy stoykosti plastikov [Table of chemical resistance of plastics]. Available at: https://plast-product. ru/wp-content/uploads/table-him.pdf (accessed 17 May 2020).

Truba PVDFOOO «Skaltek» (Skaltek PVDF LLC pipe) Available at: https://ooo-skaltek.ru/equipment/pvdf/truby-pvdf (accessed 17 May 2020).

Agapchev V.I., Vinogradov D.A., Fattakhov M.M. Truboprovodnyye sistemy iz trub na osnovepolimernykh materialov: stroitel'stvo, ekspluatatsiya, rekonstruktsiya, remont [Piping systems made of pipes based on polymer materials: construction, operation, reconstruction, repair]. Moscow, Inter Publ., 2007. pp. 13-25.

GOST 12020-2018 (ISO 175:2010) Plastmassy. Metody opredeleniya stoykosti k deystviyu khimicheskikh sred (State Standard 12020-2018 (ISO 175:2010). Plastics. Testing methods of plastics resistance to chemical substances) Available at: http://mgk.olimpiada.ru/work/5445/mrsd/ (accessed 17 May 2020).

Truby napornyye iz polietilena PE-100 OOO «Truboplastik» (Pressure pipes made of PE-100 polyethylene of Truboplastic LLC) Available at: http://mgk.olimpiada.ru/work/5445/mrsd/ (accessed 17 May 2020).

ИНФОРМАЦИЯ ОБ АВТОРАХ / INFORMATION ABOUT THE AUTHORS

Глазков Антон Сергеевич, к.т.н., доцент кафедры сооружения и ремонта газонефтепроводов и газонефтехранилищ, Уфимский государственный нефтяной технический университет. Гарифуллин Айрат Андалисович, студент кафедры транспорта и хранения нефти и газа, Уфимский государственный нефтяной технический университет.

Фассахов Марат Артурович, студент кафедры транспорта и хранения нефти и газа, Уфимский государственный нефтяной технический университет.

Насибуллин Тимур Ришатович, старший преподаватель кафедры сооружения и ремонта газонефтепроводов и газонефтехранилищ, Уфимский государственный нефтяной технический университет. Гулин Денис Алексеевич, к.т.н., доцент кафедры сооружения и ремонта газонефтепроводов и газонефтехранилищ, Уфимский государственный нефтяной технический университет.

Anton S. Glazkov, Cand. Sci. (Tech.), Assoc. Prof. of the Department of

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Construction and Repair of Oil and Gas Pipelines and Gas and Oil Storage

Facilities, Ufa State Petroleum Technological University.

Ayrat A. Garifullin, Student of the Department of Transport and Storage of

Oil and Gas ,Ufa State Petroleum Technological University.

Marat A. Fassakhov, Student of the Department of Transport and Storage

of Oil and Gas ,Ufa State Petroleum Technological University.

Timur R. Nasibullin, Senior Lecturer of the Department of Construction

and Repair of Oil and Gas Pipelines and Gas and Oil Storage Facilities, Ufa

State Petroleum Technological University.

Denis A. Gulin, Cand. Sci. (Tech.), Assoc. Prof. of the Department of

Construction and Repair of Oil and Gas Pipelines and Gas and Oil Storage

Facilities, Ufa State Petroleum Technological University.

6

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.