CC BY
7Проектирование, сооружение и эксплуатация систем трубопроводного транспорта
УДК 621.642.84
АНАЛИЗ ПРИМЕНЯЕМЫХ В МОНГОЛИИ МЕТОДИК ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЕСТЕСТВЕННОЙ УБЫЛИ БЕНЗИНОВ
Орхон Лувсанжамц, Р. Е. Левитин, Ю. Д. Земенков
(Тюменский государственный нефтегазовый универстет)
Ключевые слова: хранение нефтепродуктов, естественная убыль, испарение Keyword: oil products storage, natural losses, evaporation
Россия является самым крупным поставщиком нефтепродуктов в Монголию, на территории которой находятся резервуарные парки (РП) нефтяных компаний, общей вместимостью более 400 тыс. м3, около 100 нефтебаз и 1000 автозаправочных станций. На основе материалов проверки Гостехнадзора Монголии утверждён совместный приказ министров чрезвычайных ситуаций, профессионального надзора, промышленности и торговли, который предусматривает осуществление мер по контролю за условиями снабжения, хранения, перерасчета естественной убыли и, прежде всего, за качеством нефтепродуктов, поставляемых в Монголию.
В ходе доставки бензина потребителям имеют место технологические операции по заполнению, опорожнению и длительному хранению нефтепродуктов в резервуарах нефтебаз и автозаправочных станций, в результате чего допускаются потери топлива от испарения. Тем самым наносится значительный материальный ущерб предприятиям, осуществляющим распределение нефтепродуктов, а также существенное загрязнение окружающей среды.
По данным Комитета госстатистики Монголии, выбросы углеводородов в атмосферу ежегодно составляют более 1100 т, и их количество с каждым годом увеличивается. Более 50% выбросов происходит от испарения в окружающую среду в результате больших и малых «дыханий». Борьба с потерями нефтепродуктов - один из важных путей экономии топливно-энергетических ресурсов, играющих ведущую роль в развитии экономики Монголии.
Как показывает международный опыт, на современном этапе развития средств транспорта и хранения углеводородов невозможно полностью устранить потери от испарения из резервуаров и других емкостей (авто и железнодорожных цистерн, топливных баков автомобилей и др.). Ущерб, наносимый этими потерями, состоит не только в уменьшении топливных ресурсов и стоимости теряемых продуктов, но и в отрицательных экологических последствиях, которые являются результатом загрязнения окружающей среды нефтепродуктами. Поэтому борьба с потерями нефтепродуктов не только дает экономический эффект, но и жизненно важна для обеспечения охраны природы.
Транспортировка и хранение нефтепродуктов в системе их распределения потребителям производится в менее благоприятных условиях, чем в нефтяной или нефтеперерабатывающей промышленности. При распределении нефтепродуктов их грузопотоки дробятся на небольшие партии, отправляемые автоцистернами на автозаправочные станции, а хранение их производится в относительно небольших резервуарах АЗС. Это ведет к увеличению потерь углеводородов на АЗС по сравнению с использованием трубопроводов большого диаметра и крупных резервуаров.
Отрицательное влияние автозаправочных станций на окружающую среду, по сравнению с другими хранилищами нефтепродуктов, проявляется в большей степени и по тому, что АЗС размещаются в крупных городах, по трассе магистральных дорог с высокой плотностью застройки.
В настоящее время, в Монголии, потери нефтепродуктов от испарения при транспортировке и хранении определяются по нормам естественной убыли, разработанным в СССР в 70-80-х годах прошлого столетия. Эти нормы предназначены для определения потерь нефтепродуктов в случаях ее фактической недостачи и используются, как правило, при инвен-
52
Нефть и газ
№ 1, 2011
таризации один раз в месяц. Действительно, нормативно-техническая база, регламентирующая метеорологическое обеспечение измерения и учета естественной убыли, нефтепродуктов при хранении в резервуарных парках и на АЗС, транспортировке и отпуске устарела.
Методические подходы к определению убыли нефтепродуктов разработаны более 20 лет назад. В большинстве случаев документы не соответствуют современным требованиям определения количества и качества нефтепродуктов. Не учитываются соотношения между удельным весом, объемом, плотностью и повышением температуры, зависящих от внешних факторов (мирового потепления, изменения конструкций резервуаров), изменение внутренних свойств нефтепродукта (состав, испаряемость) произошедших в последние годы.
Вместе с тем погрешность определения «естественной убыли» нефтепродуктов по различным методикам колеблется в немалых пределах. Не смотря на то, что существующие нормы не учитывают величину и темп колебаний температуры, а лишь подразделяют на два сезона: осенне-зимний и весенне-летний, что явно не отвечает современному уровню развития электронно-измерительных систем контроля.
Постановлением Правительства Монголии «Об утверждении некоторых норм естественной убыли нефтепродуктов» от 2006 года №316, аннулирован Приказ Министерства лёгкой промышленности от 1994 г. № 152 "Об утверждении инструкции по применению и расчёту норм естественной убыли нефтепродуктов при приеме, хранении, отпуске и транспортировании". По этой инструкции рассчитывали естественную убыль нефтепродуктов взаимозависимым уравнением, основываясь на уровне заполнения резервуара, количестве нефтепродуктов и высоте газового пространства резервуара. Сейчас естественную убыль хранимых нефтепродуктов должны рассчитывать методом умножения коэффициента нормы на остаток количества нефтепродуктов, не учитывая при этом высоту газового пространства резервуара и испаряемость нефтепродуктов. Теперь не имеет значения, в одном полном резервуаре мы храним или тот же объём бензина у нас разлит по сотне резервуаров. Что конечно не совпадает с действительностью.
До сих пор не решён на уровне Правительства, Департамента нефти и газа Монголии вопрос о расчёте естественной убыли импортируемого из Китая автобензина марки РОН-93, значительно отличающегося качественным составом от Российского. Более того, при сравнении результатов расчета естественной убыли автобензина в соответствии с Постановлением Правительства Монголии №316 от 2006 г. и Приказом Министерства лёгкой промышленности Монголии №152 от 1994 г., получаются значительные отличия, причём в пользу аннулированной методики.
Для примера приведём сравнительный анализ определения естественной убыли автобензина марки РОН-93, импортированного из Китая в ноябре и декабре 2008 года КОО «Шунхлай групп» в объёме 1462,741 тонн и хранимом в резервуарах нефтебазы г.Улан-Батора (таблица).
Результаты определения естественной убыли автобензина РОН-93 (производтво Китай) по Приказу Министерства лёгкой промышленности Монголии № 152 от 1994 г. и Постановления Правительства Монголии № 316 от 2006 г.
Вид естественной убыли, кг Приказ № 152 Постановление № 316 Разница расчета в кг
При приеме 222,2 222,2 0
При хранении 645,17 463,5 181,67
При отпуске 34,59 34,59 0
При транспортировке 112,43 112,43 0
ИТОГО 1014,39 832,72 181,67
Отличия в рассмотренных методиках составляют = 20%. Что недопустимо в инженерных расчетах. Рассмотрим более детально перечисленные выше методики.
В соответствии с Приказом Министерства лёгкой промышленности Монголии № 152 от 1994 г., установлена норма естественной убыли при хранении нефтепродуктов при уровне
№ 1 2011 -Н5ф7Ь и газ
наполнения 75% для РГС и 85% для РВС. Она корректируется в зависимости от заполнения резервуара, количества нефтепродуктов, объёма газового пространства резервуара. В соответствии с этим нормативная убыль при хранении рассчитываются по уравнению
X = ^ • у • Т, а2
где Х - количество естественной убыли хранимого нефтепродукта в килограммах в месяц (кг); а1 - уровень залива нефтепродуктов в данном резервуаре на 75% и 85% от общей высоты резервуара (см); а2 - средный уровень залива нефтепродуктов в данном резервуаре (см); у - основной коэффициент нормы естественной убыли данного резервуара (кг/тн); Т -количество нефтепродуктов, относящиеся к среднему уровню заполнения данного резервуара (тн).
В результате определения естественной убыли нефтепродукта по приведенной выше методике масса испарившегося нефтепродукта составила 645,17 кг. Показательно, что эта методика учитывает уровень заполнения резервуара. При расчете естественной убыли с наполнением 85% высоты горизонтального стального резервуара №5 (рисунок), вместимостью 50м3, сравнение высот наполнения и газового пространства составляло 206,85 = 0 88, а
234,08 '
при 23% наполнении этого же резервуара сравнение высот наполнения и газового пространства составляло 206,85 = 3 23 64 ' '
Л № 5 У=50 м3 / \ / \
Паровоздушная
Топливо//Х/////
Рисунок. Расчет естественной убыли в стальнм резервуаре
Разница между высотой залива нефтепродукта и газового пространства для расчета естественной убыли составляет 3,7 раза. Другими словами, чем больше заполнение резервуара, тем меньше естественная убыль, а чем меньше заполнение резервуара, тем больше естественная убыль. Получается, что по методике Министерства лёгкой промышленности Монголии с ростом газового пространства увеличивается потеря из-за испарения в резервуаре, и соотношение и динамика изменения высот взаимно зависят друг от друга. Учёт этого дополнительного фактора положительно сказывается на точности инженерных расчётов, однако, применяемая в методике корреляция слишком простая, что приводит к искажению конечных результатов.
В методике, утвержденной постановлением Правительства № 316 от 2006 г, определение естественной убыли при хранении нефтепродуктов производят умножением нормативных потерь, на количество оставшегося в резервуаре нефтепродукта. Естественная убыль нефтепродукта при определении по этой методике в резервуарах г. Улан-батора составила 463,5 кг. При этом наполняемость резервуара, среднее количество нефтепродуктов и высота газового пространства резервуара не учитываются. Это приводит к значительным искажениям полученных по данной методике результатов.
Выводы
• Результаты определения естественной убыли по методикам, рекомендованным Приказом №152 от 1994 г. Министерства торговли и лёгкой промышленности и Постановлением №316 от 2006 г. Правительства Монголии значительно отличаются. Объём испарившегося бензина, определённый по методике 2006 г., меньше на 20%. Однако это происходит не в результате изменения технологии хранения нефтепродуктов, применения новых устройств, а в результате выбрасывания из расчета факторов, оказывающих значительное влияние на испарение бензина. Не учитывается объём наполнения резервуара.
54
Нефть и газ
№ 1, 2011
Вследствие этого у хозяйственных единиц, занимающихся хранением топлива, возникают существенные недостачи.
• Испарение автобензина марки POH-93 (Китай) определяется в Монголии по методикам, разработанным для автобензина Аи-92 (Россия). Высокая испаряемость автобензина РОН-93 не учтена ни методикой 1994г., ни методикой 2006г.
• Действующие нормы расчёта естественной убыли нефтепродуктов в Монголии установлены на основании технологий хранения, свойств и качественного состава автобензина 20-30-летней давности. В данный момент с вводом новых технологий изготовления и хранения, увеличением оборота и запасов нефтепродуктов необходимо повышать точности определения потерь топлива.
• В связи с планами по существенному увеличению экспорта бензина из Китая, а также повышению требований к качеству хранения топлива нефтепродуктотранспортные компании Монголии нуждаются в научно обоснованных современных нормах определения естественной убыли в зависимости от видов современных бензинов их качественного состава в реальных условиях.
Сведения об авторах
Орхон Лувсанжамц, аспирант, Тюменский государственный нефтегазовый универстет, тел.: (3452)201931
Левитин Р. Е., к.т.н., доцент, Тюменский государственный нефтегазовый универстет, тел.:(3452)201931
Земенков Ю. Д., д.т.н., профессор, Тюменский государственный нефтегазовый универстет, тел.: (3452)201931
Orchon Loovsanjamts, post graduate, Tyumen State Oil and Gas University, phone: (3452)201931
Levititn P. E., Candidate of Technical Sciences, associate professor, Tyumen State Oil and Gas University, phone: (3452)201931
Zemenkov Yu. D., Doctor of Technical Sciences, professor, Tyumen State Oil and Gas University, phone: (3452)201931
УДК 620.193:621.642.3 ОПРЕДЕЛЕНИЕ СТЕПЕНИ КОНЦЕНТРАЦИИ НАПРЯЖЕНИЙ В СТЕНКЕ РЕЗЕРВУАРА ПРИ ДЕФЕКТАХ МЕТАЛЛОКОНСТРУКЦИЙ
М. А. Тарасенко, П. Ф. Сильницкий, А. А. Тарасенко
(Тюменский государственный нефтегазовый университет)
Ключевые слова: сквозной дефект, резервуар вертикальный стальной (РВС), Keyword: through defect, vertical steel reservoir
Сегодняшнее состояние резервуарных парков РФ характеризуется большим количеством длительно эксплуатирующихся резервуаров. На таких объектах в результате проведенной диагностики выявляется наличие различного рода дефектов. Установлено [1], что наиболее часто встречаются дефекты коррозии, сварки и дефекты геометрической формы. Ранее авторами получены зависимости между геометрией дефектов и координатами их возникновения вдоль конструкции. Коррозионные повреждения чаще всего встречаются в районе 1-го пояса стенки и уторного шва. Анализ показал, что наибольшее количество коррозионных дефектов концентрируется вблизи уторного шва, а на расстоянии 20 см от него почти не встречается, а также оценена вероятность их возникновения. Следует отметить, что данная зависимость имеет высокую достоверность в виду представительности выборки обследованных резервуаров. Обследования были выполнены аттестованными специалистами, поверенным оборудованием, в аккредитованной лаборатории неразрушающего контроля.
Наличие недопустимых дефектов говорит о необходимости безотлагательного проведения ремонтов. Однако бывает так, что упомянутые дефекты коррозии выявляются при частичной диагностике, когда резервуар не выводится из эксплуатации. Осуществление ремонта при этом во многих случаях технологически невозможно ввиду отсутствия свободных ёмкостей в резервуарном парке. В таком случае возникает необходимость определения условий эксплуатации резервуара с момента обнаружения дефекта до возможного момента проведения ремонта. Располагая полученной ранее информацией о месте расположения и
№ 1, 2011
Нефть и газ
55
