Научная статья на тему 'Основные проблемы энергосбережения в трубопроводном транспорте и направления их решения'

Основные проблемы энергосбережения в трубопроводном транспорте и направления их решения Текст научной статьи по специальности «Электротехника, электронная техника, информационные технологии»

CC BY
360
63
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЕ / ENERGY SAVING / НАСОС / PUMP / ПРОТИВОТУРБУЛЕНТНАЯ ПРИСАДКА / TURBULENCE CONTROL ADDITIVE / СНИЖЕНИЕ / REDUCTION

Аннотация научной статьи по электротехнике, электронной технике, информационным технологиям, автор научной работы — Бархатов А.Ф.

В трубопроводном транспорте нефти и нефтепродуктов основное энергопотребление связано с работой магистральных насосных агрегатов. Расходуемую магистральными насосными агрегатами электрическую мощность можно представить в следующем виде: потери мощности в системах регулирования (на затворе, обвязке узла регулирования и т.д.), гидравлическая мощность (расходуемая на преодоление потерь, на трение и разности высотных отметок), потери мощности в насосе и элементах привода (преобразователь частоты и т.д.). Наибольший практический интерес в современных условиях представляет комплексный, а не локальный подход к вопросам экономии электроэнергии. Анализ практического опыта и литературы показал, что для улучшения текущих энергетических результатов необходимо выполнение дополнительных исследований: определение условий, при которых целесообразно применение того или иного метода плавного регулирования давления, определение выполнения требований нормативной документации по периодичности очистки трубопровода на практике и поиск возможностей для дополнительного снижения энергозатрат за счет проведения дополнительной очистки, определение условий, при которых экономически целесообразно применять противотурбулентную присадку при регулировании давления с помощью преобразователя частоты. Выполненный в работе анализ действующей международной и российской нормативной документации в области энергосбережения показал, что она в явном виде не содержит практических мероприятий, а определяет только необходимость в разработке и выполнение таких мероприятий. С целью исполнения требований федеральных законов и нормативной документации по энергосбережению в ОАО «АК «Транснефть» разработана и действует программа энергосбережения, но вышеуказанные проблемные вопросы она не затрагивает, что подтверждает их актуальность и необходимость выполнения исследований в этом направлении.

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

MAIN PROBLEMS OF ENERGY SAVING IN THE PIPELINE TRANSPORT AND THEIR SOLUTION LINES

Main energy consumption in the pipeline transport of oil and oil products is associated with operation of main pump units. Electric power consumed by main pump units can be represented as follows: power losses in control systems (at the gate valve, control unit piping, etc.), hydraulic power (consumed to overcome losses, for friction and elevation differences), power losses in the pump and drive elements (frequency transducer, etc.). In the current conditions, the greatest practical interest lies in the comprehensive rather than in local approach towards electric power saving issues. Analysis of practical experience and literature demonstrated that the following additional researches shall be done to improve current energy results: determination of the conditions when it is reasonable to use a certain method of smooth pressure control; determination of compliance with the requirements set forth in the regulatory documents concerning frequency of pipeline cleaning in practice and search for the possibilities to further reduce energy expenses due to additional cleaning; determination of the conditions when it is economically feasible to use the turbulence control additive in case of pressure control with the frequency transducer. Analysis of the effective international and Russian regulatory documents related to energy saving carried out in this paper, demonstrated that these documents do not contain express practical activities and rather determine only the necessity to develop and implement such activities. To comply with the requirements set forth in the Federal laws and regulatory documents related to energy saving, Transneft JSC developed and uses the energy saving program, but it does not touch upon the foregoing difficult issues, which confirms that they are relevant and that researches in this line shall be performed.

Текст научной работы на тему «Основные проблемы энергосбережения в трубопроводном транспорте и направления их решения»

УДК 621.671

А.Ф. Бархатов, аспирант, Национальный исследовательский Томский политехнический университет (Томск, Россия), e-mail: barkhatov-aiexx@yandex. ru

Основные проблемы энергосбережения в трубопроводном транспорте и направления их решения

В трубопроводном транспорте нефти и нефтепродуктов основное энергопотребление связано с работой магистральных насосных агрегатов. Расходуемую магистральными насосными агрегатами электрическую мощность можно представить в следующем виде: потери мощности в системах регулирования (на затворе, обвязке узла регулирования и т.д.), гидравлическая мощность (расходуемая на преодоление потерь, на трение и разности высотных отметок), потери мощности в насосе и элементах привода (преобразователь частоты и т.д.). Наибольший практический интерес в современных условиях представляет комплексный, а не локальный подход к вопросам экономии электроэнергии. Анализ практического опыта и литературы показал, что для улучшения текущих энергетических результатов необходимо выполнение дополнительных исследований: определение условий, при которых целесообразно применение того или иного метода плавного регулирования давления, определение выполнения требований нормативной документации по периодичности очистки трубопровода на практике и поиск возможностей для дополнительного снижения энергозатрат за счет проведения дополнительной очистки, определение условий, при которых экономически целесообразно применять противотурбулентную присадку при регулировании давления с помощью преобразователя частоты.

Выполненный в работе анализ действующей международной и российской нормативной документации в области энергосбережения показал, что она в явном виде не содержит практических мероприятий, а определяет только необходимость в разработке и выполнение таких мероприятий.

С целью исполнения требований федеральных законов и нормативной документации по энергосбережению в ОАО «АК «Транснефть» разработана и действует программа энергосбережения, но вышеуказанные проблемные вопросы она не затрагивает, что подтверждает их актуальность и необходимость выполнения исследований в этом направлении.

Ключевые слова: энергосбережение, насос, противотурбулентная присадка, снижение.

A.F. Barkhatov, National Research Tomsk Polytechnic University (Tomsk, Russia), post-graduate student, e-mail: barkhatov-alexx@yandex. ru

Main problems of energy saving in the pipeline transport and their solution lines

Main energy consumption in the pipeline transport of oil and oil products is associated with operation of main pump units. Electric power consumed by main pump units can be represented as follows: power losses in control systems (at the gate valve, control unit piping, etc.), hydraulic power (consumed to overcome losses, for friction and elevation differences), power losses in the pump and drive elements (frequency transducer, etc.).

In the current conditions, the greatest practical interest lies in the comprehensive rather than in local approach towards electric power saving issues. Analysis of practical experience and literature demonstrated that the following additional researches shall be done to improve current energy results: determination of the conditions when it is reasonable to use a certain method of smooth pressure control; determination of compliance with the requirements set forth in the regulatory documents concerning frequency of pipeline cleaning in practice and search for the possibilities to further reduce energy expenses due to additional cleaning; determination of the conditions when it is economically feasible to use the turbulence control additive in case of pressure control with the frequency transducer.

Analysis of the effective international and Russian regulatory documents related to energy saving carried out in this paper, demonstrated that these documents do not contain express practical activities and rather determine only the necessity to develop and implement such activities.

ENERGY SECTOR

To comply with the requirements set forth in the Federal laws and regulatory documents related to energy saving, Transneft JSC developed and uses the energy saving program, but it does not touch upon the foregoing difficult issues, which confirms that they are relevant and that researches in this line shall be performed.

Keywords: energy saving, pump, turbulence control additive, reduction.

В РФ существует разветвленная сеть магистральных нефтепроводов(МН) и магистральных нефтепродуктопроводов (МНПП) общей протяженностью ~72,99 тыс. км [1], эксплуатируемая Группой компаний «Транснефть», являющейся государственной монополией. Существенной статьей расходов в трубопроводном транспорте нефти и нефтепродуктов (ТТ) являются затраты на электрическую энергию, связанную с перекачкой нефти и нефтепродуктов. Так, в 2013 г. указанные затраты составили ~6% от всех затрат компании [1]. В пределах одного дочернего общества ОАО «АК «Транснефть» затраты на электроэнергию (энергозатраты) составляют ~20% [2]. Удельный вес энергопотребления Группы компаний «Транснефть» в масштабах энергосистемы России составляет ~1,5% [3]. Снижение эксплуатационных затрат и повышение эффективности производства всегда являлось важной и актуальной задачей для любого типа производства любой формы собственности. Так, по опыту 2013 г. сокращение затрат ОАО «АК «Транснефть» на электроэнергию хотя бы на 1% позволило бы получить ежегодную экономию 345 млн руб. [1].

Таким образом, проведение исследований, связанных с повышением энергоэффективности перекачки, - актуальная задача ТТ. С технической точки зрения данная задача является нетривиальной, поскольку процесс энергопотребления в ТТ многофакторный, и комплексный подход к эффективному управлению этим процессом позволил бы повысить энергетические показатели компании.

СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ОСНОВНЫЕ ПРОБЛЕМЫ

В ТТ основной расход электроэнергии связан с перекачкой нефти и нефтепродуктов ~98,44 % [1], то есть приходится на привод магистральных насосных агрегатов (МНА), остальные ~1,56% [1] идут на собственные нужды перекачивающей станции (ПС). С технической и экономической точек зрения наибольший практический интерес представляет уменьшение первой составляющей. Электроэнергия (электрическая мощность), потребляемая МНА ПС, зависит от множества факторов: выбранного режима перекачки, эффективного диаметра трубопровода, реологических свойств нефти (нефтепродуктов), потерь мощности в МНА и т.д. По мнению автора, потребляемую МНА электрическую мощность (формула 1) можно представить в виде следующих составляющих:

• гидравлическая мощность - полезная мощность, необходимая для перекачки нефти (нефтепродуктов) (для преодоления потерь напора на трение, разности высотных отметок и потерь в коммуникациях ПС);

• потери мощности в насосе и элементах привода (двигатель, преобразователь частоты (ПЧ), гидравлическая муфта (ГМ), мультипликатор и т.д.);

• потери мощности в системах регулирования (линия перепуска, дроссель).

N=N +AN +AN ,

МНА гид. пом. рег/

(1)

Д^ег - потери мощности в системе регулирования, кВт.

Гидравлическая мощность определяется из:

N =Q.(H +z+H Vp-g,

гид. 4 тр. К' г °

(2)

где Q - расход в трубопроводе, м3/с; Нтр - потери напора на трение, м; Нк - потери напора в коммуникациях

пС, м;

z - разность высотных отметок конца и начала трубопровода, м; р - плотность нефти, кг/м3; д - ускорение свободного падения, м/с2. Потери мощности в МНА:

AN =

ПОТ. Г|

(Mmua)-N

\ 'МНА' гид.

(3)

КПД МНА (лМНА) представляет собой произведение КПД насоса (г|нас) и всех элементов привода [4], состав элементов зависит от способа плавного регулирования давления (рис.). Потери мощности в системе регулирования давления при дросселировании:

О.н .р.д

ДМ--(4)

рег- ^мна V '

при перепуске:

Qpe,-(HT„+z+HK).p.g

^МНА

AN =

per.

(5)

где Иги - гидравлическая мощность, кВт; гид'

ДN - потери мощности в элементах

пом. г ^

привода, кВт;

при частотном регулировании Д^ег=0. Снизить энергопотребление МНА и тем самым повысить энергоэффективность перекачки можно за уменьшения составляющих N , ДN , ДN в (1).

^ гид. пом/ рег. * '

Анализ (2) показывает, что уменьшить

N можно только за счет эффективного. ^ ^

го управления Нтр, уменьшить z, Нк не представляется возможным по причине их постоянства.

Ссылка для цитирования (for references):

Бархатов А.Ф. Основные проблемы энергосбережения в трубопроводном транспорте и направления их решения // Территория «НЕФТЕГАЗ». - 2015. -№ 6. - С. 132-138.

Barkhatov A.F. Osnovnye problemy jenergosberezhenija v truboprovodnom transporte i napravlenija ih reshenija [Main problems of energy saving in the pipeline transport and their solution lines]. Territorija «NEFTEGAZ.» = Oil and Gas Territory, 2015, No. 6. P. 132-138.

ТЕРРИТОРИЯ НЕФТЕГАЗ № 6 июнь 2015

133

ЭНЕРГЕТИКА

Двигатель

Насос

Регулятор давления

ПдН

H

ДР-

а) а)

Двигатель Насос Регулятор

)

давления

*{ЖГ

б)Ь)

ПЧ -Si Двигатель -\ Насос

-j -)

В) С)

(пч

Двигатель -S Гидромуфта -S Насос

-J -

Пгм

Рис. Состав МНА при разных способах плавного регулирования:

а) дросселирование; б) перепуск (рециркуляция); в) частотное регулирование с помощью ПЧ; г) частотное регулирование с помощью ГМ

Т]дв - КПД электродвигателя, от.ед.; Ндр - дросселируемый напор (в т.ч. потери в обвязке регулятора давления), м; Q - перепускаемая подача, м3/сд1ПЧ - КПД ПЧ, от.ед.;т1ГМ - КПД ГМ, от.ед. Fig. Composition of the main pump unit for various methods of smooth control: a) throttling; b) by-pass (recirculation); c) frequency control with frequency transducer; d) frequency control with hydraulic coupling

T]el m - electric motor efficiency, relative units; Hthr - throttled head (including losses in the pressure control device piping), m; Qcont - by-passed supply, m3/s^ft - frequency transducer efficiency, relative units;T)hc - hydraulic coupling efficiency, relative units.

Нтр для области гидравлически гладких труб можно выразить из формулы академика Лейбензона [4]:

П1,75„0,25

нтр=0,0246-1Др^-1. , (6)

где V - кинематическая вязкость, м2/с; L - длина участка между станциями, м; D - эффективный диаметр трубопровода, м.

Учитывая неизменность Q, L при фиксированной производительности управлять в (6) можно только D. Эффективным диаметром можно управлять в части его увеличения при проведении мероприятий по внутритрубной очистке трубопровода. В регламент [5] на основании ранее проведенных исследований специалистов ОАО «АК «Транснефть» по определению оптимальной (с точки зрения затрат) периодичности очистки было включено требование,

что не допускается уменьшение й более чем на 1% относительно номинального внутреннего диаметра. В противном случае проводится внеплановая процедура внутритрубной очистки. Плановая же очистка проводится с периодичностью не реже, чем 90 суток. В связи с этим интерес представляет определение выполнения требований указанного регламента на практике и поиск возможностей для дополнительного снижения энергозатрат за счет проведения дополнительной очистки трубопровода.

Непосредственно самой вязкостью нефти в (6) управлять нельзя, но можно управлять ее эквивалентной величиной, через которую выражается эффективность противотурбулентной присадки (ПТП).

Эффективная вязкость для зоны гидравлически гладких труб при постоянной

производительности определяется из

соотношения [2]:

, (7)

где - эффективность ПТП, %. ПТП позволяет уменьшить потери напора на трение за счет изменения структуры турбулентности в пристеночной области [3] и, как следствие, снизить (6), то есть за счет увеличивая концентрации присадки (увеличение эффективности ПТП) можно снизить энергопотребление, с одной стороны. С другой стороны, затраты на ПТП должны быть ниже, чем возможная экономия. Несмотря на большое количество работ, посвященных применению ПТП, в задачах энергосбережения данный вопрос исследован не полностью. Так, в диссертационной работе [6] основной упор делается на применение ПТП для снижения энергопотребления на ПС, оснащенных узлами дросселирования, совместное применение ПТП и ПЧ не рассматривается. Особенностью совместного применения ПТП и ПЧ является то, что при фиксированной подаче, уменьшая напор от максимального до минимального с некоторым шагом, можно определить целый диапазон концентраций ПТП, при которых обеспечивается уменьшение напора насоса. Другой особенностью является то, что при снижении частоты при работе на подачах меньше оптимальной происходит рост КПД насоса, что дополнительно позволяет экономить электроэнергию. Соответственно, при совместном применении ПТП и ПЧ открывается широкий спектр возможностей для снижения затрат на электроэнергию. Потери мощности в МНА (3) и системе регулирования (4, 5) зависят от выбранного режима перекачки и от имеющегося на ПС и способа плавного регулирования.

Выбор способа плавного регулирования, соответствующего минимальным энергозатратам, под планируемые условия перекачки возможен только на стадии проектирования, т.к. на уже существующих станциях замена системы регулирования является дорогостоящим мероприятием и не окупается за счет возможной экономии на электроэнергии.

134

№ 6 июнь 2015 ТЕРРИТОРИЯ НЕФТЕГАЗ

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

комбинат

ЭЛЕКТРОХИМПРИБОР

ПРЕДПРИЯТИЕ ГОСКОРПОРАЦИИ «РОСАТОМ»

Ф

Система менеджмента качества предприятия сертифицирована по международному стандарту JSO 9001:2008

Система экологического менеджмента предприятия сертифицирована по международному стандарту ISO 14001 : 2004

УСПЕШНОГО БИЗНЕСА

ФГУП «Комбинат «Электрохимприбор» - многопрофильное предприятие,

входящее в Госкорпорацию «Росатом» и специализирующееся на выпуске сложной

наукоемкой продукции машиностроения, производстве нестандартной

высокотехнологичной продукции и изготовлении метеллоконструкции различного

назначения.

Основные виды изготавливаемой продукции для нефтегазовой отрасли

и геофизических организаций:

оборудование для проведения сварочных

и газорезательных работ;

запорнаяарматура ОЫЮ ОМЗОО; :;;;;;; капитальный ремонт и модернизация шаровых кранов для магистральных газопроводов 0М300-0Ы1400; оборудование для строительства и ремонта трубопроводов; : | I :

крупногабаритные металлоконструкции различного назначения;

продукция для геофизического исследования скважин; электровакуумные приборы (газосодержащие счетчики итрубки); - - ::::::

перфорационныесистемы изапасные части к ним; затвор быстродействующий байонетного типа ОМООО-ОМ 1400. ...

• 1

1*'

■М

С f

В соответствии с действующим законодательством на необходимые виды продукции комбинат имеет сертификаты. Система менеджмента качества комбината хертифицирована на соответствие ГОСТ ИСО 9001-2008.

Продукция комбината хорошо известна отечественным и зарубежным потребителям. Продукция поставляется предприятиям транспортировки газа и нефти, входящим в ОАО «Газпром», а так же широкому спектру строительных и геофизических организаций России и СНГ.

Все оборудование для сварочных и газорезательных работ прошло экспертизу в ООО «Газпром ВНИИГАЗ» ;на безопасность применения конструкций и имеет •соответствующиезаключения. ^ ; :

Контакты; Россия, 624200 г. Лесной Свердловской обл. Коммунистический проспект 6А

Генеральный директор: тел./факс (34342) 9 50 62, 2 65 03 Отдел маркетинга и сбыта: тел.: (34342) 9 59 00, факс: (34342) 9 59 09 E-mail: market@ehp-atom.ru, сайт: www.ehp-atom.ru

на правах рекламы

Таблица. Удельное потребление электроэнергии при перекачке нефти и нефтепродуктов компаниями США, РФ и Казахстана за 2013 г. [1, 14, 16-19] Table. Specific electric power consumption during oil and oil products pumping by the USA, RF and Kazakhstan companies for 2013. [1, 14, 16-19]

Компания Company Протяженность, км Distance, km Объем перекачки, млн т/год Pumping volume, mln t/year Удельное потребление электроэнергии, тыс. кВт. ч./млн т км Specific electric power consumption, thousand kW h/mln t km

ОАО «АК «Транснефь» (МН и МНПП) Transneft JSC (MOP and MOPP*) 72990 512 12,32

АО «КазТрансОйл» (МН) KazTransOil Joint Stock Company (MOP) 7651 67 15,80

Exxon Mobil Pipeline (МН и МНПП) Exxon Mobil Pipeline (MOP and MOPP) 12880 127 21,53

Enbridge Energy (МН и МНПП) Enbridge Energy (MOP and MOPP) 25420 412 17,22

Marathon Pipe Line (МН и МНПП) Marathon Pipe Line (MOP and MOPP) 8300 103 16,13

BP Pipelines (North America) (МН) BP Pipelines (North America) (MOP) 2116 75 14,92

* MOP- main oil pipeline; MOPP - main oil products pipeline.

Обзор литературы, нормативной документации и фактической практики проектирования показал, что вопрос выбора способа плавного регулирования при проектировании новых и реконструируемых ПС прорабатывается не должным образом. На основании вышеизложенного можно отметить возможные пути для снижения энергопотребления МНА, требующие проведения соответствующих исследований:

• определение на практике выполнения требований регламента по очистке [5] и поиск возможностей для дополнительного снижения энергозатрат за счет проведения дополнительной очистки трубопровода;

• определение условий, при которых экономически целесообразно применять ПТП при регулировании давления с помощью ПЧ;

• определение условий, при которых целесообразно применение того или иного метода плавного регулирования давления.

АНАЛИЗ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКОЙ ДОКУМЕНТАЦИИ В ОБЛАСТИ ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЯ

Важность и приоритетность решения задач энергосбережения для российской экономики определена на государственном уровне путем разработки и утверждения Федерального закона № 261-ФЗ от 23.11.2009 [7]. Данный ФЗ

определяет требования по обязательной разработке программ энергосбережения и мероприятий по энергосбережению для всех предприятий с государственным участием. Основная цель данных программ - снижение издержек предприятий на электроэнергию за счет модернизации и оптимизации работы российской промышленности. Кроме того, существует еще целый ряд документов международного и российского уровня, регламентирующих вопросы энергосбережения, но в явном виде не содержащих практические рекомендации по мероприятиям и техническим решениям,ориентированным на ТТ. 1. Международный стандарт ISO 50001:2011 [8] базируется на методологии по постоянному улучшению результатов Plan-Do-Check-Act (PDCA). Основными задачами данной методологии являются [9]:

• планирование (plan) - выполнение анализа и формулирование основных показателей, индикаторов энергетической результативности, постановка целей, задач и подготовка плана мероприятий, необходимого для достижения результатов, которые повысят энергоэффективность компании;

• осуществление (do) - внедрение в практику мероприятий по энергетическому менеджменту;

• проверка (check) - контроль процессов, определяющих энергозатраты, достижения целей и задач в области

энергосбережения, а также сообщение о результатах;

• действие (act) - действия, направленные на постоянное улучшение результативности деятельности системы энергетического менеджмента [9].

2. Государственная программа РФ «Энергоэффективность и развитие энергетики» [10], нацеленная на повышение эффективности использования топливно-энергетических ресурсов (ТЭР) и надежное обеспечение страны ТЭР. В области трубопроводного транспорта цель сводится к увеличению коэффициента загруженности МН и МНПП.

3. Постановление Правительства РФ № 87 от 16.02.2008 [11], согласно которому проектная документация должна в обязательном порядке содержать мероприятия по энергосбережению при проектировании и реконструкции существующих МН и МНПП. Действующая международная [8] и российская [7, 10, 11] нормативная документация в явном виде не содержит практических предложений и мероприятий в области энергосбережения, а определяет только требования о разработке и выполнению таких мероприятий.

Во исполнение 261-ФЗ [7] в ОАО «АК «Транснефть» была разработана и утверждена единая программа энергосбережения и повышения энергоэффективности на 2009-2011 гг. [1]

ENERGY SECTOR

Дальнейшим развитием программы было принятие программы энергосбережения и повышения энергоэффективности ОАО «АК «Транснефть» на 2012-2015 гг. [1]. В данной программе все энергосберегающие мероприятия классифицированы по следующим направлениям [12]:

• оптимизация технологического процесса перекачки нефти;

• энергосбережение в электрооборудовании;

• оптимизация технологического процесса хранения нефти;

• энергосбережение при выработке тепловой энергии;

• энергосбережение в системе теплоснабжения.

С целью вовлечения всего персонала ОАО «АК «Транснефть» в решение вопросов, связанных с повышением энергоэффективности, в 2012 г. начинается внедрение единой корпоративной системы энергетического менеджмента (СЭнМ) во исполнение требований ISO 50001:2011. Основополагающим документом данной системы стала энергетическая политика компании [13]. С данным документом были ознакомлены все сотрудники ОАО «АК «Транснефть». Основными направлениями деятельности компании в области энергосбережения являются [13]:

• внедрение и постоянное улучшение СЭнМ в соответствии с требованиями международного стандарта ISO 50001:2011;

• планирование деятельности ОАО «АК «Транснефть» и организаций системы «Транснефть» (ОСТ) с учетом мероприятий по энергосбережению и повышению энергоэффективности;

• проектирование и строительство объектов трубопроводного транспорта с использованием лучших энергетически эффективных технологий;

• модернизация основного оборудования;

• совершенствование энергосберегающей деятельности ОАО «АК «Транснефть» за счет разработки и актуализации внутренних регламентов и т.д. Можно отметить, что программа компании содержит целый комплекс мероприятий в различных областях ее деятельности (проектирование, строительство,

эксплуатация и т.д.). Так, по итогам 2013 г. показатель снижения удельного потребления электроэнергии, используемой для перекачки, за счет внедрения программы составил 3,24% [1]. Несмотря на высокие результаты компании в области энергосбережения, многие задачи, как отмечено выше, еще не решены и требуют проведения соответствующих исследований.

АНАЛИЗ ЗАРУБЕЖНЫХ ТРУБОПРОВОДНЫХ КОМПАНИЙ

Практический интерес представляет анализ зарубежных трубопроводных компаний. Анализ проводился на примере стран СНГ и США. В странах СНГ наиболее крупной неф-тепроводной компанией является АО «КазТрансОйл» [14], которая аналогично ОАО «АК «Транснефть» является государственной корпорацией и занимает монопольное положение на рынке Казахстана, она и выбрана за аналог при последующем анализе. В США ситуация иная относительно стран СНГ. Согласно данным FERC (Федеральной комиссии по регулированию энергетики США) [15], в США существует разветвленная сеть МН, МНПП и трубопроводов, перекачивающих различные химические реагенты, общей протяженностью ~200 тыс. миль (~322 тыс. км), которую обслуживают 153 частные компании. Наиболее крупными трубопроводными компаниями США являются Enbridge Energy, Shell Pipeline, BP Pipeline, Exxon Mobil и т.д. Сравнение между компаниями выполнялось по критерию удельных энергозатрат на 1 млн т/км грузооборота. Исходные данные определялись из официальных источников (сайт компании, годовой отчет компании) за 2013 г. Сравнительный анализ проводился на примере следующий трубопроводных компаний: ОАО «АК «Транснефть», АО «КазТрансОйл», Exxon Mobil Pipeline, Enbridge Energy, Marathon Pipe Line, BP Pipelines (North America) (табл.) [1, 14, 16-19].

Анализ данных, представленных в таблице, свидетельствует о том,что благодаря реализации программы энергосбережения ОАО «АК «Транснефть» находится в лидерах в части

энергозатрат среди трубопроводных компаний США и Казахстана. Данные же за предыдущие года (2008, 2009 гг.) свидетельствуют о том, что компания была на среднемировом уровне ~16 тыс. кВт. ч./млн т км.

Несмотря на это, как было отмечено выше, потенциал по снижению энергозатрат имеется за счет решения ряда энергосберегающих задач.

ВЫВОДЫ

На основании проведенного автором анализа и литературного обзора установлено, что ОАО «АК «Транснефть» лидирует в части энергосбережения по сравнению с трубопроводными компаниями США и Казахстана, и для сохранения лидирующих позиций и выполнения требований ISO 50001:2011 необходимо постоянно улучшать энергетические результаты.

По результатам анализа практического опыта, нормативно-технической документации и литературы автором установлено, что для улучшения энергетических результатов ОАО «АК «Транснефть» необходимо проведение дополнительных исследований в следующих направлениях:

• определение условий, при которых целесообразно применение того или иного метода плавного регулирования давления;

• определение выполнения требований нормативной документации по периодичности очистки трубопровода на практике и выполнение анализа возможностей для дополнительного снижения энергозатрат за счет проведения дополнительной очистки;

• определение условий, при которых экономически целесообразно применять противотурбулентную присадку при регулировании давления с помощью преобразователя частоты. Основной научный результат настоящей работы - выполнена постановка задачи для дальнейших исследований. Основной практический результат - проанализировано энергопотребление на примере зарубежных трубопроводных компаний, а также проведен анализ нормативно-технической документации и литературы по энергосбережению и сделаны соответствующие выводы.

ТЕРРИТОРИЯ НЕФТЕГАЗ № 6 июнь 2015

137

Литература:

1. Годовой отчет ОАО «АК «Транснефть» за 2013 г. - Режим доступа: http://www.transneft.rU/u/section_fiLe/7191/godovoi_otchet_oao_ak_transneft_ za_2013_god.pdf.

2. Настепанин П.Е., Евтух К.А., Чужинов Е.С., Бархатов А.Ф. Особенности применения противотурбулентной присадки на магистральных нефтепроводах, оснащенных САРД на базе МНА с ЧРП // Наука и технологии трубопроводного транспорта нефти и нефтепродуктов. - 2013. - № 3. - С. 12-17.

3. Бархатов А.Ф., Настепанин П.Е. Противотурбулентная присадка как один из способов снижения капитальных и эксплуатационных затрат // Наука и технологии трубопроводного транспорта нефти и нефтепродуктов. - 2014. - № 3. - С. 18-26.

4. Алиев Р.А., Белоусов В.Д., Немудров А.Г. и др. Трубопроводный транспорт нефти и газа. - М.: Недра, 1988. - 235 с.

5. 0Р-75.180.00-КТН-018-10. Очистка магистральных нефтепроводов от асфальтосмолопарафиновых веществ (АСПВ). - Москва, 2010. - 96 с.

6. Лисин Ю.В. Разработка инновационных технологий обеспечения надежности магистрального нефтепроводного транспорта. Дисс. ... докт. техн. наук. - Уфа, 2013. - 426 с.

7. Федеральный закон № 261-ФЗ от 23.11.2009 «Об энергосбережении и о повышении энергетической эффективности и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации». - Режим доступа: http://www.minenergo.gov.ru/upLoad/ibLock/09f/09fa0773f2f4c3fc5 002234a2862209c.pdf.

8. ISO 50001:2011 Energy management systems - Requirements with guidance for use. SwitzerLand, 2011. 17 pp.

9. Win the energy challenge with ISO 50001. - Режим доступа: http://www.iso.org/iso/iso_50001_energy.pdf.

10. Государственная программа РФ «Энергоэффективность и развитие энергетики». - Режим доступа: http://www.consuLtant.ru/document/cons_doc_ LAW_162194/?frame=1.

11. Постановление Правительства РФ № 87 от 16.02.2008 «О составе разделов проектной документации и требованиях к их содержанию» (с изм. и доп.). - Режим доступа: http://base.garant.ru/12158997/.

12. Направления инновационного развития. - Режим доступа: http://grathe.cLan.su/news/napravLenija_innovacionnogo_razvitija/2014-01-11-140.

13. Энергетическая политика ОАО «АК «Транснефть» // Трубопроводный транспорт нефти. - 2012. - № 9. - С. 13.

14. Годовой отчет АО «КазТрансОйл» за 2013 г. - Режим доступа: http://www.kaztransoiL.kz/doc/ru/2006.pdf.

15. Федеральная энергетическая регулирующая комиссия США. - Режим доступа: http://www.ferc.gov/.

16. Exxon MobiL PipeLine. - Режим доступа: http://www.exxonmobiL.com/USA-EngLish/EMPCo/defauLt.aspx.

17. Enbridge Energy. - Режим доступа: http://www.enbridge.com/.

18. Marathon Pipe Line. - Режим доступа: http://www.marathonpipeLine.com/.

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

19. BP PipeLines (North America). - Режим доступа: http://www.bppipeLines.com/.

References:

1. Godovojotchet OAO «AK«Transneft'»za 2013g. [Annual report of Transneft JSC for 2013]. Access mode: http://www.transneft.ru/u/section_file/7191/ godovoi_otchet_oao_ak_transneft_za_2013_god.pdf.

2. Nastepanin P.Ye., Yevtukh K.A., Chuzhinov Ye.S., Barkhatov A.F. Osobennosti primenenija protivoturbulentnoj prisadki na magistral'nyh nefteprovodah, osnashhennyh SARD na baze MNA s ChRP [Specific features of using turbulence control additive at main oil pipelines equipped with automatic pressure control system on the basis of the main pump unit with frequency controlled drive]. Nauka i tehnoíogii truboprovodnogo transporta nefti i nefteproduktov = Science and technologies of oil and oil products pipeline transport, 2013, No. 3. P. 12-17.

3. Barkhatov A.F., Nastepanin P.Ye. Protivoturbulentnaja prisadka kak odin iz sposobov snizhenija kapital'nyh i jekspluatacionnyh zatrat [Turbulence control additive as one of the methods to reduce capital and operational expenditures]. Nauka i tehnoíogii truboprovodnogo transporta nefti i nefteproduktov = Science and technologies of oil and oil products pipeline transport, 2014, No. 3. P. 18-26.

4. Aliyev R.A., Belousov V.D., Nemudrov A.G., et al. Truboprovodnyj transport nefti i gaza [Oil and gas pipeline transport]. Moscow, Nedra Publ., 1988. 235 pp.

5. 0R-75.180.00-KTN-018-10. Ochistka magistral'nyh nefteprovodov ot asfaí'tosmoíoparafinovyh veshhestv (ASPV) [Removal of asphalt, resin and wax substances (ARWS) from main oil pipelines]. Moscow, 2010. 96 pp.

6. Lisin Yu.V. Razrabotka innovacionnyh tehnoíogij obespechenija nadezhnosti magistraí'nogo nefteprovodnogo transporta. Diss. dokt. tehn. nauk [Development of innovation technologies to ensure reliability of the main oil pipeline transportation. Thesis of Candidate of Science (Engineering)]. Ufa, 2013. 426 pp.

7. Federal law No.261-FZ «Ob jenergosberezhenii i o povyshenii jenergeticheskoj jeffektivnosti i o vnesenii izmenenij v otdeí'nye zakonodateí'nye akty Rossijskoj Federacii» [On energy efficiency and increased energy saving and on introduction of amendments to certain legislative acts of the Russian Federation]. Dated 23.11.2009. Access mode: http://www.minenergo.gov.ru/upload/iblock/09f/09fa0773f2f4c3fc5002234a2862209c.pdf.

8. ISO 50001:2011 Energy management systems Requirements with guidance for use. Switzerland, 2011. 17 pp.

9. Win the energy challenge with ISO 50001. Access mode: http://www.iso.org/iso/iso_50001_energy.pdf.

10. Gosudarstvennajaprogramma RF«Jenergojeffektivnosti razvitie jenergetiki» [State program of RF «Energy efficiency and power industry development»]. Access mode: http://www.consultant.ru/document/cons_doc_LAW_162194/?frame=1.

11. Postanovíenie Praviteí'stva RF № 87 ot 16.02.2008 «0 sostave razdeíov proektnoj dokumentacii i trebovanijah k ih soderzhaniju» (s izm. i dop.) [Decree of the RF Government No. 87 «On design documentation section contents and requirements of composition thereof»]. Dated 16.02.2008 (as amended). Access mode: http://base.garant.ru/12158997/.

12. Napravíenija innovacionnogo razvitija [Innovation development lines]. Access mode: http://grathe.clan.su/news/napravlenija_innovacionnogo_ razvitija/2014-01-11-140.

13. Jenergeticheskaja poíitika OAO «AK «Transneft'» [Energy policy of Transneft JSC]. Truboprovodnyj transport nefti = Oil pipeline transport, 2012, No. 9. P. 13.

14. Godovoj otchet AO «KazTransOjí» za 2013 g. [Annual report of KazTransOil Joint Stock Company for 2013]. Access mode: http://www.kaztransoil.kz/ doc/ru/2006.pdf.

15. Federaí Energy Reguíatory Commission of USA. Access mode: http://www.ferc.gov/.

16. Exxon Mobií Pipeíine. Access mode: http://www.exxonmobil.com/USA-English/EMPCo/default.aspx.

17. Enbridge Energy. Access mode: http://www.enbridge.com/.

18. Marathon Pipe Line. Access mode: http://www.marathonpipeline.com/.

19. BP Pipeíines (North America). Access mode: http://www.bppipelines.com/.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.