Научная статья на тему 'Виртуальные станции для электроснабжения аварийных задвижек магистральных нефтепроводов'

Виртуальные станции для электроснабжения аварийных задвижек магистральных нефтепроводов Текст научной статьи по специальности «Электротехника, электронная техника, информационные технологии»

CC BY
352
83
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
АВАРИЙНЫЕ ЗАДВИЖКИ / ДИЗЕЛЬНЫЙ ГЕНЕРАТОР / АЛЬТЕРНАТИВНАЯ ГЕНЕРАЦИЯ / ЭКОНОМИЯ ТОПЛИВА / СОЛНЕЧНО-ВЕТРОВАЯ УСТАНОВКА / EMERGENCY GATE VALVES / DIESEL GENERATOR / ALTERNATIVE GENERATION / FUEL ECONOMY / SOLAR-WIND (POWER) INSTALLATION

Аннотация научной статьи по электротехнике, электронной технике, информационным технологиям, автор научной работы — Воронцов Денис Валерьевич, Уколова Евгения Владимировна, Шушпанов Илья Николаевич

ЦЕЛЬ. Рассмотрены все виды и типы арматуры различного функционирования и назначения на магистральных нефтепроводах, недостатки дизельных генераторов. МЕТОДЫ. Предложен вариант электроснабжения аварийных задвижек. Проведены расчеты затрат на установку и эксплуатацию оборудования. РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ. На основе проведенного исследования по внедрению солнечно-ветровых установок для питания аварийных задвижек предлагается алгоритм расчета. ВЫВОДЫ. Экономия топлива составила 137970 литров дизельного топлива в год или в денежном эквиваленте 9,66 млн руб. При затратах на возведение солнечных батарей окупаемость внедрения составляет 3,1 года, что является инвестиционно привлекательным показателем. На основе проведенного исследования по внедрению солнечно-ветровых установок для питания аварийных задвижек предлагается алгоритм расчета, применимый в Восточной Сибири и других регионах Российской Федерации.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по электротехнике, электронной технике, информационным технологиям , автор научной работы — Воронцов Денис Валерьевич, Уколова Евгения Владимировна, Шушпанов Илья Николаевич

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

VIRTUAL POWER SUPPLY STATIONS FOR MAIN PIPELINE EMERGENCY GATE VALVES

PURPOSE. The paper deals with all kinds and types of fittings of different operation and purposes used on main pipelines. The disadvantages of diesel generators are examined as well. METHODS. A variant of emergency gate valve power supply is suggested. The costs of equipment installation and operation are calculated. RESULTS AND THEIR DISCUSSION. On the basis of the conducted study on introduction of solar-wind power installations for the power supply of emergency gate valves a calculation algorithm is proposed. CONCLUSIONS. Fuel savings amounted to 137970 litres of diesel fuel per year or 9.66 million rubles in monetary terms. The pay-back of solar panels introduction is 3.1 years considering the costs of their construction. This is an investment-attractive indicator. On the basis of the conducted study on the introduction of solar-wind installations for emergency gate valve power supply a calculation algorithm is proposed. It can be applied in Eastern Siberia and other regions of the Russian Federation

Текст научной работы на тему «Виртуальные станции для электроснабжения аварийных задвижек магистральных нефтепроводов»

Оригинальная статья / Original article УДК: 621.3

DOI: 10.21285/1814-3520-2016-9-86-94

ВИРТУАЛЬНЫЕ СТАНЦИИ ДЛЯ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ АВАРИЙНЫХ ЗАДВИЖЕК МАГИСТРАЛЬНЫХ НЕФТЕПРОВОДОВ

© Д.В. Воронцов1, Е.В. Уколова2, И.Н. Шушпанов3

Иркутский национальный исследовательский технический университет, 664074, Россия, г. Иркутск, ул. Лермонтова, 83.

РЕЗЮМЕ. ЦЕЛЬ. Рассмотрены все виды и типы арматуры различного функционирования и назначения на магистральных нефтепроводах, недостатки дизельных генераторов. МЕТОДЫ. Предложен вариант электроснабжения аварийных задвижек. Проведены расчеты затрат на установку и эксплуатацию оборудования. РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ. На основе проведенного исследования по внедрению солнечно-ветровых установок для питания аварийных задвижек предлагается алгоритм расчета. ВЫВОДЫ. Экономия топлива составила 137970 литров дизельного топлива в год или в денежном эквиваленте - 9,66 млн руб. При затратах на возведение солнечных батарей окупаемость внедрения составляет 3,1 года, что является инвестиционно привлекательным показателем. На основе проведенного исследования по внедрению солнечно-ветровых установок для питания аварийных задвижек предлагается алгоритм расчета, применимый в Восточной Сибири и других регионах Российской Федерации.

Ключевые слова: аварийные задвижки, дизельный генератор, альтернативная генерация, экономия топлива, солнечно-ветровая установка.

Формат цитирования: Воронцов Д.В., Уколова Е.В., Шушпанов И.Н.Виртуальные станции для электроснабжения аварийных задвижек магистральных нефтепроводов // Вестник Иркутского государственного технического университета. 2016. Т. 20. № 9. С. 86-94. DOI: 10.21285/1814-3520-2016-9-86-94

VIRTUAL POWER SUPPLY STATIONS FOR MAIN PIPELINE EMERGENCY GATE VALVES D.V. Vorontsov, E.V. Ukolova, I.N. Shushpanov

Irkutsk National Research Technical University, 83 Lermontov St., Irkutsk, 664074, Russia.

ABSTRACT. PURPOSE. The paper deals with all kinds and types of fittings of different operation and purposes used on main pipelines. The disadvantages of diesel generators are examined as well. METHODS. A variant of emergency gate valve power supply is suggested. The costs of equipment installation and operation are calculated. RESULTS AND THEIR DISCUSSION. On the basis of the conducted study on introduction of solar-wind power installations for the power supply of emergency gate valves a calculation algorithm is proposed. CONCLUSIONS. Fuel savings amounted to 137970 litres of diesel fuel per year or 9.66 million rubles in monetary terms. The pay-back of solar panels introduction is 3.1 years considering the costs of their construction. This is an investment-attractive indicator. On the basis of the conducted study on the introduction of solar-wind installations for emergency gate valve power supply a calculation algorithm is proposed. It can be applied in Eastern Siberia and other regions of the Russian Federation. Keywords: emergency gate valves; diesel generator; alternative generation; fuel economy; solar-wind (power) installation

For citation: Vorontsov D.V., Ukolova E.V., Shushpanov I.N. Virtual power supply stations for main pipeline emergency gate valves. Proceedings of Irkutsk State Technical University. 2016, vol. 20, no. 9, pp. 86-94. DOI: 10.21285/18143520-2016-9-86-94

Воронцов Денис Валерьевич, магистрант, e-mail: denvorontsov@yandex.ru Vorontsov Denis, Master's Degree student, e-mail: denvorontsov@yandex.ru

2Уколова Евгения Владимировна, магистрант, e-mail: ukolovaevgenija@yandex.ru Ukolova Evgenia, Master's Degree student, e-mail: ukolovaevgenija@yandex.ru

3Шушпанов Илья Николаевич, кандидат технических наук, доцент кафедры электроснабжения и электротехники, e-mail: ilis83@mail.ru

Shushpanov Ilya, Candidate of technical sciences, Associate Professor of the Department of Power Supply and Electrical Engineering, e-mail: ilis83@mail.ru

Введение

На сегодняшний день Россия занимает значимую позицию в обеспечении баланса спроса и предложения на рынках нефти4. Развитие данной отрасли предполагает рациональное использование нефтяных запасов, внедрение энергосберегающих технологий, сокращение потерь на всех этапах добычи и транспортировки нефти. Стратегией компаний по транспортировке нефти до 2020 г. должно быть предусмотрено:

- снижение использования импортной продукции до 3%;

- обеспечение транспортировки

нефтепродуктов от вновь подключаемых нефтеперерабатывающих заводов к магистральным трубопроводам;

- снижение аварийности на магистральных трубопроводах до показателя 0,12 аварий на 1000 км эксплуатируемых трубопроводов;

- полное исключение сброса нефтепродуктов и недостаточно очищенных сточных вод.

С точки зрения перспективы развития нефтедобычи в России приоритетными регионами являются Восточная Сибирь и Дальний Восток.

Цель исследования

Техническое обслуживание и ремонт трубопроводов - трудоемкие процессы, требующие больших затрат5. В связи с увеличением срока эксплуатации магистральных нефтепроводов объем работ по их обслуживанию и ремонту возрастает. Поэтому перед специалистами нефтяной отрасли важнейшей задачей становится совершенствование технологий всех операций. При ремонте отечественных нефтепроводов широко применяется технология замены поврежденного участка с остановкой перекачки, когда обнаруженный аварийный участок перекрывают от остальной трассы двумя линейными задвижками. При авариях на нефтепроводах с системой телемеханизации происходит автоматическое отключение насосных агрегатов и локализация поврежденного участка линейными задвижками.

На магистральных нефтепроводах используются виды и типы арматуры различного функционального назначения в широком диапазоне давлений рабочей среды (до 12,5 МПа) и диаметров (до 1200

мм). Это шиберные и клиновые задвижки, предназначенные для перекрытия участков линейной части магистральных нефтепроводов в случае их повреждения, а также для технологической обвязки систем насосных станций, чистки и диагностирования магистральных трубопроводов и др. [1].

От надежного, безотказного выполнения арматурой своих функций в решающей степени зависит промышленная безопасность магистральных нефтепроводов. Обратные затворы обеспечивают защиту систем при возникновении обратного тока рабочей среды. Предохранительные клапаны предназначены для защиты систем от аварийного превышения давления.

Шиберная задвижка является очень надежным видом запорной арматуры и имеет характерные особенности исполнения запорного элемента. Затвор в данных задвижках чаще всего имеет названия «нож», «шибер» или «диск». В шиберной задвижке применяется металлическая пластина или металлический клин, который способен разрезать различные включения

4РД 39-30-1268-85 Методика нормирования расхода электроэнергии на транспорт нефти. М.: Мин. нефт. пром., 1986. 33 с. / RD 39-30-1268-85 Normalization methods of power consumption for oil transportation. Moscow, Min. neft. Prom., 1986, 33 р.

5СП 36.13330.2012 Магистральные трубопроводы. Актуализированная редакция СНиП 2.05.06-85*. М.: Госстрой России, 2013. / SP 36.13330.2012 Pipelines. SNiP 2.05.06-85* updated edition. Moscow, Gosstroi Rossii, 2013.

в жидкости, протекающей внутри ее тела. Из этого и следует назначение данного вида запорной арматуры - перекрытие потока рабочей среды, которая имеет повышенную вязкость, способность кристаллизоваться и характеризуется наличием твердых и абразивных частиц, большей частью являющихся активными химическими веществами.

К клиновым задвижкам относят изделия, затвор которых изготовлен в виде плоского клина. В этих изделиях седла с уплотнительными поверхностями расположены параллельно уплотнительным поверхностям затвора и под определенным углом к направлению его движения. Задвижки производятся с цельным и упругим клином. Конструкция затвора этого изделия способна обеспечить в закрытом положении надежное уплотнение прохода. Под действием прижимного усилия, передаваемого шпинделем, он в закрытом положении изгибается в пределах упругой деформации, тем самым обеспечивая плотное прилегание поверхностей клина к седлам. Как правило, клиновая задвижка в своем закрытом положении используется в случаях необходимости создания весьма высокой степени герметичности затвора [2].

Задвижку шиберную ножевую применяют на трубопроводах, которые предназначены для транспортировки не только сточных вод, но и шахтной пыли, текстильных измельчений, тяжелых нефтепродуктов, полимерной крошки, цемента и т.д.

Задвижку ножевую используют на предприятиях нефтепереработки, водоочистки, в целлюлозно-бумажной промышленности и, конечно же, в химической промышленности. Такие задвижки находят свое применение на птицефабриках, различных рудниках и горно-обогатительных комбинатах.

Задвижка с запорным элементом, который выполнен в виде пластины из металла небольшой толщины, широко применяется в вакуумной технике. Это стало возможным благодаря тому, что шиберная задвижка может быть изготовлена практически с любым сечением при ее минималь-

ной длине. Кроме того, задвижка в открытом состоянии не содержит абсолютно никаких элементов, которые могут выступать внутрь трубы. вследствие этого сопротивление остаточного газа сводится к минимуму, что очень важно для эффективного формирования высокого вакуума.

Шиберную задвижку иногда используют для регулирования потока среды, но ее основное назначение - полное открытие или закрытие движения среды. Запорная арматура, устанавливаемая на нефтепроводах, нефтепродуктопроводах и трубопроводах сжиженного газа в местах перехода через реки или прохождения их на отметках выше населенных пунктов и промышленных предприятий на расстоянии менее 700 м, должна быть оборудована устройствами, обеспечивающими дистанционное управление.

Линейная запорная арматура газопроводов 1-го класса диаметром 1000 мм и более, а также нефтепроводов и нефте-продуктопроводов на переходах через водные преграды должна быть оснащена автоматикой аварийного закрытия, которая устанавливается на расстоянии не более 20 км. Средняя установленная электрическая мощность каждой задвижки составляет 9 кВт. расход мощности примерно следующий: 3 кВт - на электропривод задвижек, 1 кВт - на шкаф связи, 5,8 кВт - на телеметрию, 3 кВт - собственные нужды (обогрев, вентиляция, освещение). Кроме того, круглогодично требуется расход мощности на телеметрию. Электроэнергию, расходуемую на обогрев (используется только в холодное время года) и подаваемую на электропривод (требуется только при срабатывании задвижек), можно получать от источника мощностью 3 кВт. Это допустимо из соображений, что время срабатывания задвижек составляет 2-7 с, и за столь короткое время температура оборудования не может быстро измениться до критически низких показаний. Один из вариантов решения - централизованное питание оборудования по линиям электропередачи. Однако прокладывать линии до установок экономически не целесообразно:

если взять линию высокого напряжения -110 кВ и выше, передаваемая мощность не будет соответствовать классу напряжения, а в линиях более низкого напряжения будут очень большие потери мощности6.

В основном для электроснабжения устройств аварийной защиты используются дизельные генераторы мощностью 10 кВт, со средним потреблением топлива 3 л/ч. Однако для обеспечения их работы необходимо постоянное наличие топлива, что в условиях Восточной Сибири и Дальнего Востока весьма затруднительно и дорогостояще.

В последнее время наблюдается падение цен на нефть, и перед компаниями нефтегазовой отрасли встает вопрос об увеличении эффективности добычи, транспортировки и переработки углеводородов. Затраты на электроэнергию - основная составляющая операционных затрат на добычу нефти и газа (30-35% от общих затрат). Нефтяная промышленность потребляет 5,5% электроэнергии, вырабатываемой на территории России (50 млрд кВтч/год), а в себестоимости подготовки и транспортировки нефти доля затрат на электроэнергию составляет 8-23%. Когда завоз топлива осуществляется либо зимой, либо на специальном гусеничном транспорте, то это приводит к увеличению стоимости топлива в 2-3 раза по сравнению с розничными ценами. Дизельные генерато-

ры хорошо показывают себя в эксплуатации, однако их использование сопряжено с рядом проблем:

- перемерзание дизельного топлива при низких температурах;

- высокие затраты на транспортировку топлива и техническое обслуживание;

- сложность в ремонте топливной аппаратуры;

- дизели весьма чувствительны к качеству топлива и требуют постоянного мониторинга состояния узлов агрегата и работы двигателя;

- загрязнения очень быстро выводят топливную аппаратуру из строя;

- достаточно шумная работа дизельных генераторов.

На данный момент электроснабжение аварийных задвижек осуществляется дизель-генераторами марки АД-10С-Т400-1РМ18 ТСС PERKINS (10 кВт) с расходом топлива 3 л/ч. Работы по обслуживанию генератора: капитальный ремонт, замена масла, фильтров (масляный, топливный, воздушный), ремня ГРМ, имеют периодичность и представлены в табл. 1.

Высокие затраты на обслуживание дизель-генератора и наличие других явных недостатков свидетельствуют о том, что необходимо новое решение проблемы электроснабжения устройств аварийных задвижек.

Материалы и методы исследования

В качестве основного источника питания устройств аварийных задвижек авторами настоящей статьи предлагается использовать солнечно-ветровые установки. Альтернативная генерация носит вероятностный характер, поэтому полностью отказаться от дизель-генераторов нельзя, они будут использоваться как резервные источники питания. Эффективность же предлагаемого метода будет определяться

в разнице затрат на топливо с установкой и без нее [3].

Проведем апробацию данного метода на трубопроводе, соединяющем месторождение Таас-Юрях в республике Саха (Якутия) с магистральным нефтепроводом Восточная Сибирь - Тихий океан, длиной 160 км и объемом перекачки нефти до 5 тыс. т/г. (рис. 1).

6РД 39-30-1268-85 Методика нормирования расхода электроэнергии на транспорт нефти. М.: Мин. нефт. пром., 1986. 33 c. / RD 39-30-1268-85 Normalization methods of power consumption for oil transportation. Moscow, Min. neft. Prom., 1986, 33 p.

Таблица 1

Периодичность работ по обслуживанию дизель-генератора

Table 1

Periodicity of diesel generator maintenance_

Операция / Operation Перед каждым запуском / Before each start После первых 20 часов работы / After first 20 hours of operation Через каждые 100 часов работы / After each 100 hours of operation

Проверка уровня масла / Oil level check + - -

Замена масла / Oil replacement - + +

Очистка масляного фильтра / Oil filter cleaning - + +

Проверка воздушного фильтра / Air filter check + - -

Очистка воздушного фильтра / Air filter cleaning - + +

Замена фильтра топливного бака / Fuel tank filter replacement - - +

Очистка топливопровода / Fuel-supply line cleaning Каждые два года / Each two years

(нефтепровод ВСТО)

Fig. 1. Pipeline of the Taas-Yuryakh - Oil pumping station (NPS no. 12) field (ESPO oil pipeline)

Количество задвижек на данном трубопроводе составило:

LTP. 1 160 _ _

n = —— -1 =--1 = 7,

20

20

где 1тр - длина.

Стоимость топлива за год при стоимости дизельного топлива 70 рублей за литр рассчитывается как

С1=n■q■t■C=7■3■8760■70=12,88 млн руб./г. Здесь q - удельный расход топлива, л/ч; ^ - время работы дизель-генератора; С - цена за 1 л топлива с учетом доставки.

Стоимость годового обслуживания Со дизель-генератора данного участка (капитальный ремонт, замена масла, фильтров, ремня ГРМ7) составляет 1,56 млн руб.

Крец В.Г., Саруев Л.А., Лукьянов В.Г., Шадрина А.В. Оборудование для добычи нефти: учеб. пособие. Томск: Изд-во ТПУ, 2010. 264 с. / Krets V.G., Saruev L.A., Lukyanov V.G., Shadrina A.V. Oil production equipment: Textbook. Tomsk: TPU Publ., 2010, 264 p.

Результаты исследования и их обсуждение

В результате произведенных расчетов видно, что обеспечение электроэнергией за счет дизель-генераторов имеет высокую стоимость. Таким образом, необходимо рассмотреть и проанализировать применение других средств электроснабжения. В связи с этим предлагается такой метод решения данной проблемы, как использование солнечно-ветровых установок в качестве основного источника питания устройств аварийных задвижек [4].

КПД солнечной батареи преимущественно зависит от радиационного воздействия солнца и количества световых дней.

КПД ветрогенератора зависит от среднегодовой скорости ветра.

Для выбора солнечных батарей и ветрогенераторов необходимо знать количество солнечного излучения вдоль трубопровода и среднюю скорость ветра соответственно. Входными данными для расчета служат координаты местности, где проложен нефтепровод Таас-Юрях - НПС № 12 находится в координатах 61°47'14'^, 113°1'2"Е. Расчет произведем с помощью данных, представленных на официальном сайте НАСА [5] (табл. 2).

Годовой уровень инсоляции составит:

; = ] • 365 = 2,88 • 365 = 1051,2 ^ • —■

м2 сут.

Среднегодовая скорость ветра -

3,2 м/с.

С учетом данных, представленных в табл. 2 и на рис. 2, к рассмотрению были выбраны солнечно-ветровая энергоустановка бытового электроснабжения НУМБ-ЗК с установленной мощностью солнечных батарей 5 кВт и ветрогенерато-ры общей мощностью 3 кВт. Комплектация установки представлена в табл. 38.

Паспортные данные установки НУМБ-ЗК:

1. Параметры для условий окружающей среды:

- местность со средней скоростью ветра 2 м/с или более;

- область с количеством солнечной энергии 3-й степени и выше;

- подача электропитания - 30 кВт/сутки.

2. Параметры системы энергоснабжения:

- мощность системы энергоснабжения - 8000 Вт;

- напряжение энергоснабжения -220 В, однофазное;

- частота энергоснабжения - 50 ГЦ, синусоидальное.

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

3. Надежность систем в заключается в том, что в пасмурную безветренную погоду установка может вырабатывать энергию в номинальном режиме до двух дней.

Результаты расчета основных климатических показателей Calculationresultsofmainclimaticindicators

Таблица 2

Table 2

Параметр/ Parameter Среднегодовое значение / Average annual value Размерность/ Dimensionality

Относительная влажность / Relative humidity 66,1 %

Ежедневный уровень инсоляции / Daily level of insolation 2,88 кВт 1 м2 сут.

Атмосферное давление / Amospheric pressure 97,2 кПа

Скорость ветра / Wind speed 3,2 м/с

8Крец В.Г., Саруев Л.А., Лукьянов В.Г., Шадрина А.В. Оборудование для добычи нефти: учеб. пособие. Томск: Изд-во ТПУ, 2010. 264 с. / Krets V.G., Saruev L.A., Lukyanov V.G., Shadrina A.V. Oilproductionequipment: Textbook. Tomsk: TPU Publ., 2010, 264 p.

m Энергетика PowerEngineering

Солнечная энергия / Solar energy

Рис. 2. Продолжительность солнечного сияния над территорией Российской Федерации Fig. 2. Sunshine duration over the territory of the Russian Federation

Таблица 3

Комплектация установки

Table 3

Installationcompleteset_

Детали / Parts Модель и спецификация / Model and specification Количество / Ki Amount Цена, руб. / Price, rbl.

Ветрогенератор / Wind generator HY-600L110 7 шт. / 7 pieces 32000

Солнечные модули / 100 Вт/12 В 70 шт. / 27000

Solar modules 100W/12V 70 pieces

Аккумулятор / Accumulator Свинцово-кислотный с регулируемым клапаном 1000 Ач/2 В / Lead-acid with the adjustable valve1000 AHr/2 V 55 шт. / 55 pieces 3500

Система управления

со встроенным преобразователем / Control system with the Инвертор 8000 Вт / Inverter 8000 W 1 шт. / 1 piece 250000

built-in converter

Башня из алюминия / 3000 Вт/9 м / 7 компл. / 72800

Aluminum tower 3000 W/9m 7 sets

Портативный солнечный кронштейн / Portable solar yoke 3 * 2 11 компл. / 11 sets 7000

Электрический кабель / Electric cable На заказ Customised 1 компл. / 1 set 100000

Техническое помещение / Technical room 2 * 2 1 компл. / 1 set 70000

Стоимость установки составляет:

8

Суст = г • п • ^ К{ • Ц = 1,5 • 7 • 3,31 = ¡=1

= 34,79 млн руб., где п - количество аварийных задвижек по длине трубопровода; г = 1,5 - коэффициент, учитывающий транспортировку материалов до места установки.

Как уже отмечалось, обеспечение электроэнергией устройств аварийных задвижек за счет дизель-генераторов очень дорогостояще. В случае же установления солнечных батарей для резервирования электроснабжения аварийных задвижек понадобится 25% от того количества топлива, которое требовалось до введения инициативы.

Экономия топлива в литрах:

ДУ = п • (V! - У2) = 7 • 0,75 • ^ = = 7 • 0,75 • д • £ = 7 • 0,75 • 3 • 8760 =

= 137970 л/г., где V1 - количество топлива, потребляемого дизель-генератором до введения солнечно-ветровой установки; V2 - количество топлива, потребляемого дизель-генератором после введения солнечно-ветровой установки.

Стоимость топлива за год после введения инициативы:

СТ = 0,25 • Ст = 0,25 • 12,88 = = 3,22 млн руб./г.

Срок окупаемости определяется с учетом того, что затраты на амортизацию и обслуживание в обоих вариантах одинаковые.

С

к = ^УСТ =

" Ст + С0 - СТ = 34,79

=-= 3,1 года.

12,88 + 1,56 - 3,22

Заключение

В результате того, что в качестве основного источника питания устройств аварийных задвижек выполнен переход на использование солнечно-ветровых установок, экономия дизельного топлива составила 137970 л в год или в денежном эквиваленте - 9,66 млн руб. Для размещения солнечно-ветровых установок потребуется площадка размером 13*9 м. При затратах на возведение солнечных батарей окупаемость внедрения составляет 3,1 года, что является инвестиционно привлекательным фактором [4, 6].

На основе проведенного исследования по внедрению солнечно-ветровых установок для питания аварийных задвижек предлагается следующий алгоритм расчета, применимый в Восточной Сибири и других регионах Российской Федерации:

1. Определяется количество аварийных задвижек на трубопроводе:

L

n =

-1.

10

2. Рассчитается уровень инсоляции и скорость ветра в тех координатах, где располагаются задвижки (с использовани-

ем данных сайта https://eosweb.larc.na-за.доу/ББе/

3. Определяется вид и стоимость солнечных батарей, ветрогенераторов, накопителей электроэнергии и дополнительного оборудования для монтажа.

4. Определяется цена годового расхода топлива всеми аварийными задвижками без учета введенных инициатив:

Ст = п • q • t • С.

5. Определяется стоимость обслуживания дизель-генераторов в год, Со.

6. Определяется цена годового расхода топлива всеми аварийными задвижкам с учетом введенных инициатив:

С; = 0,15 • Ст.

7. Определяется срок окупаемости:

k = ■

С + С0 - Ст

Исходя из всего вышеизложенного, можно сделать два основополагающих вывода:

1. Замена дизель-генераторов на солнечно-ветровые установки для снабжения электроэнергией оборудования аварийных задвижек на нефтепроводах является перспективной инициативой [6]: солнечно-ветровые установки полностью окупаются, что является одним из ключевых пунктов при реализации любого проекта.

Библиогра

1. Бойко В.С. Разработка и эксплуатация нефтяных месторождений. М.: Недра, 1990. 427 с.

2. Ямуров Н.Р., Крюков Н.И., Кускильдин Р.А. Промышленная безопасность в системе магистральных нефтепроводов. М.: Изд-во РАЕН, 2001. 159 с.

3. Suslov K. Development of isolated systems in Russia // IEEE Conference Power Tech, 2013. 6 с.

4. Ефимов Д.Н., Воропай Н.И., Суслов К.В. Виртуальные электростанции для изолированных и цен-

Эта инициатива поможет экономить на закупке топлива и его транспортировке в труднодоступные места.

2. Солнечно-ветровые генерации экологически безопасны, что является немаловажным социально-экономическим аспектом использования альтернативной энергетики.

uiü список

трализованных систем электроснабжения - перспективы и вызовы для России // IEEE Power and Energy Society General Meeting, 2011. 110 с.

5. Официальный сайт НАСА [Электронный ресурс]. URL: https://eosweb.larc.nasa.gov/sse/ (25.02.2016).

6. Суслов К.В., Конюхов В.Ю., Зимина Т.И., Шама-рова Н.А. Технико-экономические аспекты применения возобновляемых источников энергии. Иркутск: Изд-во ИрГТУ, 2014. 220 с.

References

1. Boiko V.S. Razrabotka i ekspluatatsiya neftyanykh mestorozhdenii [Oil field development and exploitation]. Moscow, Nedra Publ., 1990, 427 p. (In Russian)

2. Yamurov N.R., Kryukov N.I., Kuskil'din R.A. Promyshlennaya bezopasnost' v sisteme magistral'nykh nefteprovodov [Industrial safety in the system of main oil pipelines]. Moscow, RAEN Publ., 2001, 159 p. (In Russian)

3. Suslov K. Development of isolated systems in Russia. IEEE Conference Power Tech, 2013, 6 p.

4. Efimov D.N., Voropai N.I., Suslov K.V. Virtual'nye elektrostantsii dlya izolirovannykh i tsentralizovannykh sistem elektrosnabzheniya - perspektivy i vyzovy dlya

Rossii [Virtual power plants for isolated and centralized power supply systems - prospects and challenges for Russia]. IEEE Power and Energy Society General Meeting, 2011, 110 p.

5. Ofitsial'nyi sait NASA [NASA official site]. Available at: https://eosweb.larc.nasa.gov/sse/ (accessed 25 February 2016).

6. Suslov K.V., Konyukhov V.Yu., Zimina T.I., Shama-rova N.A. Tekhniko-ekonomicheskie aspekty prime-neniya vozobnovlyaemykh istochnikov energii [Technical and economic aspects of renewable energy sources use]. Irkutsk, IrGTU Publ., 2014, 220 p. (In Russian)

Критерии авторства

Воронцов Д.В., Уколова Е.В., Шушпанов И.Н. рассмотрели все виды и типы арматуры различного функционирования и назначения на магистральных нефтепроводах, недостатки дизельных генераторов, провели обобщение и написали рукопись. Воронцов Д. В. несет ответственность за плагиат.

Конфликт интересов

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Authorship criteria

Vorontsov D.V., Ukolova E.V., Shushpanov I.N. considered all kinds and types of fittings of various functioning and purpose on main oil pipelines, analyzed shortcomings of diesel generators, summarized the material and wrote the manuscript. Vorontsov D.V. bears responsibility for plagiarism.

Conflict of interests

The authors declare that there is no conflict of interest regarding the publication of this article.

Статья поступила 19.05.2016 г. The article was received 19 May 2016

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.