Научный руководитель: канд. техн. наук В. Г. Шрам

Сибирский федеральный университет

 

Проблема обледенения негативно сказывается на территории многих производственных объектов, в том числе в нефтегазовой отрасли. Скопление снега, образование наледи на крыше и конструкционных элементах резервуаров ухудшает качественные и эксплуатационные характеристики РВС, снижая срок службы, подвергает риску жизнь и здоровье обслуживавшего персонала [1]. В настоящее время на объекте вопрос с обледенением некоторых РВС решается ручной очисткой обледеневших участков, что является временной и небезопасной мерой. Это означает, что решение проблемы обледенения резервуаров является актуальной задачей на сегодняшний день.

Целью данной работы является устранение появления ледяных образований на конструктивных элементах РВС.

Существуют различные методы и технологии борьбы с обледенением: механический, тепловой, физико-химический и профилактический [1-3].

Выбор способов для борьбы с обледенением с учетом технологических особенностей оборудования и его месторасположения происходил по следующим критериям: безопасность технологий по направлениям (монтаж, эксплуатация, экологическая), а также безопасность обслуживающего персонала и жителей; затраты на оборудование, его обслуживание и эксплуатацию, расходные материалы и энергию [2-3] .

В итоге проведённый анализ всех способов показал, что наихудшим является физико-химический метод, поскольку использование химреагентов не экологично и требует больших затрат на их приобретение и применение. Тепловая обработка горячей водой или паром не имеет явных преимуществ и не подходит для труднодоступных участков. Монтаж электрообогрева приводит к дополнительным энергозатратам. Скалывание ручное или электроинструментом требует повышенного внимания к безопасности выполняемых работ, а также способствует повреждению обрабатываемой поверхности.

Принимая во внимание преимущества и недостатки оцениваемых способов борьбы с обледенеем, можно заключить следующее:

- для каждого объекта необходимо отдельно проводить оценку эффективности выбранного метода;

- учитывать, что под тепловым воздействием талый лед стекает ниже и снова замерзает, если его не удалить;

- профилактика борьбы с обледенением может оказаться экономичнее временных мер по очистке.

Во время эксплуатации емкости был установлен испытательный участок K-Flex на крыше и в течение нескольких дней проводились замеры температуры поверхности резервуара бесконтактным пирометром с нескольких точек по высоте, двух точек на крыше. Результаты измерений представлены в таблице 1 [4].

Выделим три основных участка по замерам:

- участок 1 (нефть): точки 1-3 (пояса 1-4);

- участок 2 (свободное пространство): точки 4-7 (пояса 5-9) и точка на крыше;

- участок 3: испытательный участок K-Flex.

Таблица 1 - Результаты замеров температуры поверхности РВС пирометром

Воздух	Точка 1	Точка 2	Точка 3	Точка 4	Точка 5	Точка 6	Точка 7	Крыша	K-Flex
- 31,0	15,0	14,7	12,6	- 17,9	- 18,0	- 17,6	- 16,9	- 5,7	- 14,9
- 32,0	11,4	10,3	7,4	- 31,6	- 32,4	- 26,5	- 25,3	- 23,7	- 31,2
- 32,0	8,3	7,4	2,3	- 24,7	- 18,6	- 17,7	- 19,6	- 21,8	- 30,4
- 34,3	12,9	11,1	11,3	- 32,8	- 35,8	- 21,4	- 20,3	- 22,5	- 27,6
- 38,0	7,9	-2,3	2,1	- 39,4	- 37,3	- 35,3	- 33,0	- 26,9	- 36,1
- 41,0	9,8	8,7	9,3	- 32,4	- 31,7	- 25,6	- 21,2	- 24,2	- 34,6

 

Из таблицы видно, что температура поверхности на участке 1 положительная, а значит скорость замораживания незначительная.

Участка 2 – свободное пространство, это также подтверждается схожей температурой по всех поверхности. Температура поверхности на этом участке, за исключением крыши быстро приобретает отрицательное значение со снижением температуры воздуха и не влияет на таяние льда, скопившегося на верхнем кольце жёсткости.

Точка замера на испытательном участке 3 толщиной 32 мм, выражает температурное различие с точкой на крыше до 10 °C, что указывает на значительное снижение теплопроводности.

При небольших отрицательных температурах воздуха снег на нагретой крыше начинает таять. На рисунке 1 видно, что тестовый участок K-Flex сдерживает процесс таяния снега, а значит, выполняет свою теплоизоляционную функцию.

 

Рисунок 1 – Испытательный участок K-Flex на крыше

В целом с увеличением высоты температура поверхности снижается. Площадь поверхности крыши занимает 39,1 % всей площади резервуара, взаимодействующей с внешней температурой.

Применение такого комплекса решений позволит увеличить долговечность РВС, минимизировать риски наступления несчастных случаев, а также ликвидировать денежные затраты на ежегодное использование очистных бригад по найму и восстановление разрушенных и деформированных объектов.

 

Список литературы

 

1. Колесов П. А. Анализ способов борьбы с обледенением крыш / П. А. Колесов // Актуальные проблемы авиации и космонавтики: электронный научный журнал. – 2012. – Том 3. – С. 223-225.

2. Шорина Н. С. Проблема обледенения и краткий обзор современных методов борьбы с ним / Н. С. Шорина, В. В. Смогунов // Труды международного симпозиума «Надежность и качество»: электронный научный журнал. – 2010. №3. – С 34-35.

3. Филипенков И. В. Разработка системы защиты кровли от обледенения / И. В. Филипенков // Молодой учёный: электронный научный журнал, 2017. - № 17 (151). – С. 87-89.

4. ТР 12324-ТИ.2008 Изделия теплоизоляционные из вспененного каучука K-FLEX в конструкциях тепловой изоляции оборудования и трубопроводов. Рекомендации по применению с альбомом технических решений. Общие положения. – Введ. 21.07.2008. – Москва : ОАО «Теплопроект», 2008. – 104 с.

 

 

УДК 622.692.4.053

⇐ Предыдущая29303132333435363738Следующая ⇒

Поделиться: