Реферат: Разработка методов и технических решений для транспортировки сжиженного природного газа по низконапорным трубопроводам

На правах рукописи


Жмакин Виталий Анатольевич


Разработка методов и технических решений для транспортировки сжиженного природного газа по низконапорным трубопроводам


Специальность 25.00.19 – Строительство и эксплуатация

нефтегазопроводов, баз и хранилищ


Автореферат


диссертации на соискание ученой степени

кандидата технических наук


Москва – 2007

Работа выполнена в Курском государственном техническом университете и Обществе с ограниченной ответственностью “Научно-исследовательский институт природных газов и газовых технологий – ВНИИГАЗ”.


Научный руководитель: доктор технических наук, профессор

^ Полозов Анатолий Евсеевич


Официальные оппоненты: доктор технических наук

Едигаров Андрей Суренович


доктор технических наук, профессор

^ Поляков Вадим Алексеевич


Ведущая организация: ОАО «ВНИПИгаздобыча»


Защита состоится « 7 » ноября 2007 г. в 13 ч. 30 мин. на заседании диссертационного совета Д 511.001.02 при ООО “ВНИИГАЗ” по адресу: 142717, Московская область, Ленинский район, пос. Развилка.


С диссертацией можно ознакомится в библиотеке ООО «ВНИИГАЗ» и Курского государственного технического университета.


Автореферат разослан «___» сентября 2007 г.


Ученый секретарь

диссертационного совета, к.т.н. И.Н. Курганова

^ Общая характеристика работы

Актуальность. Развитие газовой промышленности в России в ближайшие годы неразрывно связано с использованием сжиженного природного газа (СПГ). Мировой рынок производства и потребления СПГ развивается из-за необходимости доставки природного газа из стран с избыточными ресурсами в страны, испытывающие недостаток в этом виде топлива, в условиях, когда строительство магистральных газопроводов оказывается очень дорогим или невозможным. При этом СПГ транспортируют морским путем в танкерах-метановозах на перевалочные базы, доставка СПГ потребителям осуществляется в криогенных резервуарах автомобильным и железнодорожным видами транспорта.

Разгрузка и наполнение транспортных резервуаров производится на перевалочных базах по технологическим трубопроводам. При этом широко используются следующие методы транспортировки СПГ: с помощью насосов, наддувом инертного газа в хранилище или самонаддувом паров СПГ, полученных в испарителе.

В случае, когда позволяет рельеф местности, наиболее целесообразна транспортировка СПГ по низконапорным трубопроводам за счет действия силы тяжести. В этом случае значительно снижены затраты электроэнергии, не используются насосные агрегаты большой производительности, отпадает необходимость в поднятии высокого давления в хранилище, которое может привести к разрыву его стенок.

Однако при транспортировке СПГ по трубопроводам за счет теплопритоков образуется двухфазный поток, который на вертикальных участках трубопровода создает “гейзерный” эффект — выброс парожидкостной смеси обратно в опорожняемое хранилище, что значительно снижает эффективность транспортировки СПГ по низконапорным трубопроводам.

Поэтому исследование методов повышения эффективности транспортировки СПГ по низконапорным трубопроводам относится к актуальным научным задачам газовой промышленности.


^ Целью работы является разработка новых технических решений и методов их расчета для повышения эффективности транспортировки СПГ по низконапорным трубопроводам.


^ Задачи исследования. Поставленная цель достигается путем решения ряда взаимосвязанных задач:

изучение технологии и методов транспортировки криогенных жидкостей по трубопроводам, режимов двухфазных потоков в вертикальных трубопроводах;

разработка новых технических решений для транспортировки СПГ по низконапорному трубопроводу путем устранения паровой фазы на вертикальном участке трубопровода;

создание экспериментальной модели новой схемы низконапорной транспортировки СПГ для исследования ее работы в полевых и производственных условиях;

разработка методов расчета параметров транспортировки СПГ по низконапорным трубопроводам;

разработка метода расчета оптимальных параметров новой схемы низконапорной транспортировки СПГ, при которых в вертикальном трубопроводе происходит удаление паровой фазы.


^ Научная новизна диссертационной работы заключается в следующем. В работе обоснована новая схема низконапорной транспортировки СПГ и конструкция вертикального трубопровода, позволяющие повысить эффективность транспортировки СПГ.

Предложен метод расчета потока СПГ, транспортируемого по низконапорному трубопроводу, позволяющий определить длину участка однофазного потока и параметры его состояния в каждом сечении.

Разработан новый метод расчета низконапорной транспортировки СПГ по вертикальному трубопроводу, позволяющий определить параметры двухфазного потока в каждом его сечении.

Впервые разработан метод расчета новой схемы низконапорной транспортировки СПГ, позволяющий определить ее параметры, при которых устраняется двухфазность потока, что приводит к увеличению массового расхода криогенного продукта.


^ На защиту выносятся следующие положения:

схема низконапорной транспортировки СПГ и конструкция вертикального трубопровода, защищенные патентами;

метод расчета транспортировки СПГ в однофазном состоянии по низконапорному трубопроводу;

метод расчета транспортировки СПГ с частичным испарением по вертикальным низконапорным трубопроводам;

метод расчета параметров новой схемы низконапорной транспортировки СПГ, устраняющий “гейзерный” эффект.


^ Практическая ценность работы. В связи с тем, что в России только начинает развиваться технология транспортировки природного газа в сжиженном состоянии, предложенные технические решения и методы их расчета нашли применение в сопутствующих отраслях газовой промышленности: при транспортировке по технологическим трубопроводам других криогенных жидкостей (азот, кислород) и в строительстве зимних автомобильных дорог, использующем методы низкотемпературного замораживания водонасыщенных грунтов.

Методические разработки автора используются в учебном процессе кафедры “Теплогазоснабжение и вентиляция” при Курском государственном техническом университете и кафедры “Газоснабжение и теплогенерирующие установки” Белгородского государственного технологического университета.


^ Апробация работы. Основные результаты работы докладывались на кафедре “Теплогазоснабжение и вентиляция” Курского государственного технического университета (г. Курск, 2007 г.) и на кафедре “Газоснабжение и теплогенерирующие установки” Белгородского государственного технологического университета им. В.Г. Шухова (г. Белгород, 2006 г.), на международной научно-практической конференции “Современные технологии в промышленности строительных материалов и стройиндустрии” (г. Белгород, 2005г.).

Публикации. Основное содержание работы изложено в 10 печатных работах, в том числе 3 патента на полезную модель, 5 публикаций в сборниках статей по материалам научно-практических конференций и 2 публикации в научно-технических журналах, один из которых рекомендован ВАК Минобрнауки РФ.

^ Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, пяти глав, общих выводов, списка использованной литературы из 107 наименования и приложения. Работа изложена на 117 страницах, содержит 35 рисунков и 2 таблицы.

^ Содержание работы

Во введении обоснована актуальность темы диссертационной работы, определены цели и задачи исследований, отражена научная новизна, практическая значимость результатов работы, изложены основные положения диссертации, выносимые на защиту.


^ В первой главе освещен зарубежный и отечественный опыт и разработки по производству, хранению и транспортировке СПГ, нефтепродуктов, криогенных жидкостей по трубопроводам.

Транспортировка СПГ из хранилища, расположенного на возвышенном участке местности, в другой резервуар целесообразнее выполнять низконапорным методом, широко применяемым на нефтебазах при сливе-наполнении железнодорожных цистерн.

Однако высокая испаряемость СПГ и появление двухфазного потока, создающего на вертикальных участках трубопровода “гейзерный” эффект, делают данный метод транспортировки СПГ неэффективным. В результате притоков тепла через теплоизоляцию и падения давления в трубопроводе на вертикальных участках трубопровода происходит скопление паровой фазы с последующим выбросом парожидкостной смеси обратно в хранилище.

Существующие конструкции криогенных трубопроводов на базе вакуумных и объемных типов теплоизоляции не способны обеспечить транспортировку СПГ в однофазном состоянии, а технологические приемы для поддержания СПГ в однофазном состоянии не осуществимы при низконапорном методе транспортировки СПГ.

В связи с этим требуется разработка новых технических решений, позволяющих повысить эффективность транспортировки СПГ по низконапорным трубопроводам.


^ Во второй главе выполнены теоретические исследования низконапорной транспортировки СПГ по трубопроводам. Предложена новая схема низконапорной транспортировки СПГ и конструкция вертикального трубопровода, выполнена постановка задачи и разработана математическая модель гидродинамических процессов с учетом теплообмена с внешней средой при транспортировке СПГ по низконапорным трубопроводам. Разработана математическая модель процесса удаления паровой фазы через дырчатую перегородку из двухфазного потока СПГ в вертикальном трубопроводе.

В результате получены новые упрощенные уравнения для расчета давления, температуры и паросодержания в сечениях трубопровода при низконапорной транспортировке СПГ с частичным испарением, впервые предложен метод расчета параметров новой схемы низконапорной транспортировки СПГ, устраняющих двухфазный поток в вертикальном трубопроводе.




^ Рис. 1. Расчетная схема низконапорной передачи СПГ по трубопроводу из хранилища в транспортный резервуар


Расчет параметров однофазного потока СПГ сводится к определению давления р(z), текущей температуры T(z) и температуры насыщения TS(z) в каждом сечении трубопровода; при этом условие однофазного течения записывается в виде:


Т(z)<TS(z). (1)

Уравнение для определения давления на горизонтальном участке трубопровода получим из уравнения Дарси-Вейсбаха:


, (2)

где , Па/м; Рвх — давление на входе в трубопровод, Па; λтр — коэффициент гидравлического сопротивления; Wг — средняя расходная скорость на горизонтальном участке трубопровода, м/с; ρж— плотность СПГ, кг/м3; z — длина участка трубы, м; Dг — внутренний диаметр горизонтального участка трубопровода, м.

Уравнение для определения давления на вертикальном участке трубопровода (при lг<zг+lв):


, (3)

где , Па/м, ^ Рвх.ст — давление на входе в вертикальный участок трубопровода (стояк), Па; Wв — средняя расходная скорость на вертикальном участке трубопровода, м/с; Dв — внутренний диаметр вертикального участка трубопровода (или эквивалентный диаметр в случае некруглой трубы), м.

Коэффициент гидравлического сопротивления определяем по формуле ВНИИГАЗа, полученной в результате обработки экспериментальных данных при перекачке жидкостей и газов в шероховатых трубах, в том числе и сжиженных углеводородных газов:

, (4)

где ∆э, — эквивалентная шероховатость; Rе — число Рейнольдса.

Выражение для скорости потока и массового расхода на вертикальном участке трубопровода получим из уравнения Бернулли, составленного для сечений 1-1 и 2-2 (рис. 1):


, (5)

. (6)

где м — коэффициент местного сопротивления.

Зависимость температуры насыщения СПГ от давления TS=TS(p) принимаем в виде линейной функции:

ТS(p)=103 + 0,000083.P(z). (7)

Изменение температуры СПГ вдоль трубопровода T=Т(z), вызванное теплопритоком из внешней среды и переходом потенциальной энергии силы давления и силы тяжести в теплоту, определяем по соотношению:

, (8)

где , , ^ Твх — температура СПГ на входе в трубопровод, К; δ — толщина теплоизоляции, м; Тн — наружная температура, К; α — угол наклона трубопровода к вертикальной оси, направленной вниз.

При обычных условиях низконапорной транспортировки СПГ по криогенным трубопроводам (D≤0,2 м, λ≤0,05 Вт/(м.К), G≤5 кг/с, δ= 0,1 м) зависимость (8) аппроксимируем с достаточной для расчетов точностью линейной зависимостью:

. (9)

В результате преобразований системы уравнений (2,7,9) получим формулу для расчета длины участка однофазного течения l/ СПГ в горизонтальном трубопроводе:

. (10)

После определения величины l/, вычислим по соотношениям (2, 9) параметры СПГ р/ и Т / в конце этого участка.

Численной реализацией модели однофазного течения СПГ установлено, что длина участка однофазного течения СПГ меньше длины горизонтального участка трубопровода: l/=97,68 м, а состояние насыщения достигается при давлении р./(z)=105 503 Па и температуре Т/(z)=ТS=111,757 K. Массовый расход однофазного потока СПГ составил G1=18,882 кг/с, при котором скорость потока СПГ на горизонтальном участке трубопровода равна Wг=5,67 м/с. Температура СПГ по длине трубопровода изменяется за счет теплопритоков незначительно, а температура насыщения СПГ достигается за счет потерь давления на горизонтальном участке трубопровода (рис. 2 и 3).




Рис. 2. Зависимость р(z) давления СПГ от продольной координаты оси низконапорного трубопровода



Рис. 3. Зависимости температуры насыщения и температуры потока СПГ от продольной координаты оси низконапорного трубопровода


Для определения параметров транспортировки СПГ с частичным испарением разработаем новый метод расчета на основе гомогенной модели двухфазного потока. В основу математической модели положены уравнения для изменения паросодержания и давления вдоль участка с двухфазным течением:


, (11)

. (12)

Уравнения (11, 12) дополняется уравнением состояния идеального газа и соотношением для удельного объема парожидкостной смеси:


. (13)

Изменение температуры насыщения вдоль участка двухфазного потока будем приближенно считать постоянной и равной среднему арифметическому ее начального и конечного значений:

. (14)

Исходную систему уравнений решаем методом последовательных приближений. В первом приближении считая υсм≈υж=1/ρж, выразим зависимости х(z) и р(z) в виде линейных функций:


(15)

(16)

где , , , .

В результате последующих приближений получим решения дифференциальных уравнений (11, 12) в виде зависимостей:


(17)

(18)

где , м3; R — газовая постоянная метана, равная R =519 Дж/(кг.К), r — удельная теплота испарения, Дж/кг, Тг — температура паровой фазы, определяемая по (15).

Соотношения (17), (18) позволяют оценить величину погрешностей, допускаемых при определении паросодержания и давления потока СПГ по упрощенным зависимостям (15), (16). Отметим, что при (kтр × υ∆ × хвых)<<g соотношение (18) переходит в линейную зависимость (16).

Численная реализация модели гомогенного двухфазного потока СПГ показала, что отличия от результатов расчета однофазного потока СПГ несущественны: в частности скорость парожидкостной смеси в вертикальном трубопроводе составила W=7,39 м/с (погрешность -8,8%), паросодержание на выходе из трубопровода хвых=0,00155, массовый расход жидкой фазы Gж= 17,356 кг/с (погрешность -8,8%), давление на входе в стояк рвх ст = 103 425 Па (погрешность +0,3%), давление на выходе из трубопровода рвых=110 601 Па (погрешность -4,1%).

Для устранения “гейзерного” эффекта, возникающего в вертикальном трубопроводе, предложена новая конструкция вертикального трубопровода с дырчатой перегородкой (рис.4). Перегородка разделяет трубопровод на канал для течения парожидкостной смеси и отсек для сбора паровой фазы.

Основным параметром дырчатой перегородки является коэффициент перфорации ε, равный отношению суммарной площади отверстий к площади всей перегородки. Выразив число отверстий через размеры перегородки и их расположения (рис. 2), получим формулу для расчета коэффициента перфорации:


, (19)

где d — диаметр отверстий, м; s и h — вертикальный и горизонтальный шаг отверстий, м; bП — ширина перегородки, м.



^ Рис. 4. Расчетная схема вертикального трубопровода:

1 – трубопровод; 2 – дырчатая перегородка; 3 – теплоизоляция; 4 – фиксирующий стержень; 5 - отверстия


Зависимость коэффициента сопротивления дырчатой перегородки ξП от коэффициента перфорации ε представлена на рис. 5.



Рис. 5. Зависимость коэффициента сопротивления дырчатой перегородки ξП от ее коэффициента перфорации ε


Аппроксимируя данную зависимость ξП(ε) квадратичной функцией с помощью метода наименьших квадратов получим выражение:


(20)

Другим важным параметром схемы низконапорной транспортировки СПГ является величина вакуума, создаваемого в ресивере ^ Рвак вакуумным насосом. Величина вакуума Рвак в ресивере определяется, главным образом, давлением в вертикальном трубопроводе и газодинамическим сопротивлением дырчатой перегородки, которое складывается из местного сопротивления перегородки и кинетической энергии движения пара через отверстия перегородки:


(21)

Исходя из условия, что пропускная способность перегородки должна быть достаточной для удаления всего образовавшегося в трубопроводе пара через дырчатую перегородку, запишем уравнение:


(22)

Отсюда получим выражение для расчета коэффициента перфорации ε перегородки, обеспечивающей удаление всей паровой фазы потока СПГ:


(23)

где



Численная реализация математической модели показывает, что при давлении на входе в стояк рвх ст= 103 425 Па, давлении на выходе из трубопровода — рвых=110 601 Па и паросодержании потока хвых=0,00155 достаточно, чтобы коэффициент перфорации перегородки составил ε =0,0081, т.е. диаметр отверстий в перегородке равнялся 3 мм, вертикальный и горизонтальный шаг отверстий 25 мм, длина и ширина перегородки 25 м и 88 мм соответственно.

При данном значении коэффициента перфорации ε оптимальное давление в ресивере составит рвак=92 034 Па (т.е. величина вакуума должна быть ниже -0,05 кгс/см2), а общий расход паровой фазы через отверстия перегородки будет равен 0,0148 м3/с.


^ Третья глава посвящена анализу результатов экспериментальных исследований новой схемы низконапорной передачи СПГ и конструкции вертикального трубопровода. Для проведения исследования выполнена экспериментальная модель схемы низконапорной транспортировки СПГ (рис. 6). В качестве рабочей жидкости вместо СПГ использован жидкий азот, температура насыщения которого при атмосферном давлении равна ТS= -195,76 оС.

Основными узлами экспериментальной установки являются сливаемый резервуар с жидким азотом, экспериментальный трубопровод с дырчатой перегородкой, ресивер, вакуумный насос. Трубопровод и ресивер имеет теплоизоляцию из пенополистирола марки ПСБ-15 толщиной δиз=100 мм с коэффициентом теплопроводности λиз=0,042 Вт/(м.оС) и пароизоляционный слой из пенополиэтиленовой пленки для предотвращения поглощения теплоизоляцией влаги из воздуха во время транспортировки криогенной жидкости.




^ Рис. 6. Схема экспериментальной установки для исследования

низконапорной транспортировки СПГ:

1 – сливаемая цистерна ЦТК-5/0,25; 2 – гибкий металлорукав; 3 – приемная воронка; 4 – вентили; 5 – криогенный трубопровод; 6 – теплоизоляция; 7 – дырчатая перегородка; 8 — отверстия; 9 – фиксирующий стержень; 10 – сборный газоотвод; 11 – ресивер; 12 – вакуумный насос; 13 – вакуумметр; 14 – термометры сопротивления (8 шт); 15 – модуль ввода аналоговый восьмиканальный ОВЕН МВА8; 16 – адаптер интерфейса ОВЕН АС3; 17 – компьютер; 18 – спиртовой термометр; 19 – манометр; 20 – указатель жидкого азота.


В ходе эксперимента проводились исследования температурного режима трубопровода, влияние вакуума в ресивере на эффективность транспортировки жидкого азота двухфазным потоком, эффективность новой конструкции вертикального трубопровода и принятого по расчету коэффициента перфорации перегородки при низконапорной транспортировке жидкого азота.

В результате экспериментальных исследований тепловых процессов в вертикальном трубопроводе при низконапорной транспортировке жидкого азота построены графики зависимостей:

- температуры потока жидкого азота в парожидкостном канале трубопровода от времени при его первоначальном охлаждении (рис. 7);

- температуры потока жидкого азота от продольной координаты оси вертикального трубопровода при установившемся режиме транспортировки (рис.8);

- температуры паров азота в паровом отсеке трубопровода от времени при его первоначальном охлаждении и последующей транспортировке жидкого азота (рис. 7, датчик 8).

Зависимость температуры потока жидкого азота от продольной координаты оси вертикального трубопровода, полученная аналитическим путем, при условиях эксперимента приведена к виду:


, оС (24)

Экспериментальные данные изменения температуры вдоль трубопровода аппроксимируются графиком линейной зависимости:


, оС (25)



Рис. 7. Зависимость температуры потока от времени в семи контрольных сечениях вертикального трубопровода



Рис. 8. Зависимость температуры жидкости от продольной координаты вертикального трубопровода при стационарных условиях теплопередачи:

1 — экспериментальная кривая; 2 —теоретическая кривая, рассчитанная по линейной зависимости (9).


Сравнение результатов теоретических расчетов с данными натурного эксперимента (рис.8) подтверждает корректность предложенной математической модели. Максимальное расхождение теоретических и экспериментальных значений изменения температуры жидкого азота вдоль трубопровода составляет 5,32 %.

В ходе экспериментальных исследований новой схемы низконапорной транспортировки жидкого азота определялась оптимальная величина вакуума в ресивере, создаваемого вакуумным насосом, для удаления паровой фазы с вертикального участка трубопровода.

На начальном этапе эксперимента при истечении из трубопровода парового потока, содержащего небольшие включения жидкости, вакуум в ресивере поддерживался на значении рвак =-0,5 кгс/см2. При истечении жидкости пульсирующим потоком величина вакуума в ресивере была увеличена до предельной величины рвак ≈ -1 кгс/см2. С увеличением вакуума в ресивере температура потока стала резко уменьшаться, свидетельствуя о наличии основной доли жидкой фазы в двухфазном потоке, что подтверждается более крутым наклоном температурных кривых к оси времени (рис. 7). Однако создание вакуума такой глубины на действующих трубопроводах требует дорогостоящего оборудования и повышенных энергозатрат.

При выходе трубопровода на этап установившейся транспортировки жидкого азота вакуум в ресивере был снижен до рвак =-0,1 кгс/см2, что не повлияло отрицательно на структуру потока и его параметры на выходе из трубопровода (рис. 7).

Таким образом, увеличение вакуума в ресивере рвак приводит к уменьшению паросодержания потока х и соответственно к увеличению массового расхода жидкости Gж. В то же время оптимальная величина коэффициента перфорации перегородки обеспечивает снижение паросодержания потока при малой глубине вакуума в ресивере.

В результате испытаний новой схемы низконапорной транспортировки СПГ в полевых условиях и предварительного расчета оптимальных параметров схемы удалось получить однофазный поток жидкого азота на выходе из трубопровода, устранив “гейзерный” эффект (рис.9).




^ Рис. 9. Истечение однофазного потока жидкого азота


В четвертой главе представлены результаты промышленной реализации новой схемы низконапорной транспортировки СПГ. Новая схема низконапорной передачи СПГ и конструкция вертикального трубопровода с дырчатой перегородкой [6] опробовались в цехе приема и хранения жидкого азота ФГУП “Курская биофабрика - фирма “БИОК” для разгрузки транспортных цистерн ЦТК-5/0,25 с жидким азотом в стационарный резервуар.

В результате ее применения осуществлена транспортировка жидкого азота однофазным потоком на выходе из трубопровода, и устранены выбросы паров в атмосферу; также сокращены затраты жидкого азота и времени на охлаждение трубопровода до выхода на этап установившейся транспортировки; кроме того, повышена безопасность персонала при работе с криогенными сосудами, находящимися под избыточным давлением.

Новая схема низконапорной транспортировки СПГ применялась предприятием ЗАО Курское ДРСУ-1 для замораживания грунтов жидким азотом при устройстве временной землевозной дороги через заболоченный участок местности при строительстве автомобильной дороги Дряблово-Анпилогово-Лукино. Создание временного переезда через болото позволило сократить расстояние перевозки песчаного грунта и снизить транспортные расходы.

^ В пятой главе приводится технико-экономическое обоснование применения новой схемы низконапорной транспортировки СПГ и конструкции вертикального трубопровода на перевалочной базе СПГ. В результате расчета определен годовой экономический эффект при замене перекачки СПГ насосом новой схемой низконапорной транспортировки, который составил 331 507,16 руб/год на одну установку при сроке окупаемости капитальных вложений 7 лет.

Выполнен технико-экономический расчет новых технических решений, примененных для транспортировки жидкого азота, при искусственном замораживании грунтов для устройства временной землевозной дороги, созданной для строительства автомобильной дороги Дряблово-Анпилогово-Лукино. В результате их применения снижены транспортные расходы, повышена производительность труда, сокращены сроки строительства основного объекта, получен экономический эффект в размере 6,7 млн. руб.


^ Основные Результаты и выводы

Транспортировка СПГ по низконапорным трубопроводам осуществляется двухфазным потоком, который в вертикальных трубопроводах создает “гейзерный” эффект — выброс СПГ из вертикального трубопровода обратно в хранилище.

Разработана новая схема низконапорной транспортировки СПГ и конструкция вертикального трубопровода, позволяющие устранять “гейзерный” эффект.

Предложен новый метод определения длины участка и параметров однофазного течения СПГ по низконапорному трубопроводу.

Разработан метод расчета параметров низконапорной транспортировки СПГ с частичным испарением в вертикальных трубопроводах.

Предложен метод определения оптимальных параметров новой схемы низконапорной транспортировки СПГ для удаления паровой фазы из вертикального трубопровода;

Проведены экспериментальные исследования новой схемы низконапорной транспортировки жидкого азота в полевых и производственных условиях, в результате которых реализована транспортировка жидкого азота однофазным потоком, устранены выбросы паров в атмосферу, сокращены затраты жидкого азота и времени на охлаждение трубопровода до выхода на этап установившейся транспортировки.

Разработанные технические решения прошли апробацию в цехе приема, хранения и передачи жидкого азота в стационарное хранилище, и при искусственном замораживании грунтов жидким азотом при строительстве автомобильных дорог, проходящих через заболоченные территории. Их применение при строительстве автомобильной дороги позволило получить экономический эффект в размере 6,7 млн. руб.



^ Основные опубликованные работы по теме диссертации:

Полозов А.Е., Жмакин В.А. Преодоление двухфазности течения транспортируемого сжиженного природного газа по трубопроводу // Вестник БГТУ им. В.Г. Шухова.– 2005.– № 12. – С. 58-61.

Жмакин В.А. Эффективность самотечного метода передачи сжиженного природного газа по трубопроводу // Экология и ресурсо- и энергосберегающие технологии на предприятиях народного хозяйства (промышленность, транспорт, сельское хозяйство): Сб. статей VI Всероссийской научно-практической конференции. – Пенза, 2006. – С. 120-123.

Полозов А.Е., Кобелев Н.С., Жмакин В.А. Динамика двухфазного течения сжиженного природного газа при самотечной передаче по трубопроводам. // Вибрационные машины и технологии: Сб. науч. тр. – Курск: КГТУ, 2005. – С. 140-142.

Жмакин В.А. Экологическая эффективность на промплощадках при передаче сжиженного природного газа самотеком. // Проблемы безопасности и экологии в техносфере: Материалы I межвуз. конф. г. Курск 04.04.2006. – Курск, изд-во Учитель, 2007.– С 51-53.

Жмакин В.А. Преодоление гейзерного эффекта при транспортировке сжиженного природного газа по трубопроводу // Молодежь и XXI век: Сб. тезисов докладов. – Курск: КГТУ, 2005. – С. 163-164.

Патент 54135 РФ, F17D 1/13, F16L 9/18. Криогенный трубопровод / Жмакин В.А.(Россия). – № 2005136946/22; Заявлено 28.11.2005; Опубл. 10.06.2006, Бюл. № 16.

Патент 58658 РФ, F17D 1/13, F16L 9/18. Трубопровод для передачи криогенной жидкости / Полозов А.Е., Жмакин В.А. (Россия). – № 2006116911/22; Заявлено 16.05.2006; Опубл. 27.11.2006, Бюл. № 33.

Патент 58201 РФ, F16L 55/24, F16T 1/00. Устройство для улавливания ферромагнитной жидкости в трубопроводе / Полозов А.Е., Жмакин В.А. (Россия). – № 2005106754/06; Заявлено 09.03.2005; Опубл. 10.11.2006, Бюл. № 31.

Полозов А.Е., Жмакин В.А. Эффективная схема низконапорной передачи СПГ по технологическим трубопроводам // Газовая промышленность.– 2007.– № 9.– С. 68-70.

Полозов А.Е., Шаптала В.Г., Жмакин В.А. Исследование эффективной передачи СПГ по технологическим низконапорным трубопроводам систем хранения и выдачи СПГ // Научные исследования, наносистемы и ресурсосберегающие технологии в стройиндустрии: Сб. докладов XVIII международной науч-практ. конф. ч. 5. г. Белгород 18.09.2007. – Белгород, 2007. – С. 155-162.



Подписано в печать .09.2007. Формат 60 х 84 1/17.

Печатных листов 1,0. Тираж 100 экз. Заказ

Отпечатано на ротапринте ООО «ВНИИГАЗ» по адресу: 142717, Московская область, Ленинский район, пос. Развилка