Отправить эту статью по почте 
Открытый доступ
Доступ для подписчиков
Экспериментальные исследования возможности отбора мощности от скин-системы электрообогрева промышленных трубопроводов
Аннотация
Статья посвящена экспериментальному обоснованию возможности отбора электрической мощности от скин-системы электрообогрева промышленных трубопроводов для автономного обогрева сопутствующих технологических элементов. Рассмотрены существующие технические решения и выявлены их ограничения. Предложена конструкция устройства отбора мощности трансформаторного типа на основе трансформаторов тока, в котором первичной обмоткой служит магистральный индукционно-резистивный проводник скин-системы. Проведены экспериментальные исследования нагрузочных характеристик трансформаторов тока с коэффициентом трансформации 200/5 А. Экспериментально установлено, что при токе в проводнике 100 А один трансформатор тока обеспечивает отбор до 8 Вт мощности. Разработана физическая модель скин-кабельной системы для обогрева линейной части трубопровода скин-системой с мощностью тепловыделения 68 Вт/м при одновременном обеспечении обогрева задвижки с помощью резистивного нагревательного кабеля мощностью 80 Вт. Для реализации устройства отбора мощности подобрана последовательно-параллельная схема соединения 10 трансформаторов тока. Показано, что для сохранения уровня тепловыделения магистрального участка физической модели скин-кабельной системы необходимо повышение погонного напряжения на 0,2 В/м. Полученные результаты могут быть использованы при проектировании автономных систем обогрева удалённых участков магистральных трубопроводов.
DOI: 10.71527/EP.EN.2026.08.002
EDN: EYFMVX
Ключевые слова
Литература
Бубнов В. Б., Репин Д. С. Разработка научно-обоснованных рекомендаций по эксплуатации и проектированию противопожарных водопроводов для природно-климатических условий Арктики // Современные проблемы гражданской защиты. 2023. № 4 (49). С. 120 – 128.
Лавринович М. В., Антонов Д. В., Стрижак П. А. Интегральные характеристики резистивного, индукционного и поверхностного электрообогрева трубопроводов // Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов. 2026. Т. 337, № 4. С. 181 – 191. DOI: 10.18799/24131830/ 2026/4/5514.
Морозов М. А. Расчет трубопроводных систем с учетом степени гидрофобности внутренних поверхностей / М. А. Морозов, А. В. Волков, А. В. Рыженков, А. Г. Парыгин, М. В. Лукин, А. В. Наумов // Нефтяное хозяйство. 2016. № 4. С. 130 – 133.
Николаев А. К., Зарипова Н. А., Пшенин В. В. Повышение эффективности эксплуатации систем надземных нефтепроводов, оборудованных электрообогревом // Технологии нефти и газа. 2021. № 4 (135). С. 50 – 55. DOI: 10.32935/1815- 2600-2021-135-4-50-55.
Рыженков А. В., Сухова Е. А. Снижение гидравлического сопротивления трубопроводных систем // Энергетик. 2012. № 1. С. 42 – 44.
Савенок О. В. Компьютерное моделирование технологических параметров и методов предотвращения образования гидратов / О. В. Савенок, Н. Х. Жарикова, А. Е. Верисокин, А. С. Арутюнян, М. Хадид // Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов. 2024. Т. 335, № 5. С. 202 – 218. DOI: 10.18799/24131830/2024/5/4366.
Хасанов И. И., Каширина Д. А. Влияние состава асфальтосмолопарафиновых отложений на процесс парафинизации магистральных нефтепроводов // Транспорт и хранение нефтепродуктов и углеводородного сырья. 2022. № 3 – 4. С. 26 – 31. DOI: 10.24412/0131-4270-2022- 3-4-26-31.
Щербинин А. Г. Экспериментальное и численное исследование индукционно-резистивной системы обогрева трубопроводов / А. Г. Щербинин, А. Е. Терлыч, В. В. Черняев, М. Д. Наумов // Электротехника. 2023. № 11. С. 10 – 13. DOI: 10.53891/00135860_2023_11_10.
Гаррис Н. А., Полетаева О. Ю., Бакиев Т. А. Проблемы трубопроводного транспорта углеводородов в условиях мерзлоты и пути их решения // Транспорт и хранение нефтепродуктов. 2020. № 3. С. 64 – 67. DOI: 10.24411/0131-4270- 2020-10311.
Дегтярева Е. О. Правила расчета мощности обогрева трубопроводов (по рекомендациям стандартов МЭК 62086 и 62395) // Промышленный электрообогрев и электроотопление. 2011. № 1. С. 12 – 15
Струпинский М. Л., Хренков Н. Н., Кувалдин А. Б. Проектирование и эксплуатация систем электрического обогрева в нефтегазовой отрасли. — Вологда: Инфра-Инженерия, 2023. — 524 с.
Патент № RU 2 755 647 C1. Способ отбора электроэнергии с линейной части индуктивно-резистивных, индуктивных и резистивных систем электрообогрева и узел для осуществления способа (варианты): опубл. 17.09.2021, заявка № 2020138265 от 23.11.2020 / Хижняков В. А., Баженов Ю. А., Прохоров Д. В. Правообладатель: ООО «ТЛТ-Инжиниринг».
Патент № RU 2379742 С1. Вторичный источник бесперебойного питания: опубл. 20.01.2010, заявка № 2008151368/09 от 25.12.2008 / Геворкян В. М., Яшин И. А. Правообладатель: ГОУВПО «МЭИ (ТУ)».
Патент № RU120519U1. Вторичный источник питания с отбором мощности от фазных проводов линии электропередачи высокого напряжения промышленной частоты: опубл. 20.09.2012, заявка № 2012117368/07 от 27.04.2012 / Геворкян В. М., Казанцев Ю. А., Копылова Л. А., Яшин И. А. Правообладатель: ФГБОУ ВПО «Национальный исследовательский университет «МЭИ».
Патент № RU 2496204 С1. Вторичный источник бесперебойного питания с отбором мощности от тока фазного провода: опубл. 20.10.2013, заявка № 2012118078/07 от 03.05.2012 / Геворкян В. М., Яшин И. А. Правообладатель: ФГБОУ ВПО «Национальный исследовательский университет «МЭИ».
Патент № RU 179239 U1. Устройство токового отбора мощности: опубл. 07.05.2018, заявка № 2017140066 от 17.11.2017 / Дроздов А. В., Киселев А. Н., Пилюгин А. В. Правообладатель: ПАО «МРСК Центра».
Патент № RU 2821850 С1. Устройство отбора мощности и система электрического обогрева трубопровода, содержащая такое устройство: опубл. 26.06.2024, заявка № 2023128316 от 01.11.2023 / Струпинский М. Л.
Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ № 2023619476 «Программа для расчёта индукционно-резистивной системы нагрева IRSN PRO» / Кувалдин А. Б., Федин М. А., Федина С. А., Молостова А. В., Василенко А. И., Зотов М. Л. Зарегистрировано в реестре программ для ЭВМ 11.05.2023.
СП 61.13330.2012. СНиП 41-03– 2003. Тепловая изоляция оборудования и трубопроводов. Актуализированная редакция СНиП 41-03-2003 (утв. приказом Министерства регионального развития РФ от 27 декабря 2011 г. № 608).
РД 39-30-139-79. Методика теплового и гидравлического расчета магистральных трубопроводов при стационарных и нестационарных режимах перекачки ньютоновских и неньютоновских нефтей в различных климатических условиях. — Уфа: ВНИИСПТнефть, 1979. — 56 с.
ГОСТ Р МЭК 62086-2–2005. Нагреватели сетевые электрические резистивные. Часть 2. Требования по проектированию, установке и обслуживанию. — М.: Стандартинформ, 2006.
Антипов Ю. А., Хассан Х., Жариков И. А. Оценка гидравлических и тепловых потерь в магистральных нефтепроводах в условиях холодного климата // Нефтегазовое дело. 2018. Т. 16. № 2. С. 99 – 105. DOI: 10.17122/ngdelo-2018- 2-99-105.
Машкова Е. Г., Юсупова М. И. Математическое моделирование теплогидравлических процессов в неизотермическом трубопроводе // Инновационные аспекты развития науки и техники. 2020. № 3. С. 45 – 51.
Плотникова К. М. Методика теплового расчета полевого магистрального трубопровода при перекачке нефти и нефтепродуктов в неизотермических условиях / К. М. Плотникова, В. В. Середа, А. В. Елькин, Л. В. Сеоев // Оборудование и технологии для нефтегазового комплекса. 2021. № 4(124). С. 61 – 69. DOI: 10.33285/1999-6934-2021-4(124)-61-69.
Артур М. Х., Рыжова Е. А., Ярославкина Е. Е. Численное моделирование температурного поля нефтепровода для теплового метода измерения толщины парафиновых отложений с учетом движения нефти // Вестник самарского университета. Естественно-научная серия. 2024. Т. 30. № 4. С. 92 – 100. DOI: 10.18287/ 2541-7525-2024-30-5-92-100.
Ссылки
- На текущий момент ссылки отсутствуют.
998 – 2025 НТФ «Энергопрогресс»
Адрес редакции:
129090, г. Москва, ул. Щепкина, д. 8
Телефон: +7 495 234-74-21
E-mail: energetick@mail.ru, energetik@energy-journals.ru
Наши партнеры
Выставки:
_Казахстан1.png)
.png)
.png)
_(1).png)
.png)
_Казахстан.png)
_Казахстан3.png)