Jingsan Road, Feidong Economic Development Zone, Hefei +86-17730041869 [email protected]
Май көчөлөрү үчүн жылыткан системалар суук климат шарттарында температураны туруктуу кармоо аркылуу иштерди жөнгү сактап турат. Калың гидрокарбондорду көчүрүү процесси улантылган учурда, температура бойунча жылуулук жоголот, ал эми температура тоңгонго чейин төмөндөгөндө материалды көчүрүү кыйын болот. 2023-жылкы Flow Assurance деген соңку докладка ылайык, ийне көчүрүүдөгү ишке кийин калуулардын үчтөн эки бөлүгү температура маселелери менен байланыштуу катуулашып калган материалдардан улам болуп жатат. Бул күн сайынкы иштерде жакшы жылуулук менеджментинин канчалык маанилүү экенин көрсөтөт. Белгилүү температурадан төмөнкү деңгээлде кармуу өнеркәсипте жылына 740 миллион долларга током салган парафин воскун жана гидрат түзүлүшүн алдын алат.

Температура жакынча 40 градус Целсийге же 104 Фаренгейтке төмөндөгөндө, парафин балыкчынын кристаллданышы башталат, бул трубанын иштөөсүнө кыйынчылык тудурат. Бирок гидраттар көбүнчө гидрокарбондун күйү 50 Фаренгейтке (10 градус Целсий) түшкөндө, айрыкча басым жогору болгондо, андан да суук шартта пайда болот. Акысып жаткан суюктукту жөнөкөй сактоо үчүн, трубалар боюнча жылуулук берүү системалары жалпыга тараган. Бул системалар электр же буу колдонуп, температураны трубанын ичинде катуу чөкмөлөр пайда болбойтуп турган коркунучтуу деңгээлден жогору сактоого мүмкүндүк берет. Минус 40 градус Целсийге чейинки температурага түшөргөн Арктика аймактары боюнча өтүп жаткан трубалар үчүн, операторлор трубанын иштешине каршы экстремалдуу суукка каршы туруктуулугун сактоо үчүн метрине 30–50 ватт чейинки жылуулук берүү кубатына муктаж. Өткөн жылы «Журнал оф Петролеум Технологи» журналында жарыяланган жаңы изилдөөлөргө ылайык, ушул коргоо чаралары жок трубалар менен салыштырганда, жылуулукту туруктуу сактоо парафиндин чөгүшүнө байланыштуу техникалык кызмат көрсөтүүнүн чыгымдарын 42 пайызга чейин кыскартат.
Тийкинчээк болгон мунайы бар (10,000 cP жана андан жогору) транспорттоо үчүн туура вязкость деңгээлин алуу чоң мааниге ээ. Операторлор мунайды 60–80°C (140–176°F) температурада кармоо үчүн жылыткан учурда, вязкость 80–90% кемиит, бул инженердик талаптарга ылайык мунайдын трубалар аркылуу жакшыраак агышына мүмкүндүк берет. Өткөн жылы Альбертадагы мунайлы кумдагы трубалар боюнча жүргүзүлгөн изилдөө кызыктуу натыйжаларды көрсөттү: электр жылытуу системасын колдонуп, вязкостьту башкаруу аркылуу компаниялар буу менен жылытуу ыкмаларына салыштырмалуу насоско керектүү энергияны 23% кыскарта алышты. Бир дагы артыкчылык – трубанын системасына тийген жүктөм азайып, жабдыктар узакка кызмат кылат. Коррозия туруктуу маселе болуп саналган аймактарда бул Petroleum Engineering Journal жарыялаган маалыматтарга ылайык инфраструктуранын иштөө мөөнөтүн 12–15 жылга чейин узартууга мүмкүндүк берет.
Электрлик жылытуу системалары температураны жакшы башкарууга мүмкүндүк берет, ал эми буу трубаларын орнотуу маанисиз болгон алыскы жерлерде ал айрыкча пайдалуу. Бул системалар сырткы шарттарга жараша кубатын өзгөртө тургандыктан, алардын эффективдүүлүк деңгээли 89–92% чамасында колонот, ушул аркылуу суук кышкы мезгилдерде энергиянын кыйла жоголушун азайтат. Өткөн жылы жылуулук маселе боюнча жарыяланган изилдөөлөргө караганда, электр жылытуу менен жабдылган трубалар бузуу Арктика шарттарында буу технологиясына таянычы бар трубаларга салыштырмалуу парафиндин чогулушу менен байланышкан маселелерди 37% аз кездештирет. Бул катуу шарттарда иштеген техникалык кызмат кызматкерлери үчү чыныгы айырмачылык түзөт.
| Тәсир | Оптималдуу колдонуу учурлары | Тийимдүүлүк диапазону | Техникалык кызмат көрсөтүү маселелери |
|---|---|---|---|
| Сырткы жылытуу | Төмөнкү вязкостуу чийинтек май трубалары | 55–68% | Изоляция аркылуу жылуулуктун жоголушу |
| Ички трассировка | Жогорку тазалыктагы химиялык сызыктар | 72–78% | Коррозияны көзөмөлдөө |
| Жакеттелген системалар | Реактордун жабдуу материалдары | 81–85% | Татаал сымак табуу |
Буу менен трассировка бар кайта иштетүү заводдорунда кеңири таралган, бирок далаа маалыматтары 2 км ашык магистралдагы электр системаларына караганда жылуулуктун 23% жоголушу жогору экендигин көрсөтөт (Piping Engineering 2024).
Электр системалары буу аналогдорун үч негизги жактан басып турат:
Электр системалары башында 35–40% жогору инвестиция талап кылса да, операторлор төмөндөгүлөр аркылуу ROIду 2–3 жыл ичинде түзөт:
Бул баланс критикалык май негизинде циклдын эффективдүүлүгүн баса алуучу операторлор үчүн электр токтогону идеалдуу кылат.
Бүгүнкү күндө өзүн-өзү реттөөчү жылыткыч кабелдер түтүкчөлөрдүн зарилыгына жараша кубаттын деңгээлин өзгөртүүчү өткөргүч полимердик өзөктөргө ээ. Ошентип алар энергияны чачыратпайт. Тышкы температура төмөндөгөндө, бул кабелдер активдүү иштей баштайт, бирок температура кайрадан жылыганда, алар жылуулук чыгышын азайтат. Бул ашыкча энергия колдонбостон суюктуктарды туура агымын камсыз кылат жана түбөлүк ватт системаларына салыштырмалуу дээрлик 20% уруксат берет. Бул технологиянын дагы бир чоң пайдасы - бул артыкчылыктуу ысып кетүүнү токтотот, бул узак мөөнөттүк көйгөйлөрдү азайтат. Парафиндин бекиши жол көп кездешкен түтүкчөлөр үчүн компаниялар бул жаңы технологияга өткөндөн бери ремонтко кеткен чыгымдар үчтөн бирге чейин азайганын билдиришти.
Эң соңку технология форманы эстете турган ириктерди жана волокно-оптикалык датчиктерди жылыткыч компоненттердин ичине бүтөндөй киргизет, анткен менен операторлор системанын ичинде болуп жаткан нерсени насыя көзөмөлдөй алышат. Бул материалдар изоляциялоо боюнча чечмелер менен бириктирилгенде, мунай иштетүү заводдору сыяктуу объекттер үчүн жылуулуктун жоголушун 27 пайызга чейин камтып турат. Бул жаңылыктын чыныгы мааниси - ички датчиктер изоляциянын кадимки текшерүү ыкмалары менен көрүнө турганга чейин алтыдан сегизке чейин аптага жакшыраак мурда проблемаларды аныктай алат. Бул ынтымактуу эскертүү техникалык кызмат көрсөтүү командаларына маселелерди чоң кыйынчылыктарга айланганга чейин туздоо убактысын берет, ошентип жылуулук татаал трубанын бардык торчолору боюнча тең барабар таралып турат.
900 милялык Түндүк Кыртышкак Мунай Борбору устасы көп жылдык буу менен жылытыш системаларын орун алмаштырып, өзүн-өзү реттеген акылдуу IoT кабелдерин колдонгондо, кышкы энергияны колдонуу жалпысынан 31% төмөндөдү. Бул жаңы кабелдер мунайдын калыңдыгы жөнүндө алган маалыматтарга жана аба ырайынын болжолдоруна негизделүүп өзгөрүшөт. Кээде болуп турган чоң суукта бул система чыңалуу учурдагы энергия талаптарын жакын жарымга, дээрлик 41% ге чейин төмөндөттү. Беш жыл боюнча чоң масштабда карасак, бул долбоор жалпысынан 12,000 метрикалык тонна CO2 чыгарылышын жоюп алды. Бул эжесинде 2,600 адаттан чыккан бензин менен иштеген машинаны жолдон алып салууга барабар. Ошол бардык убакыт бою мунай борборунда мунайдын агымын сактоодо эч кандай кыйынчылык болбогонун эске алсак, бул жетишкендик бекем өзгөчөлүк.
Бүгүнкү күндөрдө мунай транспортуу үчүн колдонулган жылуулук изинин тизмеси удалаштыруу үчүн башкара турган жабдыктар менен бирге оңой контроллерлерди кошуп, узун транспорттоо линияларынын бардык багыттарында температураны так сактоону камсыз кылат. Трубалардын ар кандай жерлерине орнотулган сымсиз датчиктер өлчөмдөрүн башкаруу борборлоруна жөнөтүп, операторлор кереги үчүн жылытуу бөлүктөрүн өзгөртө алышат. Эми ишчилерди температура маселеси тууралуу текшерүү үчүн коркунучтуу же алыскыраак жерлерге жөнөтүү зарыл эмес. Ошондой эле, системанын кээ бир бөлүктөрү кереги жок болуп, абдан суу болуп же тымызык болуп кеткендеги энергиянын чыгымын кыскартат. Компаниялар температура маселеси себеби менен кутулбаган токтоолорду болгонго жол бербей, амалдарды гладкий түрдө жүргүзүп, акча тээжизишет.
Аналитикалык платформалар вязкость жана агымдын ченин иштетип, жылуулук берүүнү динамикалык оптимизациялөө үчүн маалыматты колдонот. Машиналык окуу алгоритмдери оор кырмыздын магистралдуу трубаларында парафин пайда болушунун чегин болжолдойт жана температура критикалык деңгээлден төмөндөөгө чейин автоматтык түрдө жылытууну күчөтөт. Бул иштетүү стратегиясы жылына 2,3 миллиард долларлык агым камсыз алууга байланыштуу зыяндарды (Flow Assurance Institute 2024) болгондо эле кийин калтырат.
Интернетке туташтырылган термиялык датчиктер жылуулук кабелдеринде кыйынчылыктар пайда болгондон уруш аларды байкоо алат. Бул датчиктер изоляциянын бузулушу же аймактардын абдан ысып кетиши сымал нерселерди кармап алат. Жөнгү салуу менен шайкалчу менеджерлер бул датчиктердин табыштарын өткөн бузулуштардын жазуулары менен бирге карап, күтүү-тиешелик иштеп туруу мөөнөтүндө кайсы бир нерсени убактылы жөнгө салууну так биле алат, күтүүсүз токтоолорго жол бербейт. Бул сымал учукумдуу ыкмаға которулган компаниялар жалпысынан техниканын бузулушун 35% камтыйт. Өндүрүштүн маалыматтарына ылайык, алардын жөндөө чыгымдары да төмөндөйт — үч жылдан кийин жөндөөгө кеткен чыгым 18% төмөндөйт. Бул температуранын көрсөткүчтөрүн жакшы байкоодон кийин болгон нерсе.
Акылдуу контроллерлер эффективдүүлүктү жогорулатса да, байланышкан системалар курчап алуулардын алдын ачууга мумкүндүк берет. 2023-жылкы иликтөөнүн маалыматынча, энергетика компаниялардын 42% өнөр жайлык IoT түзүлүштөрүнө кирүүгө аракеттерди байкаган. Жылуулук берүү тармактарын шантаж же бузуу колунан өткөн камкуулдардан коргоо үчүн күчтүү коддоо, нөлдүк ишенүү архитектурасы жана аба менен бөлүнгөн резервдүү башкаруу чаралары эми зарыл.
Чындыгында, дарыя астындагы магистралдык трубаларга жер үстүндөгүдөй эле жылытып туруу үчүн дагы 23 пайызга жакын кошумча энергия керек. Мурдагы жылдын Energy Engineering Journal журналынын табыштарына ылайык, бул теңиз астындагы суунун коркунучтуу температурасы жана деңиздин алыскыраак жеринде жабдууларды колдоо менен байланышкан логистикалык кыйынчылыктардын үлүшүнө келип чыгат. Трубалардын жылуулугун сактоо жөндөмү, алардын ток чыгымы жана ремонтко тууралуу саналып, ар кандай трубаларды салыштырганда, операторлор жакшыртыш үчүн кайсы жерде иш жүргүзүү зарыл экенин көрүү үчүн стандарттуу көрсөткүчтөр бар болушу маанилүү. Арктикалык аймактарда иштеген башкы компаниялар трубаларды жылытуу боюнча чөл шарттарында колдонулган ийгиликтүү ыкмаларды изилдеп, энергияны колдонууну 18 пайызга чейин кыскарта алышты. Алар негизинен ысык климат шарттарында колдонулган ийгиликтүү ыкмаларды суук аба ырайы үчүн өзгөртүп алышты.
Трубопроводтун эффективдүүлүгү боюнча жаңы изилдөөлөр электрлик жылыткыч системалар менен бирге колдонулганда, жакшыраак изоляция термиялык жоголтууларды 25тен 30 пайызга чейин камтып тургандыгын көрсөттү. Аэрогел орамалары жана вакуумдуу изоляцияланган такталар сыяктуу жаңы материалдар чыны тарамдан эски стилдеги изоляциялоодон жылуулукту 2,5 эсе жакшы кармошат. Бул мунай иштетүү үчүн эмне билдирет? Мисалы, далаа ишчилери оор калың мунайды туура вязкость деңгээлинде кармоо үчүн 15–20 кВт/м болгон кыйла чоң жана көп энергия талашкан моделдерди колдонуудан кийин, азыраак 8–12 киловатт метрди талап кылган кабелдерди колдонуп иштей алышат.
Жылы жылдар бою алтынчы жылдан бери электр жылуулук берүү туташтыруу чынында эле баштапкы убакытта даярдоо үчүн көбүрөөк энергияны талап кылса да, бул эски буу системаларына салыштырмалуу карбондун 40 пайызга жакшыраак тургузуу. Бул жөнүндө бир нече өнөр жайлардын соңку изилдөөлөрү да күчөтүп берет. Мисалы, күн энергиясы менен жакшы иштеген системалер шист маанийде газ колдонуп буу алуу ыкмаларына караганда карбон чыгарылышын үчтөн экиге чейин камтып турган. Бардык кезекте, жылуулук системалерин жаңыртуу боюнча чечимдер кабыл алууда бул жөнүндө сандарга негизделүүнү башкарган кызматкерлердин саны күн сайын көбөйүп жатат. Акыр-аягы, технологияны жакшыртуу аркылуу индиректтик чыгарылыштарды азайтуу бизнес үчүн туура болуп эле, дагы дагы экологиялык максаттарды камтый турган глобалдуу чынжырларга да жардам берет.