Курс «Применение трубопроводной арматуры». Модуль «Арматура и оборудование морских платформ»

Предисловие.

Дистанционный курс "Применение трубопроводной арматуры"

Дистанционный курс "Применение трубопроводной арматуры" является самостоятельным курсом системы дополнительного профессионального образования в арматурной отрасли. Его основное предназначение – повышение профессиональной квалификации в области инжиниринга и применения трубопроводной арматуры для широкого круга специалистов.

Особенности курса

Курс "Применение трубопроводной арматуры" предназначен для слушателей, имеющих незначительный опыт или не имеющих опыта в анализе, подборе, и применении арматуры.

Курс может быть полезен для специалистов по эксплуатации арматуры предприятий-потребителей, технических специалистов, коммерческих инженеров, разрабатывающих проектные спецификации арматуры, специалистов по развитию и менеджеров по продажам и маркетингу.

Описание

В результате овладения материалами курса слушатель начинает разбираться в современных подходах к выбору и применению арматуры, знакомится с основными особенностями применения трубопроводной арматуры в основных отраслях промышленности, овладевает навыками подбора арматуры и аксессуаров в зависимости от технических, экономических и проектных требований, практикуется в умении анализа альтернатив выбора арматуры; определяет возможности повышения уровня проектных спецификаций арматуры в ходе ее выбора на основе применения критериев повышения эффективности арматурного хозяйства и использования современных способов сервиса арматуры, более глубоко узнает связи арматуры не только с особенностями технологии, но и с различными сторонами работы предприятий.

По окончании обучения слушатель получает сертификат о прохождении программы дополнительного профессионального образования и удостоверение установленного образца о повышении квалификации.

Структура курса

Курс построен по модульной системе и включает в себя:

1. Базовый модуль "Современные подходы к выбору и применению трубопроводной арматуры",

2. Специализированные модули по применению арматуры в основных отраслях промышленности

– Модуль "Применение арматуры в химии и ЦБП"

– Модуль "Применение арматуры в энергетике

– Модуль "Применение арматуры в ЖКХ"

– Модуль "Применение арматуры в горной промышленности и металлургии"

– Модуль "Применение арматуры в нефтегазовой отрасли"

– Модуль "Арматура и оборудование морских платформ"

– Модуль "Антипомпажная арматура"

3. Модули по выбору

– Модуль "Основы управления качеством, сертификация и стандартизация трубопроводной арматуры"

– Модуль "Основы предоставления сервисных услуг и организации сервисных центров"

– Модуль "Программы повышения эффективности арматурного хозяйства предприятий-потребителей арматуры"

Для получения документа об образовании и полного обучения по курсу "Применение трубопроводной арматуры" слушатель должен пройти обязательный базовый курс, не менее одного из специализированных курсов и один курс по выбору.

Особенности дистанционного обучения на курсе

Курс построен в виде электронного учебника и рабочей тетради, что дает возможность слушателям курса использовать свои комментарии и наработки в качестве рабочего конспекта в своей дальнейшей практической работе и профессиональной деятельности.

Сроки обучения

Срок обучения 3 мес. по методике дистанционного обучения с момента открытия доступа по базовому курсу "Применение трубопроводной арматуры" и до 6 месяцев по курсу со специализацией.

Виды специализации

Применение трубопроводной арматуры в химии и ЦБП. Специализация включает изучение курса "Современные подходы к выбору и применению арматуры" и углубленное изучение вопросов применения арматуры в химической и целлюлозно-бумажной промышленности.

Применение трубопроводной арматуры в энергетике. Специализация включает углубленное изучение курса "Применение трубопроводной арматуры в энергетике.

Применение трубопроводной арматуры в ЖКХ. Специализация включает углубленное изучение курса "Применение трубопроводной арматуры в ЖКХ".

Применение трубопроводной арматуры в горной промышленности и металлургии. Специализация включает углубленное изучение курса "Применение трубопроводной арматуры в горной промышленности и металлургии".

Применение трубопроводной арматуры в нефтегазовой отрасли. Специализация включает углубленное изучение курса "Применение трубопроводной арматуры в нефтяной, газовой, нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности".

Программы повышения эффективности арматурного хозяйства предприятий-потребителей. Специализация включает углубленное изучение курса:

"Основы предоставления сервисных услуг и организации сервисных центров"

"Программы повышения эффективности арматурного хозяйства предприятий-потребителей арматуры".

РЕГИСТРАЦИОННАЯ ФОРМА

приведена на сайте www.novotechnos.com и www.promconsult.org

СОДЕРЖАНИЕ ПРОГРАММЫ

ОБУЧЕНИЕ С ПРИМЕНЕНИЕМ ДИСТАНЦИОННОЙ ФОРМЫ ОБУЧЕНИЯ

Что такое дистанционное обучение? Андрагогический подход к обучению. Основы методики дистанционного обучения в профессиональном образовании. Технология дистанционного обучения. Электронные учебники и методические пособия. Руководства в помощь слушателям. Поддержка слушателей. Тьюторы. Группы самопомощи. Организация самостоятельной работы. Маршрутная карта обучения. Самооценка прогресса в обучении. Пути повышения навыков самообразования при дистанционном обучении.

ОСНОВНОЙ МОДУЛЬ

МОДУЛЬ 1. СОВРЕМЕННЫЕ ПОДХОДЫ К ВЫБОРУ И ПРИМЕНЕНИЮ ТРУБОПРОВОДНОЙ АРМАТУРЫ

Модуль "Современные подходы к выбору и применению трубопроводной арматуры" курса "Применение трубопроводной арматуры" дает представление об основах выбора трубопроводной арматуры в зависимости от различных противоречивых требований, которые, как правило, предъявляются к трубопроводной арматуре.

Обсуждаются технические, экономические и проектные критерии в выборе трубопроводной арматуре. Дается представление о подходах к выбору перспективных моделей арматуры на основе прогнозных критериев и применения функционально-стоимостного анализа, как одного из самых эффективных методов при выборе арматуры.

Проводится обзор применения арматуры в основных отраслях промышленности, таких как химическая, целлюлозно-бумажная промышленность, энергетика и ЖКХ, нефтегазовая промышленность, металлургия и такие важные отраслевые сегменты как криогенная техника и промышленные газы, пищевая и фармацевтическая промышленность.

Модуль снабжен большим количеством кейсов, демонстрирующих применение показанных моделей и концепций на практике.

СПЕЦИАЛИЗИРОВАННЫЕ МОДУЛИ

МОДУЛЬ 2. ПРИМЕНЕНИЕ ТРУБОПРОВОДНОЙ АРМАТУРЫ В ХИМИИ И ЦБП

Модуль "Применение трубопроводной арматуры в химии и ЦБП" рассматривает основные подходы к выбору и применению арматуры в основных технологических процессах и установках химической и целлюлозно-бумажной промышленности. Рассматриваются основные сложности и проблемы применения арматуры в древессно-массном, целлюлозном и бумажном производстве, а также деревообрабатывающей промышленности.

Особое внимание уделяется рассмотрению вопросов применения арматуры в энерготехнологических котлах химических и целлюлозных производств. Показано сравнение применения различных видов арматуры и тренды развития арматуры в зависимости от развития средств автоматизации.

В дополнительном модуле "РАЗВИТИЕ ПАРАМЕТРОВ РЕГУЛИРУЮЩЕЙ АРМАТУРЫ В КОНТУРАХ РЕГУЛИРОВАНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ СХЕМ ЦБП" демонстрируются перспективы развития арматуры в зависимости от изменения требований целлюлозно-бумажного производства, усовершенствований в технологических схемах контурах регулирования.

МОДУЛЬ 3. ПРИМЕНЕНИЕ АРМАТУРЫ В ЭНЕРГЕТИКЕ

Модуль "Применение арматуры в энергетике и ЖКХ" дает представление о применении энергетической арматуры в крупных энергетических тепловых электростанциях, котельных и энерготехнологических установках, а также в промышленной энергетике. Особое внимание уделено вопросам применения арматуры вращательного действия и наиболее эффективным местам ее установки по сравнению с линейной арматурой.

МОДУЛЬ 4. ПРИМЕНЕНИЕ АРМАТУРЫ В ЭНЕРГЕТИКЕ

Модуль "Применение арматуры в ЖКХ" дает представление о применении арматуры в котельных, теплосетях, тепловых пунктах, сетях газораспределения, водоснабжения, водоочистки и других объектах ЖКХ.

Рассматривается применение различных видов трубопроводной арматуры на магистральных теплопроводах. Среди арматуры для ЖКХ рассматриваются ее различные виды и применимость в тех или иных условиях эксплуатации.

МОДУЛЬ 5. ПРИМЕНЕНИЕ АРМАТУРЫ В ГОРНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ И МЕТАЛЛУРГИИ

Модуль "Применение арматуры в металлургии и горной промышленности" рассматривает особенности применения арматуры для горно-обогатительных, горно-металлургических, горно-химических, электрометаллургических и других производств черной, цветной металлургии, промышленности минеральных удобрений и других предприятий горнодобывающей промышленности.

Приводятся основные схемы и решения по применению различных видов арматуры на флотационных установках, сушильных барабанах и сепараторах, устройствах загрузки ферросплавов, печах, МНЛЗ, криогенных станциях и пр.

МОДУЛЬ 6. ПРИМЕНЕНИЕ АРМАТУРЫ В НЕФТЕГАЗОВОЙ ОТРАСЛИ

Модуль "Применение арматуры в нефтегазовой отрасли" дает представление о применении арматуры в основных процессах и установках и трубопроводах нефтяной и газовой промышленности, а также о применении арматуры на нефтехимических, нефтеперерабатывающих производствах и устройствах хранения нефти и газа.

МОДУЛЬ 7. АРМАТУРА И ОБОРУДОВАНИЕ МОРСКИХ ПЛАТФОРМ

В модуле "Арматура и оборудование морских платформ" представлено современное состояние трубопроводной арматуры, применяемой на морских платформах. Рассмотрены основные виды оборудования морских платформ, показаны примеры установки арматуры и основные проблемы, связанные с работой оборудования и арматуры.

Особое внимание уделено оборудованию и арматуре систем безопасности, как одной из ведущих систем морских платформ.

МОДУЛЬ 8. АРМАТУРА АНТИПОМПАЖНОЙ ЗАЩИТЫ И РЕГУЛИРОВАНИЯ

В модуле "Арматура для систем антипомпажной защиты и регулирования" рассматриваются основные явления и закономерности, характеризующие протекание помпажа в компрессорных установках, схемы антипомпажной защиты и регулирования на практических примерах.

Основное внимание уделено современной антипомпажной арматуре, применяемой для автоматизированных систем антипомпажной защиты и регулирования. Приведены конкретные примеры и кейсы по современной арматуре известных компаний.

Рассмотрены вопросы расчета антипомпажной арматуры и особенности применения антипомпажной арматуры для конкретных типов компрессорных установок.

МОДУЛИ ПО ВЫБОРУ

МОДУЛЬ 9. ОСНОВЫ УПРАВЛЕНИЯ КАЧЕСТВОМ, СЕРТИФИКАЦИЯ И СТАНДАРТИЗАЦИЯ ТРУБОПРОВОДНОЙ АРМАТУРЫ

Модуль "Основы управления качеством, сертификация и стандартизация трубопроводной арматуры" дает возможности слушателям ознакомиться с проблемами управления качеством трубопроводной арматуры, с ведущими международными системами стандартизации, затрагивающими сферу технического регулирования в области трубопроводной арматуры.

Подробно приводится методика поиска и идентификации международных и национальных стандартов. Проводится сопоставление отечественных нормативных документов на трубопроводную арматуру с аналогичной арматурой зарубежных стран и систем стандартизации. Показывается типовая структура российских стандартов. Демонстрируется сравнение структуры и оформления государственных стандартов РФ и спецификаций Американского нефтяного института (API). Проводится сравнительный анализ нормативных баз на трубопроводную арматуру.

МОДУЛЬ 10. ОСНОВЫ ПРЕДОСТАВЛЕНИЯ СЕРВИСНЫХ УСЛУГ И ОРГАНИЗАЦИИ СЕРВИСНЫХ ЦЕНТРОВ

Модуль "Основы предоставления сервисных услуг и организации сервисных центров" показывает особенности формирования сервисных услуг в сфере трубопроводной арматуры. Пособие курса содержит материалы по созданию и продвижению сервисных услуг и организации сервисных центров, основанных на практическом опыте сервисных служб арматурных компаний и компаний по продаже промышленного оборудования.

Подробно рассматриваются проблемы ремонта и обслуживания на предприятиях-потребителях, демонстрируются типовые сервисные программы обслуживания потребителя, существенное внимание уделяется особенностям организации работы склада и поставки запчастей, организации сервисного центра, источникам экономической эффективности сервиса и перспективам его развития. Приводится объемный материал по требуемым документам для организации работы сервиса и практические примеры сервисных программ для конкретных видов арматуры.

МОДУЛЬ 11. ПРОГРАММЫ ПОВЫШЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ АРМАТУРНОГО ХОЗЯЙСТВА ПРЕДПРИЯТИЙ-ПОТРЕБИТЕЛЕЙ АРМАТУРЫ

Модуль "Программы повышения эффективности арматурного хозяйства" дает представление об основных тенденциях развития арматурного парка на предприятиях и о том, как можно было бы повысить эффективность использования арматуры на предприятиях-потребителях арматуры.

Среди основных программ повышения эффективности арматурного хозяйства предприятий выделяются:

– Программа "Специальная арматура и арматура для специализированных производств"

– Программа "Перевод линейной арматуры на арматуру с вращательным движением шпинделя"

– Программа "Арматура для критических участков и контуров регулирования"

– Программа "Повышение общей и метрологической надежности"

– Программа "Модернизация арматуры под новые условия производства"

– Программа "Унификация и стандартизация арматурного хозяйства"

– Программа "Агрегатирование арматурных узлов"

– Программа "Замена аналоговых позиционеров на цифровые и программы смартизации" и др.

Широко рассматриваются коммерческие программы с производителями отдельного оборудования и установок и программы сервисного обслуживания.

Введение и задачи модуля

Мировая добыча природного газа по прогнозам Российских и зарубежных специалистов будет расти неснижающимися темпами. При этом большинство газоносных и примыкающих к ним районов суши истощены. В стадии значительной разработки находится и целый ряд месторождений Западной Сибири. Поэтому основная разведка газоносных провинций будет переноситься в акватории морей и океанов. Перспективная площадь для поисков газа и нефти на континентальном шельфе Мирового океана составляет 55 млн. кв. км, или 15% его общей площади.

Только в 70-х – 80-х годах на шельфе Мирового океана было пробурено более 20 тыс. глубоких поисково-разведочных скважин общей проходкой 56,4 млн. м. Удельный вес поисково-разведочного бурения в общем объеме морского бурения составляет около 34% по числу скважин и 37% по проходке. В общем удельный вес морского поисково-разведочного бурения равен 7% по числу скважин и 11,8% по проходке. Причем проходка увеличивается быстрыми темпами и опережает этот же показатель на суше.

Сегодняшнее положение дел с морской добычей нефти и газа при помощи морских (оффшорных платформ) демонстрирует рис. 1.

Рис.1. Распределение добычи и обработки нефти и газа на морских месторождениях по странам мира.

Быстрыми темпами, несмотря на высокую стоимость, растут и объемы глубоководного бурения. Значительные приросты бурения запасов газа наблюдаются в Норвегии, Малайзии, Индии, Индонезии, Вьетнаме. Открываются крупные месторождения в акватории Южно-Китайского моря. Запасы только нефти и газа только на месторождении Натуна в Южно-Китайском море по предварительным расчетам составляют не менее 859 млрд. м3.

Время освоения морского нефтегазового месторождения, начиная с геофизических исследований и до ввода его в эксплуатацию на максимальную добычу может составлять от 3 до 15 лет, а период бурения эксплуатационных и разведочных скважин по уточнению контура – 2-8 лет. Большое удлинение сроков поисковых, буровых работ и обустройства месторождения стараются не допускать, так как это приводит к большим дополнительным расходам.

Капитальные вложения на освоение морского месторождения при прочих равных условиях (глубина и число скважин, сетка их размещения) на порядок, до 20 раз выше, чем на суше. Удельные капитальные затраты на одну морскую скважину также в несколько раз выше, чем на суше, из-за высокой стоимости гидротехнических сооружений и газонефтепромыслового оборудования.

Некоторые оценки стоимости морских добычных систем приведены ниже:

а) – для платформ, установленных в Персидском заливе:

– Максимальная глубина: 72 м (макс. глубина воды в Персидском заливе составляет около 120 м).

– Вес: от 500 тонн до 10 000 тонн (3 000 тонн для конструкции и 7000 тонн собственно на платформу).

– Цена: до 80.000.000 Долл. за платформу.

– Цена за газодобывающую платформу: 400.000.000 долларов США (для 4-х платформ и трубопроводов до берега).

– Стоимость рабочего проектирования от цены контракта: 3% до 5% от общей стоимости.

– Закупочная цена: около 55% от общей цены.

б) – для полупогружных платформ, установленных в Каспийском море:

– Максимальная глубина: 1000 м (максимальная глубина воды в южной части Каспийского моря 1027 м) и максимальная глубина воды в северной части Каспийского моря примерно в 150 м).

– Вес: около 30 000 тонн.

– Цена: 350.000.000 долларов США для платформы плюс 60.000.000 долларов США за 3 буксира.

Основным направлением снижения стоимости разработки морских сооружений являются:

– снижение объема строительства гидротехнических сооружений,

– максимальное увеличение числа скважин платформы,

– удешевление стоимости МП и их капитального ремонта за счет применения более долговечных коррозионностойких материалов,

– повышение отдачи от оборудования, снижение простоев, повышение надежности и безопасности оборудования и др.

Учитывая огромные общие затраты на освоение морского нефтегазового месторождения, рентабельность может быть обеспечена при наличии крупного месторождения с большими извлекаемыми запасами углеводородов и высоким суточным дебитом скважин.

Экономическую эффективность разработки месторождения оценивают извлекаемой прибылью, ее отношением к капитальным затратам, сроком окупаемости вложенных средств. В структуре капитальных вложений, при исключении рентных платежей, составляющих до 40% общих капитальных вложений, основные затраты приходятся на обустройство и разработку месторождения. Затраты на поисково-разведочные работы, составляющие 4-20%, определяются ограниченным объемом их проведения и условиями геолого-поисковых работ. Обычно бурение поисково-разведочных скважин ограничивается одной – двумя скважинами в Мексиканском и Персидском заливах, 5-12 скважинами в Северном море, 1-10 скважинами в акваториях Юго-Восточной Азии и Австралии.

Наиболее важным критерием эффективности капиталовложений при освоении месторождений нефти и газа являются удельные затраты на единицу добываемой продукции. На более крупных месторождениях удельные затраты на их разработку меньше, чем на месторождениях, находящихся в аналогичных условиях с более низкими запасами.

Для освоения месторождений газа и нефти на различных глубинах моря как в России, так и за рубежом создаются плавучие технические средства – буровые, геофизические и инженерно-геологические суда, плавучие краны, морские стационарные платформы, необходимые для проведения поисково-разведочных работ, бурения и эксплуатации скважин.

Этот модуль разработан для того, чтобы глубже разобраться с особенностями арматуры, применяемой на морских платформах и дать расширенное представление о работе морских платформ. Это позволит Вам лучше понять и спрогнозировать использование различной арматуры в установках и оборудовании морских платформ.

1. Морские платформы и суда

Оффшорные платформы используются во всем мире для различных функций в различных по глубине водах и окружающей среде. Поскольку правильный подбор оборудования, видов платформ и способа бурения, а также правильное планирование, проектирование, изготовление, транспортировка, монтаж и ввод в эксплуатацию нефтяных платформ, с учетом глубины воды и условий окружающей среды очень важен, то мы сначала хотели бы представить общий обзор этих аспектов.

Рис. 1.1. Общий вид морской платформы

В этом разделе рассматриваются основы всех типов оффшорных платформ (фиксированных или плавающих). В случае фиксированных платформ, будет показано и их применение. Общая цель заключается в том, чтобы дать общее представление о различных стадиях проектирования, строительства, снаряжения, транспортировки и монтажа морских платформ.

1.1. Исторический обзор развития морской добычи

Начальный период добычи

Самые первые добычные вышки в воде появились в 1891 году в США на озере Гранд-Лейк-Сейнт-Морис.

Рис. 1.2. Нефтяные скважины в Гранд-Лейк- Сейнт-Мэрис

Первая МП в России была сооружена на деревянных сваях в 1925-1934 гг. в районе о. Артема вблизи г. Баку. Ввиду того, что такие платформы обладали низкой прочностью и сложной технологией монтажа, впоследствии от их строительства отказались.

Стационарные платформы за рубежом были применены в нефтяной промышленности примерно в середине 30-х годов в акватории Мексиканского залива. В их помощью можно было работать в условиях мелкой воды. Отметим, что многие из первых металлических стационарных платформ, построенных в 30-х- 40-х годах у нас в стране и за рубежом, продолжают успешно эксплуатироваться и в настоящее время.

Исторически первой металлической конструкцией МП в России была платформа на металлическом свайном основании, разработанная Н.С. Тимофеевым, металлические сваи которого погружались методом забуривания. После бурения шурфов под сваи и установки и цементирования свай в морском дне пролетное строение разбиралось и сваривалось на месте строительства. В 1940 году Б.А. Рагинский предложил крупноблочную конструкцию верхнего строения морского основания, которая устанавливалась и монтировалась на зацементированных сваях.

Применение крупноблочных элементов заводского изготовления резко сократило время строительства. В процессе разработки морских месторождений потребовалось надежное сообщение между отдельными объектами, расположенными на морских стационарных основаниях. Доставка грузов на судах при волнении свыше 4 баллов и ветре свыше 5 баллов была затруднена. Кроме этого несудоходность акватории в местах разработки (например, мелководье в районе Нефтяных камней недалеко от Баку), обусловила создание эстакад как средства сообщения между объектами существующего промысла.

Следующим шагом в развитии конструкций МП было создание металлических стационарных оснований ЛАМ конструкции Л.А. Межлумова, металлических оснований МОС конструкции Л.А. Межлумова, С.А. Оруджева и Ю.А. Саттарова. В 1976 году на месторождении имени 28 апреля было построено металлическое основание на глубине моря 84 м.

В зарубежной практике освоение морских месторождений также было начато с применением стационарных оснований на деревянных сваях. Характерной особенностью американской практики строительства стационарных морских оснований было использование железобетонных и бетонных конструкций в виде кессонов, массивов, опускных колодцев и свай. Примером может быть основание Коллинса, представляющее собой цилиндрическую бетонную колонну-массив диаметром 5,8 м, погруженную в грунт на требуемую глубину. Применялись гигантские массивы на кессонах с размером в плане 12х20м, по периметру которой забивали ряд шпунтовых свай. Все пространство, окруженное шпунтовым рядом, засыпалось песком. Ввиду высокой стоимости эти конструкции не получили широкого распространения.

Новое время

Создание организации стран-производителей нефти ОПЕК и начавшийся в 1970-х годах нефтяной кризис вынудил многие развитые страны искать и добывать нефть самим. США и Великобритания еще в 1950-е годы по геофизическим данным выявили перспективные структуры в Мексиканском заливе и Северном море, но широкомасштабное поисковое и разведочное бурение там начали вести только в 1970-е годы.

Английское правительство объявило поиски собственных месторождений первоочередной задачей обеспечения национальной безопасности. Английские геологи выявили в Северном море на глубинах 40–70, и до 200 м новую нефтегазоносную провинцию со множеством месторождений нефти и газа. Прибрежные части Мексиканского залива давно уже были освоены США.