Мұнай тасымалдаудың сенімді әдісі

Энергия үнемдеу мәселесі – мұнайды құбырмен тасымалдау ісіндегі маңызды мәселелердің бірі. Мұнайды құбырмен тасымалдау – күрделі энергетикалық жүйе. Энергия үнемдеудің тиімділігі технологиялық режімдерді анықтау мен басқаруға тікелей байланысты.

Батыс Қазақстанның тез қататын (парафинды) және тұтқырлығы жоғары мұнайды тасымалдаудың сенімді әдісі мұнайды ыстық күйінде тасымалдау әзірге солай қала береді. Тез қататын мұнай пештерде қыздырылады және пештердің тиімді жұмыс жасау шарттары қолданылатын энергияның мөл­шерімен анықталады, ал мұнайды ыстық күйінде құбыр арқылы айдау сор­ғы агрегаттарының жұмысына байланысты.

Мұнай құбырын оңтайлы басқару үш жағдайға байланысты: 1) сорғы агрегаттары мен жылыту пештерінің тиімді жұмысын анықтау; 2) мұнайдың тиімді көлемін таңдау; 3) ыстық тасымалдау әдісінің қауіпсіздігін сақтау.

Осы жұмыстың авторлары жасаған SmartTran бағдарламалық жасақтамасы мұ­най және мұнай қоспаларын тасымалдауды оңтайлы басқару жүйесінің және энергия­ны үнемдеу мәселесінің шешімін анықтады. SmartTran бағдар­ла­малық жасақтамасы оған ұқсас көпте­ген шетелдік бағдарламалармен салыс­тырғанда келесі артықшылықтарға ие:

1. Депрессорлық қоспаны қолдану арқылы тез қататын мұнайды тасымал­дауда энергия үнемдеу сорғы агрегат­тарының оңтайлы режімдерін анықтады;

2. Қыздыру пештерінің үнемді жұ­мыс істеуі үшін мұнай құбырының гидрав­ликалық және жылулық көрсеткіштеріне байланысты мұнай қоспасын ыстық күйінде айдаудың оңтайлы температурасын анықтады;

3. Жанармай мен электр энергиясы тарифтерінің айырмашылығын еске­ре отырып, мұнай қоспаларын тасымал­даудың технологиялық режімдерінің экономикалық тиімділігін анықтады.

Сондай-ақ бұл жұмыста SmartTran бағдарламалық жасақтамасы «Қаз­Транс­Ойл» АҚ-ның БДБЖ (бақылау-диспет­черлік басқару жүйесі) және ЭЭКЕАЖ (электр энергияны коммерциялық есеп­теу­дің автоматты жүйесі) атты ақпарат­тық жүйелерімен біріктіріліп мұнай та­сы­малдаудың цифрлы технологиясын құрады.

БДБЖ, ЭЭКЕАЖ жүйелерінен алын­ған нақты мәліметтер SmartTran бағдар­ла­масының жаңа модульдерін жасауға мүмкіндік берді: 1) мұнай айдау стан­саларындағы сорғы қондырғыларының энергия тұтынуын бейімдеу; 2) мұнай жылыту стансасындағы пештерде мұнайды қыздыруға жұмсалған энергияны бе­йімдеу; 3) құбырлардың гидравликалық сипаттамаларын бейімдеу; 4) бүкіл құбыр бойында топырақтың жылу өткізгіштігін бейімдеу.

SmartTran бағдарламалық жасақ­тамасын БДБЖ, ЭЭКЕАЖ-мен біріктіру «құбыр – мұнай айдау стансасы» жүйесінің жұмысын бақылауға және «ҚазТрансОйл» АҚ-ның мұнай құбыры арқылы мұнай қоспаларын тасымалдауда энергия үнемдеу режімдерінің эко­номикалық тиімділігін анықтауға мүм­кіндік берді.

Қорыта келгенде, бұл жұмыстың тео­рия­лық бөлігінде:

1) химиялық реагенттерді қол­да­ну арқылы (депрессорлық және турбу­лент­тікті азайтатын қоспалар) және «ыстық» тасымалдау әдісімен тез қататын және тұтқырлығы жоғары мұнай мен мұ­най қоспаларын тасымалдаудың мате­ма­тикалық модельдері мен алгоритмдері жасалды;

2) сорғы қондырғыларының және жылыту пештерінің энергия үнемдейтін жұмыс жағдайларын анықтау үшін графтар теориясына негізделген динамикалық программалау алгоритмдерін оңтай­лан­дыру критерийі алынды;

 3) бірнеше мұнай айдау стансалары мен жылыту бекеттері бар магистральды мұнай құбырлары бойымен мұнай айдауды жоспарлау және қыздыру температурасын анықтау үшін оңтайландыру критерийі мен алгоритмдері алынды.

Жұмыстың қолданбалы бөлігінде ма­те­матикалық модель мен алгоритмдер не­гізінде SmartTran бағдарламалық жа­сақтамасы әзірленгені көрсетілді, Smart­Tran бағдарламалық жасақтамасын БДБЖ жә­не ЭЭКЕАЖ ақпараттық жүйелерімен біріктіру арқылы цифрлы технология жасалды.

SmartTran бағдарламалық жасақ­та­масы 2015 жылдан бастап «ҚазТрансОйл» АҚ-ның 24 технологиялық учаскесін, 35 мұнай айдау стансасын, 7 жылыту бе­кетін, 200 сорғы агрегатын, 67 жылыту пештерін пайдаланатын, жалпы ұзындығы 5377,3 шақырым болатын магистральды мұнай құбырларында енгізілді.

Бұл расталған инновациялық зерт­теменің нәтижелері осы жұмыс пен оның авторлары Ескендір Қалыбекұлы Бейсембетов (жұмыс жетекшісі), Тимур Тал­ғатұлы Бекібаев, Ұзақ Қайырбекұлы Жап­басбаев, Бағдаулет Кенжалыұлы Кенжалиев, Ербол Махмотов, Берік Қартаң­байұлы Саяхов Қазақстан Респуб­ли­касының 2019 жылғы әл-Фараби атындағы ғылым мен техника сала­сындағы мемлекеттік сыйлығына ұсынуға әбден лайық деп санаймын.

Мұхамбетқали БҮРКІТБАЕВ,

әл-Фараби атындағы Қазақ ұлттық университетінің бiрінші проректоры,

ҰҒА академигі, химия ғылымдарының докторы, профессор