Приложение №1 к документации №НИИ-2015-34 на выполнение опытно-конструкторской работы (ОКР)

Приложение №1
к документации №НИИ-2015-34
ТЕХНИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ
на выполнение опытно-конструкторской работы (ОКР)
РАЗРАБОТКА СТЕНДА ДЛЯ ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ И
ИСПЫТАНИЙ ПРОТИВОТУРБУЛЕНТНЫХ ПРИСАДОК
ДЛЯ НЕФТИИ НЕФТЕПРОДУКТОВ
1
Название проводимой разработки
Полное наименование разработки – опытно-конструкторская работа «Разработка
стенда для проведения исследований и испытаний противотурбулентных присадок для нефти
и нефтепродуктов» (далее – ОКР).
2 Наименование
продукции
и
условное
обозначение
разрабатываемой
Экспериментальный стенд для проведения исследований и испытаний присадок для
нефти и нефтепродуктов (далее – экспериментальный стенд).
3
Область (условия) применения разрабатываемой продукции
Разработка экспериментального стенда позволит организовать проведение
3.1
испытаний и исследований присадок, влияющих на гидравлическое сопротивление при
движении нефти/нефтепродуктов по трубопроводу. В первую очередь стенд предназначен
для исследования противотурбулентных присадок (далее – ПТП), но также может быть
применен и для оценки снижения гидравлического сопротивления других химических
продуктов, например депрессорных присадок или поверхностно-активных веществ (далее –
ПАВ),
в
воспроизводимых
гидродинамических
условиях
при
перекачке
нефти/нефтепродуктов.
В результате ОКР будет разработан экспериментальный стенд, который
3.2
позволит:
-
определять
эффективность
ПТП,
влияющих
на
реологические
свойства
нефти/нефтепродуктов;
-
проводить сравнительный анализ качества присадок разных производителей в
идентичных
условиях,
приближенных
к
условиям
действующих
магистральных
трубопроводов;
-
выбирать для проведения опытно-промышленных испытаний ПТП наиболее
эффективную
на
перекачиваемой
по
данному
магистральному
трубопроводу
нефти/нефтепродукте;
-
оценивать изменение эффективности ПТП с течением времени;
-
проводить научно-исследовательские работы с целью оценки влияния различных
факторов (температуры перекачиваемой нефти/нефтепродуктов, содержания парафинов,
асфальтенов, смол) на работу присадки;
-
проводить оценку эффективности и применимости новых марок ПТП, ПАВ,
других химических продуктов и методов для снижения гидравлического сопротивления при
транспортировке нефти/нефтепродуктов;
2
-
сократить
время
на
внедрение
присадки
в
процесс
транспортировки
нефти/нефтепродуктов.
4
4.1
Цель разработки
Целью разработки является создание экспериментального стенда для проведения
исследований и испытаний присадок для нефти/нефтепродуктов, которые применяются на
трубопроводах организаций системы «Транснефть» с целью увеличения пропускной
способности трубопроводов, снижения давления, а также повышения энергоэффективности.
4.2
-
При выполнении ОКР должны быть учтены требования следующих документов:
ГОСТ 12.2.003-91 «Система стандартов безопасности труда. Оборудование
производственное. Общие требования безопасности»;
-
ГОСТ
12.2.007.0-75
«Система
стандартов
безопасности
труда.
Изделия
электротехнические. Общие требования безопасности»;
-
ГОСТ 12.2.049-80 «Система стандартов безопасности труда. Оборудование
производственное. Общие эргономические требования»;
-
ГОСТ 16504-81 «Система государственных испытаний продукции. Испытания и
контроль качества продукции. Основные термины и определения»;
-
ГОСТ
24297-2013
«Верификация
закупленной
продукции.
Организация
проведения и методы контроля»;
-
ГОСТ 30852.13-2002
«Электрооборудование
взрывозащищенное.
Часть 14.
Электроустановки во взрывоопасных зонах (кроме подземных выработок)»;
-
ГОСТ Р 8.568-97 «Государственная система обеспечения единства измерений.
Аттестация испытательного оборудования. Основные положения»;
-
РД-23.040.00-КТН-254-10
«Требования
и
методика
применения
противотурбулентных присадок при транспортировании нефти и нефтепродуктов по
трубопроводам ОАО «АК «Транснефть»;
-
ОТТ-23.040.00-КТН-145-13 «Магистральный трубопроводный транспорт нефти и
нефтепродуктов. Присадки противотурбулентные. Общие технические требования»;
-
ОР-17.020.00-КТН-218-12
«Аттестация
испытательного
оборудования
в
организациях системы «Транснефть». Порядок организации и проведения».
5
5.1
Краткое описание продукции
Экспериментальный стенд представляет собой техническое устройство для
воспроизведения условий исследований и испытаний ПТП на нефти/нефтепродукте и
относится к испытательному оборудованию в соответствии с ГОСТ 16504-81.
3
5.2
Принцип действия экспериментального стенда основан на регистрации
параметров режима течения (давлений и расхода) нефти/нефтепродуктов в измерительном
участке трубопровода экспериментального стенда до и после введения ПТП.
5.3
По результатам измерений давления и расхода строится график изменения
эффективности исследуемой ПТП на нефти/нефтепродукте.
6
6.1
Основные параметры и технические требования
Экспериментальный
стенд
должен
быть
предназначен
для
проведения
исследований и испытаний ПТП на нефти/нефтепродукте вязкостью до 100∙10-6 м2/с
(100 сСт), плотностью до 950 кг/м3, при температурах нефти/нефтепродуктов от минус 5 °С
до 40 °С.
6.2
В состав экспериментального стенда должны входить следующие основные
элементы:
-
расходный бак;
-
насосный агрегат;
-
трубная обвязка;
-
система подачи ПТП;
-
средства измерений;
-
циркуляционный термостат;
-
персональный компьютер.
Принципиальная схема экспериментального стенда приведена в приложении А.
Перечень элементов экспериментального стенда может быть дополнен по результатам его
предварительных испытаний.
6.3
На экспериментальный стенд должны быть оформлены:
-
руководство по эксплуатации;
-
протокол первичной аттестации стенда и аттестат испытательного оборудования;
-
программа и методика первичной аттестации;
-
методика периодической аттестации;
-
копии свидетельств об утверждении типа применяемых в составе испытательного
оборудования стандартных образцов и СИ;
-
копии описаний типа применяемых в составе испытательного оборудования
стандартных образцов и СИ;
-
копии
методик
поверки
СИ,
применяемых
в
составе
испытательного
оборудования;
4
-
свидетельства
о
поверке
СИ,
применяемых
в
составе
испытательного
оборудования (если выдача свидетельства о поверке предусмотрена методикой поверки СИ).
6.4
Габаритные размеры экспериментального стенда должны быть не более 3х2х2 м.
Экспериментальный стенд должен быть выполнен на единой платформе, позволяющей
транспортировать его железнодорожным, автомобильным и водным транспортом.
6.5
Климатическое исполнение экспериментального стенда – У4 по ГОСТ 15150-69.
6.6
Вместимость расходного бака должна быть не менее 50 л. Расходный бак должен
закрываться съемной крышкой. Расходный бак должен быть выполнен с конусообразным
дном, которое заканчивается патрубком с шаровым краном, через который происходит слив
нефти/нефтепродуктов после проведения испытаний на экспериментальном стенде. На
патрубке должен быть боковой отвод, который является началом всасывающего
трубопровода, через который нефть/нефтепродукты при проведении испытаний поступает на
вход насоса.
6.7
Расходный бак должен быть оснащен змеевиком для перекачки по нему
теплоносителя от циркуляционного термостата.
6.8
Насос
для
перекачки
нефти/нефтепродуктов
по
трубной
обвязке
экспериментального стенда должен быть винтового типа (одно-, двух- или трехвинтовой
насос). Насос должен быть оснащен частотно-регулируемым приводом. Производительность
насоса на номинальной частоте вращения должна быть от 13 до 15 м3/ч. Максимальное
допустимое давление на выходе из насоса должно быть не менее 4 МПа (40 кгс/см2),
допускаемая вакуумметрическая высота всасывания – не менее 5 м.
6.9
Электродвигатель насоса должен быть во взрывозащищенном исполнении,
предназначен для эксплуатации во взрывоопасных зонах, в которых возможно образование
взрывоопасных смесей категории IIВ температурного класса Т3, и иметь соответствующую
маркировку.
6.10 Трубная
обвязка
стенда
состоит
из
напорной
(измерительной)
линии
трубопровода (трубопровод от нагнетательного патрубка насоса до расходного бака) и
всасывающей линии трубопровода (трубопровод от расходного бака до всасывающего
патрубка насоса).
Напорная линия трубопровода должна быть выполнена из металлической трубы и
характеризоваться следующими параметрами:
-
допустимое давление – не менее 4 МПа (40 кгс/см2);
-
внутренний диаметр трубопровода – от 20 до 22 мм;
-
длина напорной линии – не менее 13 м.
5
Напорный трубопровод должен входить в расходный бак, при этом должна быть
исключена подача жидкости свободно падающей струей.
Всасывающая линия трубопровода должна быть выполнена из металлической трубы и
характеризоваться следующими параметрами:
-
внутренний диаметр трубопровода – от 35 до 37 мм;
-
длина всасывающей линии – до 1,5 м.
Повороты трубной обвязки должны быть радиусом не менее пяти диаметров
трубопровода.
6.11 Трубная обвязка экспериментального стенда и расходный бак должны быть
теплоизолированы.
6.12 В трубной обвязке экспериментального стенда должны быть предусмотрены
сливные патрубки для полного освобождения трубной обвязки от нефти/нефтепродуктов
после проведения испытаний.
6.13 Резинотехнические
изделия,
уплотнения
экспериментального
стенда,
контактирующие с нефтью/нефтепродуктом, – бензостойкие.
6.14 В составе стенда должны быть предусмотрены (см. приложение А):
-
три преобразователя давления с функцией индикации с диапазоном измерений от
0 до 6,0 МПа (от 0 до 60 кгс/см2) и пределами допускаемой относительной погрешности не
более 0,2 %;
-
три преобразователя температуры с функцией индикации с диапазоном
измерений от минус 10 °С до 50 °С и пределами допускаемой абсолютной погрешности не
более 0,5 °С;
-
один расходомер с диапазоном объемного расхода от 0 до 30 м3/ч и пределами
допускаемой относительной погрешности не более 0,5 %.
Требования к метрологическим и техническим характеристикам средств измерений
могут быть уточнены по результатам предварительных испытаний стенда.
Результаты
измерений
должны передаваться
в
персональный
компьютер
с
дискретностью одна запись в 1 с для обработки и архивации.
6.15 Средства измерений, входящие в состав стенда, должны быть утвержденных
типов, сведения о которых внесены в Федеральный информационный фонд по обеспечению
единства измерений, иметь действующие свидетельства о поверке.
6.16 Средства измерений, входящие в состав экспериментального стенда должны
быть во взрывозащищенном исполнении и иметь соответствующую маркировку.
6.17 Экспериментальный стенд должен быть аттестован в качестве испытательного
оборудования в соответствии с ОР-17.020.00-КТН-218-12.
6
6.18 Система подачи ПТП представляет собой патрубок с шаровым краном и
емкостью для ввода ПТП, смонтированный на всасывающей линии трубопровода. Объем
емкости для ввода ПТП должен быть от 0,7 до 1,0 л. Ввод ПТП осуществляется через
емкость для ввода ПТП путем открытия шарового крана при работающем насосе
экспериментального стенда. Дно емкости для ввода ПТП должно быть гладким,
выполненным в виде конуса и позволять вводить в трубную обвязку экспериментального
стенда весь объем ПТП, находящийся в емкости без остатка.
6.19 Мощность охлаждения циркуляционного термостата должна обеспечивать
охлаждение нефти/нефтепродукта до минус 5 °С в закрытом отапливаемом помещении.
Поддержание заданной температуры должно выполняться с допустимым дрейфом не более
1 °С в 1 ч.
6.20 Конструкция стенда должна обеспечивать нагрев перекачиваемой жидкости до
40 °С. Если циркуляционный термостат не обеспечивает требуемую температуру, то
экспериментальный стенд необходимо оснастить дополнительным подогревателем.
6.21 Комплектующие изделия и материалы должны подвергаться входному контролю
в соответствии с ГОСТ 24297-2013 и принятыми на предприятии-изготовителе правилами.
6.22 Указания по эксплуатации, определяющие правильную и безопасную работу с
изделиями и их техническое обслуживание, должны быть приведены в эксплуатационной
документации. Эксплуатационная документация должна быть выполнена в соответствии с
ГОСТ 2.610-2006, ГОСТ 30852.16-2002, ПТЭЭП (глава 3.4).
6.23 Стенд должен быть удобным в эксплуатации, техническом и метрологическом
обслуживании.
6.24 В соответствии с ГОСТ 12.2.003-91, ГОСТ 12.2.007.0-75, ГОСТ 30852.13-2002,
ГОСТ 12.2.049-80
безопасность
эксплуатации
экспериментального
стенда
должна
обеспечиваться:
- принципом действия конструктивной схемы;
- выполнением эргономических требований;
- защитой от поражения электрическим током;
- наличием предупреждающих надписей на внешних съемных элементах оболочки;
- включением требований безопасности в техническую документацию по монтажу,
эксплуатации, транспортированию и хранению.
6.25 Расходный бак, трубопроводы, насосный агрегат, входящие в состав стенда,
должны быть оснащены элементами для подключения заземления.
6.26 Персональный компьютер должен располагаться за пределами взрывоопасной
зоны.
7
6.27 Упаковка для транспортирования должна обеспечивать транспортировку стенда
без повреждения, обеспечивать защиту от прямого попадания солнечных лучей, осадков.
Конструкция и места расположения строповых устройств должны быть указаны в
конструкторской документации. Конструкция и размещение строповых устройств должны
обеспечивать исключение контакта строповых тросов с поверхностью стенда при
осуществлении погрузочно-разгрузочных работ в целях сохранения антикоррозионного
покрытия.
Потребность в продукции (планируемый объем выпуска)
7
7.1 Потребность в результатах разработки обусловлена необходимостью оценки в
лабораторных условиях эффективности ПТП непосредственно на нефти/нефтепродукте, на
которых предполагается применение ПТП, а также необходимостью проведения научноисследовательских
работ
в
области
оценки
влияния
параметров
перекачки
нефти/нефтепродуктов на эффективность ПТП.
7.2 В рамках ОКР будет изготовлен один экспериментальный стенд.
Стадии и этапы разработки
8
8.1
Выполнение ОКР осуществляется в три этапа.
8.2
На
первом
этапе
осуществляется
разработка
и
согласование
с
ООО «НИИ Транснефть» комплекта технической документации на экспериментальный
стенд (рабочие чертежи, проект руководства по эксплуатации).
Форма и вид отчетности: комплект технической документации на экспериментальный
стенд (рабочие чертежи, проект руководства по эксплуатации), согласованный с
ООО «НИИ Транснефть».
Начало – 30.04.2015.
Окончание – 01.06.2015.
8.3
-
На втором этапе осуществляется:
приобретение материалов, оборудования и комплектующих для изготовления
экспериментального стенда;
-
изготовление экспериментального стенда;
-
предварительные испытания экспериментального стенда;
-
доработка
экспериментального
стенда
и
корректировка
технической
документации. Проведение повторных предварительных испытаний (при необходимости).
Форма и вид отчетности: акт изготовления экспериментального стенда, акт и
протокол предварительных испытаний экспериментального стенда, отчет по доработке
опытного образца.
8
Начало – 01.06.2015.
Окончание – 01.10.2015.
8.4
На третьем этапе осуществляется:
получение
-
разрешительной
документации
на
экспериментальный
стенд
(аттестация экспериментального стенда как испытательного оборудования в соответствии с
ОР-17.020.00-КТН-218-12);
-
приемочные испытания экспериментального стенда;
-
передача
принципалу
комплекта
технической
документации
и
экспериментального стенда.
Форма
и
вид
отчетности:
акт
и
протокол
приемочных
испытаний
экспериментального стенда, комплект разрешительной документации, акт приемки-передачи
экспериментального стенда.
Начало – 01.10.2015.
Окончание – 11.12.2015.
9
9.1
Требования к проведению приемочных испытаний
Для оценки и контроля качества результатов работ экспериментальный стенд
должен подвергаться испытаниям по следующим категориям:
-
предварительные испытания, проводимые с целью предварительной оценки
соответствия стенда требованиям технического задания (далее – ТЗ), а также для
определения готовности стенда к приемочным испытаниям;
-
приемочные испытания, проводимые с целью оценки соответствия определенных
в ТЗ характеристик экспериментального стенда, проверки и подтверждения соответствия
экспериментального стенда требованиям ТЗ в условиях эксплуатации.
9.2 Предварительные испытания должны проводиться в соответствии с программой
и методикой предварительных испытаний экспериментального стенда.
9.3 Результаты предварительных испытаний должны быть оформлены актом и
протоколом предварительных испытаний.
9.4 Приемочные испытания экспериментального стенда должны проводиться в
соответствии с программой и методикой приемочных испытаний экспериментального
стенда.
9.5 Результаты
приемочных
испытаний
должны
быть
оформлены актом и
протоколом приемочных испытаний.
9.6 Для
проведения
приемочных
испытаний
назначается
комиссия,
которая
контролирует полноту, достоверность и объективность результатов испытаний, а также
9
полноту информации, соблюдение сроков испытаний и оформление их результатов. Состав
комиссии определяется приказом ОАО «АК «Транснефть» о проведении приемочных
испытаний экспериментального стенда. В состав комиссии должен входить представитель
ОАО «АК «Транснефть».
Комиссия проводит:
9.7
-
проверку соответствия экспериментального стенда требованиям настоящего ТЗ и
технической документации;
-
определение
фактических
параметров
экспериментального
стенда
и
его
показателей безопасности;
-
проверку соответствия комплектности экспериментального стенда требованиям
настоящего ТЗ и технической документации.
9.8
Место и время проведения приемочных испытаний определяются организацией-
разработчиком и согласовываются с ООО «НИИ Транснефть».
9.9
Испытания считают законченными, если их результаты оформлены актом,
подтверждающим выполнение программы и методики испытаний и содержащим оценку
результатов
испытаний
с
конкретными
точными
формулировками,
отражающими
соответствие испытуемого экспериментального стенда требованиям ТЗ.
10 Приложения к ТЗ
Приложение А. Принципиальная схема экспериментального стенда для проведения
исследований и испытаний присадок для нефти и нефтепродуктов.
10
Приложение А
Принципиальная схема экспериментального стенда для проведения исследований и
испытаний присадок для нефти и нефтепродуктов
1 – расходный бак; 2 – емкость для ввода ПТП; 3 – шаровой кран;
4 – винтовой насос; 5 – датчик температуры; 6 – датчик давления; 7 – расходомер;
8 – напорный (измерительный) участок трубы; 9 – всасывающий участок трубы;
10 – циркуляционный термостат; 11 – персональный компьютер
11