Повышение энергоэффективности насоса системы отгрузки сжиженного природного газа из крупнотоннажных хранилищ путем модернизации конструкции

Цель. Определить наиболее актуальный способ повышения энергоэффективности системы отгрузки сжиженного природного газа (СПГ) из крупнотоннажных хранилищ.
Метод. Использована методика анализа существующих систем отгрузки СПГ из накопительных емкостей для выявления критических (аварийных) элементов системы, подлежащих модернизации, и возможных вариантов модернизации конструктивных элементов.
Результат. Проанализирована работа системы отгрузки СПГ из накопительных емкостей, описаны основные характеристики работы системы. Рассмотрены основные проблемы, связанные с проектированием и конструированием погружных насосов, цели и задачи разработки новых конструкций погружных насосов. Были изучены основные виды и типы погружных насосов для СПГ, их разновидности, а также виды приводов с целью выбора наиболее оптимального нового варианта модернизации погружных насосов для систем отгрузки СПГ из танкеров. В дальнейшем необходимо произвести расчет гидротурбины в целях определения ее геометрических параметров, а также расчет режимов работы рабочего колеса турбины в сообщении с рабочим колесом центробежного насоса.
Вывод. Анализ опыта эксплуатации хранилищ показывает, что СПГ насосы являются наиболее критичным узлом, который значительно повышает производственные риски. Таким образом, в качестве метода повышения энергоэффективности системы отгрузки СПГ из накопительных емкостей была выбрана модернизация конструкции погружного насоса СПГ (ПНСПГ). На основании рассмотренных преимуществ и недостатков конструктивных элементов существующей конструкции ПНСПГ был определен наиболее оптимальный метод модернизации – замена электрического привода насоса на альтернативный.

1. Рачевский Б.С. Технико-экономическая оценка проектов производства и потребления сжиженного природного газа // Журнал «Повышение надежности и безопасности объектов газовой промышленности». 2017. с.225 – 233.

2. Аналитический бюллетень // Нефтегазодобывающая и нефтеперерабатывающая промышленность: Тенденции и прогнозы. Выпуск №19. 2018.

3. Звуйковский Н.А. Сдержанный оптимизм: Обзор российских СПГ- проектов // Oil & Gas Journal Russia. 2016. с.50–54.

4. Голубева И.А., Мещерин И.В. Производство сжиженного природного газа: вчера, сегодня, завтра // Мир нефтепродуктов. 2016. № 6, с. 4–13.

5. David A. Coyle, Vinod H. Patel Process and pump services in the LNG industry. 2018. pp.179-185.

6. Wahl F.A. LNG pumps for floating units // Proceedings LNG17. Poster Session. Houston, Texas. USA. 2013.

7. Соколов Е.В., Клюквин О.Н. Отчет о патентных исследованиях по ОКР«Разработка насосного оборудования для систем перекачивания сжиженного природного газа» ОАО «ЛГМ». 2012.

8. Соколов Е.В., Солодченков В.Ф. Опыт разработки насосного оборудования для систем перекачивания сжиженного природного газа // Журнал «Судостроение». 2016. с.45-50.

9. Проект Балтийского СПГ на сайте «Газпрома» [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://www.gazprom.ru/about/production/projects/lng/baltic-lng

10. Teregulov R.K. Perfection of technologies for production and storage of liquefi ed natural gas: Candidate thesis (engineering) // Ufa State Petroleum Technological University. 2009.

11. Rush S., Hall L. Tutorial on cryogenic submerged electric motor pump 2018. pp.57-62.

12. Weisser G.L. Modern Submersible Pumps for Cryogenic Liquids // Word Pump, January. 2004.

13. Осипов П.Е. Гидравлика, гидравлические машины и и гидропривод: Уч. Пособие. 3-е изд., перераб. и доп. - М.: Лесная промышленность. 2011.

14. Weisser G.L. Modern Submersible Pumps for cryogenic liquids // Word Pump. 2014.

15. Елин В.М., Солдатов К.Н., Соколовский С.М. Насосы и компрессоры 2-е изд., перераб. и доп. // М: Гостоптехиздат. 2015. 98 с.

16. Hylton E.H. State of the Art Submerged cryogenic motor pump and turbine generators // Proceeding of Gastech. Conference, Houston, Texas. 2010.

17. Дурнов П.И. Насосы и компрессоры. // М: Машгиз. 2014. 938 с.

18. Cullen D., Rush S., Madison J. Radial and axial diffusers for submerged electric motor-driven pumps // Word Pumps. 2010.

19. Расширительная турбина, работающая на основе криогенной жидкости [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://findpatent.ru/patent/259/2592691.html

20. Rush S. Effects of Unbalanced magnetic pull in cryogenic submerged electric motor pumps // Proceedings of the Vibration in fluids machinery conference. 2012.