Повышение эффективности системы теплоснабжения в нефтедобывающих районах Западной Сибири тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.23.03, доктор технических наук в форме науч. докл. Моисеев, Борис Вениаминович

• Моисеев, Борис Вениаминович
• доктор технических наук в форме науч. докл.
• 1998

Заключение диссертации по теме «Теплоснабжение, вентиляция, кондиционирование воздуха, газоснабжение и освещение», Моисеев, Борис Вениаминович

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

Проведенные автором исследования позволили сформулировать следующие основные положения:

1. Впервые на основании системного анализа и систематизации экспериментального материала, полученного в промышленных и лабораторных условиях, Западную Сибирь предложено разделить по инженерно-строительным признакам на три зоны: Южную, Среднее При-обье и Северную.

На основании проведенных исследований и многолетней работы автора в проектных и научно-исследовательских институтах установлено, что одним из противопучинистых мероприятий является изменение температурного режима грунта, заключающееся в поддержании последнего в талом состоянии.

2. Впервые получены экспериментальные данные по температурному режиму сезоннопромерзающего грунта вокруг прямоугольного канала теплопроводов в сложных грунтовых условиях Среднего Приобья.

3. Сформулирована математическая постановка задачи температурного режима сезоннопромерзающего грунта вокруг прямоугольного канала теплопроводов. На ее основе: а) с помощью аналоговых методов моделирования получены решения по определению размеров талой зоны грунта вокруг канала теплопроводов; б) проведено численное моделирование динамики влияния подземного канала теплопровода на сезоннопромерзающий грунт.

4. Получены критериальные зависимости для определения величины талой зоны вокруг прямоугольных каналов теплопроводов, на базе которых разработана методика теплового расчета теплопроводов, которая позволяет обеспечить безаварийное и энергосберегающие технологические режимы эксплуатации инженерных сетей, а также прогнозировать температурный режим грунта. В целях максимального упрощения и облегчения расчетов по критериальным уравнениям разработаны обобщенные расчетные номограммы, позволяющие определить величины талых зон грунта вокруг каналов теплопроводов.

5. Установлено, что вблизи канала на уровне его основания и расстояния 0,6 м от стенки наблюдается стационарность температур грунта. На основании этого предложено выполнять расчеты температурного поля грунта вокруг канала теплопроводов по методу приближенной суперпозиции двух полей: первого - от канала теплопроводов при нулевой температуре окружающего грунтового массива и второго - обусловленного только температурным полем грунта, зависящим от сезонных колебаний температуры наружного воздуха в отсутствии канала теплопроводов.

6. На основании обобщения, систематизации и статистической обработки опытного материала впервые получены полуэмпирические уравнения для расчета теплофизических характеристик грунтов," использование которых позволит существенно снизить трудоемкость и стоимость изыскательских работ по трассе инженерных коммуникаций. Выявлено, что для мерзлых песков и глин коэффициенты температуропроводности резко возрастают с изменением влажности и плотности и имеют почти линейный характер.

7. Впервые предложен и внедрен в производство совмещенный метод строительства инженерных коммуникаций для Среднеобского региона Западной Сибири. Предложен способ решения внутрикоридорного пространства при освоении заболоченных территорий.

Научные разработки автора и выполненные теоретические и экспериментальные исследования использованы при подготовке учебно-методических пособий для обучения студентов, а также проведения курсов повышения квалификации ИТР АООТ «Сибнефтепровод» и «Сургут-газпрома».

СПИСОК ОПУБЛИКОВАННЫХ НАУЧНЫХ РАБОТ

СОИСКАТЕЛЯ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

Научный доклад составлен по 50 печатным работам, опубликованным автором лично или в соавторстве, в том числе в четырех монографиях и двух научно-технических обзорах.

1. Проектирование инженерных коммуникаций рабочего поселка нефтяников в г.Сургуте / С.Н.Вассерман, Г.И.Пикер, Б.В.Моисеев и др. // Проектирование обустройства нефтяных месторождений Западной Сибири. Тр. Гипротюменнефтегаза. - Тюмень, 1967, вып. 2. - С. 45-56.

2. Вассерман С.Н., Моисеев Б.В. Учет температурного поля грунта вокруг теплопроводов при планировке и инженерном оборудовании территорий населенных мест нефтедобывающих районов Западной Сибири // Проектирование обустройства нефтяных месторождений Западной Сибири. Тр. Гипротюменнефтегаза. - Тюмень, 1967, вып. 2.-С. 57-68.

3. Моисеев Б.В., Пикер Г.И. Использование низкотемпературных геотермальных вод для теплоснабжения в Тюменской области // Проектирование обустройства нефтяных месторождений Западной Сибири. Тр. Гипротюменнефтегаза. - Тюмень, 1967, вып. 2.-С. 69-70.

4. Моисеев Б.В. О температурном поле грунта вокруг канала теплотрассы И Проектирование обустройства нефтяных месторождений Западной Сибири. Тр. Гипротюменнефтегаза. - Тюмень, 1968, вып. 7. - С. 96-99.

5. Вассерман С.Н., Моисеев Б.В. К вопросу определения и предупреждения глубокого сезонного промерзания грунтов на застраиваемых территориях нефтедобывающих районов Западной Сибири // Проектирование обустройства нефтяных месторождений Западной Сибири. Тр.Гипротюменнефтегаза. - Тюмень, 1968, вып. 7. - С. 90-95.

6. Вассерман С.Н., Моисеев Б.В., Пикер Г.И. Из опыта строительства и эксплуатации инженерных сетей в г.Сургуте // Строительство на вечно-мерзлых грунтах. Тр. Красноярского ПромстройНИИпроекта. - Красноярск, 1968, т. IX, вып. 2. - С. 31-36.

7. Моисеев Б.В. Исследование теплопередачи в системе «канал-грунт» при стационарном состоянии методом электромоделирования на УСМ-1 // Проектирование обустройства нефтяных месторождений' Западной Сибири. Тр. Гипротюменнефтегаза. - Тюмень, 1969, вып. 12. - С. 81-89.

8. Пикер Г.И., Моисеев Б.В., Бородин А.И. Из опыта проектирования полузаглубленной прокладки тепловых сетей в нефтедобывающих районах Западной Сибири // Нефтепромысловое строительство. Научн.-техн. сб. -М., 1969, вып.1. - С. 12-15.

9. Моисеев Б.В., Рублев В.А., Салов A.A., Стефурак Б.И. Тепловая изоляция как способ борьбы с гидратообразованием в газосборных сетях // Нефтепромысловое строительство. Научн.-техн. сб. - М., 1970, вып.5 - С.12-24.

10. Моисеев Б.В. О тепловом взаимодействии подземного канала теплотрассы с сезоннопромерзающим грунтом // Строительство на вечномерз-лых грунтах. Тр. Красноярского ПромстройНИИпроекта. - Красноярск. 1970,-т. VI, вып. 3,- С. 34-35.

П.Викторов В.В., Салов A.A., Моисеев Б.В. и др. Рекомендации по технологии и организации строительства площадок для газосборных пунктов на вечномерзлых грунтах Западной Сибири. Тр. ВНИИСТа,- М., 1970. - 80 с.

12. Моисеев Б.В. Исследование теплового взаимодействия подземного канала теплотрассы с сезоннопромерзающим грунтом в условиях Среднего Приобья методом гидроаналогии // Проектирование обустройства нефтяных месторождений Западной Сибири. Тр. Гипротюменнефтегаза. - Тюмень, 1970, вып. 21. - С. 172-177.

13. Моисеев Б.В. Исследование теплового режима грунта вокруг канала на действующих теплотрассах // Нефтепромысловое строительство. Научн.-техн. сб. -М., 1971, вып.З. - С. 13-20.

14. Моисеев Б.В. Метод расчета талой зоны вокруг канала теплотрассы в сезоннопромерзающем грунте // Нефтепромысловое строительство. Научн.-техн. сб. - М., 1971, вып.5. - С. 15 - 19.

15. Моисеев Б.В., Тренин Б.В. О некоторых путях удешевления строительства инженерных коммуникаций в Среднем Приобье // Нефтепромысловое строительство. Научн.-техн. сб. - М., 1971, вып. 11,- С.11-14.

16. Моисеев Б.В. Графический метод расчета талой зоны вокруг канала теплопроводов в сезоннопромерзающем грунте. Труды ТюмИСИ. - Тюмень, 1972, вып. 1. - С. 15 - 19.

17. Моисеев Б.В., Новиков И.А. Термоинерционные свойства растительных покровов, типичных для пойм рек Севера Западной Сибири. Тр. ПНИИСа, Госстроя СССР, - М„ 1972, вып.18. - С. 18-21.

18. Моисеев Б.В., Мамонтов К.А. Опыт проектирования, строительства и эксплуатации инженерных коммуникаций в нефтедобывающих районах Западной Сибири. - М. : ВНИИОЭНГ, Нефтепромысловое строительство, 1972. - 32 с.

19. Моисеев Б.В. Расчет температурного поля вокруг прямоугольного канала теплопроводов в сезоннопромерзающем грунте // Нефтепромысловое строительство. Научн.-техн. сб. - М., 1975, вып.6. - С. 13 - 17.

20. Моисеев Б.В. Графоаналитический метод расчета талой зоны вокруг канала теплопроводов в сезоннопромерзающем грунте // Проблемы нефти и газа Тюмени. Тр. ЗапСибНИГНИ, ТюмИИ. - Тюмень, 1976, вып.29. -С. 66-68.

21. Вызов C.B., Моисеев Б.В. Методические рекомендации к постановке и решению некоторых оптимизационных задач в строительстве. Тр. Тюменского филиала ИПК Миннефтегазстроя. РД № 06240. - Тюмень, 1976. -66 с.

22. Моисеев Б.В. Тепловые потери в мерзлый грунт от прямоугольных каналов. Тр. Зональной научно-технической конференции «Нефть и газ Западной Сибири». - Тюмень, 1981,- С. 26-29.

23. Моисеев Б.В. О тепловом взаимодействии различных газопроводов с грунтом. Тр. Зональной научно-технической конференции «Нефть и газ Западной Сибири». - Тюмень, 1981. - С. 37-41.

24. Моисеев Б.В., Чекардовский М.Н. Тепловой режим работы газопроводов. Тр. Проблемы освоения Зап.Сиб. ТПК. - Уфа, 1982,- С. 26-30.

25. Моисеев Б.В. Рациональные тепловые режимы испытаний трубопроводов на севере Тюменской области. Тр. Всесоюзной научно-технической конференции. - Тюмень, 1987. - С. 37-41.

26. Неволин А.П., Моисеев Б.В. Сравнение различных конструкций термосвай в условиях Крайнего Севера. Тезисы докладов Областной научно-технической конференции «Нефть и газ Западной Сибири». - Тюмень, 1987,- С. 25-28.

27. Шаповал А.Ф., Моисеев Б.В. и др. Особенности сооружения теплопроводов в районах Западной Сибири. - М. : ВНИИОЭНГ. 1988, вып. 17 - 54 с.

28. Степанов O.A., Боков B.C., Моисеев Б.В. Теплопередача. - Учебное пособие. - Тюмень. ТГУ, ТюмИИ. (По темплану поз. 1976), 1991. - Ш с.

29. Карнаухов H.H., Моисеев Б.В., Степанов O.A. и др. Инженерные коммуникации в нефтегазодобывающих районах Западной Сибири. - Красноярск: Стройиздат, Красноярское отд., 1992. - 160 с.

30. Ремизов В.В., Шаповал А.Ф., Моисеев Б.В. Аксенов Б.Г. Особенности строительства объектов в нефтегазодобывающих районах Западной Сибири,- М.: Недра, 1996. - 371 с.

31. Моисеев Б.В., Шаповал А.Ф., Молостова И.Е. Влияние теплофи-зических и конструктивных особенностей на тепловые потери легких ограждений при обустройстве нефтепромыслов. Известия вузов. Нефть и газ.-Тюмень, 1997, № 2. - С. 93-94.

32. Моисеев Б.В., Шаповал А.Ф., Богомолов В.П. Оптимизация работы тепловых сетей в условиях Западной Сибири. Известия вузов. Нефть и газ. - Тюмень, 1997, №4.-С. 58-62.

33. Моисеев Б.В., Аксенов Б.Г., Кушакова Н.П. Численный метод решения задачи теплового взаимодействия прямоугольного канала с промерзающим грунтом. Известия вузов. Нефть и' газ. - Тюмень, 1997, № 5. -С. 98-101.

34. Степанов O.A., Моисеев Б.В. Повышение надежности эксплуатации инженерных коммуникаций на нефтепромыслах Западной Сибири. Известия вузов. Нефть и газ. - Тюмень, 1997, №6. - С. 131.

35. Шаповал А.Ф., Молостова И.Е., Моисеев Б.В. Исследования теплозащиты наземных сооружений нефтегазопроводов на севере Тюменской области. Известия вузов. Нефть и газ. - Тюмень, 1997, №6. - С. 142.

36. Моисеев Б.В., Аксенов Б.Г., Кушакова Н.П. Учет теплового влияния здания и канала теплопровода на температурный режим грунтов. Известия вузов. Нефть и газ. - Тюмень, 1997, №6. - С. 144.

37. Степанов O.A., Моисеев Б.В. и др. Теплоэнергетика при эксплуатации транспортных средств в нефтегазодобывающих районах Западной Сибири. - М. : Недра, 1997. - 269 с.

38. A.Ph.Shapoval, V.V.Remizov, B.V.Moiseev and others. The Thermal Transfer through Light Wall Panel with Thermal Conduction Components. Healthy Buildings/IAQ'97, Washington DC, USA, September 27 - October 2, 1997, pp.403-407.

39. Моисеев Б.В., Шаповал А.Ф. и др. Использование теплофизиче-ских характеристик грунтов при тепловом расчете теплопроводов из самокомпенсирующихся труб // НТЖ «Нефтепромысловое дело». - М. : ВНИИОЭНГ, 1997, №8,9. - С. 31-32.

40. Моисеев Б.В., Шаповал А.Ф. и др. Гидравлическое сопротивление теплопроводов из самокомпенсирующихся гофрированных труб // НТЖ «Нефтепромысловое дело». - М.: ВНИИОЭНГ, 1997, №10,11. - С. 26-27.

41. Моисеев Б.В. Прогнозирование температурного режима мерзлых грунтов методом обобщенных переменных. Известия вузов. Нефть и газ. -Тюмень, 1998, №1.-С. 88-93.

42. Степанов O.A., Моисеев Б.В., Хоперский Г.Г. Теплоснабжение на насосных станциях нефтепроводов. - М. : Недра, 1998. - 278 с.

43. Моисеев Б.В. Надежность функционирования системы теплоснабжения на нефтегазопромыслах Западной Сибири. Известия вузов. Нефть и газ. - Тюмень, 1998, № 3. - С. 90 - 95.

44. Шаповал А.Ф., Аксенов Б.Г., Моисеев Б.В., Богомолов В.П. Повышение эффективности системы теплоснабжения в нефтегазодобывающих районах Западной Сибири. Вестник отделения строительных наук РАА и СН. - М., 1998, № 1.

45. Шаповал А.Ф., Моисеев Б.В., Богомолов В.П. Повышение надежности системы теплоснабжения в нефтегазодобывающих районах Западной Сибири. Тр. Всесоюзного научного семинара «Надежность систем энергетики». - Иркутск, 1998.

46. Богомолов В.П., Моисеев Б.В., Шаповал А.Ф. Энергосберегающие технологии в системах теплоснабжения Западной Сибири. - Тюмень: Известия вузов. Нефть и газ, 1998, № 4. С. 90 - 95.

47. Богомолов В.П., Шаповал А.Ф., Моисеев Б.В. Снижение энергозатрат и повышение надежности снабжения теплом потребителя от ТЭЦ-2 г. Тюмени. Тр. международной научно-практической конференции «Проблемы экологии и энергосбережения в условиях Западной Сибири». - Тюмень, 1998.

48. Моисеев Б.В., Шаповал А.Ф. Метод коридоров коммуникаций при обустройстве нефтепромыслов в Западной Сибири. Тр. международной научно-практической конференции «Проблемы экологии и энергосбережения в условиях Западной Сибири». - Тюмень, 1^98.

49. Моисеев Б.В. Разработка энергосберегающих мер в системе теплоснабжения Западной Сибири. Тр. международной научно-практической конференции «Современное строительство». - Пенза, 1998.

50. Баранов В.Н., Бессчастнов A.A., Богомолов В.П., Кузякин В.И., Моисеев Б.В. Диагностика и мониторинг технического состояния оборудования электростанций и тепловых сетей. Тр. Всесоюзного научного семинара «Надежность систем энергетики». - Иркутск, 1998.

Благодарности. Автор выражает глубокую признательность д.т.н., проф. Шаповалу А.Ф., д.т.н., проф. Дубине М.М., д.т.н., проф.Степанову O.A., д.ф.-м.н, проф. Кутушеву А.Г., д.ф.-м.н., проф. Мальцеву Л.Е., д.ф.-м.н., проф. Аксенову Б.Г. и д.ф.-м.н. Даниэляну Ю.С. за полезные советы в процессе работы над диссертацией, а также благодарит за помощь в проведении экспериментов по гидромоделированию и натурным наблюдениям сотрудников Сургутской лаборатории оснований и фундаментов Красноярского института ПромстройНИИпроект, работников лаборатории теплофизики СО НИИОПС г. Воркуты, коллег по кафедре термодинамики Тюменского индустриального института и Кушакову Н.П. (ТюмГАСА) за проведение численных экспериментов.

Соискатель

Моисеев Б.В.

Тюменская государственная архитектурно-строительная академия Объем 3 печ. л. Тираж 100 экз.

Типография ТюмГАСА