В статье рассматриваются доказательства снижения потребления электроэнергии, идущей на обогрев трубопроводов, а также повышение энергетической эффективности, за счет модернизации действующей системы электрического обогрева по средствам управления питанием.

Ключевые слова: система электрообогрева, энергоэффективность, промышленный трубопровод.

Модернизация системы электрообогрева промышленных трубопроводов заключается в повышении энергоэффективности технологических процессов за счет использования инновационных и надежных технических решений при максимально низких общих эксплуатационных расходах [2, с.16].

Автоматизация систем электрообогрева объектов и коммуникаций нефтетранспортной системы необходима на трубопроводах, где обогрев осуществляется только по средствам саморегулирующегося греющего кабеля, абсолютно независимо от протяженности трубы и ее отдельных характеристик [3, с.92]. Лишь в некоторых случаях, используется широко известный метод управления включением/отключением системы электрообогрева по температуре окружающей среды, который поддерживает систему включенной на полную мощность в течение всего времени, когда температура окружающей среды ниже контрольной точки 5 °С.

В реальности включение электрообогрева необходимо лишь тогда, когда реальная температура меньше контрольной точки + 5 °С [3, с.26].

Мною был произведен расчет энергопотребления реализованной существующей системы обогрева на примере объекта ДНС с УПСВ, выбрав 8 шкафов управления [1, с.112].

Таблица 1

Расчет энергопотребления шкафов управления

Общая мощность потребления выбранных шкафов системы электрообогрева N _Σ = 253,9 кВт/час .

Расчётное время работы системы электрообогрева в год (период с сентября по май) составляет 243 суток, или 5832 часа .

Стоимость 1 кВт для нефтегазовых компаний составляет 3,63 руб.

Итого, стоимость электрообогрева в год составляет 5 376 162,13 руб. в год.

Эту сумму компания ежегодно тратит на оплату электроэнергии для питания системы электрообогрева (на 8 выделенных шкафов).

Далее я рассчитал, сколько электроэнергии будет потреблять модернизированная система электрообогрева при управлении по температуре обогреваемой поверхности с помощью датчиков температуры, закрепленных на трубах и электронного контроллера, расположенного в шкафу управления.

Для этого были выполнены специальные теплотехнические расчёты при помощи программного обеспечения для следующих климатических условий: ХМАО, город Нефтеюганск. Диаметр трубопровода 159 мм, теплоизоляция — минеральная вата с коэффициентом теплопроводности равном 0,05 Вт/м °С и толщиной 60 мм [1, с.224].

В результате выполненных расчетов, были получены данные о времени нагрева (система включена) и времени остывания (система выключена) трубопроводов.

Ниже приведены параметры времени разогрева и остывания трубопровода с расчетом по месяцам.

Таблица 2

Расчет времени работы/остывания СЭО в течение года

Время работы системы электрообогрева при ее управлении по температуре трубы составляет 68,18 % от времени работы системы при её управлении по температуре окружающего воздуха. То есть, после проведения модернизации, система управления электрообогрева будет экономить 31,82 % электроэнергии в год, что составляет 5 376 162,13 х 31,82 % = 1 710 694,79 руб. в год (на 8 ШУ) .

Проведенный аналитический анализ по данному объекту подтверждает необходимость усовершенствования системы электрообогрева на действующих объектах нефтегазовых комплексов.

Литература:

1. Струпинский М. Л., Хренков Н. Н., Кувалдин А. Б. Проектирование и эксплуатация систем электрического обогрева в нефтегазовой отрасли. — Инфра-Инженерия, 2015. — 328 c.

2. Коняев Н. В., Назаренко Ю. В. Модернизированная система обогрева. — Электрика, 2015. — 414 с.

3. Фрайштетер В. П., Кудряшов Р. А. Электрические нагрузки и электропотребление систем электрообогрева трубопроводов на нефтяных промыслах северных районов Сибири. — ДизайнПолиграфСервис, 2010. — 344 с.