СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В НАУКЕ И · 2018-01-15 · музеи...

93

Transcript of СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В НАУКЕ И · 2018-01-15 · музеи...

Page 1: СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В НАУКЕ И · 2018-01-15 · музеи являют собой особый феномен сферы культуры и искусства,
Page 2: СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В НАУКЕ И · 2018-01-15 · музеи являют собой особый феномен сферы культуры и искусства,

СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В НАУКЕ И ОБРАЗОВАНИИ: ПРОБЛЕМЫ,

ДОСТИЖЕНИЯ, ПЕРСПЕКТИВЫ

СБОРНИК НАУЧНЫХ ТРУДОВ ПО МАТЕРИАЛАМ III МЕЖДУНАРОДНОЙ

НАУЧНО-ПРАКТИЧЕСКОЙ КОНФЕРЕНЦИИ

Стерлитамак, 2017

Page 3: СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В НАУКЕ И · 2018-01-15 · музеи являют собой особый феномен сферы культуры и искусства,

УДК 001 ББК 60 С 56 ISBN 978-5-9909448-6-2

Ответственный редактор: Кулаков Петр Алексеевич - кандидат технических наук

Рецензенты:

Дорофеев Андрей Викторович — доктор педагогических наук, профессор Шишкина Анна Федоровна — кандидат технических наук, доцент

Афанасенко Виталий Геннадьевич — кандидат технических наук, доцент

С 56 СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В НАУКЕ И ОБРАЗОВАНИИ: ПРОБЛЕМЫ, ДОСТИЖЕНИЯ, ПЕРСПЕКТИВЫ: сборник научных трудов по материалам III международной научно-практической конференции. – Стерлитамак: Издательство «Вектор науки», 2017. – 90с.

Настоящий сборник составлен по материалам III международной научно-практической конференции «Современные технологии в науке и образовании: проблемы, достижения, перспективы», состоявшейся 26 декабря 2017 года в г. Стерлитамак.

Ответственность за аутентичность и точность цитат, имен, названий и иных сведений, а также за соблюдение законов об интеллектуальной собственности несут авторы публикуемых материалов.

ISBN 978-5-9909448-6-2 УДК 001 ББК 60

Page 4: СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В НАУКЕ И · 2018-01-15 · музеи являют собой особый феномен сферы культуры и искусства,

КУЛЬТУРОЛОГИЯ ДЕКАБРЬ 2017

3

УДК 356 СТРАТЕГИИ ПРОДВИЖЕНИЯ БРЕНДА МУЗЕЯ РОССИЙСКОЙ

ФЕДЕРАЦИИ В СФЕРЕ ТУРИЗМА Калинина М.В.

Студент

Российский Государственный Университет Туризма и Сервиса

Пономарев Ю.В.

Студент

Российский Государственный Университет Туризма и Сервиса

Аннотация. В статье рассмотрены основные тенденции развития

музейного дела в РФ, а также различные стратегии продвижения бренда

музея. Обозначена актуальность рассматриваемой темы. Проанализированы

особенности развития частного музейного дела в мире и в России,

акцентируя внимание на музее как объекте туристической индустрии.

Изучены современные методы и инструменты продвижения бренда частного

музея. Сделан вывод о том, что тенденция роста частного музейного сектора

в России носит отнюдь не коммерческий характер, - современные частные

музеи стараются как можно более разнообразно продвинуть именно

культуру и искусство, делая ставку на инструменты и средства, актуальные

для людей всех возрастов, социальных статусов и сфер деятельности.

Именно на этом и базируется стратегия продвижения музея как культурного

бренда.

Ключевые слова. Бренд, музейное дело, частный музей, экспозиция,

мультимедиа, культурный процесс, стратегия продвижения.

Введение. Музей является одним из наиболее значимых, и сложных по

своей сути многофункциональных социокультурных институтов. В течение

последних семнадцати лет, система музейного дела в мире значительно

трансформировалась, что отчасти было спровоцировано социальными

Page 5: СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В НАУКЕ И · 2018-01-15 · музеи являют собой особый феномен сферы культуры и искусства,

СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В НАУКЕ И ОБРАЗОВАНИИ: ПРОБЛЕМЫ, ДОСТИЖЕНИЯ, ПЕРСПЕКТИВЫ

4

требованиями, динамично меняющимися в условиях глобализации. Музей,

как и театр, вне зависимости от масштаба деятельности, организационно

правовой формы и т.д. стал представлять синтетическое искусство,

смешивая кино, музыку, скульптуру, литературу, мультимедиа и т.п. Также,

одним из трендов современного музейного дела является развитие

негосударственных организаций, представляющие широкой

общественности частные коллекции, художественные работы молодых

авторов, необычные собрания предметов искусства, олицетворяющих

«современную культуру» и т.п. образуя совсем иной формат выставочного

пространства. Актуальность выбранной темы состоит в том, что частные

музеи являют собой особый феномен сферы культуры и искусства, который

за последние годы приобрел масштаб, близкий к масштабам

государственной музейной деятельности. Например, в первый день

открытия частной выставки картин Фриды Кало в Музее Фаберже в Санкт-

Петербурге количество посетителей достигло предела пропускной

способности музея (211 тыс. чел.) [2]. А самый крупный из частных музеев

России Эрарта может соперничать объему собрания с многими

государственными учреждения (2300 ед. хранения – живопись, графика,

скульптура, объекты инсталляции) [5].

Особенности развития частного музейного дела в мире и в России.

В конце XX – начале XXI столетий в нашей стране после почти векового

перерыва, связанного с революцией и национализацией, наметился

значительный рост в частном секторе музейного дела, которые стали

актуальными и полноправными участниками культурного процесса не

только в России, но и за рубежом. Так, в 2016 году лидером по количеству

частных художественных музеев в стране стала Южная Корея (45 из 317 в

мире). На втором месте, в соответствии с результатами исследования

аналитического агентства Larry’s List, оказались США (43 музея), на третьем

– Германия (42 музея), наша же страна не попала и в первую десятку данного

Page 6: СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В НАУКЕ И · 2018-01-15 · музеи являют собой особый феномен сферы культуры и искусства,

КУЛЬТУРОЛОГИЯ ДЕКАБРЬ 2017

5

рейтинга [9]. С другой стороны, если говорить о негосударственных музеях

в целом, т.е. не только художественных, то, безусловно, их количество много

больше. Так, мэр Москвы в одном из интервью сообщил, что в столице на

2016 год действовало порядка 80 частных музеев и галерей. 26 из которых

открыты за последние 5 лет [7]. В Санкт-Петербурге в 2015 году

насчитывалось 86 частных музеев [1, с. 31], самым посещаемым из которых

является музей Фаберже, Музей восковых фигур, Музей кофе, Музей кошек

в Республике кошек, Музей истории фотографии [4]. Важно отметить, что

названные организации в равной степени, как и государственных

учреждения, являют собой значимые для туристической сферы объекты.

Иными словами, планируя поездку в Москву или Санкт-Петербург,

иностранные гости так или иначе выберут для посещения пусть один, но

частный музей.

С другой стороны, современные туристические компании, также с

целью развития и повышения конкурентоспособности создают

нетрадиционные «пакеты», целью которых является уход от классического

туризма. Так, компания «Музей Тревел», несмотря на статус

микропредприятия, успешно развивается непосредственно за счет продаж

«музей-трипов». Это достаточно бюджетные, однако, наполненные

событиями, туры [8]. Туристическое агентство «Арт Тревел», предоставляет

возможность выбора экскурсионных туров практически в любых странах

мира, в том числе тематических (рождественские, новогодние,

национальные). Важно учесть, что в турах, приуроченных в

государственным праздникам (как России, так и принимающей страны),

чаще всего фигурируют именно частные музеи, выставки и галереи [3].

Современные стратегии продвижения бренда музея. Наша страна –

единственное государство в мире, где дети до 16 лет, независимо от

гражданства могут посещать федеральные музеи бесплатно (с 16 до 18 лет с

50% скидкой). После активации этой «акции» Министерства культуры

Page 7: СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В НАУКЕ И · 2018-01-15 · музеи являют собой особый феномен сферы культуры и искусства,

СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В НАУКЕ И ОБРАЗОВАНИИ: ПРОБЛЕМЫ, ДОСТИЖЕНИЯ, ПЕРСПЕКТИВЫ

6

статистика посещаемости, объем доходов учреждений значительно вырос.

Так, если в 2012 году государственные музеи посетили 87 млн. чел., то в 2016

году – 123,6 млн. чел. (+ 42%). Доходы музеев выросли на 125% за этот

период, увеличив прибыль с 4,8 млрд. руб. до 10,8 млрд. руб. Увеличилось и

количество выставок, в частности частных в государственных музеях – на

34% (с 53 тыс. до 71 тыс.) [6, с. 28]. Частные музеи практически никогда не

практикуют так называемые дни бесплатных посещений, однако, также

следуют тенденции в предоставлении скидок «особым» категориям граждан,

студентам и школьникам.

В контексте этого вопроса нельзя обойти вниманием одной из самых

важных культурных событий нашей страны – «Ночь музеев», являющее

собой одни из способов не только актуализации музейного искусства в

России, но и мощнейшим средством продвижения музейного бренда. Так, в

акции 2017 года, среди московских частных музеев, приняли участие: Музей

человека «Живые системы», Музей современного искусства «Гараж», Музей

«ART Коробка», Центр фотографии им. братьев Люмьер, Мультимедиа Арт

музей, галерея «Граунд» и пр. В Санкт-Петербурге, можно отметить Музей

интерактивной науки «Лабиринтум», Лофт-проект «Этажи». Стоит

констатировать тот факт, что в Северной столице в «Ночи музеев» приняло

участие значительно меньше частных музеев, чем в Москве.

Популяризации как государственного, так и частного музейного дела

способствуют и такие проекты, как «Интермузей», «Детские дни в

Петербурге», «Музейный гид» и пр. Задачами этих фестивалей можно

считать не только актуализация музейно-выставочной деятельности в

конкретном городе, регионе или стране, а еще и развитие музейных бизнес-

сообществ, оптимизация их деятельности посредством совершенствования

стратегий клиенториентированности, лояльности к гостям, регулирование

ценовой политики и т.п.

Помимо подобных государственных акций, частные музеи, как и

любые другие представители коммерческого сектора, разрабатывают и

Page 8: СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В НАУКЕ И · 2018-01-15 · музеи являют собой особый феномен сферы культуры и искусства,

КУЛЬТУРОЛОГИЯ ДЕКАБРЬ 2017

7

реализовывают различные стратегии продвижения. В спектр

«продвигающих» бренд мероприятий могут входить различные

интерактивные выставки (например, известные выставки в креативном

пространстве «Люмьер-холл» «Ожившие полотна» Ван Гога, «От Моне до

Сезанна. Французские импрессионисты», «Айвазовский и маринисты.

Ожившие полотна»), различные музейно-педагогические мероприятия

(например, в музеях «Умникум», «Лабиринтум» в Санкт-Петербурге),

организуемые с целью мобилизации творческого мышления посетителей

дошкольного и школьного возрастов, расширения функционала музейного

пространства в целом, и, безусловно получения еще одного конкурентного

преимущества, создаваемого посредством активизации такого особого

общественного сегмента как «дети». Мультимедийные и мультимедийно-

контактные выставки становятся популярными в частности для

задействования названного сегмента: например, в Общественно-культурном

центре «Галактика» (г. Сочи»), установлена интерактивная песочница, с

помощью которой можно понять, как образуются водоемы и горы.

Посетителям предлагается с помощью «умного» песка построить

произвольный рельеф. В зависимости от высоты того или иного участка, он

освещается проектором соответствующим цветом. В Еврейском музее и

центре толерантности в Москве, в музее Эрарта в Санкт-Петербурге и

других крупных частных музеях страны вся или какая-либо отдельная

экспозиция представляет собой одно мультимедийное пространство.

Названные и другие инструменты и методы продвижения своих услуг

частными музеями составляют особую модель коммуникации музея и

посетителя, что являет собой важнейший структурный элемент стратегии

продвижения бренда музея. При этом в данный процесс входит

одновременно и концепция позиционирования музея (по атрибутам, по типу

выгоды (конкурентного преимущества), по степени ориентации на клиента

(например, на детей)), и миссия музея (отличиться от других музеев,

Page 9: СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В НАУКЕ И · 2018-01-15 · музеи являют собой особый феномен сферы культуры и искусства,

СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В НАУКЕ И ОБРАЗОВАНИИ: ПРОБЛЕМЫ, ДОСТИЖЕНИЯ, ПЕРСПЕКТИВЫ

8

формирование лояльности к бренду музея), и цели музея (интеллектуальное

развитие, персонализация, ориентация на эмоции и пр.) и пр.

Вывод. Подводя итог проведенному исследованию, можно говорить о

том, что частное музейное дело активно развивается в нашей стране. Этому

способствует не только приравнивание каких-либо показателей к

показателям государственных музеев (например, единицы хранения), но и

возможности, которыми располагает тот или иной частный музей, как

финансовыми, так и технологическими. Подобная тенденция носит отнюдь

не коммерческий характер, - современные частные музеи стараются как

можно более разнообразно продвинуть именно культуру и искусство в

общество, делая ставку на инструменты и средства, актуальные для людей

всех возрастов, социальных статусов и сфер деятельности. Именно на этом

и базируется стратегия продвижения музея как культурного бренда.

Список литературы 1. Доклад о состоянии и развитии конкурентной среды на рынках

товаров, работ и услуг Санкт-Петербурга. 2015. 145 с.

2. Культура и искусство: некоторые важные результаты и показатели

2016 года. – 19.04.2017 // Официальный сайт Правительства РФ. –

[Электронный ресурс]: режим доступа http://government.ru/info/27284/

3. Официальный сайт туристического агентства «Арт Тревел». –

[Электронный ресурс]: режим доступа http://art-travel.ru/

4. Самые интересные частные музеи Санкт-Петербурга. – 9.03.2016 //

Портал «Туристер». – [Электронный ресурс]: режим доступа

https://www.tourister.ru/world/europe/russia/city/saint_petersburg/news/9586

5. Самый крупный негосударственный музей в России. – 04.03.2015 //

Портал MoiRussia. – [Электронный ресурс]: режим доступа

https://moiarussia.ru/samyj-krupnyj-negosudarstvennyj-muz/

6. Сборник «Культура России 2017. Факты и цифры» // Министерство

культуры РФ. 2017. 50 с.

Page 10: СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В НАУКЕ И · 2018-01-15 · музеи являют собой особый феномен сферы культуры и искусства,

КУЛЬТУРОЛОГИЯ ДЕКАБРЬ 2017

9

7. Собянин: В Москве действует порядка 80 частных музеев и галерей.

– 26.05.2016 // Официальный сайт Префектуры Северного

Административного округа г. Москва. – [Электронный ресурс]: режим

доступа

http://sao.mos.ru/news/news/detail/3019971.html?sphrase_id=106993811

8. Шпилько С.П. Потенциал и роль музея в становлении современной

туристической индустрии в России // Портал «Все о туризме». –

[Электронный ресурс]: режим доступа

http://tourlib.net/statti_tourism/museum.htm

9. Южная Корея стала лидером по количеству частных музее в мире. –

16.02.2016 // Портал «Буквы». – [Электронный ресурс]: режим доступа

https://bykvu.com/bukvy/22527-yuzhnaya-koreya-stala-liderom-po-kolichestvu-

chastnykh-muzeev-v-mire

Page 11: СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В НАУКЕ И · 2018-01-15 · музеи являют собой особый феномен сферы культуры и искусства,

СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В НАУКЕ И ОБРАЗОВАНИИ: ПРОБЛЕМЫ, ДОСТИЖЕНИЯ, ПЕРСПЕКТИВЫ

10

УДК 532

МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССА ГИДРАТООБРАЗОВАНИЯ В

ПОРИСТОЙ СРЕДЕ ПРИ ПРОДУВКЕ ЕЕ ГАЗОМ

Азаматов И.Ф.

Студент

ФГБОУ ВО «Уфимский государственный

нефтяной технический университет»

Рамазанов А.А.

Студент

ФГБОУ ВО «Уфимский государственный

нефтяной технический университет»

Шаповалова Т.О.

Студент

ФГБОУ ВО «Уфимский государственный

нефтяной технический университет»

Научный руководитель Столповский М.В.

К.ф.-м.н. доцент кафедры физики

ФГБОУ ВО «Уфимский государственный

нефтяной технический университет»

Аннотация. В работе представлены результаты численного

моделирования процесса гидратообразования в пористой среде, изначально

насыщенной газом и водой, при ее продувке. Установлено, что при продувке

пласта процесс гидратообразования происходит с вырождением области,

содержащей газ, гидрат и воду в состоянии термодинамического равновесия.

Исследованы законы движения ближней и дальней границ фазового

перeхода в зависимости от параметров нагнетаемого газа и пористой среды.

Ключевые слова. Моделирование, процесс гидратообразования,

пористая среда.

Page 12: СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В НАУКЕ И · 2018-01-15 · музеи являют собой особый феномен сферы культуры и искусства,

ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ ДЕКАБРЬ 2017

11

В настоящее время энергетический потенциал природных

газогидратов является основным стимулом для их всестороннего изучения.

Природные газогидраты в больших количествах встречаются на суше в

районах вечной мерзлоты, а также на обширных участках дна озер и океанов.

Извлечение газа (метана) из таких месторождений обещает решить

энергетические проблемы на протяжении многих веков. Помимо извлечения

газа из гидратов, существуют и другие области их применения. Так

предполагается использование газогидратов в системах транспортировки и

хранения. Это основано на том, что гидраты метана имеют аномальный

диапазон стабильности в промежутке между –40 и 0°C. В частности, между

–8 и 0° С скорость разложения гидратов значительно замедляется даже при

атмосферном давлении [1]. Это дает возможность транспортировать

газообразный метан в форме гидрата при более «мягких» условиях по

сравнению с его сжижением.

Рассмотрим пористый пласт длины L в исходном состоянии

насыщенный газом (метаном) и водой, давление р0 и температура Т0 которых

соответствует условиям их стабильного существования, т.е. 00 pTT s , где

0pTs - равновесная температура системы «метан – вода – гидрат метана»,

соответствующая начальному давлению. Положим, что через границу x = 0

пористого плaстa инжектируется хoлoдный газ (мeтан), давление pe и

температура Те (Те < T0) которого соответствует условиям стабильного

существования гидрата метана т.е. ese pTT , где es pT - равновесная

температура системы «метан – вода – гидрат метана», соответствующая

давлению ре. Принимая, что темпeратурa на ней мгновенно опускается до

значения Те в результате чего в пласте образуются три области. Так в порах

ближней зоны, примыкающей к правой границе пласта, поры содержат газ и

гидрат, а поры дальней, примыкающей к правой границе пласта – газ и воду

в свободном состоянии. Промежуточная (протяженная) область содержит

газ, гидрат и воду, в ней происходит процесс гидратообразования (рисунок

Page 13: СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В НАУКЕ И · 2018-01-15 · музеи являют собой особый феномен сферы культуры и искусства,

СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В НАУКЕ И ОБРАЗОВАНИИ: ПРОБЛЕМЫ, ДОСТИЖЕНИЯ, ПЕРСПЕКТИВЫ

12

1). При этом образуются две подвижные границы фазового перехода,

движущиеся вглубь пласта и разделяющие вышеуказанные области.

Рис.1. Задача об образовании газогидрата:

I – область, содержащая газ и газогидрат;

II – область, содержащая газ, гидрат и воду;

III – область, содержащая газ и воду.

При описании процесса тепломассопереноса, сопровождающегося

гидратообразованием в результате закачки холодного газа примeм,

cлeдующие дoпущeния: скeлeт пористой среды, гидрат метaна и вода,

несжимaемы и непoдвижны, пористость постoянна, гaз являются

кaлорически совершeнным [2, 3]:

TRpconstm gglhsklhsk ;0;,,,

Здесь m –пористость, i и i – соответственно плотность и скорость

i-ой фазы, р – давление, T –темпeратурa, gR - привeденнaя газoвая

постоянная. Здeсь и в дaльнeйшем нижние индексы i = s, k, l, h и g отнoсятся

к параметрам скелета, жидкости, гидрата и газа. Кроме того, примем

однотемпературную модель пористой среды, т.е. температура пористой

среды и насыщающего ее вещества в данной точке совпадают. Будем

полагать, что гидрат метана является двухкомпонентной системой с

массовой долей газа G.

Система основных уравнений в плоскоодномерном приближении,

включающая в себя уравнения неразрывности (для газа и воды) и притока

тепла в пренебрежении баротермического эффекта, а также закон Дарси при

отмеченных выше допущениях имеют вид [2]:

tSmGmS

xmS

th

hggggg , (1)

Page 14: СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В НАУКЕ И · 2018-01-15 · музеи являют собой особый феномен сферы культуры и искусства,

ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ ДЕКАБРЬ 2017

13

tSGmmS

th

lll 1 , (2)

tSLm

xT

xxTmSccT

th

hhgggg , (3)

xpk

mSg

ggg , (4)

1hlg SSS .

Здесь x – пространственная координата, отсчитываемая от левой

границы пласта, t – время, jS (j = g, l, h) – насыщенности пор j-ой фазы; g ,

gc , g – соответственно скорость, удeльная теплоемкость, вязкоoсть газoвoй

фaзы, c - удельная объемная теплоемкость, – кoэффициeнт

теплопроводности, Lh – удeльная теплoтa разлoжeния гaзогидрaта.

Поскoльку оснoвнoй вклад в теплoпeредачу внoсят парамeтры cкeлeтa, то

c и будем считать постоянными величинами. Завиcимocть

кoэффициэнта прoницаeмости gk газовой фазы от тeкущей

газoнасыщенности будем зaдавaть на oснове формулы Кoзени :

30 gg Skk ,

где 0k - коэффициент aбсолютной прoницаемости плaста.

Тeмпература и дaвление в облaсти совмeстного сущeствования гaзa,

гидрaта, вoды cвязаны услoвием фaзового рaвновесия [2, 3]:

0*0 ln

sppTTT , (5)

где T0 – исхoдная тeмпература систeмы, ps0 – рaвновесное дaвлeние,

сoответcтвующeе иcходнoй тeмперaтуре, T – эмпиричeский пaрамeтр,

завиcящий от вида гaзогидрaта. При синтезе газогидрата в пoристой срeде

возникaют зоны, в кoторых газ, гидрaт и вoда мoгут находиться в рaзличных

Page 15: СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В НАУКЕ И · 2018-01-15 · музеи являют собой особый феномен сферы культуры и искусства,

СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В НАУКЕ И ОБРАЗОВАНИИ: ПРОБЛЕМЫ, ДОСТИЖЕНИЯ, ПЕРСПЕКТИВЫ

14

сoстояниях. Пoэтому на пoдвижных грaницах мeжду ними для пoтока мaсс

и тeпла, дoлжны выполняться слeдующие зaконы сохранения:

0,01 )()()( ihhigggillhh xGSxSmxSGSm , (6)

)(ihhh xSLmxT .

Здесь – скaчок вeличины на грaнице x(i) мeжду облaстями, )( ix –

скoрость движeния грaницы фазoвого пeрехода; индeкcы i = n и d

соoтветcтвуют ближнeй и дальнeй грaницам. Тeмпeратуру и дaвление на них

будeм пoлагать нeпрeрывными.

Услoвия на лeвой границе пласта (х = 0) имеют вид:

0,0, xtppTT ee . (7)

На прaвой границе пласта (x = L) пoставим услoвие, соответствующее

«открытой» границе (продувка пласта):

LxtppxT ,0,0 0 . (8)

В кaчестве нaчальных условий систeмы примем следующее:

LxtSSSSSppTT lghll 0,01,0,,, 0000 . (9)

Для решения системы уравнений (1) – (5) использовался метод ловли

фронта в узел пространственной сетки.

На рисунке 2 представлены рaспределения температуры и

гидратонасыщеноости пласта при его продувке газом под давлением

ре = 6 МПа. Для остальных параметров, характеризующих систему приняты

следующие значения: p0 = 4 МПа, Т0 = 280, Sl0 = 0.2, m = 0.1, G = 0.12,

k0 = 10 – 13 м2, КкгДж520gR , 3мкг900h , КкгДж1560gc ,

36 мКДж105.2c , КмВт2 , сПа10 5g , кгДж105 5

hL ,

Page 16: СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В НАУКЕ И · 2018-01-15 · музеи являют собой особый феномен сферы культуры и искусства,

ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ ДЕКАБРЬ 2017

15

ps0 = 5.5 МПа, T* = 10 K. Как следует из рисунка с течением времени

протяженная область гидратообразования вырождается во фронтальную

поверхность, происходит ее схлопывание. Данный эффект объясняется тем,

что в отличие от непроницаемой границы, при продувке пласта имеет место

наряду с кондуктивным и конвективный механизм переноса тепла.

Поскольку при гидратообразвании происходит выделение скрытой теплоты,

то конвекция, переносящая ее вглубь пласта, вызывает разложение ранее

образовавшегося гидрата. Это приводит к уменьшению ее протяженности, а

затем и к схлопыванию.

Рис. 2. Распределение температуры, давления и гидратонасыщенности при образовании гидрата в протяженной области при продувке пласта для моментов времени: t = 4.6 сут – 1;

t = 13.7 сут – 2; t = 83 cут – 3

Рис. 3. Зависимость координат ближней (сплошная) и дальней границ (пунктир) фазовых

переходов и гидратонасыщенности на ближней границы от времени

Page 17: СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В НАУКЕ И · 2018-01-15 · музеи являют собой особый феномен сферы культуры и искусства,

СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В НАУКЕ И ОБРАЗОВАНИИ: ПРОБЛЕМЫ, ДОСТИЖЕНИЯ, ПЕРСПЕКТИВЫ

16

На рисунке 3 прeдставлены зависимости координат ближнeй и

дальней грaниц фазoвого перeхода от врeмени при прoдувке пласта газом.

Как следует из рисунка гидратообразование происходит в три этапа. На

первом – происходит одновременное движение вглубь пласта как ближней,

так и дальней границ фазовых переходов. При этом значение

гидратонасыщеннсти на ближней границе не изменяется На втором этапе,

движение дальней границы идет навстречу ближней, величина Sh(n) начинает

убывать. Третий этап – схлопывание двух границ, т.е. образование гидрата

происходит лишь на фронтальной поверхностью. Следует отметить, что

временя третьего этапа во много раз превосходит времена оставшихся.

Список литературы

1. Stern L, Circone S, Kirby S, Durham W (2001) Anomalous preservation

of pure methane hydrate at 1 atm. J Phys Chem B 105:1756–1762.

2. Столповский М.В., Щеглова Е.П., О нагреве пористой среды при

образовании газовых гидратов // Вестник Тюменского государственного

университета. Физико-математическое моделирование. Нефть, газ,

энергетика. 2016. Т. 2. № 2 (2). С. 23 – 35.

3. Гималтдинов И.К., Столповский М.В., Додова М.И. Численное

решение задачи об образовании гидрата двуокиси углерода в пористом

пласте, изначально насыщенном гидратом метана. // Известия Томского

политехнического университета. Инжиниринг георесурсов. 2017. Т. 328. №

6. С. 91–98

Page 18: СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В НАУКЕ И · 2018-01-15 · музеи являют собой особый феномен сферы культуры и искусства,

ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ ДЕКАБРЬ 2017

17

УДК 641.841 ОБЕСПЕЧЕНИЕ НАДЕЖНОСТИ В СЛОЖНЫХ

ИЕРАРХИЧЕСКИХ СИСТЕМАХ Галяутдинов Д.Д.

Магистрант

ФГБОУ ВО «Уфимский государственный

нефтяной технический университет»

Научный руководитель Кулаков П.А.

К.т.н. доцент

ФГБОУ ВО «Уфимский государственный

нефтяной технический университет»

Аннотация. Произведен анализ отказов в сложных технических

системах. Приведены основные виды отказов в системах и классификация

отказов по видам оборудования. Показана оценка риска в технических

системах через определение остаточного ресурса оборудования и элементов

технических систем. В результате работы произведено обоснование выбора

объекта исследования в технологической трубопроводной сети высокого

давления, с применением методов неразрушающего контроля.

Ключевые слова. Диагностика, отказ, техническая система, риск,

классификация.

Введение При эксплуатации оборудования опасных производственных объектов

нефтегазовой отрасли длительное воздействие конструктивно-

технологических и эксплуатационных факторов со временем приводит к

снижению надежности и безопасности работы, приводящих к нарушению

его работоспособности и разрушению. Для обеспечения устойчивости

работы сложных систем проводят кластерный анализ устойчивости и

определяют степень влияния замены или изменения количества элементов

Page 19: СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В НАУКЕ И · 2018-01-15 · музеи являют собой особый феномен сферы культуры и искусства,

СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В НАУКЕ И ОБРАЗОВАНИИ: ПРОБЛЕМЫ, ДОСТИЖЕНИЯ, ПЕРСПЕКТИВЫ

18

системы на различных иерархических уровнях. Оценка реального уровня

рисков в нефтегазовых системах производится с учетом каскадного

характера отказов и разрушений. Применение современных практик

определения механизмов старения оборудования и состояния объекта

позволит алгоритмизировать проведение мероприятий по повышению

обеспечению устойчивости работы сложных иерархических систем.

Выработка критериев достоверности информации, полученной с объекта

позволит произвести критический анализ реального состояния сложного

объекта и выработать управляющие организационные воздействия.

Длительный срок эксплуатации нефтезаводского оборудования, износ

которого достигает 100 %, ставит перед специалистами, эксплуатирующими

это оборудование, сложную проблему, связанную с определением

остаточного ресурса и оценкой накопленных повреждений.

Аппараты для переработки нефти, особенно используемые во

вторичных процессах, находятся под воздействием силовых и

температурных факторов, обуславливающих усталостные повреждения,

повреждения от ползучести. В металле оболочек аппаратов происходят

сложные явления, связанные воздействием среды.

Моделирование основных механизмов накопления повреждений

может дать сведения общего характера, так как практически невозможно

воспроизвести в лабораторных условиях деформирование реальных

аппаратов. Во многих случаях механизмы накопления повреждений

детально не изучены, особенно в сварных соединениях, поскольку металл

оболочек аппаратов труднодоступен для металлографического анализа, для

определения параметров трещиностойкости.

Анализ отказов в сложных технических системах Отказы технических систем - нарушения в функционировании

технических систем и их компонентов вследствие накопления повреждений,

и разрушений, ведущие при их дальнейшем развитии к возникновению

опасных аварийных ситуаций. Отказы технических систем вызываются

Page 20: СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В НАУКЕ И · 2018-01-15 · музеи являют собой особый феномен сферы культуры и искусства,

ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ ДЕКАБРЬ 2017

19

нарушением норм и правил проектирования, изготовления и эксплуатации

(необоснованный выбор размеров и материалов, технологические дефекты,

несоблюдение режимов работы), а также неучтенными или неизвестными

повреждающими факторами. Отказы бывают: устранимыми (обратимыми),

когда с применением ремонтно-восстановительных работ компонент или

система возвращаются в состояние, отвечающее техническому заданию и

нормам безопасности; неустранимыми (необратимыми), когда требуется

замена поврежденных элементов; критическими, когда возникают опасность

техногенных аварий и катастроф и требуется обязательная остановка

эксплуатации. На основе анализа систематических (прогнозируемых и

повторяющихся) и случайных (непредвиденных) отказов строятся «деревья

отказов», а по ним определяются вероятности возникновения аварий и

катастроф, надежность и техногенные риски [1].

Классификация и характеристики отказов

По типу отказы подразделяются на:

- отказы функционирования (выполнение основных функций

объектом прекращается, например, поломка зубьев шестерни);

- отказы параметрические (некоторые параметры объекта изменяются

в недопустимых пределах, например, потеря точности станка).

По своей природе отказы могут быть:

- случайные, обусловленные непредусмотренными перегрузками,

дефектами материала, ошибками персонала или сбоями системы управления

и т. п.;

- систематические, обусловленные закономерными и неизбежными

явлениями, вызывающими постепенное накопление повреждений:

усталость, износ, старение, коррозия и т. п.

Основные виды отказов в системах При длительной эксплуатации оборудования нефтехимических

производств неизбежно возникают повреждения или нарушения

Page 21: СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В НАУКЕ И · 2018-01-15 · музеи являют собой особый феномен сферы культуры и искусства,

СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В НАУКЕ И ОБРАЗОВАНИИ: ПРОБЛЕМЫ, ДОСТИЖЕНИЯ, ПЕРСПЕКТИВЫ

20

работоспособности его элементов даже при отсутствии дефектов

изготовления и соблюдении правил эксплуатации. Это обусловлено

особенностями нефтехимических производств: высокой коррозионной

активностью технологических сред, высокими температурой, давлением и

скоростью технологических потоков, наличием переменных температурных

деформаций и сложного напряженного состояния металла оборудования.

Даже при соблюдении технологической дисциплины при эксплуатации

оборудования неизбежны колебания состава сырья и реагентов, в том числе

содержания в них агрессивных компонентов; колебания регулируемых

параметров (температуры, давления, расхода и др.), обусловленные

запаздыванием регулирования; колебания внешних воздействий

(напряжения электропитания, температуры и давления технологического

пара, охлаждающей воды и др.). Воздействие указанных факторов в течение

длительного времени вызывает повреждение металла, развитие

микродефектов на поверхностях нагруженных элементов оборудования или

отложение на них осадков, препятствующих протеканию технологического

процесса. В некоторые моменты функционирования оборудования могут

возникать сочетания параметров, которые нарушают его работоспособность,

т.е. вызывают отказы [2].

Классификация видов и характера повреждений деталей нефтяного оборудования представлена в таблице 1.

Таблица 1- Классификация видов и характера повреждений деталей

нефтяного оборудования

Виды повреждения материала

Детали машин, подвергающиеся

данному повреждению

Характер повреждения деталей

Причины повреждений

деталей

Остаточная деформация

Канаты, трубы, крюки, штропы,

элеваторы, штанги, шпильки, сосуды,

подшипники скольжения и др.

Изменение геометрической формы

детали (удлинение, изгиб, вмятины и т.д.)

Длительное действие

переменных контактных

растягивающих или сжимающих

напряжений,

Page 22: СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В НАУКЕ И · 2018-01-15 · музеи являют собой особый феномен сферы культуры и искусства,

ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ ДЕКАБРЬ 2017

21

повышение температуры

металла

Вязкий излом

Связи и анкерные болты, несущие

элементы пространственных

конструкций, напряженные

болты

Разрушения, сопровождающееся

значительной макропластической

деформацией. Поверхность излома не

имеет кристаллического

блеска

Значительные перегрузки

вследствие резкого нарушения

нормальных условий

эксплуатации

Хрупкий излом

Сварные соединения,

фасонные детали, болты, валики и

пальцы, имеющие высокую твердость, чугунные отливки

Разрушение при незначительной

макропластической деформации

(относительное сужение гладких

образцов менее 5%). имеет кристаллическое стали строение, часто с зубцами, лучеобразно

расходящимися из зоны начала разрушения

Наличие значительных

ударных нагрузок, дефекты

термической обработки, низкое

качество материала,

повышенное содержание

фосфора, водорода, наличие

концентратов напряжений

трещин), хладноломкость

стали

Усталостный излом

Валы, оси, шатуны, трубы, штропы, штанги, канат, подшипники,

зубчатые колеса, цепи и другие

детали, подвергающиеся

длительному действию

повторяющихся нагрузок

Образование трещины или разрушение.

Поверхность излома имеет зоны

постепенного развития трещины, ускоренного

развития разлома и зону излома

Пониженная прочность материала, длительное

действие знакопеременной

нагрузки, циклических

температурных напряжений,

наличие концентратов напряжений

(надрезы, неметаллические

включения, микротрещины)

Усталостное выкрашивание

Зубчатые передачи, подшипники

качения, опоры долот, вкладыши

Возникновение на контактных

поверхностях мелких осповидных

выщербин, резкое

Пониженная контактная прочность материала,

Page 23: СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В НАУКЕ И · 2018-01-15 · музеи являют собой особый феномен сферы культуры и искусства,

СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В НАУКЕ И ОБРАЗОВАНИИ: ПРОБЛЕМЫ, ДОСТИЖЕНИЯ, ПЕРСПЕКТИВЫ

22

подшипников скольжения

ухудшение качества поверхности, нарушающее

нормальную работу деталей

высокие контакты напряжения

Истирание металлических пар

Подшипники скольжения, валы,

оси, направляющие,

крейцкопфы, поршневая группа насосов, передачи,

шарнирные соединения, резьба

и многие другие детали

Постепенное изменение

геометрических размеров детали

Длительное трение сопряженных поверхностей

Абразивный износ

Бурильные и насосно-

компрессорные трубы и их муфты, погружные насосы, плунжер и цилиндр

скважинного насоса, шиберы и седла задвижек

Постепенное изменение

геометрических размеров. На

поверхностях трения наблюдаются

характерные риски, направление которых

соответствует направлению

движения абразивных частиц

Специфическое взаимодействие

трущихся поверхностей с абразивными

частями

Заедание

Шестерни зубчатых передач,

подшипники скольжения, пара корпус и пробка

кранов, шиберы и седла задвижек

Адгезия и вырывание частиц металла из контактирующих

поверхностей

Пониженная вязкость масла и

выдавливание масляной пленки

при высоких скоростях и

больших удельных давлениях

Гидроабразивная эрозия (жидкостная эрозия)

Запорные и регулирующие

элементы аппаратуры

трубопроводов, рабочие камеры

гидротурбин, детали

гидравлической части насосов,

арматура (штуцеры, тройники,

крестовины и др.)

Характер изношенной поверхности определяется

условиями воздействия потока жидкости.

Разрушение имеет вид пятен, полос, рубцов,

зубчатых раковин, пустот, вымоин,

кратеров

Низкая коррозионная

стойкость металла, высокие скорости

потока, низкий предел текучести

материала

Page 24: СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В НАУКЕ И · 2018-01-15 · музеи являют собой особый феномен сферы культуры и искусства,

ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ ДЕКАБРЬ 2017

23

Кавитация

Детали гидравлической

части поршневых и струйных насосов,

фонтанная арматура,

гидроциклонные установки

Появление на поверхности металла мелких, но глубоких питтингов, которые

местами сливаются и образуют сквозное

отверстие

Специфическое воздействие

жидкости при высоких скоростях движения детали

Коррозия в электролитах

Скважинное оборудование

Коррозионные питтинги, рассеянные по всей поверхности

деталей, местная коррозия вблизи

соединений листов и рамных конструкций

Развитие электрохимических

процессов в результате

неоднородности материала при

наличии свободного

доступа кислорода

Коррозионная усталость

Оси и штоки насосов, канаты,

насосные штанги и другие детали, испытывающие

переменные нагрузки в

коррозионных средах

Поверхность коррозионно-

усталостного излома покрыта слоем

продуктов коррозии

Совместное действие

переменных напряжений и коррозионно-

активной среды

Коррозия или трение (фретинг- коррозия)

Болтовые и заклепочные соединения, посадочные поверхности

подшипников качения, шестерен,

муфт, детали находящиеся в

подвижном контакте

Возникновение на контактных

поверхностях, особенно на границе

контакта, коррозионных

повреждений в виде отдельных пятен или

полос небольшой глубины

Непрерывное разрушение

защитной окисной пленки в точках

подвижного контакта

Классификация отказов по видам оборудования В работе [3] исследована вероятность разрушения систем с

параллельным соединением статистически подобных несущих элементов,

между которыми нагрузка распределена равномерно. Анализируется

условие перехода от рассеянного разрушения системы к катастрофическому,

зависящему от параметров статистического распределения прочности

отдельных элементов и характера перераспределения нагрузки.

Из исследования [4] следует, что все отказы пружин носят

Page 25: СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В НАУКЕ И · 2018-01-15 · музеи являют собой особый феномен сферы культуры и искусства,

СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В НАУКЕ И ОБРАЗОВАНИИ: ПРОБЛЕМЫ, ДОСТИЖЕНИЯ, ПЕРСПЕКТИВЫ

24

усталостный характер разрушения.

В изломе по месту начала разрушения имеется притёртая зона с

наличием усталостных рубцов, свидетельствующих об усталостном

характере разрушения пружины, которые показаны на рисунке 1.

Рис. 1 - Излом по месту начала разрушения

На рисунке 2 показан внешний вид детали с местом разрушения.

Рис. 2 -Внешний вид детали «Пружина наружная» с местом разрушения

В статье [5] рассмотрены случаи разрушения оборудования скважин,

арматуры, трубопроводов и деталей трубопроводов. Представлены

основные причины отказов оборудования и трубопроводов

сероводородсодержащих нефтегазоконденсатных месторождений.

Page 26: СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В НАУКЕ И · 2018-01-15 · музеи являют собой особый феномен сферы культуры и искусства,

ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ ДЕКАБРЬ 2017

25

Разрушение насосно-компрессорных труб (НКТ), контактирующих с

сероводородсодержащей нефтью при давлении до 20 МПa. Причиной

повреждений НКТ при работе под действием повторно-статических

нагружений и воздействия сероводородсодержащей среды являются риски -

очаги разрушения, от которых, как от концентраторов напряжений,

образовались микротрещины, объединившиеся в магистральную трещину

длиной L, соединяющую риски (рисунок 3 а).

Разрушение муфты НКТ (рисунок 3 б): трещина возникла в области

торца муфты и распространилась вдоль образующей цилиндрической части

муфты к ее середине, что свидетельствует о превышении величины

кольцевых напряжений в металле муфты относительно допустимых

напряжений. Учитывая характер разрушения муфты и наличие визуально

заметных дефектных участков резьбовой части НKT (рисунок 3 б),

установлено, что причиной разрушения муфты является несоответствие

резьбовой части НКТ и муфты требованиям нормативных документов.

Рис. 3 - Трещины в НКТ (а) и в муфте НКТ (б)

Разрушение крестовины, изготовленной из стали Уранус 50

(06Х20Н8МЗД2Г2), произошло после 24-х лет эксплуатации при

воздействии газовой смеси с содержанием до 6 % сероводорода (рисунок 4).

При исследовании крестовины на поверхности отверстий вдоль их

Page 27: СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В НАУКЕ И · 2018-01-15 · музеи являют собой особый феномен сферы культуры и искусства,

СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В НАУКЕ И ОБРАЗОВАНИИ: ПРОБЛЕМЫ, ДОСТИЖЕНИЯ, ПЕРСПЕКТИВЫ

26

образующих обнаружены две диаметрально противоположные трещины с

максимальным раскрытием до 1мм в зонах пересечения поверхностей двух

взаимно-перпендикулярных отверстий крестовины (рисунок 4 б). Согласно

результатам исследований причиной разрушения крестовины является

дендритная структура металла и конструктивный концентратор (зона

пересечения поверхностей двух взаимно- перпендикулярных отверстий),

которые в сочетании с технологическими остаточными и

эксплуатационными напряжениями, при воздействии влажной

сероводородсодержащей рабочей среды привели, к межкристаллитному

сероводородному растрескиванию металла крестовины.

а) б) в) г)

Рис. 4- Разрушение крестовины (а, б) и микроструктура образцов металла,

вырезанных из бездефектных участков крестовины; в- сечение вдоль главной

оси дендритов; г- сечение, перпендикулярное главной оси дендритов

В научной статье [6] рассматриваются трубопроводы, подверженные

воздействия вибрации. Представленная аналитическая модель позволяет

определить параметры пульсаций рабочей жидкости при установившихся

колебания трубопровода (например, от кинематического возбуждения).

Использование предложенной аналитической модели на стадии доводки

трубопроводных систем летательных аппаратов позволит не только снизить

затраты на доводку, но и значительно повысить надежность этих систем в

эксплуатации.

Оценка риска в технических системах

Анализ риска представляет собой структурированный процесс,

Page 28: СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В НАУКЕ И · 2018-01-15 · музеи являют собой особый феномен сферы культуры и искусства,

ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ ДЕКАБРЬ 2017

27

целью которого является определение как вероятности, так и размеров

неблагоприятных последствий исследуемого действия, объекта или

системы [13, 14].

Посредством проведения анализа риска предпринимаются попытки

ответить на три основных вопроса:

- что может выйти из строя (идентификация опасности);

- с какой вероятностью это может произойти (анализ частоты);

- каковы последствия этого события (анализ последствий).

Некоторые конкретные цели анализа риска, относящиеся к

различным стадиям жизненного цикла опасных систем, оборудования или

изделий:

1. Стадия проектирования:

-выявление главных источников риска и предполагаемых факторов,

существенно влияющих на риск;

- предоставление исходных данных для оценки конструкции в целом;

- определение и оценка возможных мер безопасности, закладываемых

в конструкцию;

- предоставление исходных данных для оценки потенциально

опасных действий, оборудования или систем;

- обеспечение соответствующей информацией при проведении

опытно-конструкторских работ, ориентированных на нормальные и

чрезвычайные условия;

- оценка риска с учетом регламентов и других требований;

- оценка альтернативных конструктивных решений.

2. Стадии изготовления, монтажа, эксплуатации и технического

обслуживания:

- контроль и оценка данных эксплуатации с целью сопоставления

фактических показателей работы с соответствующими требованиями;

- обеспечение исходными данными процесса разработки методик

Page 29: СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В НАУКЕ И · 2018-01-15 · музеи являют собой особый феномен сферы культуры и искусства,

СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В НАУКЕ И ОБРАЗОВАНИИ: ПРОБЛЕМЫ, ДОСТИЖЕНИЯ, ПЕРСПЕКТИВЫ

28

эксплуатации, технического обслуживания/контроля и действий в

чрезвычайных ситуациях;

- корректировка информации об основных источниках риска и

влияющих факторах;

- предоставление информации по значимости риска для принятия

оперативных решений;

- определение влияния изменений в организационной структуре,

производстве, процедурах эксплуатации и компонентах системы;

- подготовка персонала.

3. Стадия демонтажа, прекращения эксплуатации:

- оценка риска, связанного с прекращением функционирования

системы, и обеспечение возможности выполнения соответствующих

требований;

- обеспечение исходными данными процесса прекращения

функционирования системы и ее демонтажа.

Оценка величины риска В процессе оценки величины риска для выбора критического уровня

анализируемых рисков должны исследоваться начальные события или

обстоятельства, последовательность потенциально опасных событий,

любые смягчающие факторы и характеристики, а также природа и частота

возможных пагубных последствий идентифицированных опасностей. Эти

критерии и меры должны распространяться на риски для людей, имущества

и окружающей среды и должны включать значения неопределенностей

оценок. Методы анализа риска описаны в таблице 2.

Таблица 2. Перечень наиболее распространенных методов,

используемых при анализе риска Метод Описание и применение

Анализ «дерева событий»

Совокупность приемов идентификации опасности и анализа частот, в которых используется индуктивный подход с целью перевода различных инициирующих событий в возможные исходы

Page 30: СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В НАУКЕ И · 2018-01-15 · музеи являют собой особый феномен сферы культуры и искусства,

ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ ДЕКАБРЬ 2017

29

Анализ видов и последствий отказов, а также Анализ видов, последствий и критичности отказов

Совокупность приемов идентификации главных источников опасности и анализа частот, с помощью которых анализируются все аварийные состояния данной единицы оборудования на предмет их влияния как на другие компоненты, так и на систему в целом

Анализ «дерева неисправностей»

Совокупность приемов идентификации опасности и анализа частот нежелательного события, с помощью которых определяются все пути его реализации. Используется графическое изображение

Исследование опасности и связанных с ней проблем

Совокупность приемов идентификации фундаментальной опасности, при помощи которых оценивается каждая часть системы с целью обнаружения того, могут ли происходить отклонения от назначения конструкции и какие последствия это может повлечь

Анализ влияния человеческого фактора

Совокупность приемов анализа частот в области воздействия людей на показатели работы системы, при помощи которых определяется влияние ошибок человека на надежность

Предварительный анализ опасности

Совокупность приемов идентификации опасности и анализа частот, используемых на ранней стадии проектирования с целью идентификации опасностей и оценки их критичности

Структурная схема надежности

Совокупность приемов анализа частот, на основе которых создается модель системы и ее резервов для оценки надежности системы

Методы, используемые для оценки величины риска, обычно являются

количественными, несмотря на то, что степень детализации при подготовке

исходной информации зависит от конкретного применения. Однако

полный количественный анализ не всегда возможен из-за недостатка

информации о системе или деятельности, подвергающейся анализу,

отсутствия или недостатка данных об отказе (аварии), влиянии

человеческого фактора и т.п. При таких обстоятельствах может оказаться

эффективным сравнительное количественное или качественное

ранжирование риска специалистами, хорошо информированными в данной

области. В тех случаях, когда проводится качественное ранжирование,

необходимо иметь четкое разъяснение всех используемых терминов и

должно быть зафиксировано обоснование всех классификаций частот и

последствий. В том случае, когда проводится полная количественная

оценка величины риска, необходимо учитывать, что расчетные значения

риска представляют собой оценки и следует позаботиться о том, чтобы их

точность соответствовала точности используемых данных и аналитических

Page 31: СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В НАУКЕ И · 2018-01-15 · музеи являют собой особый феномен сферы культуры и искусства,

СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В НАУКЕ И ОБРАЗОВАНИИ: ПРОБЛЕМЫ, ДОСТИЖЕНИЯ, ПЕРСПЕКТИВЫ

30

методов.

Элементы процесса оценки величины риска являются общими для

всех видов опасности. Прежде всего анализируются возможные причины

опасности с целью определения частоты ее возникновения,

продолжительности, а также характера (количественные характеристики,

характеристики химического состава, характеристики

выделения/использования и т.д.). В том случае, если анализу подвергается

промышленное оборудование, в первую очередь проводится анализ частот,

во вторую очередь анализу подвергаются последствия реализации

опасности. В процессе анализа может возникнуть необходимость

определения оценки вероятности опасности, вызывающей последствия, и

проведения анализов последовательности обусловливающих событий.

Аварии на нефтехимических предприятиях и трубопроводах, кроме

больших финансовых и производственных потерь зачастую таят в себе и

человеческие жертвы. В таблице 3 представлена статистика чрезвычайных

ситуаций, произошедших в 2015 и 2016 годах [7, 11, 12, 15, 16].

Таблица 3- Статистика ЧС за 2015,2016 годы

Чрезвычайные ситуации по характеру и виду источников возникновения

Количество ЧС Погибло Пострадало

2016 2015 2016 2015 2016 2015

Техногенные ЧС 177 179 708 656 3970 1629

Аварии на магистральных трубопроводах и внутрипромысловых нефтепроводах и газопроводах

5 9 0 0 0 0

Всего в 2015 и 2016 годах произошло 335 и 262 чрезвычайные

ситуации, и по этим данным мы видим, что доля техногенных ЧС очень

велика.

Остаточный ресурс оборудования и элементов технических систем

Page 32: СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В НАУКЕ И · 2018-01-15 · музеи являют собой особый феномен сферы культуры и искусства,

ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ ДЕКАБРЬ 2017

31

При длительной эксплуатации оборудования нефтехимических

производств неизбежно возникают повреждения или нарушения

работоспособности его элементов даже при отсутствии дефектов

изготовления и соблюдении правил эксплуатации. Это обусловлено

особенностями нефтехимических производств: высокой коррозионной

активностью технологических сред, высокими температурой, давлением и

скоростью технологических потоков, наличием переменных температурных

деформаций и сложного напряженного состояния металлооборудования.

Кроме того, даже при соблюдении технологической дисциплины при

эксплуатации оборудования неизбежны колебания состава сырья и

реагентов, в том числе содержания в них агрессивных компонентов;

колебания регулируемых параметров (температуры, давления, расхода и

др.), обусловленные запаздыванием регулирования: колебания внешних

воздействий (напряжения электропитания, температуры и давления

технологического пара, охлаждающей воды и др.). Воздействие указанных

факторов в течение длительного времени вызывает повреждение металла.

Развитие микродефектов на поверхностях нагруженных элементов

оборудования или отложение на них осадков, препятствующих протеканию

технологического процесса. В некоторые моменты функционирования

оборудования могут возникать такие сочетания параметров, которые

нарушают его работоспособность, т.е. вызывают отказы.

Остаточный ресурс оборудование может иметь не только до истечения

расчетного срока службы, но и после него. Это обусловлено действующими

нормами и правилами расчета сроков службы оборудования,

предусматривающими обеспечение прочности и износостойкости изделий

при наиболее неблагоприятных режимах нагружения в заданных условиях

эксплуатации, а также при минимальных уровнях механических

характеристик конструкционных материалов, обеспечиваемых по

государственным стандартам. Фактические режимы нагружения при

Page 33: СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В НАУКЕ И · 2018-01-15 · музеи являют собой особый феномен сферы культуры и искусства,

СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В НАУКЕ И ОБРАЗОВАНИИ: ПРОБЛЕМЫ, ДОСТИЖЕНИЯ, ПЕРСПЕКТИВЫ

32

соблюдении правил эксплуатации оказываются, как правило, менее

напряженными, чем расчетные, что снижает интенсивность расходования

заложенных запасов (по прочности, износо- и коррозионной стойкости)

обеспечивает резерв по остаточному ресурсу оборудования.

Возможность прогнозирования величины остаточного ресурса

обеспечивается при одновременном наличии следующих условий:

- известны параметры, определяющие техническое состояние

оборудования (ПТС);

- известны критерии предельного состояния оборудования;

- имеется возможность периодического (или непрерывного) контроля

значений ПТС.

По многим характерным для нефтехимического оборудования

деградационным процессам (сплошной коррозии, изнашиванию, ползучести

и др.) указанные условия выполняются. По другим видам повреждений

(например, образованию трещин, межкристаллитной коррозии) не все

условия, необходимые для прогнозирования остаточного ресурса, по данной

методике могут выполняться; в таких случаях требуется проведение

повторных исследований (по ГОСТ Р 52630-2006 [8]) [9]. Мальцевым Г.Н. и Цветковым М.В. [10] рассмотрены вопросы

назначения остаточного ресурса сложных технических систем, находящихся

за пределами гарантийного срока эксплуатации, входящих в состав

информационно-управляющих комплексов с использованием риск- анализа.

Приведен алгоритм принятия решения о возможности дальнейшей

эксплуатации сложной технической системы по результатам оценки ее

остаточного ресурса с использованием рисканализа. Рассматриваемый

подход, основанный на рисканализе принятия решения о возможности

дальнейшей эксплуатации технической системы, позволяет повысить

уровень обоснованности принимаемого решения ЛПР и может быть

использован в методиках назначения остаточного ресурса.

Page 34: СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В НАУКЕ И · 2018-01-15 · музеи являют собой особый феномен сферы культуры и искусства,

ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ ДЕКАБРЬ 2017

33

В статье Должанского [11] приведены предложения по

усовершенствованию процедуры определения остаточного ресурса

паропроводных труб при длительной эксплуатации.

Выбор объекта исследования, обоснования выбора В качестве объекта исследования выбран тройник трубопровода

обвязки компрессоров II каскада производства полиэтилена высокого

давления, как элемент, наиболее часто подвергающийся разрушению.

Повышенная вибрация трубопровода приводит к разрушению не

только его конструктивных элементов, но и штуцеров аппаратов. При этом

для ремонта штуцеров необходима полная остановка установки, что

приводит к значительным экономическим расходам. Кроме того, каждый

отказ трубопровода наносит чувствительный урон экологии и подвергает

опасности здоровье и жизнь человека. Поэтому в настоящее время не

прекращаются исследования, направленные на установление причин

возникновения и снижение вибрации технологических трубопроводов,

особенно трубопроводов высокого давления (от 10 до 320 МПа),

эксплуатируемых, в основном, на предприятиях нефтехимии. Так, например,

при производстве полиэтилена высокого давления (ПВД) существует

необходимость создания высоких (до 160 МПа) давлений для осуществления

процесса полимеризации. Как показывает практика эксплуатации

трубопроводных систем высокого давления, чаще всего усталостному

разрушению подвержены резьбовые соединения. Поэтому уже на стадии

проектирования трубопроводов необходимо выявлять области с

максимальной вероятностью усталостного разрушения и, соответственно,

вносить в систему необходимые конструктивные изменения.

Заключение Для обеспечения надежности и безопасности сложных иерархических

систем требуется знание механизмов разрушения их оборудования и систем,

оценка остаточного ресурса для определения предаварийного состояния.

Page 35: СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В НАУКЕ И · 2018-01-15 · музеи являют собой особый феномен сферы культуры и искусства,

СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В НАУКЕ И ОБРАЗОВАНИИ: ПРОБЛЕМЫ, ДОСТИЖЕНИЯ, ПЕРСПЕКТИВЫ

34

В ходе выполнения первой научно- исследовательской работы

выполнен анализ отказов в сложных иерархических системах,

классификация отказов по характеру разрушения и типам оборудования,

рассмотрены методики оценки остаточного ресурса оборудования и его

элементов. Так же был выбран объект дальнейшего исследования

Поставленные задачи научно- исследовательской работы выполнены

полностью.

В связи с изложенным, актуальным является вопрос комплексного

изучения механизмов накопления повреждений в металле оболочек

аппаратов и трубопроводов с применением современных методов анализа и

диагностики.

Список литературы

1. Словарь чрезвычайных ситуаций. [Электронный ресурс] URL:

https://dic.academic.ru/dic.nsf/emergency/1823

2. Виды повреждения деталей. [Электронный ресурс] URL:

https://studopedia.ru/7_56743_sverlilniy-stanok.html

3. Кокшаров И. И. Вероятностный анализ разрушения

резервированных технических систем с учетом фактора перегрузки / И.И.

Кокшаров, А.Е. Буров// Заводская лаборатория. Диагностика материалов. -

2008. - № 3. - С.54-57.

4. Доклад Главного инженера ООО «Уральский Пружинный Завод»

Исламова Евгения Людвигановича «Анализ статистики и причин отказов

пружин производства ООО «Уральский Пружинный Завод» в период с 2015-

17 г.г. Создание обменного фонда ремонтных пружин на Дальневосточном

направлении»

5. Анализ причин отказов оборудования и трубопроводов.

[Электронный ресурс] / Кушнаренко В.М., Репях В.С, Кушнаренко Е.В.,

Чирков Е.Ю.// Вестник Оренбургского государственного университета-

2010. - № 10 (116). - С. 153-159.

Page 36: СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В НАУКЕ И · 2018-01-15 · музеи являют собой особый феномен сферы культуры и искусства,

ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ ДЕКАБРЬ 2017

35

6. Шахматов Е.В. Возбуждение пульсаций давления в рабочей

жидкости при вибрации трубопровода. / Е.В. Шахматов , А.Б. Прокофьев,

Т.Б. Миронова// Самарский национальный исследовательский университет

имени академика С.П. Королева- 2006. -№2-2(10). - С. 161-164.

7. Сайт Министерства Российской Федерации по делам гражданской

обороны, чрезвычайным ситуациям и ликвидации последствий стихийных

бедствий [Электронный ресурс] http://www.mchs.gov.ru

8. ГОСТ Р 52630-2006. Сосуды и аппараты стальные сварные. Общие

технические условия [Электронный ресурс]. URL:

http://docs.cntd.ru/document/

1200097422

9. РД 26.260.004-91. Методические указания. Прогнозирование

остаточного ресурса оборудования по изменению параметров его

технического состояния при эксплуатации. [Электронный ресурс]. URL:

http://meganorm.ru/Index1/9/

9239.htm

10. Мальцев Г.Н. Принятие решения об остаточном ресурсе

технической системы с использованием риск- анализа/ Г.Н. Мальцев, М.В.

Цветков// Санкт-Петербургский государственный университет

аэрокосмического приборостроения. -2007. -№2. - С. 50-55.

11. Должанский П.Р. Особенности оценки остаточного ресурса

паротрубовых труб при эксплуатации сверх паркого ресурса / П.Р.

Должанский // Москва: МАИК «Наука/Интерпериодика». -№8. -2005. - С. 35-39.

12. Попов Б.И., Шарафиев Р.Г., Ризванов Р.Г., Кулаков П.А. Анализ

возможных опасностей при эксплуатации установки синтетического

олигопипериленового каучука // Безопасность труда в промышленности.

2006. № 12. С. 60-63. 9

13. Буранбаев А.М., Кулаков П.А., Чариков П.Н. Модель системы

оптимизации процесса управления материальными потоками // Известия

Page 37: СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В НАУКЕ И · 2018-01-15 · музеи являют собой особый феномен сферы культуры и искусства,

СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В НАУКЕ И ОБРАЗОВАНИИ: ПРОБЛЕМЫ, ДОСТИЖЕНИЯ, ПЕРСПЕКТИВЫ

36

Тульского государственного университета. Технические науки. 2016. № 7-1.

С. 104-111.

14. Техногенный риск и управление промышленной безопасностью

нефтеперерабатывающих предприятий / Хуснияров М.Х., Веревкин А.П.,

Кузеев И.Р., Тляшева Р.Р., Матвеев Д.С., Гаевская О.И., Чикуров А.В.,

Харисов Р.М., Наумкин Е.А., Симарчук А.С. Уфа, 2012.

15. Изучение механизмов возникновения трещин в зоне сварных

соединений печных труб / Чиркова А.Г., Закирничная М.М., Авдеева Л.Г.,

Симарчук А.С., Кинев С.А., Рубцов А.В., Кузеев И.Р. В сборнике:

Инновационные проблемы развития машиностроения в Башкортостане Уфа,

2003. С. 94-109.

16. Изучение механизмов возникновения трещин в зоне сварных

соединений печных труб / Чиркова А.Г., Закирничная М.М., Авдеева Л.Г.,

Симарчук А.С., Кинев С.А., Рубцов А.В., Кузеев И.Р. В сборнике:

Инновационные проблемы развития машиностроения в Башкортостане Уфа,

2003. С. 94-109.

УДК 665.7.035.6 РАЗРАБОТКА И ИСПЫТАНИЕ ПРОТИВОТУРБУЛЕНТНОЙ

ПРИСАДКИ ДЛЯ ТРАНСПОРТА ДИЗЕЛЬНОГО ТОПЛИВА Дусметова Г.И.

Аспирант

Казанский национальный исследовательский

технологический университет

Чжан Дали

Аспирант

Казанский национальный исследовательский

технологический университет

Page 38: СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В НАУКЕ И · 2018-01-15 · музеи являют собой особый феномен сферы культуры и искусства,

ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ ДЕКАБРЬ 2017

37

Харитонов Е.В.

Студент

Казанский национальный исследовательский

технологический университет

Шарифуллин А.В.

Доктор технических наук, профессор

Казанский национальный исследовательский

технологический университет

Бурова Г.О.

Студент

Казанский национальный исследовательский

технологический университет

Окекве Рэйчел Чидинма

Студент

Казанский национальный исследовательский

технологический университет

Байбекова Л.Р.

Кандидат технических наук, доцент

Казанский национальный исследовательский

технологический университет

Аннотация. Изложено исследование перспективных способов для

улучшения реологических свойств высоковязких нефтей - химическая

обработка присадками. Разработана присадка, снижающая динамическую

вязкость нефти. Одним из компонентов для синтеза присадки был выбран

побочный продукт нефтехимического производства – низкомолекулярный

полиэтилен низкого давления с добавкой определенных неионогенных ПАВ.

Данная интеллектуальная собственность авторов состава присадки

запатентована в официальных данных Роспатент.

Page 39: СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В НАУКЕ И · 2018-01-15 · музеи являют собой особый феномен сферы культуры и искусства,

СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В НАУКЕ И ОБРАЗОВАНИИ: ПРОБЛЕМЫ, ДОСТИЖЕНИЯ, ПЕРСПЕКТИВЫ

38

Ключевые слова. Нефть, реологические свойства, снижение

вязкости, присадка, число Рейнольдса.

Транспортировка парафинистых нефтей является достаточно

серьезной проблемой для организаций, занятых их добычей и

транспортом. На нефтепроводах, перекачивающих реологически сложные

нефти, применяются традиционно сложившиеся технологии перекачки.

Все они основаны на внесении в поток либо дополнительной тепловой

энергии – «горячая» перекачка, трубопроводы с системами попутного

электроподогрева, либо различного рода разбавителей, улучшающих

текучесть перекачиваемой нефти (воды, маловязких нефтей, газа,

депрессорных присадок и т.п.) [1-2].

Структура мировых запасов углеводородов последних лет наглядно

показывает, что рост запасов вязких и высоковязких нефтей в земной коре

приведет к их полному доминированию на мировом рынке энергоресурсов.

В настоящий момент их использование все еще экономически невыгодно,

однако с каждым годом поиски путей решения удешевления процессов их

добычи и транспорта являются все более актуальными. Только на

территории Республики Татарстан, по геологической оценке, залежи

сверхвязкой нефти варьируется от 1,5 до 7 млрд. тонн.

Наиболее перспективными методами транспортировки таких нефтей,

является использование специальных добавок – депрессорных и

противотурбулентных присадок. Их действие нацелено на снижение

вязкости, напряжения сдвига и гидродинамического сопротивления в

процессе перекачки в трубопроводной системе, однако основными

недостатками таких присадок являются их однонаправленное действие и

малая устойчивость к механическим деструкциям, вследствие больших

размеров полимеров – основной компонент присадок.

Исходя из этих требований, идет исследовательская деятельность

направления на получение состава универсальной присадки для

Page 40: СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В НАУКЕ И · 2018-01-15 · музеи являют собой особый феномен сферы культуры и искусства,

ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ ДЕКАБРЬ 2017

39

транспортировки нефти и нефтепродуктов, которая сочетает в себе как

«вязкостные», так и «противотурбулентые» свойства.

Получена комплексная присадка, включающая в свой состав

низкомолекулярный полимер, ПАВ и наноразмерную добавку, где

последнее позволяет образовывать новую структуру путем физических

связей. Эта способность позволяет сохранять большую живучесть

полимерному составу в трубопроводной системе, где основными

разрушающими силами являются насосные станции и турбулентное

течение. По результатам лабораторных исследований присадка проявляет

большой эффект снижения вязкости в ламинарном режиме течения

углеводородной системы, тогда как в турбулентном режиме – снижение

коэффициента гидродинамического сопротивления [3].

Оценка эффективности присадки осуществлялась на нефти

Ромашкинского месторождения НГДУ «Азнакаевнефть» на установке для

стендовых испытаний расходных характеристик гидравлических

сопротивлений [4]. Присадка вводилась в количестве 100г на тонну.

В ходе исследований была проведена оценка эффективности действия

присадки в условиях изменяющегося режима движения потока

(турбулизации) на специальном стенде [4]. В качестве модельной жидкости

использовалось дизельная фракция (температура помутнения -7,5°С,

температура застывания -8,4°С). Были исследованы наноприсадка и

промышленная присадка M-FLOWTREAТ. Согласно полученным данным,

введение синтезированной присадки в состав модельной жидкости

увеличивает пропускную способность, однако действие присадки

ограничено 100 циклами, при этом максимальная эффективность действия

присадки 5%. Эффективность действия синтезированной присадки на 2,84%

больше, чем промышленной присадки.

Page 41: СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В НАУКЕ И · 2018-01-15 · музеи являют собой особый феномен сферы культуры и искусства,

СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В НАУКЕ И ОБРАЗОВАНИИ: ПРОБЛЕМЫ, ДОСТИЖЕНИЯ, ПЕРСПЕКТИВЫ

40

Рис.1 Изменение расхода жидкости от количества циркуляционных циклов

При проведении исследований на стенде была построена зависимость

изменения кинематической вязкости от количества циркуляционных

циклов. Введение присадок также снижает кинематическую вязкость

дизельной фракции. Снижение вязкости с синтезированной присадкой

больше, чем с промышленной присадкой.

Рис.2 Изменение кинематической вязкости от количества

циркуляционных циклов.

Page 42: СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В НАУКЕ И · 2018-01-15 · музеи являют собой особый феномен сферы культуры и искусства,

ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ ДЕКАБРЬ 2017

41

Для определения турбулизации потока был расчитан критерий

Рейнольдса, а также его изменение от количества циркуляционных циклов и

кинематической вязкости.

Рис.3 Изменение критерия Рейнольдса от количеста циркуляционных

циклов

Рис. 4 Зависимость изменения критерия Рейнольдса от кинематической

вязкости жидкости

С увеличением турбулизации движущегося потока эффективность

действия присадки увеличивается и достигает определенного оптимума (19-

20 % отн.). С дальнейшем увеличением турбулизации потока нефти

эффективность практически не меняется. С понижением температуры эта

Page 43: СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В НАУКЕ И · 2018-01-15 · музеи являют собой особый феномен сферы культуры и искусства,

СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В НАУКЕ И ОБРАЗОВАНИИ: ПРОБЛЕМЫ, ДОСТИЖЕНИЯ, ПЕРСПЕКТИВЫ

42

величина смещается в сторону малых чисел Рейнольдса (см. рис.1). Можно

предположить, что присадка при понижении температуры действует, в

большей степени, не на гашение вихрей турбулизации, а как «смазывающая

прослойка», сформированная из ассоциативных структур компонентов

присадки и низкомолекулярных компонентов нефти. Данная структура,

находясь между соприкасающимися слоями нефти, внутри которых за счет

понижения температуры возросли силы межмолекулярного взаимодействия,

способствующие формированию пространственной сетки из

высокомолекулярных компонентов нефти, существенно снижает силы

сопротивления (трения) этих слоев.

Таким образом, можно сделать следующие выводы по работе:

-разработанная присадка с увеличением скорости движения жидкого

потока (нефти) будет усиливать эффект снижения вязкости при более низких

температурах.

-по всей видимости, при высоких режимах течения (турбулизации)

присадка действует в большей степени как «противотурбулентная», а при

низких значениях как «вязкостная». Последнее в большей степени

проявляется при температурах, близких к температуре 0 0С;

Список литературы

1. Климко В.И. Обоснование рационального температурного режима

трубопроводного транспорта высоковязкой и высокозастывающей нефти. дис… канд. техн. наук / Климко В.И. – СПб., 2014. – 146 с.

2. Шарифуллин А.В., Байбекова Л.Р., Шарифуллин В.Н., Дусметова

Г.И. Разработка и испытание вязкостной присадки к нефти // Электронный

научный журнал «Нефтяная провинция», №3, 2015, С.115-126.

http://www.vkro-raen.com

3. Присадка комплексного действия для транспортировки нефти и

нефтепродуктов [Текст]: пат.2637942 Рос. Федерация МПК С10L 1/12 /

Page 44: СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В НАУКЕ И · 2018-01-15 · музеи являют собой особый феномен сферы культуры и искусства,

ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ ДЕКАБРЬ 2017

43

Байбекова Л.Р., Дусметова Г.И., Харитонов Е.В., Шарифуллин А.В.;

заявитель патентообладатель ФГБОУ ВО «КНИТУ». - №2016150792; заявл.

22.12.2016 ; опубл. 08.12.2017, Бюл. №34. – 3с.

4. Установка для стендовых испытаний расходных характеристик

гидравлических сопротивлений [Текст]: пат.166259 Рос. Федерация МПК

С01F 25/00 / Шарифуллин А.В., Байбекова Л.Р., Хуснуллин А.В., Дусметова

Г.И., Харитонов Е.В.; заявитель патентообладатель ФГБОУ ВО «КНИТУ».

- №2016100724/28; заявл. 11.01.2016 ; опубл. 20.11.2016, Бюл. №32. – 4с.

УДК 665.7.035.6 РАЗРАБОТКА И ИСПЫТАНИЕ ВЯЗКОСТНОЙ ПРИСАДКИ

ДЛЯ НЕФТЯНЫХ СРЕД Дусметова Г.И.

Аспирант

Казанский национальный исследовательский

технологический университет

Чжан Дали

Аспирант

Казанский национальный исследовательский

технологический университет

Шарифуллин А.В.

Доктор технических наук, профессор

Казанский национальный исследовательский

технологический университет

Харитонов Е.В.

Студент

Казанский национальный исследовательский

технологический университет

Page 45: СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В НАУКЕ И · 2018-01-15 · музеи являют собой особый феномен сферы культуры и искусства,

СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В НАУКЕ И ОБРАЗОВАНИИ: ПРОБЛЕМЫ, ДОСТИЖЕНИЯ, ПЕРСПЕКТИВЫ

44

Бурова Г.О.

Студент

Казанский национальный исследовательский

технологический университет

Окекве Рэйчел Чидинма

Студент

Казанский национальный исследовательский

технологический университет

Байбекова Л.Р.

Кандидат технических наук, доцент

Казанский национальный исследовательский

технологический университет

Аннотация. Изложено исследование перспективных способов для

улучшения реологических свойств высоковязких нефтей - химическая

обработка присадками. Разработана присадка, снижающая динамическую

вязкость нефти. Одним из компонентов для синтеза присадки был выбран

побочный продукт нефтехимического производства – низкомолекулярный

полиэтилен низкого давления с добавкой определенных неионогенных ПАВ.

Данная интеллектуальная собственность авторов состава присадки

запатентована в официальных данных Роспатент.

Ключевые слова. Нефть, реологические свойства, снижение

вязкости, присадка, число Рейнольдса.

Транспортировка парафинистых нефтей является достаточно

серьезной проблемой для организаций, занятых их добычей и

транспортом. На нефтепроводах, перекачивающих реологически сложные

нефти, применяются традиционно сложившиеся технологии перекачки.

Все они основаны на внесении в поток либо дополнительной тепловой

энергии – «горячая» перекачка, трубопроводы с системами попутного

Page 46: СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В НАУКЕ И · 2018-01-15 · музеи являют собой особый феномен сферы культуры и искусства,

ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ ДЕКАБРЬ 2017

45

электроподогрева, либо различного рода разбавителей, улучшающих

текучесть перекачиваемой нефти (воды, маловязких нефтей, газа,

депрессорных присадок и т.п.) [1-2].

Существующие на сегодня различные полимерные присадки,

вводимые в нефтяную фазу с задачей снижения вязкости при длительной

перекачки справляются не в полной мере, так как они изначально

обладают низкой структурной устойчивостью, существенно теряют свою

эффективность при попадании в насос в условиях понижения температуры

[3-4].

Таким образом, была сформирована задача, создания присадки,

улучшающей реологические свойства тяжелых нефтей в широком

интервале температур. На основании анализа имеющийся литературы и

проведенного патентного поиска была разработана композиция

(присадка), состоящая из наночастиц (20-30 нм), низкомолекулярного

полимера (низкомолекулярного полиэтилена низкого давления) и

синтетического ПАВ. Действие данной композиции (присадки) основано

на появление кластеров–трехмерных структур макромолекул в центре

которых находятся наночастицы, препятствующих формированию

пространственной сетки высокомолекулярных соединений нефти.

Методика исследований Изучалось изменение динамической вязкости при различных

скоростях течения нефти и температурном интервале от 20 до -5 °С

Оценка эффективности присадки осуществлялась на нефти

Ромашкинского месторождения НГДУ «Азнакаевнефть» на ротационном

вискозиметре DV-II+ Pro. [5]. Присадка вводилась в количестве 100г на

тонну.

Результаты исследований и их обсуждение Результаты измерений динамической вязкости при температуре

20°С представлены на рисунке 1. Некоторые физико-химические

характеристики используемой в эксперименте нефти приведены в таблице 1.

Page 47: СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В НАУКЕ И · 2018-01-15 · музеи являют собой особый феномен сферы культуры и искусства,

СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В НАУКЕ И ОБРАЗОВАНИИ: ПРОБЛЕМЫ, ДОСТИЖЕНИЯ, ПЕРСПЕКТИВЫ

46

Таблица 1 – Характеристика нефти

Наименование показателей Показатели Плотность нефти, кг/м3 893,2

Кинематическая вязкость при 20°С, сСт 39,3

Кинематическая вязкость при 50°С, сСт 10,57

Содержание серы, % вес. 2,28 Содержание асфальтенов, % вес. 4,19 Содержание парафинов, % вес. 2,89

Содержание смол, % вес. 20,57 Температура застывания, 0С -12 Температура застывания, с

присадкой в количестве 50г/т, 0С ниже -20

Рис.1 −Результаты измерения динамической вязкости

при температуре 20°С

Вязкость нефти при температуре 20°С и скорости 0,1 об/мин. равна

4200 мПа·с. При этой же скорости и температуре вязкость нефти с присадкой

равна 3600 мПа·с. Добавленная присадка оказывает положительный эффект

на снижение динамической вязкости. Для нефти, и нефти с присадкой,

увеличивая скорость и проводя измерения, выявлена следующая

закономерность, что при скоростях от 0,1 до 3 об/мин вязкость резко

снижается в интервале от 4200 мПа·с до 620 мПа·с для нефти от 3600 мПа·с

до 500 мПа·с для нефти с присадкой, после 3 до 20 об/мин. вязкость

300

500

700

900

1100

1300

1500

1700

0 5 10 15 20

Динам

ическая вязкость

, мПа

·с

Скорость, об/мин нефть нефть с присадкой

Page 48: СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В НАУКЕ И · 2018-01-15 · музеи являют собой особый феномен сферы культуры и искусства,

ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ ДЕКАБРЬ 2017

47

снижается в интервале от 620 мПа·с до 534 мПа·с для нефти и от 540 мПа·с

до 423 мПа·с для нефти с присадкой.

Добавление присадки при температуре 20°С в интервале скоростей от

3 до 20 об/мин позволяет снизить динамическую вязкость на 20%.

В осенне-зимний период перекачка нефти осуществляется при более

низких температурах, чем 20°С. Научный и практический интерес

представляет, влияние понижения температуры на эффективность действия

присадки, так как перекачка нефти осуществляется в реальных условиях в

непрерывном режиме в течение всего года, как в летний, зимний и осенне-

весенний периоды.

Поэтому на следующем этапе проводили исследования при

температуре 10°С, результаты которых представлены на рисунке 2.

По полученным данным выявлена закономерность, что при

температуре 10°С и при температуре 20°С происходит также резкое

снижение динамической вязкости в интервале скоростей от 0,1 до 3 об/мин,

далее резкого снижения не наблюдается. Если сравнивать значение

динамической вязкости нефти в интервале скоростей от 3 до 10 об/мин при

температуре 20°С и температуре 10°С, эффективность при температуре 10°С

повысилась и составила

Рис. 2 − Зависимость динамической вязкости

от скорости вращения шпинделя при температуре 10°С

50010001500200025003000350040004500

0 2 4 6 8 10

Динам

ическая вязкость

,мПа

·с

Скорость, об/мин

нефть при температуре 10°С нефть с присадкой (10°С)

нефть при температуре 20°С

Page 49: СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В НАУКЕ И · 2018-01-15 · музеи являют собой особый феномен сферы культуры и искусства,

СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В НАУКЕ И ОБРАЗОВАНИИ: ПРОБЛЕМЫ, ДОСТИЖЕНИЯ, ПЕРСПЕКТИВЫ

48

На следующем этапе проводили исследования при температуре 0°С,

результаты которых представлены на рисунке 3. Температура 0°С – это

температура фазового перехода тяжелых компонентов нефти (гудронная

часть), поэтому она важна для исследований.

Согласно полученным данным использование присадки при

температуре 0°С в интервале скоростей от 3 до 10 об/мин позволяет снизить

динамическую вязкость на 20%.

Дальнейшая эффективность присадка была проверена при

температуре -5°С, результаты приведены на рисунке 4.

Рис. 3 – Результаты измерений динамической вязкости

при температуре 0°С

Рис. 4 – Результаты измерений динамической

вязкости при температуре -5°С

300035004000450050005500600065007000

0 2 4 6 8 10Динам

ическая вязкость

, мПа

Скорость, об/миннефть нефть с присадкой

700075008000850090009500

100001050011000

0 1 2 3 4 5 6 7Дина

миче

ская

вяз

кост

ь,

мПа*

с

Скорость, об/мин

нефть нефть с присадкой

Page 50: СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В НАУКЕ И · 2018-01-15 · музеи являют собой особый феномен сферы культуры и искусства,

ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ ДЕКАБРЬ 2017

49

Согласно полученным данным добавление присадки при температуре

-5°С в интервале скоростей от 3 до 7 об/мин позволяет снизить

динамическую вязкость на 4%, то есть положительный эффект снижения

вязкости стал нивелироваться.

Оценка эффективности действия присадки по снижению вязкости

осуществлялась по формуле:

%100*общ

присобщЭ ;

где Э– эффективность, %;

ηнеф– динамическая вязкость нефти, мПа*с;

ηприс– динамическая вязкость нефти с присадкой, мПа*с

По рассчитанной эффективности действия присадки был построен

график зависимости эффективности от температуры при различных

скоростях вращения шпинделя.

Рис. 5 – Зависимость эффективности действия присадки от

температуры

1- при скорости вращения шпинделя 0,1 об/мин;

2- при скорости вращения шпинделя 0,5 об/мин;

3- при скорости вращения шпинделя 1 об/мин;

4-при скорости вращения шпинделя 5 об/мин;

5- при скорости вращения шпинделя 10 об/мин.

Page 51: СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В НАУКЕ И · 2018-01-15 · музеи являют собой особый феномен сферы культуры и искусства,

СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В НАУКЕ И ОБРАЗОВАНИИ: ПРОБЛЕМЫ, ДОСТИЖЕНИЯ, ПЕРСПЕКТИВЫ

50

Согласно полученным данным эффективность присадки проявляется

при малых скоростях,

Таким образом, можно сделать следующие выводы по работе:

-разработанная присадка с увеличением скорости движения жидкого

потока (нефти) будет усиливать эффект снижения вязкости при более низких

температурах.

-существует пороговое значение вязкости нефтяных сред (нефти,

мазута), ниже которой эффективность действия присадки нивелируется.

Список литературы

1. Климко В.И. Обоснование рационального температурного режима

трубопроводного транспорта высоковязкой и высокозастывающей нефти. дис. ... канд. техн. наук / Климко В.И. – СПб., 2014. – 146 с.

2. Применение композиций ПАВ при эксплуатации скважин / Н.М.

Шерстнев, Л.М. Гурвич, И.Г. Бунина [и др.]. – М.: Недра, 1988. –184 с.: ил.

3. Тертерян Р. А. Депрессорные присадки к нефтям, топливам и

маслам / Р.А. Тертерян. –М.: Химия, 1990. – 234 с.: ил.

4. Фахрутдинов Р.З. Низкотемпературные характеристики нефтяных

топлив и масел. Методы определения и способы их улучшения.

Депрессорные присадки к топливам и маслам: учебное пособие / Р.З.

Фахрутдинов, Т.Ф. Ганиева. – Казань: Изд-во КНИТУ, 2012. – 83 с.

5. Руководство по эксплуатации программируемого вискозиметра

Брукфильда DV-II+PRO. –М., 2011. –89 с.

Page 52: СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В НАУКЕ И · 2018-01-15 · музеи являют собой особый феномен сферы культуры и искусства,

ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ ДЕКАБРЬ 2017

51

УДК 532 ИССЛЕДОВАНИЕ ЗАКАЧКИ ВЛАЖНОГО ПАРА В ПОРИСТУЮ

СРЕДУ КОНЕЧНОЙ ДЛИНЫ, ИЗНАЧАЛЬНО НАСЫЩЕННУЮ ГАЗОМ Забирова А.А.

Студент

ФГБОУ ВО «Уфимский государственный

нефтяной технический университет»

Галимова Л.Р.

Студент

ФГБОУ ВО «Уфимский государственный

нефтяной технический университет»

Научный руководитель Столповский М.В.

К.ф.-м.н. доцент кафедры физики

ФГБОУ ВО «Уфимский государственный

нефтяной технический университет»

Аннотация. В работе представлены результаты численного

моделирования процесса закачки влажного пара в пористую среду конечной

длины, насыщенную в исходном состоянии газом. Показано, что основная

часть перепада давления между пластовыми и граничными значениями

тратится на проталкивание водяной пробки, образовавшейся за счет

конденсации пара. При этом с ростом влагосодержания закачиваемого пара

снижается темп проникания теплоносителя в пористую среду.

Ключевые слова. Пористая среда, влажный пар, заказчка.

Разработка месторождений тяжелой высоковязкой нефти и

природного битума (ВВН и ПБ) была начата уже в 19 веке, когда вручную

проводилась добыча асфальтита в горных выработках. Вместе с

асфальтитом извлекалась и тяжелая высоковязкая нефть. В настоящее время

имеют место различные технологии добычи ВВН и ПБ. Однако, исходя из

Page 53: СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В НАУКЕ И · 2018-01-15 · музеи являют собой особый феномен сферы культуры и искусства,

СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В НАУКЕ И ОБРАЗОВАНИИ: ПРОБЛЕМЫ, ДОСТИЖЕНИЯ, ПЕРСПЕКТИВЫ

52

основных принципов процесса разработки все существующие методы

добычи ВВН и ПБ можно разделить на следующие: карьерный и шахтный

способы разработки, «холодные» способы добычи, тепловые методы. К

тепловым методам относится метод закачки водяного пара, поскольку он

является высококалорийным, химически инертным, широко доступным

теплоносителем. В данной работе проведено исследование процессов

термического воздействия посредством инжекции пара в насыщенные газом

пористые среды. Ранее задача о нагнетании влажного пара в пористую среду

была рассмотрена в работе [1]. В ней задача решалась в автомодельных

переменных для полубесконечного пласта. Однако, все пласты имеют, хотя

и большую, но конечную протяженность. Поэтому необходимо учитывать

влияние на процессы тепломассопереноса и правой границы пласта.

Предположим, что зона пористой среды насыщена в исходном

состоянии газом, закачивается насыщенный пар (рисунок 1). При инжекции

насыщенного пара в пористой среде образуются три характерные зоны:

дальняя, в которой фильтруется газ, насыщающий пористую среду в

исходном состоянии; ближняя, примыкающая к границе нагнетания, в

которой фильтруется насыщенный пар и промежуточная водонасыщенная,

разделяющие зоны фильтрации газа и пара.

Рис. 1. Постановка задачи.

Система основных уравнений включает в себя уравнения

неразрывности, притока тепла и закон Дарси. Кроме того, исходная система

дополняется соотношениями на двух подвижных границах, а также

начально-граничными условиями. Для решения полученной системы

Page 54: СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В НАУКЕ И · 2018-01-15 · музеи являют собой особый феномен сферы культуры и искусства,

ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ ДЕКАБРЬ 2017

53

уравнений используется метод ловли фронтов в узлы пространственной

сетки [2, 3].

На рисунке 2 представлены распределения давления, температуры и

массового содержания воды в пористой среде при закачивании влажного

пара. Для параметров, определяющих начальные, граничные условия и

свойства системы, здесь приняты следующие значения: р0 = 0.1 МПа,

Т0 = 300 К, ре = 2.3 МПа, Те = 493 К, 3кг/м1000l , 3кг/м2000s ,

)/(3223 КкгДжclv , )/(4200 КкгДжcl , )/(2240 КкгДжcg ,

сПа1064.1 5lv , сПа1027.1 3

l , сПа1011.1 5g , m = 0.1,

k = 10- 12 м2, К)Вт/(м2 , кгДжl /1086.1 6 .

Рис. 2. Профили давления – (а), температуры – (б) и массового

содержания воды – (в) при различных массовых содержаниях жидкости в

закачиваемом паре: 1 – 0; 2 – 0.75 в момент времени t = 15ч.

Page 55: СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В НАУКЕ И · 2018-01-15 · музеи являют собой особый феномен сферы культуры и искусства,

СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В НАУКЕ И ОБРАЗОВАНИИ: ПРОБЛЕМЫ, ДОСТИЖЕНИЯ, ПЕРСПЕКТИВЫ

54

Линия 1 и 2 соответствуют следующим значениям и 0,75 массового

содержания воды в насыщенном паре. Из рисунка 2 видно, что основная

часть перепада давления между пластовыми и граничными значениями

тратится на проталкивание водяной пробки, образовавшейся за счет

конденсации пара. Для представленных кривых перепад давления в зоне

фильтрации пара составляет не более пяти процентов общего перепада. С

ростом влагосодержания, закачиваемого пара при фиксированном значении

граничного давления, снижается темп проникания теплоносителя в

пористую среду. Отметим также, что перепад температуры реализуется в

тонком слое в зоне фильтрации жидкости, вблизи границы фазовых

переходов. Для представленного примера на фоне реализуемого линейного

распределения давления в зоне фильтрации жидкости происходит

практически скачкообразное изменение температуры.

Список литературы 1. Шагапов В. Ш., Рахматуллин И. Р., Насырова Л. А. К теории

инжекции влажного пара в пористую среду.// Теплофизика высоких

температур.2004.,Т. 42. № 6. С. 938–946.

2. Гималтдинов И.К., Столповский М.В., Додова М.И. Численное

решение задачи об образовании гидрата двуокиси углерода в пористом

пласте, изначально насыщенном гидратом метана. // Известия Томского

политехнического университета. Инжиниринг георесурсов. 2017. Т. 328. №

6. С. 91–98.

3. Столповский М.В., Щеглова Е.П., О нагреве пористой среды при

образовании газовых гидратов // Вестник Тюменского государственного

университета. Физико-математическое моделирование. Нефть, газ,

энергетика. 2016. Т. 2. № 2 (2). С. 23 – 35.

Page 56: СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В НАУКЕ И · 2018-01-15 · музеи являют собой особый феномен сферы культуры и искусства,

ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ ДЕКАБРЬ 2017

55

УДК 004.946 VR-ТЕХНОЛОГИИ В КУЛЬТУРНО-ДОСУГОВЫХ УЧРЕЖДЕНИЯХ

Злобина П.Н. Студент

Рязанский филиал Московского

государственного института культуры

Аннотация. Данная статья посвящена использованию VR-технологии

и ее применению и перспективе развития в культурно-досуговых

учреждениях. Также здесь рассматриваются основные преимущества и

недостатки «виртуальной реальности» и отношение современного общества

к этой системе в деятельности социально-культурной сферы. В заключение

статьи определяется роль технологии «виртуальной реальности» для

организаций деятельности в сфере культуры, искусства и досуга. Ключевые слова. Виртуальная реальность, культурно-досуговые

учреждения, технология, взаимодействие, ресурсы, социально-культурная

сфера. Все больше и больше культурно-досуговых учреждений стремятся

привлечь посетителей путем введения инновационных технологий в свою

деятельность. Одной из таких технологий является «виртуальная

реальность» - неконтактное информационное взаимодействие,

реализующееся с помощью мультимедиа через иллюзию непосредственного

вхождения и присутствия в реальном времени в «виртуальном мире» [1].

Данная технология позволяет человеку не только увидеть место или событие

от первого лица, но и получить более полное представление обо всей его

окружающей среде.

Рассмотрим преимущества и недостатки VR-технологии. Самый

очевидный плюс – экономия ресурсов. Здесь нужно отметить и финансовые

ресурсы, и временные. С помощью панорамного видео и 3D-графики

каждый желающий получает возможность увидеть закрытые для посещения

архивы музеев, утерянные экспонаты или реконструированные

Page 57: СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В НАУКЕ И · 2018-01-15 · музеи являют собой особый феномен сферы культуры и искусства,

СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В НАУКЕ И ОБРАЗОВАНИИ: ПРОБЛЕМЫ, ДОСТИЖЕНИЯ, ПЕРСПЕКТИВЫ

56

исторические памятники. Кроме того, виртуальная реальность — это

отличный способ посетить удаленные архитектурные объекты и

выставочные залы в любой точке земного шара [2]. Делая все это в реальном

времени, человек должен будет потратить большое количество

материальных средств, а также своего времени, чтобы добраться из одной

точки в другую - VR-технология с легкостью решает эти проблемы.

И все же есть существенный недостаток, который затрудняет ввод

технологии «виртуальной реальности» в учреждения культурно-досугового

типа. Потребителями социально-культурных услуг в таких учреждениях

являются как дети, подростки и молодежь, прекрасно ознакомленные с

принципом действия и использования «виртуальной реальности», так и

взрослые, и пожилые люди, которые, в большинстве своем, не одобряют

современные гаджеты и их введение в технологию организации досуга.

Было проведено анкетирование посетителей культурно-досугового

центра «Октябрь» города Рязань пожилого возраста на предмет выяснения

их отношения к технологии «виртуальной реальности» в социально-

культурной сфере.

Для наглядности полученные результаты можно объединить в график

(рисунок 1).

Как выяснилось, большинство опрошенных (60%) относятся к

технологии «виртуальной реальности» негативно. Они считают, что ни одна

компьютерная технология не должна даже пытаться заменить реальные

впечатления от увиденного вживую. Именно в этом они видят главную

проблему VR-технологии. 10% опрошенных относятся нейтрально к

данному вопросу. Другие 30% утверждают, что их все полностью

устраивает, так как они являются активными сторонниками всевозможных

инноваций и новшеств.

Поэтому, говоря о перспективах использования технологии

«виртуальной реальности», следует иметь в виду двойственное отношение

Page 58: СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В НАУКЕ И · 2018-01-15 · музеи являют собой особый феномен сферы культуры и искусства,

ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ ДЕКАБРЬ 2017

57

общественности к данной системе. Можно прогнозировать ее более широкое

применение в культурно-досуговых учреждениях, но рассчитывать на такую

целевую аудиторию, как дети, подростки и молодежь, реже - взрослые).

Учитывая, что большинство культурно-досуговых программ в наше время

как раз и направлено на данные группы населения, то можно сделать вывод,

что в ближайшем будущем технология «виртуальной реальности» будет

только развиваться и определенно станет еще более востребована среди

культурно-досуговых учреждений, работающих с младшим поколением.

Рис. 1. Отношение посетителей культурно-досугового центра «Октябрь»

города Рязань пожилого возраста к технологии «виртуальной

реальности» в социально-культурной сфере.

Также нельзя не отметить, огромную роль, которую данная технология

играет для людей с ограниченными возможностями.

Для многих из них это единственная возможность побывать в

труднодоступных местах, увидеть своими глазами любую точку мира (см.

Рисунок 2). Более того, использование системы «виртуальная реальность»

обеспечивает педагогическое воздействие, формирующее пространственное

видение; развивает склонность к эстетическому восприятию изображения,

Page 59: СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В НАУКЕ И · 2018-01-15 · музеи являют собой особый феномен сферы культуры и искусства,

СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В НАУКЕ И ОБРАЗОВАНИИ: ПРОБЛЕМЫ, ДОСТИЖЕНИЯ, ПЕРСПЕКТИВЫ

58

фантазию; формирует умение осуществлять анализ, синтез,

абстрагирование, обобщение; инициирует развитие творческого мышления

[3].

В заключении, стоит отметить, что внедрение инновационных

технологий, таких как «виртуальная реальность», в целом имеет

положительный эффект. Тем не менее, увлекаться подобной технологией в

деятельности культурно-досуговых учреждений не стоит, особенно при

работе с взрослыми и пожилыми людьми.

Рис. 2. Путешествие по «виртуальной реальности» человека с

ограниченными возможностями.

Список литературы

1. Большая энциклопедия компьютера и интернета / Под ред.

Леонтьева В.П. - М.: ОЛМА Медиа Групп, 2006. – 1084 с.

2. Маслов Е.А. Анализ использования VR-технологии в мировых

музеях // Цифровая гуманитаристика: ресурсы, методы, исследования. –

2017; URL: https://elibrary.ru/item.asp?id=29651130 (дата обращения:

04.12.2017).

Page 60: СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В НАУКЕ И · 2018-01-15 · музеи являют собой особый феномен сферы культуры и искусства,

ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ ДЕКАБРЬ 2017

59

3. Lindsey Hoshaw: Affordable Virtual Reality Opens New Worlds For

People With Disabilities; URL: http://wbaa.org/post/affordable-virtual-reality-

opens-new-worlds-people-disabilities#stream/0 (дата обращения: 05.12.2017).

УДК 621.644 ПРОБЛЕМА ОБЕСПЕЧЕНИЯ ПРОЧНОСТИ ПОДЗЕМНЫХ

ТРУБОПРОВОДОВ Каракойшин К.Е.

Магистрант

ФГБОУ ВО УГНТУ

научный руководитель Кулаков П.А.

ФГБОУ ВО УГНТУ

Аннотация. Проблема обеспечения прочности трубопровода

включает в себя ряд задач, связанных с определением усилий в

конструктивных элементах, определение физико-механических

характеристик несущей способности материальных конструкций и их

изменений при долгосрочном воздействии нагрузок; разработка метода

оценки возникновения предельного состояния, которая полностью

исчерпала силу конструкции и ее разрушение, а также с разработкой методов

оценки необходимой и достаточной несущей способности, обеспечивает

нерушимую трубу весь расчетный период эксплуатации.

Ключевые слова. Подземный трубопровод, грунт, напряжение.

Под прочностью основного подземного трубопровода понимается его

способность противостоять внутренним и наружным нагрузкам без сбоев

[1,2]. Прочность представляет собой сложную зависимость между несущей

способностью материала, из которого изготовлены разные конструкции

трубопроводов (прямые секции, кривые, изгибы, тройники и т.д.) и силами,

возникающие в этих устройствах при внутренних и наружных нагрузках.

Page 61: СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В НАУКЕ И · 2018-01-15 · музеи являют собой особый феномен сферы культуры и искусства,

СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В НАУКЕ И ОБРАЗОВАНИИ: ПРОБЛЕМЫ, ДОСТИЖЕНИЯ, ПЕРСПЕКТИВЫ

60

Поскольку порча трубопровода может произойти, когда несущая

способность недостаточна для восприятия существующей нагрузки в этих

усилиях, поэтому обеспечение прочности трубопровода может быть

достигнуто путем регулирования физико-механических особенностей

материала труб, их размеров (диаметр, толщина стенки) и исправление

усилий, действующих в структурных элементах [2, 5, 7, 9].

Наиболее частым поводом коротких и длинных перерывов в работе

трубопроводов может быть порча трубопроводов из-за недостаточной

несущей способности конструкций. Так как разные участки трубопровода,

размещенные в различных топографических и гидрогеологических

обстановках и время подвозки ремонтных бригад на местоположение сбоя

участка, в большей степени сказывается от наличия дорог вдоль маршрута,

времени возобновления испорченных участков, даже если одни и те же типы

разрушения могут быть разными. Следовательно, полное разрушение

области трубы в сплошной высушенной почве, как правило,

восстанавливается в течение нескольких часов. В то же время для

минимизации такого рода разрушений в болоте, особенно сложенном

жидкостном болотистом грунте, это может занять несколько дней.

Соответственно, потери от почти схожего разрушения могут варьироваться

в десятки, а то и в сотни раз.

Анализируя большинство аварий, можно следующим образом

распределить вызвавшие их причины [3, 8].

Дефекты заводских труб, включая дефекты в заводских сварных швах;

дефекты сварных соединений труб, выполняемые на сварочно-сборочных

базах и в полевых условиях; увечье трубы во время перевозки и

строительства; повреждение трубопроводов сельскохозяйственными

транспортными средствами; перегрузка труб из-за различных видов

отклонений от требований проекта или ошибок в конструкции; перегрузка

труб в результате воздействия незафиксированных нагрузок; коррозии;

несоблюдение правильного режима работы; другие причины.

Page 62: СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В НАУКЕ И · 2018-01-15 · музеи являют собой особый феномен сферы культуры и искусства,

ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ ДЕКАБРЬ 2017

61

Дефекты заводских труб и металлургические дефекты (слоистость

стен труб, закаты, неметаллические включения, щепки); использование

сталей с нестандартными характеристиками прочности, пластичности,

вязкости, отклонения геометрических характеристик от проектных

(толщина стенки, диаметр трубы, величина притупления краев); дефекты

сварки на заводе (отсутствие проникновения, смещение краев, шлаковые

включения, ослабление зон, подверженных воздействию тепла основного

металла, трещины, царапины или заусенцы, нанесенные на металл при

производстве труб, ремонт заводского сварного шва).

Дефекты сварных соединений труб, работающих в полевых условиях,

в основном такие же, как и при сварке на заводе (отсутствие слияния,

шлаковых включений, пластины резко отличаются неравномерностью в

металле сварного шва с зонами термического влияния, «охрупчивания»

околошовных зон, и т.д.).

Механическое повреждение труб во время транспортировки,

строительстве и эксплуатации - вмятины, царапины, задиры, сварка

«заплат», «корыт», сварка различных видов крепежных деталей,

прореживание концов труб, сквозные повреждения.

Перенапряжение труб из-за нарушения требований проекта или

ошибок конструктивных решений - довольно распространенная причина

разрушения труб. Наиболее типичные примеры такого рода разрушения

трубы являются дополнительными к расчетной кривизне трубопровода

искривление в вертикальных и горизонтальных плоскостях во время

образования рифлений, при принятии проектов недостаточно обоснованных

конструкций, недооценке продольных сил в трубе и продольных движений

и т. д.

Перегрузка труб в результате неучтенных нагрузок. К таким нагрузкам

относятся [4, 6]: воздействие сил оползающих грунтов при укладке труб в

тело оползней, подметание подводных трубопроводов, колебания в

размытых районах под воздействием потока и т.д.

Page 63: СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В НАУКЕ И · 2018-01-15 · музеи являют собой особый феномен сферы культуры и искусства,

СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В НАУКЕ И ОБРАЗОВАНИИ: ПРОБЛЕМЫ, ДОСТИЖЕНИЯ, ПЕРСПЕКТИВЫ

62

Коррозия труб приводит к образованию различных углублений,

полостей, свищей в стенке трубки, уменьшая ее толщину. Существуют

следующие виды коррозионных повреждений: сплошная равномерная

коррозия покрывает большие части труб; твердая неравномерная коррозия

одновременно разрушает стенку трубы в разных точках на разных глубинах;

локальная коррозия разрушает металл в локальных областях в виде язв

точечных разъеданий, сквозных проржавлений. Труба, работающая в среде

газообразного сероводорода, характеризуется образованием в металле

микротрещин, следовательно, металл насыщается атомарным водородом,

что резко снижает его пластические свойства. «Охрупчивание» металла с

одновременным образованием микротрещин приводит к разрушению труб.

Особенно активно этот процесс происходит в зоне сварных швов, где

существенны нарушения кристаллической решетки металла и,

следовательно, больше возможностей для насыщения металлов

восстановлением водорода его пластическими свойствами.

Нарушение правильного режима работы обосновывается

превышением рабочего давления, несвоевременными проверками

трубопроводов и идентификации опасных зон (пряжки, эрозию труб в

руслах рек, интенсивную коррозию, провисания и т. д.). Разрушение

трубопроводов для жидких и газообразных продуктов транспорт имеет

существенные отличия. Как правило, разрушение трубопроводов для

жидких продуктов (нефть, нефтепродукты, вода и т.д.) Распределяется на

протяжении от нескольких десятков сантиметров до нескольких десятков

метров. Разрушение, растягивающееся на десятки метров, встречается

редко. Разрушение газопроводов обычно имеет большую длину, иногда

несколько километров. Минимальными разрушениями на газопроводах

можно считать несколько десятков метров, (тридцать) метров.

Page 64: СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В НАУКЕ И · 2018-01-15 · музеи являют собой особый феномен сферы культуры и искусства,

ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ ДЕКАБРЬ 2017

63

Список литературы

1. Бородавкин П.П. Подземные трубопроводы. М.: Недра,1973. - 304с.

2. Айнбиндер А.Б., Камерштейн А.Г. Расчет магистральных

трубопроводов на прочность и устойчивость

3. Абрамян С.Г. Управление экологичностью реконструкции и

капитального ремонта магистральных трубопроводов. ВолгГАСУ, 2007. - 67 с.

4. Ким Б.И., Литвин И.Е. Задачник по механике грунтов в

трубопроводном строительстве

5. Обеспечение работоспособности оборудования установок

нефтепереработки / Хуснияров М.Х., Абызгильдина С.Ш., Егорова В.И.

Уфа, 2003.

6. Иванов С.П., Абакачева Е.М., Боев Е.В., Афанасенко В.Г.,

Ильчинбаев Т.Д. Способы улучшения качества поверхности вспененных

литьевых деталей // Химическое и нефтегазовое машиностроение. 2008. №

10. С. 45-47.

7. Оценка долговечности технологических трубопроводов / Габбасова

А.Х., Шаталина М.А., Журавлев С.В. Электронный научный журнал

Нефтегазовое дело. 2002. № 1. С. 54-74.

8. Попов Б.И., Шарафиев Р.Г., Ризванов Р.Г., Кулаков П.А. Анализ

возможных опасностей при эксплуатации установки синтетического

олигопипериленового каучука // Безопасность труда в промышленности.

2006. № 12. С. 60-63. 9

9. Буранбаев А.М., Кулаков П.А., Чариков П.Н. Модель системы

оптимизации процесса управления материальными потоками // Известия

Тульского государственного университета. Технические науки. 2016. № 7-1.

С. 104-111.

Page 65: СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В НАУКЕ И · 2018-01-15 · музеи являют собой особый феномен сферы культуры и искусства,

СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В НАУКЕ И ОБРАЗОВАНИИ: ПРОБЛЕМЫ, ДОСТИЖЕНИЯ, ПЕРСПЕКТИВЫ

64

УДК 532 ИССЛЕДОВАНИЕ РЕЖИМОВ ОБРАЗОВАНИЯ ГАЗОГИДРАТА ПРИ

НАГНЕТАНИИ ГАЗА В ПЛАСТ, ИЗНАЧАЛЬНО НАСЫЩЕННЫЙ МЕТАНОМ И ЛЬДОМ

Михайлов И.О.

Студент

ФГБОУ ВО «Уфимский государственный

нефтяной технический университет»

Ишмеева И.А.

Студент

ФГБОУ ВО «Уфимский государственный

нефтяной технический университет»

Сатаев А.И.

Студент

ФГБОУ ВО «Уфимский государственный

нефтяной технический университет»

Научный руководитель Столповский М.В.

К.ф.-м.н. доцент кафедры физики

ФГБОУ ВО «Уфимский государственный

нефтяной технический университет»

Аннотация. В работе представлены результаты численного

моделирования процесса гидратообразования в пористой среде конечной

длины, изначально насыщенной газом льдом. Установлено, что процесс

гидратообразования может происходит как на фронтальной поверхности,

так и в протяженной области, насыщенной газом, гидратом и льдом.

Показано, что при высоких интенсивностях нагнетаемого газа, наряду с

имеющейся протяженной областью, необходимо вводить в рассмотрение

область, содержащую газ, гидрат и воду, находящиеся в состоянии

термодинамического равновесия.

Page 66: СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В НАУКЕ И · 2018-01-15 · музеи являют собой особый феномен сферы культуры и искусства,

ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ ДЕКАБРЬ 2017

65

Ключевые слова. Образование газогидрата, нагнетание газа в пласт,

метан, лед.

Газовые гидраты представляют собой кристаллические соединения,

которые образуются при контакте газа и воды (или льда) при определенных

давлении и температуре. Экспериментально установлено, что при контакте

с гидратом метана углекислота заменяет молекулу метана в гидратных

клетках. Это позволит одновременно восстанавливать метан и связывать

диоксид углерода в естественном гидратном резервуаре. Газогидраты даже

изучаются в качестве материала для хранения водорода. В настоящей работе

изучается процесс нагнетания холодного газа в пласт конечной длины,

изначально насыщенный газом и льдом.

Рассмотрим пористый пласт длины L в исходном состоянии

насыщенный газом (метаном) и льдом, давление р0 и температура Т0 которых

соответствует условиям их стабильного существования, т.е. 00 pTT s , где

0pTs - равновесная температура системы «метан – лед – гидрат метана»,

соответствующая начальному давлению. Положим, что через границу x = 0

пористого плaстa инжектируется хoлoдный газ (мeтан), давление pe и

температура Те (Те < T0) которого соответствует условиям стабильного

существования гидрата метана т.е. ese pTT , где es pT - равновесная

температура системы «метан – лед – гидрат метана», соответствующая

давлению ре. Примем, что темпeратурa на ней мгновенно опускается до

значения Те в результате чего в пласте образуются три области. Так в порах

ближней зоны, примыкающей к правой границе пласта поры содержат газ и

гидрат, а поры дальней, примыкающей к правой границе пласта – газ и лед в

свободном состоянии. Промежуточная (протяженная) область содержит газ,

гидрат и лед, в ней происходит процесс гидратообразования (рисунок 1).

При этом образуются две подвижные границы фазового перехода,

движущиеся вглубь пласта и разделяющие вышеуказанные области.

Page 67: СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В НАУКЕ И · 2018-01-15 · музеи являют собой особый феномен сферы культуры и искусства,

СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В НАУКЕ И ОБРАЗОВАНИИ: ПРОБЛЕМЫ, ДОСТИЖЕНИЯ, ПЕРСПЕКТИВЫ

66

Система основных уравнений имеет вид [1, 2, 3]:

tSmGmS

xmS

th

hggggg ,

tSGmmS

th

lll 1 ,

(1)

(2)

tSLm

xT

xxTmSccT

th

hhgggg , (3)

xpk

mSg

ggg ,

(4)

1hlg SSS .

Здесь x – пространственная координата, отсчитываемая от левой

границы пласта, t – время, jS (j = g, l, h) – насыщенности пор j-ой фазы; g ,

gc , g – соответственно скорость, удeльная теплоемкость, вязкоoсть газoвoй

фaзы, c - удельная объемная теплоемкость, – кoэффициeнт

теплопроводности, Lh – удeльная теплoтa разлoжeния гaзогидрaта.

Поскoльку оснoвнoй вклад в теплoпeредачу внoсят парамeтры cкeлeтa, то

c и будем считать постоянными величинами. Данная система

замыкается соотношениями на двух подвижных границах фазового

перехода, а также начально-граничными условиями. При этом на правой

границе пласта берется условие, соответствующее непроницаемой для

Рис. 1. Задача об образовании газогидрата: I – область, содержащая газ и газогидрат; II – область, содержащая газ, гидрат и лед;

III – область, содержащая газ и лед.

Page 68: СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В НАУКЕ И · 2018-01-15 · музеи являют собой особый феномен сферы культуры и искусства,

ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ ДЕКАБРЬ 2017

67

потока газа границе. Рассмотренная система уравнений решается численно

в сочетании с методами прогонки и итераций.

а) б) в)

Рисунок 2. Распределение температуры, давления и

гидратонасыщенности в пласте

при : ре = 2.5 МПа – а; ре = 2.35 МПа – б; ре = 2.6 МПа – в.

На рисунках 2 представлены распределения температуры, давления и

гидратонысыщенности для случая непроницаемой правой границы при

нагнетании газа соответственно под давлениями ре = 2,5 МПа, ре = 2,35 МПа

и ре = 2,6 МПа. Для параметров, характеризующих систему, приняты

следующие значения: p0 = 2 МПа, Т0 = 271 К, L = 100 м, m = 0.2, k0 = 10-14 м2, 3мкг900h . Как следует из рисунка 2 а), в общем случае, в пласте

возникают три области: ближняя, дальняя и промежуточная и,

Page 69: СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В НАУКЕ И · 2018-01-15 · музеи являют собой особый феномен сферы культуры и искусства,

СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В НАУКЕ И ОБРАЗОВАНИИ: ПРОБЛЕМЫ, ДОСТИЖЕНИЯ, ПЕРСПЕКТИВЫ

68

соответственно, две подвижные границы фазовых переходов, разделяющих

их. Следует отметить, что в этом случае температура пласта поднимается

выше начальной и составляет при этом значении ре Tmax = 272.3 K. Такое

повышение температуры обусловлено высокой интенсивностью процесса

фазовых переходов. При более низких параметрах нагнетаемого газа

(ре = 2,35 МПа) образование гидрата происходит на фронтальной

поверхности (рисунок 2 а). При высоких значения давления нагнетаемого

газа гидрат также образуется в протяженной области. При этом температура

на границе фазового раздела в случае закачки газа под давлением

ре = 2,6 МПа становится раной Tmax = 272.5 K (рисунок 2 в), что выше

температуры плавления льда. Следовательно, в этом случае, лед в пласте

находится в перегретом состоянии и для корректного решения

рассматриваемой задачи необходимо вводить еще одну протяженную

область гидратообразования, в которой газ, образовавшаяся вода и гидрат,

находятся в состоянии термодинамического равновесия.

Список литературы

1. Мусакаев Н.Г., Хасанов М.К. Математическое моделирование

процесса добычи газа из газогидратной залежи с учетом образования льда. //

Вестник Тюменского государственного университета. Физико-

математические науки. Информатика. 2014. № 7. С. 43 – 50

2. Гималтдинов И.К., Столповский М.В., Додова М.И. Численное

решение задачи об образовании гидрата двуокиси углерода в пористом

пласте, изначально насыщенном гидратом метана. // Известия Томского

политехнического университета. Инжиниринг георесурсов. 2017. Т. 328. №

6. С. 91–98.

3. Столповский М.В., Щеглова Е.П., О нагреве пористой среды при

образовании газовых гидратов // Вестник Тюменского государственного

университета. Физико-математическое моделирование. Нефть, газ,

энергетика. 2016. Т. 2. № 2 (2). С. 23 – 35.

Page 70: СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В НАУКЕ И · 2018-01-15 · музеи являют собой особый феномен сферы культуры и искусства,

ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ ДЕКАБРЬ 2017

69

УДК 66.021.1 ПРОЦЕСС СМЕШЕНИЯ НЕОДНОРОДНЫХ СРЕД В НЕФТЯНОЙ

ПРОМЫШЛЕННОСТИ Оразбаев А.Т. Магистрант

ФГБОУ ВО УГНТУ

Научный руководитель Афанасенко В.Г.

К.т.н., доцент

ФГБОУ ВО УГНТУ

Аннотация. В данной статье рассматривается процесс смешения,

который тесно связан с переработкой нефтепродуктов, а также применяется

в пищевой промышленности, в производстве полимеров, исследовании и

разработке технологии, в энергетике, а также очистке питьевых и сточных

вод. Основное внимание уделено статическим смесителям, которые

являются перспективным среди оборудования в перемешивании.

Совершенствование данного процесса может быть более распространенным

процессом в будущем.

Ключевые слова. Смешение, эмульгирование, прямоточные

процессы, статический смеситель.

Смешение – процесс, уменьшающий композиционную

неоднородность, важная стадия в переработке полимеров, поскольку

механические, физические и химические свойства, а также внешний вид

изделий существенно зависят от композиционной однородности. Можно

привести много примеров использования смешения в технологии

производства полимеров и, напротив, трудно найти производство, где бы не

использовали смешение, так как процесс есть везде где идет перемешивание.

Смешивать можно как твердые, так и жидкие компоненты [1-3].

Процесс смешения является одним из самых важных этапов переработки нефтепродуктов. Смешение прямогонных фракций с

Page 71: СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В НАУКЕ И · 2018-01-15 · музеи являют собой особый феномен сферы культуры и искусства,

СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В НАУКЕ И ОБРАЗОВАНИИ: ПРОБЛЕМЫ, ДОСТИЖЕНИЯ, ПЕРСПЕКТИВЫ

70

компонентами вторичных процессов и присадок является завершающим процессом получения товарных дизельных топлив. Смешение нефтепродуктов включает в себя создание однородных водонефтяных эмульсий в установках электрообессоливания сырой нефти, производство высококачественных экологически чистых видов топлив с экономией присадок и снижением себестоимости производства, приготовление многокомпонентных моторных масел, смазок и химических компонентов. Есть три вида перемешивания жидкостей [4, 5]:

- периодическое перемешивание; - непрерывное перемешивание; - полунепрерывное перемешивание. 1) При периодическом перемешивании жидкостей все отдельные

стадии процесса протекают последовательно, в разное время. Характер изменения концентраций реагирующих веществ одинаков во всех точках реакционного объема, но различен по времени для одной и той же точки объема. В таком процессе продолжительность реакции можно измерить непосредственно, так как время реакции и время пребывания реагентов в реакционном объеме одинаковы. Параметры процесса изменяются во времени.

2) При непрерывном перемешивании все отдельные стадии процесса биохимического превращения вещества (подача реагирующих веществ, биохимические реакции, вывод конечного продукта) осуществляются параллельно, одновременно. Характер изменения концентраций реагирующих веществ в реакционном объеме различен в каждый момент времени в разных точках объема аппарата, но постоянен во времени для одной и той же точки объема. Параметры процесса постоянны во времени.

3) При полунепрерывном перемешивании один из реагентов поступает непрерывно, а другой - периодически. Возможны варианты, когда реагенты поступают периодически, а продукты реакции выгружаются непрерывно. Данный способ применяется, когда изменение скорости подачи реагентов позволяет регулировать скорость процесса.

Page 72: СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В НАУКЕ И · 2018-01-15 · музеи являют собой особый феномен сферы культуры и искусства,

ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ ДЕКАБРЬ 2017

71

Каждый из перечисленных типов перемешивающих устройств имеет

свои специфические преимущества и недостатки и определенную область

применения.

Конечные свойства полученных смесей сильно зависит от процесса

смешения, который имеет место в процессе переработки материала, а также

как отдельный этап в производственном процессе. Смешение является

важным этапом, поскольку и от него зависит качество готового изделия. При

оценке качества смешения необходимо также оценивать эффективность

смешения. Например, усилия, необходимые для обеспечения наилучшего

качества смешения, могут быть нереальны и недостижимы. Для повышения

эффективности технологических процессов в нефтехимии возникает

необходимость в перемешивании компонентов с целью получения смесей с

высокой степенью однородности.

Наиболее перспективными среди используемых для этих целей видов

оборудования являются статические смесители, в которых перемешивание

происходит без участия подвижных механических устройств. Статичные

смесители (неподвижные смесители) - это смесители непрерывного

действия, через которые расплав продавливается, перемешивается и

разделяется, приводя к эффективному смешиванию без подвижных

перемешивающих устройств. Такие смесители устанавливают на

трубопроводах, подводящих смешиваемые компоненты. К настоящему

времени статические смесители применяются в установках для ввода

присадок в топливо, улучшающих его качество, а также для ввода

флокулянтов в суспензии, кислот в жидкости для нейтрализации, для

разбавления концентратов добавок перед их вводом в технологические

потоки т. д. [6, 7]

Статические смесители (неподвижные смесители) способны

смешивать материалы с одинаковыми или сильно различающимися

вязкостями и объемными расходами. Конструкция статического смесителя,

Page 73: СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В НАУКЕ И · 2018-01-15 · музеи являют собой особый феномен сферы культуры и искусства,

СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В НАУКЕ И ОБРАЗОВАНИИ: ПРОБЛЕМЫ, ДОСТИЖЕНИЯ, ПЕРСПЕКТИВЫ

72

идеально подходящая для конкретной области применения, зависит от

принципа действия технологической установки.

Статические смесители имеют компактные размеры, просты и удобны

в обслуживании. Применимы во многих отраслях промышленности, в

особенности в условиях повышенного качества передачи тепла и

непрерывного контроля процесса перемешивания.

Преимущества статических смесителей перед емкостными аппаратами

с перемешивающими устройствами и динамическими (вибрационными)

смесителями, при сопоставимых результатах, по качеству получаемых

смесей связано с низкой энерго- и металлоемкостью, простотой в

изготовлении и обслуживании, компактностью и дешевизной.

Основной задачей статических смесителей является эффективность

смешения, т.е. создания однородной среды и мощности на прокачку

жидкости.

Важнейшими преимуществами статических смесителей являются их

исключительная надежность, простота монтажа, компактность,

позволяющая встраивать их в существующие технологические линии с

минимальными затратами. Статические смесители позволяют максимально

использовать затрачиваемый на перемешивание перепад давления для

усреднения концентраций перемешиваемых фаз.

Принцип работы таких смесителей: неоднородный поток жидкой

среды, подаваемый в аппарат, неоднократно рассекается смесительными

элементами на отдельные струи, которые смешиваются друг с другом.

Полученная тонкослойная структура потока в дальнейшем усредняется

вследствие влияния турбулентности.

Список литературы

1. Pozrikidis, C. Fluid Dynamics:Theory, Computation, and Numerical

Simulation. Second Edition / C.Pozrikidis - New York, NY: Springer, 2009

Page 74: СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В НАУКЕ И · 2018-01-15 · музеи являют собой особый феномен сферы культуры и искусства,

ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ ДЕКАБРЬ 2017

73

2. Патент на ПМ №70153 Кавитационно-вихревой абсорбер/ Хафизов

Ф.Ш., Хайбрахманов А.Ш., Афанасенко В.Г., Аликин М.А., Хафизов И.Ф.

опубл. 04.10.2007

3. Кулаков П.А. Задача расчета изменения давления в полимеризаторе

при производстве катионных нефтеполимерных смол// Теория. Практика.

Инновации. 2016. № 4 (4). С. 10-12.

4. Эффективные малообъемные смесители/В. В. Богданов, Е. И.

Христофоров, Б. А. Клоцунг. - Л.: Химия, 1989 г.- 224 с

5. Nikolaev E.A., Ivanov S.P., Boev E.V., Afanasenko V.G., Shulaev N.S.

History of development and current state of hydrodynamic rotary mixers//

Chemical and Petroleum Engineering. 2010. Т. 46. № 7. С. 451-455.

6. Чаусов Ф.Ф. Отечественные статистические смесители для

непрерыв- ного смешения жидкостей // Химическое и нефтяное

машиностроение. 2009, №3. 11-14.

7. Николаев Е.А., Афанасенко В.Г., Боев Е.В. Обзор статических

смесителей в нефтяной промышленности// Инженер-нефтяник. 2011. № 2. С.

47-50.

УДК 641.841 КЛАСТЕРНЫЙ АНАЛИЗ УСТОЙЧИВОСТИ СЛОЖНЫХ СИСТЕМ

Сулейманов А.Ф.

Магистрант

ФГБОУ ВО «Уфимский государственный

нефтяной технический университет»

Научный руководитель Кулаков П.А.

К.т.н., доцент

ФГБОУ ВО «Уфимский государственный

нефтяной технический университет»

Page 75: СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В НАУКЕ И · 2018-01-15 · музеи являют собой особый феномен сферы культуры и искусства,

СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В НАУКЕ И ОБРАЗОВАНИИ: ПРОБЛЕМЫ, ДОСТИЖЕНИЯ, ПЕРСПЕКТИВЫ

74

Аннотация. Произведена классификация отказов по признакам и

причинам возникновения. Поставлена задача технического решения

повышение точности определения остаточного ресурса трубных изделий

энергетического оборудования. Приведены нормы и комплексные

показатели достижения поставленных показателей.

Ключевые слова. Отказ, надежность, устойчивость систем,

эксплуатация оборудования, трубопроводы.

При эксплуатации оборудования опасных производственных объектов

нефтегазовой отрасли длительное воздействие конструктивно-

технологических и эксплуатационных факторов со временем приводит к

снижению надежности и безопасности работы, приводящих к нарушению

его работоспособности и разрушению. Для обеспечения устойчивости

работы сложных систем путем своевременного выявления и устранения

повреждений, предшествующих разрушению, проводят оценку ресурса

безопасной эксплуатации оборудования. Одним из способов получения

достоверной информации о техническом состоянии объекта при оценке

ресурса безопасной эксплуатации является использование методов

неразрушающего контроля, основной целью которых является выявление

дефектов в материале оборудования. Применение современных практик

аппаратурного оформления мониторинга технического состояния объекта

позволит проводить мероприятия по повышению эффективности

обслуживания оборудования как в рамках традиционных методов

технического обслуживания и ремонта, так и обеспечить устойчивость

работы сложных иерархических систем.

В настоящее время эксплуатация сложного высокотехнологичного

оборудования связана с периодическим возникновением отказов, вызванных

различными причинами. При этом, наряду с задачей устранения отказов по

мере их накопления, возникает и задача анализа отказов и причин

возникновения.

Page 76: СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В НАУКЕ И · 2018-01-15 · музеи являют собой особый феномен сферы культуры и искусства,

ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ ДЕКАБРЬ 2017

75

Результаты решения данной задачи позволяют не только выявить сами

причины, но и определенные, неизвестные ранее, закономерности и

тенденции возникновения отказов. Однако часто выявляются лишь причины

возникновения отказа, определяются меры по его устранению и

предотвращению повторного возникновения. Но анализ глобальный,

разносторонний, в масштабах целого комплекса, системы, периода

эксплуатации, порой остается без внимания. В результате истинные,

глубинные причины возникновения отказов и опасные тенденции остаются

и дают о себе знать в дальнейшем, как при продолжении эксплуатации

анализируемой системы, так и при создании и эксплуатации новых систем и

устройств [1].

Отказ - прекращение способности функционального узла к

выполнению предопределенной функции. Отказ должен определяться

системой, иметь возможность исправления или замены без воздействия на

функциональность системы как до, так и после восстановления (замены).

Отказы классифицируются по следующим признакам.

По причинам возникновения: Конструкционные отказы обусловлены ошибками, допущенными при

проектировании, нарушениями требований государственных стандартов,

занижением запасов прочности, ошибками в разработке принципиальных

схем и конструкций устройств и т. д. На рисунке 1 изображена

классификация отказов.

Конструкционные и производственные отказы, как правило,

выявляются в начальный период эксплуатации. Они могут быть выявлены

также в процессе приработочных испытаний в заводских условиях.

Эксплуатационные отказы являются следствием нарушений условий

работы, на которые рассчитано нефтеперерабатывающее оборудование,

несоблюдения оговоренных в технической документации правил

эксплуатации, низкой квалификации обслуживающего персонала,

Page 77: СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В НАУКЕ И · 2018-01-15 · музеи являют собой особый феномен сферы культуры и искусства,

СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В НАУКЕ И ОБРАЗОВАНИИ: ПРОБЛЕМЫ, ДОСТИЖЕНИЯ, ПЕРСПЕКТИВЫ

76

естественного старения, изнашивания и других причин. Эксплуатационные

отказы проявляются не только в начальный период эксплуатации, но и в

последующее время.

Рис. 1 – Классификация отказов

По характеру проявления все отказы делятся на внезапные и

постепенные. Если в качестве обобщенного параметра, характеризующего

работоспособность нефтеперерабатывающего оборудования (давление,

расход, и т.д.), то внезапные и постепенные отказы определяются скоростью

изменения обобщенного параметра.

К постепенным отказам относятся такие, для которых скорость

изменения обобщенного параметра имеет конечную величину. Постепенные

отказы нефтеперерабатывающего оборудования являются следствием

необратимых изменений его свойств, вызванных старением, износом,

накоплением усталостных повреждений и изменением параметров рабочего

процесса.

Внезапные отказы характеризуются резким, скачкообразным

изменением обобщенного параметра под воздействием одного или

нескольких возмущений, вызванных внутренними дефектами, нарушениями

Page 78: СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В НАУКЕ И · 2018-01-15 · музеи являют собой особый феномен сферы культуры и искусства,

ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ ДЕКАБРЬ 2017

77

режимов работы или ошибками обслуживающего персонала. Обычно

появлению внезапных отказов предшествуют скрытые дефекты или

изменения свойств элементов, которые не всегда удается заменить и

обнаружить [2, 5].

По степени влияния на работоспособность нефтеперерабатывающего

оборудования все отказы можно разделить на полные и частичные. При

полных отказах происходит потеря работоспособности

нефтеперерабатывающего оборудования. При частичных отказах

способность нефтеперерабатывающего оборудования к выполнению своих

функций сохраняется, однако при этом снижается эффективность их

выполнения.

По возможности предсказания. При постепенных отказах

характеристики нефтеперерабатывающего оборудования изменяются во

времени, и, следовательно, принципиально возможно с помощью

специальной системы контроля или специальных испытаний

прогнозировать момент наступления отказа и принять соответствующие

меры, обеспечивающие сохранение работоспособности

нефтеперерабатывающего оборудования. Постепенные отказы, которые

можно прогнозировать, называются прогнозируемыми.

В контексте задачи повышения эффективности использования

накопленных баз данных, перспективной является кластеризация

информации из каждой базы данных по характеру отказов. Подобная

кластеризация возможна за счет объединения схожих отказов по групповым

признакам (Рисунок – 2).

На основе кластеризации может быть реализован процесс

идентификации наиболее распространенных причин возникновения

неисправностей той или иной единицы оборудования и его элементов. При

этом целесообразным становится включение и тех причин, которые не

вызывают непосредственно поломки оборудования, но являются причиной

Page 79: СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В НАУКЕ И · 2018-01-15 · музеи являют собой особый феномен сферы культуры и искусства,

СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В НАУКЕ И ОБРАЗОВАНИИ: ПРОБЛЕМЫ, ДОСТИЖЕНИЯ, ПЕРСПЕКТИВЫ

78

остановки процесса. Подобный анализ может производиться не только для

полностью идентичных единиц оборудования, но и для различных его

модификаций, что позволяет определять подверженность той или иной

модификации возникновению определенных неисправностей по

определенным причинам.

Рис. 2 - Диаграмма кластеризации отказов по причинам

1 — отказы по электрическим причинам: снижение сопротивления изоляции электромашин, пробой силового кабеля, дефект обмотки двигателя и т.п.; 2 — отказы по механическим причинам: обрывы крепежных элементов, заклинивание; 3 — отказы, связанные с непредусмотренным изменением хода технологического процесса; 4 — остановка процесса по причине выхода параметров технологического процесса за

допустимые пределы: различные нарушения свойств технологических жидкостей; 5 — другие причины

Базы данных, накапливаемые посредством автоматизированных

информационно-измерительных систем, делают возможным определение

статистических законов распределения параметров надежности

эксплуатации оборудования на основании результатов замеров,

производимых непосредственно в ходе производственного процесса, а их

избыточность делает возможной кластеризацию отказов и определение

численного соотношения между отказами по кластерам [3, 6, 7, 8].

Транспортировка углеводородного сырья на нефтеперерабатывающих

и нефтехимических предприятиях осуществляется с помощью

трубопроводных систем.

Физический износ технологических трубопроводов на предприятиях

нефтехимической промышленности достигает 90%. Принимая во внимание

Page 80: СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В НАУКЕ И · 2018-01-15 · музеи являют собой особый феномен сферы культуры и искусства,

ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ ДЕКАБРЬ 2017

79

тот факт, что технологические трубопроводы являются транспортерами

взрывопожароопасных сред, эксплуатация таких систем создает угрозу

безопасному функционированию предприятий. Недостаток свободных

оборотных средств не позволяет своевременно обновлять существующие

трубопроводные системы, повышая тем самым риск возникновения аварий.

Неполная загрузка технологических установок, обусловленная

изменением структуры потребления сырья на предприятиях, приводит к

изменению режимов нагружения оборудования и увеличению его остановов.

На фоне этих проблем стали возникать дефекты, характер которых не

находит объяснения

Традиционный подход к обеспечению и поддержанию

работоспособности трубопроводных систем становится недостаточным, так

как не позволяет учесть такие факторы как влияние динамики

транспортируемой среды, нагрузки от сопряженного оборудования и

техническое состояние системы. В связи с вышеизложенным, особое

значение приобретает такой подход к обеспечению долговечности

технологических трубопроводов, который позволил бы учесть весь

необходимый комплекс оценочных характеристик [4, 9, 10, 11].

Задача технического решения - повышение точности определения

остаточного ресурса трубных изделий энергетического оборудования.

Сущность заключается в том, что из трубы, проработавшей в

энергетическом оборудовании подготавливают один образец, а также два

эталона из трубы, не бывшей в эксплуатации. По относительным

изменениям параметра элементарной ячейки в образце, отработавшем в

ресурсе в котле, определяют скорость и продолжительность первого участка

неустановившейся ползучести на кривой, аналогичной классической кривой

ползучести. Первый эталон подвергается испытаниям методом

термоциклирования и определяется максимально возможное относительное

изменение параметра элементарной кристаллической решетки при

Page 81: СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В НАУКЕ И · 2018-01-15 · музеи являют собой особый феномен сферы культуры и искусства,

СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В НАУКЕ И ОБРАЗОВАНИИ: ПРОБЛЕМЫ, ДОСТИЖЕНИЯ, ПЕРСПЕКТИВЫ

80

термических нагрузках. Второй эталон подвергается «холодному»

циклическому деформированию, и определяется максимально возможное

относительное изменение параметра элементарной кристаллической

решетки от внешних давлений. Путем суммирования результатов

термоциклирования и «холодного» циклического деформирования

устанавливается максимальное относительное изменение параметра

элементарной кристаллической решетки на участке ускоренной ползучести,

достигаемое при исчерпании изделием ресурса работоспособности за время,

рассчитываемое на основании фундаментального кристаллохимического

критерия В.М. Гольдшмидта, равного 15% и выбранного за ресурс

пластичности матрицы

Поставленная задача достигается тем, что подготавливают образец

трубного изделия, проработавший в энергетическом оборудовании, и два

эталона из не эксплуатированных ранее участков трубных изделий,

имеющих аналогичный состав и способ изготовления. Определяют методом

рентгеновской дифракции параметр элементарной кристаллической ячейки

первого и второго эталонов при комнатной температуре. Проводят

последовательно несколько макроциклов термоциклирования первого

эталона. Строят зависимости изменения параметра элементарной

кристаллической ячейки первого эталона от времени термоциклирования, по

которым находят максимальное относительное значение изменения

параметра элементарной кристаллической ячейки первого эталона после

термоциклирования. Проводят «холодное» циклическое нагружение второго

эталона. Строят зависимость изменения параметра элементарной

кристаллической ячейки второго эталона от внешних давлений при

«холодном» циклическом нагружении. Вычисляют максимальное

относительное изменение параметра элементарной кристаллической ячейки

образца трубного изделия. Строят экспериментальную кривую зависимости

изменения параметра элементарной кристаллической ячейки от времени,

Page 82: СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В НАУКЕ И · 2018-01-15 · музеи являют собой особый феномен сферы культуры и искусства,

ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ ДЕКАБРЬ 2017

81

аналогичную классической кривой ползучести, по которой судят о

фактическом состоянии и остаточном ресурсе эксплуатации трубных

изделий энергетического оборудования.

Ресурсы изделия определяются на основе экспериментальной

зависимости изменения параметра элементарной кристаллической ячейки от

времени, аналогичной классической кривой ползучести. Технический

результат: повышение точности определения остаточного ресурса трубных

изделий энергетического оборудования.

В ходе эксплуатации технологического оборудования происходит

изменение надежности оборудования и учащаются отказы и остановы. В

связи с этим при оценке показателей надежности необходимо учитывать

влияние условий эксплуатации оборудования как в случае широкого

ретроспективного анализа с учетом влияния внешних и внутренних

параметров на надежность оборудования и кластеризации отказов по

характерным причинам, так и в случае выполнения диагностики

работающего оборудования в режиме реального времени по производимым

в данный момент замерам. Таким образом, проведен анализ отказов в

сложных технических системах.

Список литературы 1. Волков И.С., Потюпкин А.А., Методика анализа отказов сложных

технических систем на различных этапах эксплуатации / Вопросы

электромеханики. Труды ВНИИЭМ. 2009 том113 С 49-54

2. Панин В.Е., Гриняев Ю.В., Данилов В.И. и др. Структурные уровни

пластической деформации разрушения. Новосибирск: Наука, 1990. - 258 с.

3. Танасова Г.В. Эффективность и качество ремонта трубопроводной

арматуры // Газовая промышленность. 1999.- №8. -С. 33.

4. Габбасова А.Х. Оценка долговечности технологических

трубопроводов с учетом вынужденных колебаний автореферат Уфа 2002 С

131.

Page 83: СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В НАУКЕ И · 2018-01-15 · музеи являют собой особый феномен сферы культуры и искусства,

СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В НАУКЕ И ОБРАЗОВАНИИ: ПРОБЛЕМЫ, ДОСТИЖЕНИЯ, ПЕРСПЕКТИВЫ

82

5. Иванов С.П., Абакачева Е.М., Боев Е.В., Афанасенко В.Г.,

Ильчинбаев Т.Д. Способы улучшения качества поверхности вспененных

литьевых деталей // Химическое и нефтегазовое машиностроение. 2008. №

10. С. 45-47.

6. Оценка долговечности технологических трубопроводов / Габбасова

А.Х., Шаталина М.А., Журавлев С.В. Электронный научный журнал

Нефтегазовое дело. 2002. № 1. С. 54-74.

7. Попов Б.И., Шарафиев Р.Г., Ризванов Р.Г., Кулаков П.А. Анализ

возможных опасностей при эксплуатации установки синтетического

олигопипериленового каучука // Безопасность труда в промышленности.

2006. № 12. С. 60-63. 9

8. Буранбаев А.М., Кулаков П.А., Чариков П.Н. Модель системы

оптимизации процесса управления материальными потоками // Известия

Тульского государственного университета. Технические науки. 2016. № 7-1.

С. 104-111.

9. Техногенный риск и управление промышленной безопасностью

нефтеперерабатывающих предприятий / Хуснияров М.Х., Веревкин А.П.,

Кузеев И.Р., Тляшева Р.Р., Матвеев Д.С., Гаевская О.И., Чикуров А.В.,

Харисов Р.М., Наумкин Е.А., Симарчук А.С. Уфа, 2012.

10. Изучение механизмов возникновения трещин в зоне сварных

соединений печных труб / Чиркова А.Г., Закирничная М.М., Авдеева Л.Г.,

Симарчук А.С., Кинев С.А., Рубцов А.В., Кузеев И.Р. В сборнике:

Инновационные проблемы развития машиностроения в Башкортостане Уфа,

2003. С. 94-109.

11. Изучение механизмов возникновения трещин в зоне сварных

соединений печных труб / Чиркова А.Г., Закирничная М.М., Авдеева Л.Г.,

Симарчук А.С., Кинев С.А., Рубцов А.В., Кузеев И.Р. В сборнике:

Инновационные проблемы развития машиностроения в Башкортостане Уфа,

2003. С. 94-109.

Page 84: СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В НАУКЕ И · 2018-01-15 · музеи являют собой особый феномен сферы культуры и искусства,

ЭКОНОМИЧЕСКИЕ НАУКИ ДЕКАБРЬ 2017

83

УДК 658 ОСНОВНЫЕ МЕТОДЫ ПОДХОДЫ К ОЦЕНКЕ ОСНОВНЫХ

СРЕДСТВ ПРЕДПРИЯТИЯ Ермакова И.Н.

Магистрант

Тольяттинский государственный университет

Аннотация. В статье рассмотрены основные методические подходы к

оценке основных средств предприятия. Представлена классификация видов

стоимости основных средств, по оценке ведущих экономистов. Рассмотрена

методика расчета среднегодовой стоимости основных средств,

коэффициенты и показатели, используемые для анализа движения и

эффективности использования основных средств. Ключевые слова. Основные средства, оценка основных средств,

среднегодовая стоимость, усредненная стоимость, коэффициент ввода,

коэффициент списания, коэффициент обновления, амортизационные

отчисления.

Основные средства и активы имеют свои экономические категории

«оценка» и «стоимость», и, следуя из анализа этих категорий, подходы к ним

различны. Примерно в XIV веке в Италии появилось в бухгалтерском учете

новое понятие «оценка», имевшее несколько видов. Лука Пачоли, например,

предлагал оценку по продажным ценам и оценку по себестоимости. В

текущем учете при этом оценка предлагалась по себестоимости

формирования актива. Ж.П. Савари, исследователь XVII века из Франции,

учет имущества предлагал вести принимая в расчет только фактическую

себестоимость их приобретения или создания [1]. Оценка основных активов

как проблема отразилась в российских научных трудах в начале XIX века.

Оценку активов по текущим ценам отстаивали такие ученые, как К.И.

Арнольд, П.И. Рейнбот, А.В. Прокофьев. И наоборот, оценку основных

Page 85: СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В НАУКЕ И · 2018-01-15 · музеи являют собой особый феномен сферы культуры и искусства,

СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В НАУКЕ И ОБРАЗОВАНИИ: ПРОБЛЕМЫ, ДОСТИЖЕНИЯ, ПЕРСПЕКТИВЫ

84

средств по себестоимости их формирования как единственно правильную

считали Э.А. Мудров, Л.И. Гомберг и И.Р. Николаев [2].

Актуальность точной оценки основных средств предприятия не

потеряна до сих пор, так именно оценка основных средств является методом

бухгалтерского учета, устанавливающим реальную стоимость активов,

позволяющим бухгалтерскую отчетность организации формировать более

точно, таким образом оценивая ее финансовое состояние.

Представляется необходимым создать классификацию видов

стоимости «основных средств», используя при этом уже сформировавшиеся

подходы к их оценке ведущих экономистов и учитывая историческую

стоимость средства помимо текущей, либо рассматривая средство как

основной актив организации.

Типичной для современной экономической системы является оценка

состава и структуры основных средств по группам, функциональному

назначению и размещению. Для того, чтобы определить структуру основных

средств, в первую очередь рассчитывают их среднегодовую стоимость. К

расчету среднегодовой стоимости основных средств могут применяться две

методики (рис. 1.) [3].

Рис. 1. Методика расчета среднегодовой стоимости основных средств

При сравнении данных методик, можно прийти к следующим

выводам: усредненный метод позволяет рассчитать денежные средства при

замене основных средств, его называют стратегическим, он применяется в

Методика расчета среднегодовой

стоимости основных средств

Методика усредненной стоимости

Методика полного расчета

Page 86: СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В НАУКЕ И · 2018-01-15 · музеи являют собой особый феномен сферы культуры и искусства,

ЭКОНОМИЧЕСКИЕ НАУКИ ДЕКАБРЬ 2017

85

определенный период времени. Методика полного расчета позволяет

проводить анализ основных средств за несколько периодов времени,

поэтому считается динамической или многопериодной методикой.

После того, как установлен состав и структура основных средств,

анализируется их динамика. Ряды динамики используются на всех этапах

его анализа. Кроме общих абсолютных и относительных рядов динамики

может также осуществляться статистический анализ темпов прироста

отельных групп и в целом суммы основных средств. Для того чтобы

характеризировать динамику отдельных групп и в целом суммы основных

средств предприятия, используются количественные коэффициенты [4].

Экономический смысл таких коэффициентов сводится к тому, чтобы с

помощью одного цифрового значения характеризировать количество

введенных в эксплуатацию или выбывших из нее основных средств (рис. 2).

Рис. 2. Коэффициенты, используемые для анализа движения основных

средств

Расчет коэффициентов осуществляется следующим образом (таблица 1).

Состояние движения основных средств непосредственным образом

отражается на уровне их использования. Поэтому следующим

аналитическим этапом выступает анализ эффективности использования

основных средств. В большинстве случаев для целей анализа эффективности

использования основных средств и рассматривают три вида показателей

(рис. 3).

Показатели движения

основных средств

Коэффициент ввода основных

средств

Коэффициент списания

основных средств

Коэффициент обновления

основных средств

Page 87: СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В НАУКЕ И · 2018-01-15 · музеи являют собой особый феномен сферы культуры и искусства,

СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В НАУКЕ И ОБРАЗОВАНИИ: ПРОБЛЕМЫ, ДОСТИЖЕНИЯ, ПЕРСПЕКТИВЫ

86

Таблица 1. Формулы расчета коэффициентов, используемых для

анализа движения основных средств

Коэффициент Формула расчета

Коэффициент ввода основных

средств .введен

вводаконецгода

ОФКОФ

Коэффициент списания основных

средств .выбывш

списконецгода

ОФКОФ

Коэффициент обновления

основных средств .нов

обновлконецгода

ОФКОФ

Рис. 3. Показатели, для анализа эффективности использования основных

средств

Источник норм амортизационных отчисления по основным средствам

введен в действие 1 января 1991 года.

«Нормы показывали процент ежегодного возмещения стоимости

основных средств и применялись к первоначальной стоимости» [5]. В

настоящее время начисление амортизации регламентируется Приказом

Минфина России от 30.03.2001 № 26н (ред. от 16.05.2016) «Об утверждении

Положения по бухгалтерскому учету «Учет основных средств» ПБУ 6/01».

Норму амортизации предприятие определяет самостоятельно, как и метод

амортизации. «Норма амортизации исчисляется из срока полезного

использования основных средств - периода, в течение которого

Показатели эффективности использования

основных средств

Фондоотдача Фондоемкость Фондорента-бельность

Page 88: СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В НАУКЕ И · 2018-01-15 · музеи являют собой особый феномен сферы культуры и искусства,

ЭКОНОМИЧЕСКИЕ НАУКИ ДЕКАБРЬ 2017

87

использование объекта основных средств призвано приносить доход или

служить для выполнения целей деятельности организации). Срок полезного

использования также определяется организацией самостоятельно» [6].

Эффективность использования основных средств целесообразно

рассматривать в рамках механизма инвестирования воспроизводства

основных средств, что позволяет учесть динамичность процессов

формирования и функционирования предприятия на различных стадиях его

жизни, рассматривать процесс воспроизводства основных средств не как

самоцель, а в рамках достижения цели функционирования предприятия по

различным стратегическим направлениям. Кроме того, такой подход

позволяет использовать различные внутренние и внешние механизмы

регулирования деятельности предприятия во взаимосвязи и

взаимосбалансированности, используя при этом инструменты финансовой,

инвестиционной, амортизационной, ценовой и налоговой политики в рамках

инвестиционно-технологической и организационно-производственных

подсистем.

Список литературы 1. Кутер, М.И. Алгоритм линейной амортизации в средневековье /

М.И. Кутер, М.М. Гурская, А.Э. Делиболтоян, Е.С. Зинченко [Текст] //

Международный бухгалтерский учет. — 2012. — № 47 (245). — с. 57–63.

2. Хорошков, С.И., Букия, В.И. Проблемы определения

экономической сущности основных средств в свете выполнения

государственной программы реформирования бухгалтерского учета [Текст]

// Вопросы современной науки и практики. Университет им. В.И.

Вернадского. – 2013. – №1 (11).

3. Шнайдер, О.В., Боровицкая, М.В., Панов С.Ф. Концептуальные

вопросы методики анализа основных средств организации // Вестник

НГИЭИ, №3 (68), 2016. [Электронный ресурс]. – Режим доступа:

https://elibrary.ru/item.asp?id=25736624&

Page 89: СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В НАУКЕ И · 2018-01-15 · музеи являют собой особый феномен сферы культуры и искусства,

СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В НАУКЕ И ОБРАЗОВАНИИ: ПРОБЛЕМЫ, ДОСТИЖЕНИЯ, ПЕРСПЕКТИВЫ

88

4. Парамонов, А.В. Учет и анализ основных фондов [Текст]: учебник.

М.: Аудит и финансовый анализ, 2009.

5. Постановление Совмина СССР от 22.10.1990 № 1072 «О единых

нормах амортизационных отчислений на полное восстановление основных

фондов народного хозяйства СССР» [Электронный ресурс]. – Режим

доступа: http://www.consultant.ru/document/cons_doc_LAW_1927/

6. Приказ Минфина России от 30.03.2001 N 26н (ред. от 16.05.2016)

"Об утверждении Положения по бухгалтерскому учету "Учет основных

средств" ПБУ 6/01" (Зарегистрировано в Минюсте России 28.04.2001 N

2689) [Электронный ресурс]. – Режим доступа:

http://www.consultant.ru/document/cons_doc_LAW_31472/

Page 90: СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В НАУКЕ И · 2018-01-15 · музеи являют собой особый феномен сферы культуры и искусства,

89

СОДЕРЖАНИЕ

КУЛЬТУРОЛОГИЯ

1 СТРАТЕГИИ ПРОДВИЖЕНИЯ БРЕНДА МУЗЕЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ В СФЕРЕ ТУРИЗМА (Калинина М.В., Пономарев Ю.В.) 3

ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ

2 МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССА

ГИДРАТООБРАЗОВАНИЯ В ПОРИСТОЙ СРЕДЕ ПРИ ПРОДУВКЕ ЕЕ ГАЗОМ (Азаматов И.Ф., Рамазанов А.А., Шаповалова Т.О.) 10

3 ОБЕСПЕЧЕНИЕ НАДЕЖНОСТИ В СЛОЖНЫХ

ИЕРАРХИЧЕСКИХ СИСТЕМАХ (Галяутдинов Д.Д.) 17 4 РАЗРАБОТКА И ИСПЫТАНИЕ

ПРОТИВОТУРБУЛЕНТНОЙ ПРИСАДКИ ДЛЯ ТРАНСПОРТА ДИЗЕЛЬНОГО ТОПЛИВА (Дусметова Г.И., Чжан Дали, Харитонов Е.В.,Шарифуллин А.В., Бурова Г.О., Окекве Рэйчел Чидинма, Байбекова Л.Р.) 36

5 РАЗРАБОТКА И ИСПЫТАНИЕ ВЯЗКОСТНОЙ

ПРИСАДКИ ДЛЯ НЕФТЯНЫХ СРЕД (Дусметова Г.И., Чжан Дали, Шарифуллин А.В., Харитонов Е.В., Бурова Г.О., Байбекова Л.Р., Окекве Рэйчел Чидинма) 43

6 ИССЛЕДОВАНИЕ ЗАКАЧКИ ВЛАЖНОГО ПАРА В

ПОРИСТУЮ СРЕДУ КОНЕЧНОЙ ДЛИНЫ, ИЗНАЧАЛЬНО НАСЫЩЕННУЮ ГАЗОМ (Забирова А.А., Галимова Л.Р.) 51

7 VR-ТЕХНОЛОГИИ В КУЛЬТУРНО-ДОСУГОВЫХ

УЧРЕЖДЕНИЯХ (Злобина П.Н.) 55 8 ПРОБЛЕМА ОБЕСПЕЧЕНИЯ ПРОЧНОСТИ ПОДЗЕМНЫХ

ТРУБОПРОВОДОВ (Каракойшин К.Е.) 59 9 ИССЛЕДОВАНИЕ РЕЖИМОВ ОБРАЗОВАНИЯ

ГАЗОГИДРАТА ПРИ НАГНЕТАНИИ ГАЗА В ПЛАСТ, ИЗНАЧАЛЬНО НАСЫЩЕННЫЙ МЕТАНОМ И ЛЬДОМ (Михайлов И.О., Ишмеева И.А., Сатаев А.И.) 64

Page 91: СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В НАУКЕ И · 2018-01-15 · музеи являют собой особый феномен сферы культуры и искусства,

90

10 ПРОЦЕСС СМЕШЕНИЯ НЕОДНОРОДНЫХ СРЕД В

НЕФТЯНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ (Оразбаев А.Т., Афанасенко В.Г.) 69

11 КЛАСТЕРНЫЙ АНАЛИЗ УСТОЙЧИВОСТИ СЛОЖНЫХ

СИСТЕМ (Сулейманов А.Ф.) 73

ЭКОНОМИЧЕСКИЕ НАУКИ

12 ОСНОВНЫЕ МЕТОДЫ ПОДХОДЫ К ОЦЕНКЕ ОСНОВНЫХ СРЕДСТВ ПРЕДПРИЯТИЯ (Ермакова И.Н.) 83

Page 92: СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В НАУКЕ И · 2018-01-15 · музеи являют собой особый феномен сферы культуры и искусства,

91

СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В НАУКЕ И ОБРАЗОВАНИИ:

ПРОБЛЕМЫ, ДОСТИЖЕНИЯ, ПЕРСПЕКТИВЫ

СБОРНИК НАУЧНЫХ ТРУДОВПО МАТЕРИАЛАМ III МЕЖДУНАРОДНОЙ

НАУЧНО-ПРАКТИЧЕСКОЙ КОНФЕРЕНЦИИ

г. Стерлитамак, 26 декабря 2017г.

Печатается в авторской редакции

Подписано в печать 15.01.2018г.Формат 60х841/16

Гарнитура «Times New Roman». Бумага офсетная.Уч. – изд.л. 3,13, Усл.печ. 5,23

Тираж 300 экз.

Издательство «Вектор науки»г. Стерлитамак, ул. Худайбердина, 87 (11)

Page 93: СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В НАУКЕ И · 2018-01-15 · музеи являют собой особый феномен сферы культуры и искусства,