Добавлен: 30.11.2023
Просмотров: 179
Скачиваний: 8
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
М
ИНОБРНАУКИ РОССИИфедеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего образования
«Самарский государственный технический университет»
(ФГБОУ ВО «СамГТУ»)
Россия, 443100, Самара, ул. Молодогвардейская, 244.
Телефон: (846)3335-075. rector@samgtu.ru
Институт нефтегазовых технологий
Кафедра Трубопроводный транспорт
ОТЧЕТ
Учебная практика: проектная практика
Тема проекта: Способы очистки внутренней полости магистрального нефтепровода с участками разного диаметра
Обучающегося 2 курса
гр. 2-ИНГТ-21ИНГТ-243/ИС
Кузнецов Николай Александрович
Руководитель практики
от кафедры:
должность, ФИО______________________
Самара, 2023
Содержание
1 Периодичность и виды очистки…………………………………….......…….3
2 Образование отложений в трубопроводе………………………….......……..4
3 Очистка нефтепроводов……………………………………...………..............4
3.1 Очистка трубопровода от асфальтосмолопарафинистых отложений……5
4 Камера пуска………………………………………….......................................7
4.1 Камера приема…………………………...………………..............................8
4.2 Затворы камеры……………………………………………...........................9
5 Очистные устройства……………………………………………...................10
5.1 Очистные скребки типа СКР (жесткие ОУ) ………………………….......11
5.2 Очистка нефтепроводов гелевыми системами ………………...………...14
5.3 Поролоновые (мягкие) поршни……………………………………...…….16
6 Методы предотвращения парафинообразования…………………..…...….17
6.1 Применение ингибитора предотвращения парафинообразований……...17
6.2 Технологический метод борьбы с отложениями парафина……..…...….19
6.3 Тепловой метод борьбы с отложениями парафина………...……..……...20
6.4 Удаление газовых и водяных скоплений…………………………………21
7 Рекомендации выбора технологии очистки нефтепровода…………......…23
Список литературы…………………..…….…………………...........................24
1 Периодичность и виды очистки
Для поддержания изначальной пропускной способности нефтепровода, предупреждения образования внутритрубных отложений и скопления воды, а также для подготовки участка магистрального нефтепровода к проведению внутритрубной инспекции проводится процесс очистки внутренней полости магистрального нефтепровода с помощью пропуска ОУ.
Работы по очистке МН должны вестись:
- с соблюдением мер по обеспечению пожаровзрывобезопасности в соответствии с Правилами безопасности при эксплуатации МН;
- в соответствии Правилами пожарной безопасности при эксплуатации магистральных нефтепроводов.
Существуют три вида очисток внутренней полости:
-
Периодическая – производится для очистки полости от отложений, скоплений газа и воды, постоянного поддержания пропускной способности, а также для предупреждения разрушений, связанных с развитием внутренней коррозии в нефтепроводе; -
Целевая – производится после проведения различного рода ремонтных работ с целью очистки полости трубы от остатков герметизаторов на линейной части МН; -
Преддиагностическая – производится для достижения такого качества очистки полости магистрального нефтепровода, которое удовлетворяет техническим характеристиками используемых инспекционных внутритрубных приборов.
Для каждого, отдельно взятого, участка магистрального нефтепровода главный инженер организации, ответственной за эксплуатацию объекта, разрабатывает и утверждает инструкции по очистки внутренней полости.
Работы по очистке нефтепроводов должны выполняться в соответствии с Положениями и инструкциями, разработанными и утвержденными в установленном порядке.
Допускается проводить целевую очистку с помощью пропуска одного ОУ, байпасные отверстия которого закрыты.
Периодическая, как и преддиагностическая очистки проводится при помощи пропуска не менее, чем двух ОУ, согласно Положению о проведении работ по очистке внутренней полоти МН. Причем, время между пусками ОУ с закрытыми и открытыми байпасными отверстиями не должно превышать 24 часов.
Компании обязаны составлять и утверждать планы годовых работ по очистке нефтепроводов, учитывая планы по перекачке нефти, по проведению внутритрубных инспекций, а также учитывая свойства нефти.
Для каждого магистрального нефтепровода индивидуально, в зависимости от свойств транспортируемой среды и особенностей эксплуатации, определяется периодичность его очистки. На практике очистку внутренней полости магистральных нефтепроводов производят не реже, чем один раз в квартал. Однако, если в промежутках между очистками пропускная способность нефтепровода снизилась на 2% и более необходимо провести внеочередную очистку нефтепровода
2 Образование отложений в трубопроводе
В перекачиваемой нефти в малых количествах содержатся механические примеси, растворенный или кристаллический парафин, церезины, асфальтово-смолистые и другие вещества. При определенных условиях, во время перекачки нефти по нефтепроводу, эти вещества могут осаждаться на поверхности внутренней полости трубопровода, образуя плотные отложения[4].
По своему составу данные отложения представляют сложную многокомпонентную среду, которая включает в себя твердую и жидкую фазы.
Главными факторами, которые влияют на рост отложений, являются:
-
режим перекачки нефти по трубопроводу; -
физико-химические свойства нефти; -
изменение температурного режима транспортируемой нефти по длине трубопровода; -
содержание в нефти растворенного газа.
Структура образованных на внутренней поверхности отложений неравномерна. По сечению трубопровода отложения состоят из двух слоев. Первый слой – пристенный. Он обладает высокой плотностью и толщиной, близкой к равномерной. Состоит в основном из твердых кристаллов парафина. Второй же слой, оседающий на первом, состоит из рыхлой взвеси и шлама и имеет переменную толщину.
Стоит отметить, что и по длине трубопровода толщина отложений также не является равномерной. Она убывает по мере удаления от начала трубопровода.
Отложения, образующиеся на внутренней стенке нефтепровода, представляют собой довольно плотную (p = 0,92…1,14 т/м3) и трудно смываемую массу. Они, уменьшая живое сечение трубопровода, приводят к значительному снижению пропускной способности нефтепровода, и, следовательно, к росту энергозатрат на перекачку.
Поддержание пропускной способности трубопровода на определенном заданном уровне осуществляется при помощи периодической очистки полости от отложений парафина. Для удаления отложений из трубопровода применяются разные механические очистные устройства (ОУ) различных конструкций.
3 Очистка нефтепроводов
Запуск нефтепровода в эксплуатацию сопровождается удалением из полости опрессовочной воды и строительного мусора. Кроме того при эксплуатации магистральных нефтепроводов их необходимо периодически очищать от отложений нерастворимых компонентов (парафина, асфальтосмолистых веществ), посторонних предметов, скоплений воздуха, воды и конденсата. Они, в свою очередь, оказывают значительное влияние на стоимостные показатели перекачки нефти. Происхождение и природа этих образований может быть различной.
Появление подобных образований приводит к уменьшению эффективного диаметра нефтепровода и, следовательно, к увеличению гидравлических потерь. Что, свою очередь, приводит к уменьшению производительности трубопровода, увеличению напоров станций и энергозатрат на дальнейшую перекачку. При заданной производительности потери напора должны будут компенсироваться увеличением давления на насосноперекачивающих станциях, что является причиной возрастания энергозатрат. Однако повышение рабочего давления не всегда осуществимо из-за ограничения механической прочности трубопровода.
Поэтому, для снижения гидравлического сопротивления трубопровода и обеспечения его нормального и безопасного функционирования необходимо проводить его периодическую очистку.
Проведение очистки диктуется как необходимостью в поддержании изначально запланированной пропускной способности трубопровода, так и сохранением его целостности. Ведь, например, локальная внутренняя коррозия магистральных нефтепроводов часто происходит в результате активности микроорганизмов, особенно сульфатвосстанавливающих бактерий. В свою очередь, наличие воды в трубопроводе и ее дальнейшее скопление в пониженных местах нефтепровода приводит к росту популяции бактерий и развитию процессов коррозии. Наличие внутритрубных отложений также является питательной средой для микроорганизмов. Оно усугубляет развитие очагов коррозии и приводит к ускоренному темпу потери металла.
3.1 Очистка трубопровода от асфальтосмолопарафинистых отложений
Наибольшее распространение получил метод борьбы с внутритрубными отложениями путем их периодической очистки, которую проводят при помощи специальных очистных устройств. Данные устройства должны удовлетворять ряду следующих требований:
-
сохранять эффективность очистки на больших расстояниях (иметь высокую износостойкость); -
обладать хорошей проходимостью через гнутые участки, задвижки, местные сужения и т. д.; -
быть просты ми по конструкции и недорогими.
Кроме того, на все ОУ необходимо иметь полный комплект эксплуатационной и разрешительной документации:
-
Сертификат соответствия государственным стандартам; -
Разрешение Ростехнадзора России на применение; -
Заключение о взрывобезопасности; -
Паспорт; -
Формуляр; -
Инструкция по монтажу; -
Руководство по эксплуатации; -
Ведомость запасных принадлежностей; -
Ведомость эксплуатационных документов.
Во время проведения очистки внутренней полости оформляют ряд документов:
-
Акт готовности скребка к пропуску по трубе; -
Акт готовности трассы к пропуску скребка; -
Акт приема очистного скребка.
Запуск и прием скребков (инспекционных снарядов) производится на специальных, приспособленных для этого площадках перекачивающих станций, которые обязаны быть оборудованы камерами пуска–приема очистных устройств. Камера, по своей сути, представляет собой тупиковый участок трубопровода с концевым затвором, диаметр которой на порядок больше линейной части и технологической обвязки
Принципиальная схема узла пуска–приема очистных устройств показана на рис. 1.
Рисунок 1 – Принципиальная схема узла приема-запуска очистного устройства: С – сигнализатор; М – манометр; ЕП – емкость подземная для опорожнения камер приема-запуска очистного устройства
Перед запуском очистного устройства производится освобождение камеры от нефти в емкость ЕП, затем в камеру запуска помещается ОУ и закрывается концевой затвор. Когда подтверждается готовность к запуску ОУ, открываются задвижки 2 и 1, а задвижка 3 закрывается. После срабатывания линейного сигнализатора о прохождении ОУ в магистраль задвижки 1, 2 и 3 возвращаются в исходное состояние в обратном порядке.
Для приема ОУ открываются задвижки 6 и 7, и одновременно закрывается задвижка 5. После получения сигнала о входе ОУ в камеру, задвижка 5 открывается, задвижки 6 и 7 закрываются, отключая камеру от трубопровода, а прием нефти на перекачивающую станцию производится через открытую задвижку 5. Извлечение ОУ из камеры производится после сброса давления и слива нефти в емкость ЕП[4].
Узлами приема-запуска очистного устройства, как правило, оснащаются ПС, расположенные на границе эксплуатационных участков.
Промежуточные ПС оборудуются узлами пропуска ОУ (рис. 2)
Рисунок 2 – Принципиальная схема узла пропуска очистного устройства
Промежуточные ПС на период пропуска ОУ, как правило, останавливаются во избежание попадания удаляемых отложений в технологические трубопроводы и насосы. Остановка перекачивающей станции производится не менее чем за 2 часа до расчетного времени подхода очистного устройства. При этом открываются задвижки 6, 7 и закрываются задвижки 1, 5, 8 и 9. После прохождения ОУ мимо ПС и срабатывания линейного сигнализатора, станцию включают в работу. Для этого открываются задвижки 1, 8, 9 и закрываются 6, 7.