Повышение эффективности очистки внутренней полости магистральных нефтепроводов
 Скачать 1.79 Mb.
|
|
1.5 Краткая экономическая характеристика района работ На территории Каргасокского района развита в основном промышленная деятельность, представленная добычей полезных ископаемых и их обработкой, также можно выделить древообрабатывающюю и пищевую промышленность. В Каргасокском районе добываются значительные объемы углеводородного сырья Томской области. Здесь расположены основные газоконденсатные и нефтяные месторождения. В данном районе добывается 60% нефти и 100% газа Томской области. По данным на 2016 год на территории района добыто 6,2 млн. тонн нефти и 2797,7 млн. м 3 природного газа. В районе вырубка древесины производится попутно с освоением новых нефтяных и газовых месторождений, вместе с этим производится прокладка коммуникаций, заготовка дров и производство пиломатериалов для нужд района. Каргасокский район имеет наибольшую площадь среди всех районов Томской области – 27,8%. Площадь Каргасокского района составляет 86,9 тыс. км 2 Площадь земель в черте поселений, входящих в состав муниципального образования составляет 33,58 км 2 . В настоящее время на территории района насчитывается 32 населённых пункта. Запасы нефти в Каргасокском районе составляют 913,8 млн. тонн, глины кирпичной - 7,4 млн. тонн, песка строительного - 13376 м 3 В районе выявлено 396 месторождений торфа общей площадью 1 935 876 га с запасами торфа 6 742 006 тыс. тонн (40 % влажности). Причем 22 % общей площади торфяных месторождений (27 % всех запасов) занимает Васюганское месторождение. Преобладает верховая торфяная залежь (69,1 %). К низинной залежи относится 11,5 % запасов торфа. Васюганское месторождение торфа Изм. Лист № докум. Подпись Дата Лист 21 Введение относится к числу крупнейших в мире, мощность его пластов достигает 10 метров. Биологические и эксплуатационные запасы грибов составляют соответственно 15 246 т. (30,24 %) и 5 285,8 тыс. (29,43 %) от запасов области. Хозяйственные запасы - 3 023,8 тыс. (13,3 %) [8]. Изм. Лист № докум. Подпись Дата Лист 22 Введение 2 Анализ существующих технологий, техники и организаций 2.1 Методы борьбы с АСПО Весь комплекс мероприятий по борьбе с отложениями парафина и асфальтосмолистыми веществами можно свести к двум основным направлениям [1] [14]: Предупреждение образования АСПО Борьба с образовавшимися АСПО Задачами предупреждения АСПО являются: предотвращение образования пленки асфальтенов и смол на поверхности всплывающих капель нефти. профилактические методы. Основанные на предупреждении отложений на оборудовании Предупреждение образования АСПО подразделяются на: 1. Прямые: футеровка (нанесение покрытий из стекла, эмали, эпоксидной смолы и т.п.); применение химических реагентов (ПАВ, ингибиторов-замедлителей отложений, депрессорных присадок, модификаторов); использование постоянных магнитов; использование электронагревателей; микробиологические методы. 2. Косвенные: повышение забойного давления в добывающих скважинах; использование ЭЦН, в которых поток жидкости нагревается лопатками ротора [13]. Изм. Лист № докум. Подпись Дата Лист 23 Повышение эффективности очистки внутренней полости магистральных нефтепроводов Разраб . Ардышев А.М.. Руковод. Брусник О.В. Консульт. Рук-ль ООП. Брусник О.В. Анализ существующих технологий, техники и организаций Лит. Листов 83 ТПУ гр. 2Б4Б К технологическому решению в вопросах борьбы с АСПО можно отнести применение защитных покрытий, действие которых обуславливает слабую сцепляемость с нефтяными парафинами и позволяет существенно снижать затраты на ремонт оборудования [1] [2]. ПАВ действуют успешно, только если их добавлять в нефть на забое скважины, то есть там, где образуются капли нефти. Применение постоянных магнитов основано на активации потока жидкости, при которой происходит образование временных микромагнитов (молекулярный размер) на поверхности асфальтенов, парафинов, а также на поверхности кристаллов солей, песка и ржавчины. Хаотичное расположение микромагнитов препятствует сближению и плотной упаковке кристаллов парафина, асфальтенов и мех. примесей, то есть магнитная обработка способствует образованию рылых, легко смываемых потоком отложений. Для борьбы с уже образовавшимся слоем АСПО используют 3 основных способа: механический; химический; технологический. Механический способ основан на пропарке оборудования и применении различных скребков, и очистке выкидных линий с помощью резиновых шаров. При химическом способе используют растворители и размягчители (диспергенты). Технологический способ заключается в применении высоконапорных систем сбора скважинной продукции; термообработке нефти (применение холодильников-кристаллизаторов, применение подогревателей). Растворители должны удовлетворять необходимым условиям: реагент должен хорошо отмывать или десорбировать грязь с поверхности оборудования; снижать межфазное натяжение на границе нефть-вода; способствовать максимальному удалению АСПО; Изм. Лист № докум. Подпись Дата Лист 24 Анализ существующих технологий, техники и организаций обладать хорошей адсорбируемостью на очищаемой поверхности, чтобы предотвратить вторичное загрязнение очищенной поверхности. 2.2 Эксплуатирующая организация и применяемые очистные устройства Эксплуатирующей организацией трубопровода «Александровское – Анжеро-Судженск» является АО «Транснефть - Центральная Сибирь». Общество было создано в 1972 году для обеспечения строительства нефтепровода Александровское – Анжеро-Судженск и подготовки квалифицированных кадров для его эксплуатации. Сегодня АО «Транснефть - Центральная Сибирь» обслуживает три нефтетранспортные магистрали Западной Сибири: Александровское – Анжеро-Судженск (818 км), Игольско- Таловое – Парабель (397 км), Самотлор – Александровское (23 км). Общая протяженность эксплуатируемых нефтепроводов в трассовом исполнении – 1239 км, в однониточном исчислении – 1394,41 км; из них по территории Тюменской области проложено 20 км, Томской области – 1344 км, Кемеровской области – 30 км. Предприятие осуществляет перекачку нефти, поступающей с Нижневартовского, Самотлорского, Стрежевского месторождений и Васюганской группы месторождений. Эксплуатация трубопроводов и оборудования по их очистке осуществляется согласно РД 153-39.4-041-99 «Правила технической эксплуатации магистральных нефтепродуктопроводов», ВСН 011-88 «Строительство магистральных и промысловых трубопроводов. Очистка полости и испытание», ОР-75.180.00-КТН-143-17 «Магистральный трубопроводный транспорт нефти и нефтепродуктов Порядок технического обслуживания, среднего и капитального ремонта внутритрубных очистных устройств», ОР 13.01-60.30.00-КТН-012-1-01 «Регламент планирования работ по проведению очистки внутренней полости магистральных нефтепроводов ОАО "АК "Транснефть" специальными очистными устройствами (скребками)» Изм. Лист № докум. Подпись Дата Лист 25 Анализ существующих технологий, техники и организаций Периодичность очистки для поддержания пропускной способности нефтепровода и выбирается на основе анализа режимов перекачки в зависимости от интенсивности накопления отложений. Очередная очистка должна производиться при снижении пропускной способности нефтепродуктопровода не более чем на 3%, ухудшении качества нефтепродукта и др. Все работы по подготовке и проведению очистки МНПП должны выполняться в соответствии с принятой технологией и требованиями нормативных документов по охране труда и пожарной безопасности. Согласно ОР-75.180.00-КТН-143-17 «Магистральный трубопроводный транспорт нефти и нефтепродуктов Порядок технического обслуживания, среднего и капитального ремонта внутритрубных очистных устройств», организация системы «Транснефть» использует для проведения очистки внутренней полости трубопровода следующие очистные устройства: - СКР4 по ТУ 4834-026-18024722-2004; - СКР.15 по ТУ 4834-079-18024722-2011; - ПРВ1 по ТУ 4834-016-18024722-2002; - ПРВ2 по ТУ 4834-065-18024722-2009; - СКК по ТУ 4834-012-18024722-2004; - СНШ по ТУ 4834-022-18024722-2005; - УКО по ТУ 4834-025-18024722-2004. Устройствами, применяемыми непосредственно для очистки внутренней полости нефтепровода, являются очистные скребки типа СКР4, скребки типа СКР.15, поршни-разделители типа ПРВ1 и ПРВ2. Скребки типа СКР4 – это односекционные скребки с подпружиненными рычагами, предназначенные для очистки внутренней поверхности нефтепроводов от асфальтенопарафинистых веществ, посторонних предметов и продуктов коррозии и возможностью очистки твердых отложений. Скребки перемещаются в трубопроводе потоком перекачиваемого воздуха [24]. Изм. Лист № докум. Подпись Дата Лист 26 Анализ существующих технологий, техники и организаций Рис. 1 – Скребки СКР4 Диапазон характеристик применяемых устройств довольно велик (Таблица 1): 1. Среда эксплуатации скребков – нефть, нефтепродукты, вода, газ; 2. Температура рабочей среды – от -15°С до +50°С; 3. Рабочее давление – до 14 МПа; 4. Скорость движения скребка – 0,2÷6 м/ с; 5. Минимальное проходное сечение трубопровода – 85%; 6. Минимальный радиус поворота оси трубопровода на 90° - 1,5÷3 DN; 7. Установленный срок службы при замене изнашиваемых деталей – не менее 4 лет; 8. Ресурс пробега скребка – не менее 6000 км. Таблица 1 – Рабочие характеристики типовых устройств СКР4 Изм. Лист № докум. Подпись Дата Лист 27 Анализ существующих технологий, техники и организаций Условное обозначение Наружный диаметр трубопровода (D н ), мм Длина, мм Масса, кг Минимальное проходное сечение трубопровода, %D н (мм) 48-СКР4 1220 2227 1128 85%D н (1037) 42-СКР4 1067 2053 836 85%D н (907) 40-СКР4 1020 2038 814 85%D н (867) 32-СКР4 820 1826 610 85%D н (697) 28-СКР4 720 1710 482 85%D н (612) 20-СКР4 530 1307/1417 216/255 85%D н (451) 16-СКР4 426 1054/1044 115/134 85%D н (360) 14-СКР4 377 890/880 92/119 85%D н (320) 12-СКР4 325 786/775 65/76 85%D н (276) 10-СКР4 273 595 32 80%D н (218) 219-СКР4 219 529 24 80%D н (175) 159-СКР4 159 400 12 80%D н (127) Поршни-разделители типа предназначены для: а) удаления воды из внутренней полости строящихся или реконструируемых трубопроводов после их гидравлических испытаний; б) разделения разносортных нефтепродуктов в процессе перекачки; в) освобождения нефтепроводов от нефти под давлением сжатого газа; г) удаления отложений со стенок трубопровода. Изм. Лист № докум. Подпись Дата Лист 28 Анализ существующих технологий, техники и организаций Рис. 2 – Поршни-разделители типа ПРВ2 Поршни-разделители с манжетами, дополненные калибровочными дисками, позволяют установить наличие дефектов геометрии трубопровода после пропуска. Таблица 2 – Рабочие характеристики типовых устройств ПРВ2 Условное обозначение Наружный диаметр трубопровода (D н ), мм Длина, мм Масса, кг Минимальное проходное сечение трубопровода, %D н (мм) 48-ПРВ2 1220 2625 1453 85%D н (1037) 42-ПРВ2 1067 2432 1025 85%D н (907) 40- ПРВ2 1020 2432 994 85%D н (867) 32- ПРВ2 820 1953 553 85%D н (697) 28- ПРВ2 720 1713 388 85%D н (612) 20- ПРВ2 530 1427 193 85%D н (451) Изм. Лист № докум. Подпись Дата Лист 29 Анализ существующих технологий, техники и организаций Приборы второй модификации оснащены чистящими дисками и используются в качестве очистных скребков для очистки внутренней поверхности трубопроводов от парафинсодержащих отложений и посторонних предметов. Диапазон характеристик применяемых устройств (Таблица 2): 1. Среда эксплуатации поршней-разделителей – нефть, нефтепродукты, вода, газ; 2. Температура рабочей среды – от 0°С до +50°С; 3. Рабочее давление – до 14 МПа; 4. Рабочий диапазон скорости – 0,1÷10 м/ с; 5. Минимальное проходное сечение трубопровода – 85%DN; 6. Минимальный радиус поворота оси трубопровода на 90° - 3DN; Рис. 3 – Скребки-калибры типа СКК Скребки-калибры типа СКК предназначены для оценки минимальной величины проходного сечения трубопроводов, определяемой перед запуском Изм. Лист № докум. Подпись Дата Лист 30 Анализ существующих технологий, техники и организаций очистных скребков или внутритрубных инспекционных проборов. При прохождении сужений или преград происходит деформация лепестков калибровочных (измерительных) дисков скребка, по величине отгиба которых и определяется минимальное проходное сечение трубопровода. Таблица 3 – Рабочие характеристики типовых устройств СКК Условное обозначение Наружный диаметр трубопровода (D н ), мм Длина, мм Масса, кг Минимальное проходное сечение трубопровода, %D н (мм) 48-СКК 1220 2195 610 60%D н (732) 42- СКК 1067 2175 506 60%D н (640) 40- СКК 1020 1992 430 60%D н (612) 32- СКК 820 1548 246 60%D н (492) 28- СКК 720 1551 218 60%D н (454) 20- СКК 530 1240 96 60%D н (318) 16-СКК 426 1006 68 60%D н (256) 14-СКК 377 766 44 60%D н (226) 12-СКК 325 638 35 60%D н (195) 10-СКК 273 646 22 60%D н (164) 219-СКК 219 497 15 60%D н (132) 159-СКК 159 388 7 60%D н (120) Диапазон характеристик применяемых устройств (Таблица 3): 1. Среда эксплуатации скребков-калибров – нефть, нефтепродукты, вода; 2. Температура рабочей среды – от -15°С до +50°С; 3. Диапазон максимальных давлений среды при эксплуатации – 8-14 МПа; 4. Рабочий диапазон скорости – до 10 м/ с; 5. Минимальное проходное сечение трубопровода – 60÷70%DN; 6. Минимальный радиус поворота оси трубопровода на 90° - 1,5DN; Изм. Лист № докум. Подпись Дата Лист 31 Анализ существующих технологий, техники и организаций Рис. 4 – Снаряды-шаблоны типа СНШ Снаряды-шаблоны типа СНШ являются габаритно-весовыми аналогами профилемеров с механическим измерительным блоком и предназначены для: − определения возможности пропуска по магистральным трубопроводам профилемеров или других внутритрубных инспекционных приборов; − измерения одного самого минимального внутреннего сечения трубопровода на данном участке. Изм. Лист № докум. Подпись Дата Лист 32 Анализ существующих технологий, техники и организаций Таблица 4 – Рабочие характеристики типовых устройств СНШ Условное обозначение Наружный диаметр трубопровода (D н ), мм Минимальное проходное сечение трубопровода, %D н (мм) Максимальное давление среды эксплуатации, МПа 48-СНШ 1220 70%D н (854) 14 42-СНШ 1067 70%D н (747) 40-СНШ 1020 70%D н (714) 32-СНШ 820 70%D н (574) 28-СНШ 720 70%D н (504) 26-СНШ 630 70%D н (441) 20-СНШ 530 70%D н (371) 8 16-СНШ 426 70%D н (299) 14-СНШ 377 70%D н (264) 12-СНШ 325 70%D н (228) Диапазон характеристик применяемых устройств (Таблица 4): 1. Среда эксплуатации снарядов-шаблонов – нефть, нефтепродукты, вода; 2. Температура рабочей среды – от -15°С до +50°С; 3. Диапазон максимальных давлений среды при эксплуатации – 8-14 МПа; 4. Рабочий диапазон скорости – 0,2÷3 м/ с; 5. Минимальное проходное сечение трубопровода –70%DN; 6. Минимальный радиус поворота оси трубопровода на 90° - 1,5DN; 2.3 Общие требования к обслуживанию очистных устройств Согласно ОР-75.180.00-КТН-143-17 «Магистральный трубопроводный транспорт нефти и нефтепродуктов Порядок технического обслуживания, среднего и капитального ремонта внутритрубных очистных устройств», к обслуживанию очистных устройств применяются следующие требования: ТО ОУ проводится после каждого его пропуска по трубопроводу. Срок проведения ТО – не более 3 суток после пропуска ОУ. Изм. Лист № докум. Подпись Дата Лист 33 Анализ существующих технологий, техники и организаций При ТО выполняется: − инструментальный контроль изнашиваемых элементов ОУ и их замена при их предельном износе после пропуска; − визуальный контроль сборочных единиц, выполненных методом сварки; − визуальный контроль состояния крепежных элементов и их стопорения. Для всех резьбовых соединений проверить динамометрическим ключом соответствие моментов затяжки величинам, указанным в руководстве по эксплуатации на ОУ; − проверка работоспособности ОУ путем проверки работоспособности отдельных систем и узлов; − осмотр и проверка ОУ после выполнения всех операций; − заполнение формуляра на ОУ. ТО проводится в объеме, обеспечивающем выполнение очередного пропуска. Периодичность проведения СР ОУ определяется величиной межремонтного пробега – 1000 км. Периодичность проведения КР ОУ определяется величиной назначенного ресурса или назначенного срока службы, указанных в паспорте на ОУ. КР ОУ выполняется также, если после его пропуска по трубопроводу отдельные детали ОУ получили повреждения, устранение которых невозможно в объеме выполнения СР. Неплановый ремонт проводится в объеме СР или КР при получении ОУ повреждений, которые невозможно устранить в объеме ТО и которые препятствуют выполнению очередных пропусков. Работы по ТО или ремонту ОУ выполнять вне взрывоопасных зон! При выполнении работ работником должна применяться специальная одежда, специальная обувь и другие средства индивидуальной защиты, выданные ему в соответствии с типовыми нормами. Изм. Лист № докум. Подпись Дата Лист 34 Анализ существующих технологий, техники и организаций |