Анализ вытеснения нефти участка нефтепровода с использованием инертной газовой смеси
Автор: Салимгереев М.А.
Журнал: Форум молодых ученых @forum-nauka
Статья в выпуске: 11 (39), 2019 года.
Бесплатный доступ
Частый спрос на вытеснение и очистке трубопроводов от остатков нефтепродуктов при проведении ремонтных работ на действующих и выведенных из эксплуатации магистральных и технологических нефтепродуктопроводах приводят к увеличению объёмов и стоимости работ. Получение эффективности производства работ одновременно с уменьшением материальных затрат применяя анализ вытеснения нефти участка нефтепровода с использованием инертной газовой смеси определяет актуальность данной работы.
Трубопровод, нефтепродукт, ремонт, магистральный, технологичный, анализ, газ
Короткий адрес: https://sciup.org/140285297
IDR: 140285297
Текст научной статьи Анализ вытеснения нефти участка нефтепровода с использованием инертной газовой смеси
Опорожнение участков нефте- или нефтепродуктопровода, пролегающего по местности с пересеченным рельефом, представляет собой сложную в технологическом отношении задачу. Если просто открыть задвижку в конце участка трубопровода, то полного опорожнения его внутренней полости не произойдет, поскольку жидкость останется во всех сегментах трубы между последовательно расположенными вершинами профиля. Извлечь оставшуюся жидкость можно лишь путем дополнительного сверления трубы, однако такая операция ослабила бы несущую способность трубопровода. Можно также вытеснять нефть водой при наличии поршня на границе между двумя жидкостями, однако такой процесс привел бы к новой проблеме – как потом отделить нефть или нефтепродукт от воды и удалить воду из самого трубопровода.
Решение рассматриваемой задачи возможно путем замены вытесняющего агента – воды – каким-либо инертным газом, не образующим с парами нефти или нефтепродукта взрывоопасной смеси, например азотом. Известно, что создание инертной газовой среды в технологических объемах является самым надежным и проверенным способом предотвращения пожаров и взрывов при проведении различного рода технологических работ, в том числе для опорожнения участков нефте- или нефтепродуктопроводов. Инертный газ обычно используют в комбинации с водяными и гелиевыми пробками, заключенными между серией поршней-разделителей. Например, впереди идет вытесняемая нефть, за ней разделитель с резиновыми или полиуретановыми манжетами, далее – гелиевая пробка, за ней – полиуретановый поршень, за которым следует моющий раствор, потом опять поршень-разделитель и, наконец, инертный газ.
Извлечение азота из воздуха в достаточно больших объемах представляет собой дорогостоящую технологию, особенно в полевых условиях. Однако преимущества этой технологии перед другими очевидны, поэтому ее использование постепенно находит все более широкое применение в трубопроводном транспорте.
В таблице 3.1 технологии освобождения действующих трубопроводов от нефти/нефтепродуктов.
п/п |
Технология |
Прием нефти/нефтепродуктов |
Создание дополнительног о подпора подачей ИГС |
||
РП НПС |
в параллельный трубопровод |
в мобильную (передвижную) емкость |
|||
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
|
1 |
Самотеком |
+ |
+ |
+ |
|
2 |
Откачка насосными агрегатами НПС |
+ |
- |
+ |
|
3 |
Откачка ПНУ за запорную арматуру |
- |
- |
+ |
|
4 |
Откачка ПНУ за перевальную точку |
- |
- |
+ |
|
5 |
Откачка ПНУ по ВТП |
+ |
+ |
+ |
|
6 |
Вытеснение с подачей ИГС |
+ |
+ |
- |
|
7 |
Вытеснение с подачей ИГС за запорную арматуру |
+ |
+ |
- |
|
8 |
Вытеснение с подачей ИГС за перевальную точку |
+ |
+ |
- |
|
9 |
Вытеснение с подачей ИГС с откачкой ПНУ за запорную арматуру |
- |
- |
- |
|
10 |
Вытеснение с подачей ИГС с откачкой ПНУ за перевальную точку |
- |
- |
- |
|
11 |
Вытеснение с подачей ИГС с откачкой ПНУ по ВТП |
+ |
+ |
- |
|
12 |
Откачка нефтесборщиками вакуумного типа |
+ |
+ |
- |
Рисунок 1 – Схема вытеснения нефти/нефтепродукта ИГС с одновременной откачкой ПНУ за линейную запорную арматуру
Высотная отметка, м
;
Вырезка дефекта № ___ дистанция км+
Вырезка дефекта № ___ дистанция км+
Δh не более 100 м для МТ DN 1200, 1000 не более 200 м для МТ DN 800, 700 не более 400 м для МТ DN менее 700
НПС с РП ____;
Дистанция км+___
РВС___№___;
Дистанция км+___
Линейная задвижка №___ DN ___ ; дистанция км+
Линейная задвижка №___ DN ___ ;
дистанция км+ a i>-x

Место откачки нефти/ нефтепродукта
ЦНС
n
ПНУ-2
шт.
Направление вытеснения нефти/нефтепродукта шт м3/ч
Q 0 __

Длина трассы МТ, м

Рисунок 2 – Схема вытеснения нефти/нефтепродукта ИГС с одновременной откачкой ПНУ за перевальную точку
A Высотная отметка, м

Линейная задвижка №____;
DN ___ ; дистанция км+___
Вырезка дефекта № ______;
дистанция км+____
НПС с РП ____;
Дистанция км+___

МКАУ

Δh не более 100 м для МТ DN 1200, 1000 не более 200 м для МТ DN 800, 700 не более 400 м для МТ DN менее 700
Δh более 100 м для МТ DN 1200, 1000 более 200 м для МТ DN 800, 700 более 400 м для МТ DN менее 700
РВС___№___;
Дистанция км+___

Δh не менее 10
Вырезка дефекта № дистанция км+
МТ
n
Q 0
ЦНС
Направление вытеснения нефти/ нефтепродукта шт м3/ч
Место откачки нефти/ нефтепродукта
Длина трассы МТ, м

i - вытеснение ИГС с откачкой //// - откачка
ПНУ ПНУ
ПНУ-2 ___ шт.
Рисунок 3 – Схема вытеснения нефти/нефтепродукта ИГС с одновременной откачкой ПНУ в параллельный трубопровод
Высотная отметка, м
Δh более 100 м для МТ DN 1200, 1000 более 200 м для МТ DN 800, 700 более 400 м для МТ DN менее 700
НПС с РП ____;
Дистанция км+___
РВС___№___;
Дистанция км+___
Линейная задвижка №____;
DN ___ ; дистанция км+___

МТ
Длина трассы МТ, м
МКАУ Q 0
м3/ч
ЦНС
ПНУ-2
- вытеснение ИГС с откачкой ПНУ
ПН
Направление вытеснения нефти/нефтепродукта
Место откачки нефти/ нефтепродукта zzzz - откачка ПНУ
Место подключения участка МН*
Δh не более 100 м для МТ DN 1200, 1000
не более 200 м для МТ DN 800, 700
не более 400 м для МТ DN менее 700
Место подключения участка МТ*

шт.


Рисунок 4 – Схема вариантов вытеснения нефти/нефтепродукта ИГС с одновременной откачкой ПНУ

Вариант 2
Этап 1
n ___ шт
Q0 ___ м3/ч
Направление вытеснения нефти/нефтепродукта


ЦНС
___ шт.
Вариант 2
Этап 2
Направление вытеснения
нефти/нефтепродукта
n ___ шт Q0 ___ м3/ч
ПНУ-2


ЦНС
ПНУ-2
___ шт.
L1, L2, L3 – участки, освобождаемые ПНУ; Z1, Z2, Z3 – геодезические отметки наиболее высоких и низких точек по ходу вытеснения нефти/нефтепродукта
Список литературы Анализ вытеснения нефти участка нефтепровода с использованием инертной газовой смеси
- Вайншток С.М.Трубопроводный транспорт нефти: В 2 т.: учеб. для вузов - М.: Недра-Бизнесцентр - 2004. - 621 с.
- Хизгилов И. X. Сохранение качества нефтепродуктов при их транспорте и хранении. - М.: Недра, 1965. - 191 с.
- Томус Ю.Б., Абдулкина Н.В., Ситдикова И.П., Микропроцессорные управляющие комплексы и системы, учебное пособие, Альметьевск, 2005
- СП 36.13330.2012 Свод правил "СНиП 2.05.06-85* Магистральные трубопроводы"
- МИ 3275-2010 Рекомендация. Государственная система обеспечения единства измерений. Метрологическое обеспечение учета нефтепродуктов при их транспортировке по системе магистральных нефтепродуктопроводов. Основные положения
- РД-01.120.00-КТН-228-14 Магистральный трубопроводный транспорт нефти и нефтепродуктов. Термины и определения
- РД-03.220.99-КТН-187-14 Магистральный трубопроводный транспорт нефти и нефтепродуктов. Транспортирование нефтепродуктов по магистральным трубопроводам методом последовательной перекачке