Материал: 2143
СиР с. 8.2. Принципиальная схема катодной защиты
Ион-атомы подвергаются гидратации и отводятся вглубь раствора. У защ щаемого же сооружения вследствие работы источн ка постоянного тока наблюдается избыток свободных электронов, т.е. создаются условия для протекания реакций кислородной и водородной деполяризации, характерных для катода.
|
Контрольные вопросы |
|
1. |
Какие виды коррозионных процессов на трубопроводном |
|
транспорте существуют? |
|
|
2. |
бА |
|
Перечислите основные преимущества и недостатки мастичных, |
||
полимерных и комбинированных покрытий? |
|
|
3. |
В чем заключается принцип электрохимической защиты |
|
нефтепроводов от коррозии? |
|
|
4. На чем основана схема катоднойДзащиты трубопроводов? |
||
|
|
И |
111
9. ОЧИСТКА ТРУБОПРОВОДА
При эксплуатации магистральных нефтепроводов значительное
влияние на стоимостные показатели перекачки оказывает наличие |
|
отложений или посторонних сред в трубопроводе. Происхождение и |
|
С |
К ним относятся |
природа этих образований может быть различной. |
|
газовые и водяные скопления, а также внутритрубные отложения |
|
нераствор мых компонентов – асфальтово-смолистых веществ, |
|
параф нов т. п.
диаметраВоздейств е подобных образований на гидродинамические характер ст ки потока приводит к уменьшению эффективного нефтепровода и, следовательно, к увеличению
гидравл ческ х потерь. При заданной производительности потери напора должны компенсироваться увеличением давления на насосных станциях, что является причиной возрастания энергозатрат. Однако
снижен я гбдравл ческого сопротивления трубопровода необходимо проводить его периодическуюАочистку.
повышен е ра очего давления не всегда осуществимо из-за ограничен я механ ческой прочности трубопровода. Поэтому для
Проведение очистки диктуется не только необходимостью поддерживать пропускную способность трубопровода, но и сохранением его целостности. Локальная внутренняя коррозия магистральных нефтепроводовДчасто происходит в результате активности микроорганизмов, особенно сульфатвосстанавливающих бактерий. Попадание воды в трубопровод и скопление ее в пониженных местах приводит к росту популяции бактерий и появлению коррозионных процессов. Наличие внутритрубных отложений в свою
9.1.Очистка трубопроводаИот отложений
Вперекачиваемой нефти в малых количествах содержатся механические примеси, растворенный или кристаллический парафин, церезины, асфальтово-смолистые и другие вещества. При перекачке по трубопроводу при определенных условиях эти вещества осаждаются на внутренней поверхности стенки трубопровода, образуя плотные отложения.
112
По своему составу отложения представляют сложную многокомпонентную среду, включающую твердую и жидкую фазы. Для многих магистральных нефтепроводов массовое содержание компонентов в составе отложений следующее:
парафин и церезины |
10 60%; |
|
С |
|
1 20%; |
асфальтены |
|
|
смолы |
|
5 35%; |
механ ческ е пр меси |
до 5%; |
|
вода |
|
до 20%. |
отложений |
||
Основными факторами, влияющими на рост отложений, являются: |
||
реж м перекачки нефти по трубопроводу; |
||
ф з ко-х |
м ческие свойства нефти; |
|
зменен |
температурного режима транспортируемой нефти |
|
Второй слойтрубопровода, осевший на первом, состоит из рыхлой взвеси и шлама и |
||
по дл не |
; |
|
содержан е нефти растворенного газа. |
||
Структура |
|
на внутренней поверхности неравномерна. |
По сечен ю тру опровода отложения состоят из двух слоев. Первый |
||
пристенный слой |
меет высокую плотность и почти равномерную |
|
толщину. Он состоит в основном из твердых кристаллов парафина.
имеет переменную толщину.
По длине тру опровода толщина отложений также неравномерна. |
|
|
Д |
Она убывает по мере удаления от начала трубопровода. |
|
Отложения, образующиесяАна стенке трубопровода, представляют |
|
плотную ( = |
0,92 1,14 т/м3), трудно смываемую массу. Они |
уменьшают живое сечение трубопровода, приводят к значительному |
|
снижению пропускной способности, и как следствие, росту |
|
энергозатрат на перекачку. |
И |
|
|
Поддержание пропускной способности трубопровода на заданном уровне осуществляется периодической очисткой его от отложений парафина. Для удаления отложений из трубопровода применяются механические очистные устройства (ОУ) различных конструкций (скребки и разделители). Очистные устройства должны удовлетворять требованиям:
сохранять эффективность очистки на больших расстояниях (иметь высокую износостойкость);
обладать хорошей проходимостью через гнутые участки, колена, задвижки и т. д.;
быть просты по конструкции и дешевы.
113
В последние годы разработано большое количество |
|
|||||||||
разнообразных конструкций очистных скребков и разделителей: |
|
|||||||||
поршневые, дисковые, манжетные, шаровые, комбинированные и др. |
|
|||||||||
Большинство скребков оснащены чистящими элементами – металли- |
|
|||||||||
ческими щетками или специальными ножами, позволяющими счищать |
|
|||||||||
С |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
твердые внутритрубные отложения парафина. Движение скребков или |
|
|||||||||
разделителей в потоке транспортируемой нефти обеспечивается за счет |
|
|||||||||
упругих манжет |
|
з маслобензостойкой резины, плотно прилегающих к |
|
|||||||
стенке трубопровода. В ряде случаев в качестве материала манжет |
|
|||||||||
этилена |
|
|
|
|
|
|
||||
использовался пол |
лен. Общим недостатком резиновых и полиэти- |
|
||||||||
леновых манжет является их низкая износостойкость, кроме того |
|
|||||||||
манжеты |
з |
пол |
|
теряют |
пластичность при |
низких |
|
|||
температурах. Так е очистные устройства, естественно, не обладали |
|
|||||||||
|
бА |
|
|
|
||||||
надлежащ ми ч стящ ми свойствами и зачастую просто «размазывали» |
|
|||||||||
скоплен я отложен й по длине нефтепровода, лишь на некоторое время |
|
|||||||||
повышая его пропускную спосо ность [2]. |
|
|
|
|||||||
В настоящее время на нефтепроводах АК «Транснефть» широко |
|
|||||||||
применяются оч стные скре ки конструкции Центра технической |
|
|||||||||
диагностики «Диаскан» (рис. 9.1). |
|
|
|
|
|
|||||
1 |
2 |
|
3 |
4 |
5 |
6 |
|
7 |
8 |
9 |
|
|
|
|
|
Д |
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
И |
|||
|
Рис. 9.1. Очистной скребок конструкции ЦТД «Диаскан» |
|
|
|||||||
1 – бампер; 2 – диск ведущий; 3 – диск прокладочный; 4 – диск чистящий; 5 – манжета поддерживающая; 6 – корпус; 7 – диск чистящий щеточный; 8 – передатчик; 9 – бампер для передатчика
ЦТД «Диаскан» выпускает скребки для очистки трубопроводов диаметром от 325 до 1220 мм включительно. В качестве чистящих элементов применены диски и манжеты, изготовленные из
114
высококачественного полиуретана, прочность и износостойкость |
|||||||||
которого в несколько раз выше, чем у резины. Кроме того, скребки |
|||||||||
комплектуются передатчиком, позволяющим регистрировать их |
|||||||||
положение по трассе нефтепровода с помощью акустических и |
|||||||||
низкочастотных локаторов, что позволяет выявлять места сужений |
|||||||||
трубопровода и облегчает поиск скребков в случае застревания. |
|||||||||
Несомненным достоинством скребков конструкции «Диаскан» является |
|||||||||
возможность |
х дооснащения дополнительными очистными дисками и |
||||||||
щеточными блоками для целей специальной очистки (удаления |
|||||||||
параф на от корроз онных язв и окалины). |
|
|
|
||||||
Пер од чность очистки определяется индивидуально для каждого |
|||||||||
С |
|
|
мости от особенности его эксплуатации и свойств |
||||||
нефтепровода в зав |
|
|
|||||||
перекач ваемой нефти, но не реже одного раза в квартал с пропуском не |
|||||||||
менее двух устройств с полиуретановыми дисками. Дополнительная |
|||||||||
|
оч стка полости |
опровода обязательна для подготовки |
|||||||
его к д агност рован ю |
|
инспекционными снарядами. |
|||||||
специальная |
скребков (инспекционных снарядов) |
||||||||
Запуск |
пр ем |
очистных |
|||||||
производ тся на площадках перекачивающих станций, оборудованных |
|||||||||
камерами запуска–приема скребка. Камера представляет собой |
|||||||||
тупиковый участок тру опровода с концевым затвором, диаметр |
|||||||||
внутритрубными |
|
|
|
|
|||||
которой на порядок |
|
ольше линейной части и технологической обвязки. |
|||||||
Принципиальная схема узла запуска–приема очистных устройств |
|||||||||
показана на рис. 9.2. |
А |
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|||||
С |
|
|
7 |
М |
|
|
М |
1 |
С |
|
|
|
Д |
||||||
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
ЕП |
|
|
|
|
|
5 |
|
|
6 |
|
|
2 |
|
3 |
|
|
|
|
|
4 |
И |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|||
Рис. 9.2. Принципиальная схема узла приема-запуска очистного устройства: |
|||||||||
С – сигнализатор; М – манометр; ЕП – емкость подземная для опорожнения камер |
|||||||||
|
|
приема-запуска очистного устройства |
|
|
|||||
115