ТЕХНОЛОГИИ ОПОРОЖНЕНИЯ УЧАСТКА МАГИСТРАЛЬНОГО НЕФТЕПРОВОДА ПРИ ПРОИЗВОДСТВЕ РЕМОНТНЫХ РАБОТ
Секция: Технические науки
LIX Студенческая международная научно-практическая конференция «Технические и математические науки. Студенческий научный форум»
ТЕХНОЛОГИИ ОПОРОЖНЕНИЯ УЧАСТКА МАГИСТРАЛЬНОГО НЕФТЕПРОВОДА ПРИ ПРОИЗВОДСТВЕ РЕМОНТНЫХ РАБОТ
TECHNOLOGIES FOR EMPTYING A SECTION OF THE MAIN OIL PIPELINE DURING REPAIR WORK
Yury Sergeev
Student, Department of Pipeline Transport, Samara State Technical University, Russia, Samara
Аннотация. В статье рассмотрены технологии откачки нефти из полости трубопровода при производстве ремонтных работ.
Abstract. The article discusses the technology of pumping oil out of the pipeline cavity during repair work.
Ключевые слова: технология откачки нефти, откачка ПНУ, вытеснение ИГС.
Keywords: oil pumping technology, pumping of PNU, displacement of IGS.
Магистральный трубопроводный транспорт – один из наиболее крупных источников дохода России. Большая протяженность нефтепроводов, а также их длительный срок эксплуатации обуславливают необходимость строгого контроля за состоянием линейной части магистральных трубопроводов. Безопасная и надежная эксплуатация, эффективное функционирование системы МТ является важнейшей задачей, которая стоит перед компаниями, занимающимися транспортировкой нефти и нефтепродуктов.
Одним из возможных решений данной задачи является диагностика и своевременный ремонт образующихся дефектов трубы. Ввиду большой стоимости полной замены участков нефтепровода оптимальным является выборочный ремонт. Данный вид работ, как правило, осуществляется с остановкой перекачки транспортируемой среды, а следовательно, откачкой нефти из полости ремонтируемого участка. При этом опорожнение трубопровода – самая ответственная технологическая операция, которая имеет строго регламентированные сроки. От времени опорожнения нефтепровода, а также объемов откачки зависит продолжительность простоя трубопровода во время проведения выборочных ремонтов, а следовательно, и величина финансовых потерь компании.
Таким образом, анализ методов, подбор наиболее оптимальной схемы и технологии откачки нефти из полости нефтепровода при проведении ремонтных работ является актуальным и имеет большой научный и практический интерес с точки зрения обеспечения минимизации экономических потерь нефтетранспортирующих компаний.
В зависимости от частных условий расположения ремонтируемого участка трубопровода, а также от организации приема освобождаемой нефти существуют следующие схемы приема:
- в резервуары нефтеперекачивающей станции;
- в нефтепровод, расположенный с ремонтируемым в одном техническом коридоре (лупинг, параллельный НП, резервная нитка) (далее параллельный НП). При этом необходимо сохранить качество транспортируемой среды в данном параллельном трубопроводе, а также обеспечить контроль допустимого рабочего давления;
- во временные или передвижные емкости. Эта схема приема применима лишь в случаях, когда нет возможности откачки нефти в РП НПС или параллельный трубопровод. Помимо этого, опорожнение трубопровода при проведении аварийных или плановых ремонтов запрещена во временные амбары [1]. Технологии откачки нефти в зависимости от схемы приема представлены на рисунке 1.
Рисунок 1. Технологии опорожнения участка МН
Условия применения каждого из указанных методов различны и представлены в таблице 1.
Таблица 1.
Условия применения технологий опорожнения МН
Схема откачки |
В резервуары НПС с РП
|
В параллельный МПН |
Во временные емкости |
Технология опорожнения |
|||
Самотеком |
Геодезическая отметка резервуара-приемника ниже опорожняемого МН, а производительность откачки – 300 м3/час и более |
Осуществляется если перепад давления между освобождаемым участком нефтепровода и параллельным нефтепроводом обеспечивает производительность освобождения не менее 300 м3/час |
Применяется при отсутствии возможности откачки в РП НПС, в параллельный МН, геодезическая отметка резинотканевого резервуара ниже места откачки, производительность сброса не менее 300 м3/час, |
Откачка ПНУ |
Производится по временным трубопроводам, применяется при невозможности применения технологии откачки самотеком |
Осуществляется при невозможности применения технологий откачки самотеком или вытеснения ИГС, при соблюдении условия: давление в точке закачки не более 4,0 МПа - для нефтепроводов с рабочим давлением до 6,3 МПа включительно и не более 8,0 МПа - для нефтепроводов с рабочим давлением до 10,0 МПа включительно |
Применяется при отсутствии возможности откачки нефти самотеком |
Вытеснение ИГС |
Применяется при невозможности применения технологий откачки нефти самотеком, ПНУ или комбинированным методом |
Осуществляется при отсутствии возможности откачки самотеком, при возможности создания необходимого перепада давления между освобождаемым участком нефтепровода и параллельным нефтепроводом |
|
Откачка НА НПС |
Проводится при условии, что геодезическая отметка НПС ниже освобождаемого участка на величину не менее 1,1 hк (hк - уставка САР по минимально допустимому давлению на входе НПС) и производительность освобождения составляет не менее 0,25 Qном (номинальная подача насосов НПС) [2] |
|
|
Комбинированный метод с вытеснением ИГС |
Применяется при невозможности произвести откачку в РП НПС самотеком, с помощью ПНУ, С помощью НА НПС |
|
|
Передвижные емкости с вакуумным насосом |
|
|
Отсутствие возможности откачки ПНУ с устройством для откачки с нижней образующей трубы |
Анализ условий применения технологий опорожнения МН, приведенных в таблице 1, позволяет сделать вывод об отсутствии единственно верного оптимального метода откачки нефти из ремонтируемого участка. Выбор схемы и технологии опорожнения трубопровода определяется в зависимости от условий прохождения трассы нефтепровода, длины опорожняемого участка, величины максимально допустимого давления в трубопроводе, стеснений при производстве работ, наличия параллельных нефтепроводов, а также расположения линейной запорной арматуры. Основным критерием выбора оптимального метода освобождения трубопровода от нефти является минимизация времени откачки заданного объема нефти.
Таким образом, наилучшим будет тот метод опорожнения участка магистрального нефтепровода, который обеспечит заданный объем откачки нефти за минимальный отрезок времени, при условии выполнения требований (ограничений) приведенных выше в таблице 1.