|
|
|
|
Главная Переработка нефти и газа
Рис. 9.7. Схема измерения расхода парциальным методом: / - обводная трубка; 2 - расходомер; 3 - диафрагма, установленная в трубопровода Установка диафрагм в трубопроводах большого диаметра с диаметром 700 мм и более сопряжена со значительными трудностями. Поэтому для измерения расхода газа по трубопроводамбольшого диаметра применяьэт разветвление потока ио нескольким трубопроводам меньшего (до 700 мм) диаметра. Для газопрсвода большого диаметра целесообразно также использовать парциальный метод измерения расхода (рис. 9.7). Часть потока отводится в обводную трубку при помощи сужающего устройства, установленного в трубопроводе. Для измерения расхода в обводной трубке может применяться любой из рассмотренных расходомеров. Если между рас:ходом Q в основном трубопроводе и расходом q в обводной линии существует стабильная функциональная зависимость = / (я)> ™ по результатам измерения q можно в каждом конкретном случае определгть Q. Для этого необходимо лишь определить зависимость между Q и q при непосредственной или расчетной градуировке. Погрешность измерения расхода парциальным методом будет складываться из погрешностей градунровочной зависимости Q == / (q) и измерения расхода в обводной линии. Единственным, но в ряде случаев немаловажным достоинством парциального метода является принципиальная возможность измерять сколь угодно большие расходы в трубопроводах сколь угодно большого диаметра. Й.З. ОЧИСТКА НЕФТЕПРОВОДОВ ОТ ОТЛОЖЕНИЙ ПАРАФИНА, УДАЛЕНИЕ МЕХАНИЧЕСКИХ ПРИМЕСЕЙ И ВОЗДУХА Многие нефти, особенно нефти восточных районов, парафинистые. Так, нефти Поволжья содержат парафина от 2 до П %, нефти Туркмении до 16 %, озексуатская нефть (Ставропольский край) -24 % и ман-гышлакские нефти (Казахстан) до 29 %. В пластовых условиях парафин растворен в нефти. При подъеме на поверхность и при перекачке по нефтепроводам температура нефти снижается, раствор становится насыщенным и из него при определенных условиях выпадает парафин, отлагаясь на стенках нефтепровода. Отложения парасЬина уменьшают поперечное сечение труб и, следовательно, снижают пропускную способность. Так, запарафинивание некоторых нефтепроводов в Башкирской АССР снижало их пропускную способность до 50 %. Как показали исследования, отложения состоят из тугоплавких парафинов и цезерина (до 50 %), асфальтосмолистых веществ (до 20 %), механических примесей и масел. OcHOBiHJMH факторами, влияющими на отложение парафина, являются физико-химические свойства перекачиваемой нефти, изменение температурного режима (охлаждение) нефти во время ее перекачки по трубопроводу, изменение содержания растворенных газов, характер режима перекачки (изменение давления, остановки и др.) Парафин выделяется из нефти в виде кристаллов, которые, соединяясь между собой, образуют парафиновую массу. Она представляет собой пористый скелет, поры которого заполнены нефтью и водой. Температура плавления такой массы зависит от ее состава и колеблется от 40 до 50 °С. Вязкость и температура застывания парафинистой нефти зависят от количества находящегося в ней парафина и температуры. Чем больше содержание парафина и ниже температура нефти, тем больше увеличивается ее вязкость и тем меньше ее текучесть. Так, нефть с содержанием парафина 8 % уже при температуре около 273 К теряет свою подвижность. Перекачка такой нефти в зимнее время по магистральным трубопроводам затруднительна, особенно если она проводится периодически При охлаждении такой нефти увеличивается ее вязкость, а следовательно, повышается давление перекачки или же понижается пропускная способность (при постоянном давлении). При дальнейшем охлаждении нефть может образовать парафиновые пробки и Еызвать серьезное повреждение, в результате чего нефтепровод надолго выводится из строя. Освобождение нефтепровода от застывшей нефти - тяжелая операция, на выполнение которой требуются длительное время и большие затраты труда. Отложения располагаются вдоль нефтепровода неравномерно. На начальном участке нефтепровода, где температура выше температуры начала выпадения парафина, его отложения незначительны. Далее, где температура ниже, парафин интенсивно выделяется и отложения его существенны. Затем толщина отложений парафина по длине нефтепровода уменьшается, так как нефть движется уже с почти постоянной температурой, равной температуре грунта, а основная масса парафина, выпадающего при этой температуре, уже отложилась на предыдущем участке. Особенно интенсивное отложение парафина происходит в период остановки перекачки, когда нефть в трубопроводе начинает застывать. Процесс застывания начинается у стенок трубы и постепенно распространяется к центру, причем скорость образования застывшего слоя будет больше у верхней образующей трубы, т. е. наиболее холодной части. В период перекачки застывший слой парафина не смывается потоком нефти и остается в нефтепроводе до летнего сезона, когда температура трубы и перекачиваемой нефти повысится до величины, достаточной для размягчения и смывания застывшего слоя. В этот период нефтепровод очищается сам. Отложение парафина по диаметру трубопровода также происходит неравномерно. Как показал опыт эксплуатации восточных магистральных нефтепроводов, в нижней части трубопровода парафина откладывается меньше, чем в верхней. Это объясняется тем, что пластовая вода, содержащаяся в нефтях, препятствует отложению парафина, а меха- нические примеси (песок и глинистый раствор), попадающие в нефть, сдирают со стенок трубопровода отло;киви]ийся парафин. Однако слс;,ует отметить, что как погодные условия, влияющие на температуру окружающего нефтепровод грунта, так и свойства нефти могут вносить существенные коррективы в описанную картину распределения отложений парафина в нефтепроводе. Для поддерживания пропускной способности нефтепровода на близком к проектному уровню необходимо очищать его от отложений парафина. Наиболее эффективным способом очистки внутренней поверхности нефтепрОЕюда является в настоящее время механическая очистка с помощью скребков. Разработано много конструкций металлических скребков, в которых чисгящим элементом являются диски, ножи и проволочные Щ(!тки. Скребки разных конструкций различны по эффективности удаления отложений со стенок труб, по износостойкости и проходимости. Последнее качество очень важно для нефтепроводов, имеющих хотя бы незначительные препятствия во внутренней полости в виде подкладных колец, грата и сужений в запорной арматуре. При регулярно11 очистке нефтепровода металлические скребки могут без чрезмерного износа проходить до 100 км. По мере двикения скребка по трубопроводу на его частях налипает парафин, поэтому трение ножей и щеток о стенки трубопровода становится слабее. Для облегчения контроля за продвижением скребка применяют переносный звукоуловитель, состоящий из микрофона, усилителя и наушников. Дежурный диспетчер следит за давлением перекачки и количеством откачанной нефти, чтобы обеспечить заданную скорость, необходимую для продвижения скребка. Она должна быть не менее 1,2-1,5 м/с. Хорошей проходимостью обладают резиновые шаровые разделители, которые могут использоваться и для очистки нефтепроводов от отложений парафина. Лучше применять резиновые шары, оплетенные металлической стальной цепью, или шаровой резиновый скребок типа СШ, изготовленный из износоустойчивой резиновой смеси с пласт.массовыми и металлическими резцами круглой формы, запрессованными в его оболочку с внешней стороны. Скребок имеет клапан, через который закачивают заданную порцию рабочей жгдкости, в результате чего наружный диаметр соответственно увел[гчивается и резцы несколько выступают над поверхностью. Резцы расположены так, что скребок, находящийся в любом положении в ио.юсти трубопровода, очищает всю его внутреннюю поверхность. Оптимальная периодичность пропуска скребков (или шаровых разделителей) по нефтепроводу определяется исходя из следующих соображений. Запарафинивание нефтепровода вызывает снижение про-пуск1ЮЙ способности и соответствующие убытки, причем чем больше интервал между пропусками скребков, тем больше будут эти убытки. С другой стороны, чем меньше интервал между пропусками скребков, тем больше затраты на скребки (а также убытки из-за остановок станций при пропуске мимо них скребков, если такие остановки требуются применяемой технологией очистки). Оптимальная периодичность пропуска скребков соответствует варианту, когда сумма убытков от за- 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 [ 103 ] 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 |
||||||||||||
 |
 |
