Меню

Эксплуатация запорной арматуры нефтепроводов



МАГИСТРАЛЬНЫЕ НЕФТЕПРОВОДЫ

ЭКСПЛУАТАЦИЯ НЕФТЕПРОВОДА

Структура и характеристики линейной части Нефтеперекачивающие станции Управление магистральными трубопроводами Защита от чрезмерных давлений
Обнаружение утечек

Состав и конструкции линейной части

В состав линейной части магистральных нефтепроводов в соответствии со СНиП 2.05.06-86 и ВИТП 2-86 входят:

  • трубопровод (от места выхода с промысла подготовленной к дальнему транспорту товарной продукции) с ответвлениями и лупингами, запорной арматурой, переходами через естественные и искуственные препятствия, узлами пуска и приема очистных устройств, а также блокировочные трубопроводы, установки электрохимической защиты трубопроводов от коррозии, линии и сооружения технологической связи, средства телемеханики трубопроводов;
  • линии электропередач, предназначенные для обслуживания трубопроводов и устройства электроснабжения и дистанционного управления запорной арматурой и установками электрохимической защиты трубопроводов;
  • противопожарные средства, противоэрозионные и защитные сооружения трубопроводов;
  • емкости для хранения и разгазирования конденсата, земляные амбары для аварийного выпуска нефти, нефтепродуктов, конденсата и сжиженных углеводородов;
  • здания и сооружения линейной службы эксплуатации трубопроводов;
  • постоянные дороги и вертолетные площадки, расположенные вдоль трассы трубопровода, и подъезды к ним, опознавательные и сигнальные знаки местонахождения трубопроводов;
  • пункты подогрева нефти и нефтепродуктов;
  • указатели и предупредительные знаки.

Линейная часть в отношении выбора трасс, переходов через естественные и искусственные препятствия, устройства защитных сооружений, расчетов нефтепроводов на прочность и устойчивость (в том числе определения толщины стенок труб), противоэрозионных и противооползневых мероприятий, защиты от коррозии, материалов и изделий должна проектироваться в соответствии со СНиП 2.05.06 — 85.

К основным характеристикам конструкции линейной части относятся следующие группы данных:

  • конструктивная схема прокладки трубопровода; координаты, определяющие ориентацию продольной оси трубопровода на всем протяжении трассы;
  • основные пространственные характеристики конструктивных элементов с указанием допустимых отклонений от номинальных размеров, включая искажения формы изделий (номинальный наружный и внутренний диаметры труб, толщина стенки; допустимый нормативный разброс этих значений, допустимое отклонение поперечного сечения трубы от круговой формы, геометрические характеристики формы сварных швов и т.п.);
  • физико-механические характеристики, включая прочностные свойства применяемых материалов и аналогичные характеристики металлов в зоне сварных швов. Состав и объем необходимой информации должен быть составлен или скорректирован с учетом выбранных для реализации расчетных схем;
  • данные о начальной и (или) текущей дефектности материала труб, включая перечень возможных дефектов, данные о плотности и размещении дефектов в теле трубы.

Диаметр трубопроводов линейной части определяется расчетом в соответствии с нормами технологического проектирования.

При отсутствии необходимости в транспортировании продукта в обратном направлении трубопроводы проектируют из труб со стенкой различной толщины в зависимости от падения рабочего давления по длине трубопровода и условий эксплуатации.

Допустимые радиусы изгиба трубопровода в горизонтальной и вертикальной плоскостях определяют расчетом из условия прочности, местной устойчивости стенок труб и устойчивости положения. Минимальный радиус изгиба трубопровода из условия прохождения очистных устройств составляет не менее пяти его диаметров.

Длина патрубков (прямых вставок), ввариваемых в трубопровод, должна быть не менее 250 мм. В обвязочных трубопроводах НПС допускаются прямые вставки длиной не менее 100 мм при диаметре их не более 530 мм.

На трассе трубопровода предусматривается установка сигнальных железобетонных или деревянных знаков высотой 1,5 — 2 м от поверхности земли, которые должны быть оснащены соответствующими щитами с надписями-указателями. Знаки устанавливаются в пределах видимости, но не более, чем через 500 м, а также дополнительно на углах поворота. Определение категорий участков нефтепроводов производится по СНиП 2.05.06—85.

Трубы для нефтепроводов

Основной вид труб для нефтепроводов — стальные трубы. Большая несущая способность, высокая стабильность механических и технологических свойств достигнуты благодаря совершенствованию технологии их изготовления и внедрения в нее разнообразных испытаний, а особенно 100%-го неразрушающего контроля качества сварных швов и металла. Это также позволило сделать трубы наиболее надежными и долговечными.

Для изготовления и ремонта резервуаров, газгольдеров, газонефтепроводов применяется низколегированная конструкционная сталь. Она обладает рядом преимуществ по сравнению с углеродистой сталью обыкновенного качества: ее предел текучести σ1 выше на 50 % и более, меньше чувствительность к старению, меньше склонность к хладноломкости, хорошо сваривается, коррозионная стойкость выше в 1,5 раза, чем, например, у стали ВСтЗ.

Для строительства магистральных трубопроводов должны применяться трубы стальные бесшовные, электросварные прямошовные, спиральношовные и специальных конструкций, изготовленные из спокойных и полуспокойных углеродистых сталей диаметром до 500 мм включительно, из спокойных и полуспокойных низколегированных сталей диаметром до 1020 мм и низколегированных сталей в термически или термомеханически упрочненном состоянии для труб диаметром до 1420 мм.

Читайте также:  Стоимость запорной арматуры для теплоснабжения

Спиральношовные трубы дешевле прямошовных, так как стальная лента на 20—35% дешевле широколистовой стали. При этом достигается экономия металла (примерно на 10%) за счет снижения его расхода на обрезку после прокатки, уменьшения допусков по толщине и отходов при обрезке концов труб. За счет спирального шва труба становится более жесткой, лучше сохраняет цилиндрическую форму при транспортировке. При эксплуатации трубопровода из спиральношовных труб главные напряжения располагаются под углом к направлению прокатки ленты, что повышает работоспособность металла.

Преимуществом спиральношовных труб также является то, что в процессе их изготовления металл труб практически не изменяет своих пластических и вязких свойста, а сам процесс производства труб легко поддается механизации и автоматизации. Кроме того, металл спиральношовных труб работает в более благоприятных условиях, чем металл прямошовных труб, так как волокна его катаной структуры направлены под углом навивки к продольной оси трубы. Недостатком спиральношовных труб считают большую протяженность сварных швов по сравнению с прямошовными трубами спиральношовные трубы нельзя гнуть, они плохо копируют местность.

Из-за строительства и эксплуатации магистральных трубопроводов в различных климатических условиях трубы делают в разном исполнении. В обычном исполнении изготовляют трубы для трубопроводов, прокладываемых в средней полосе и южных районах России, для которых температура эксплуатации принимается от О 0 С и выше и температура строительства — 40 0 С и выше. В северном исполнении изготовляют трубы, для которых температура эксплуатации принимается от —20 до — 40 0 С, а температура строительства — 60 0 С и выше.

Устройства пуска и приёма средств очистки и диагностики

На магистральных нефтепроводах должны предусматриваться устройства приема и пуска скребка для их очистки в период эксплуатации, которые также можно использовать для приема и пуска разделителей при последовательной перекачке и поточных средств диагностики.

Устройства приема и пуска скребка размещаются на нефтепроводе на расстоянии друг от друга до 300 км и, как правило, совмещаются с НПС . Эти устройства должны предусматриваться на лупингах и резервных нитках протяженностью более 3 км, а также на отводах протяженностью более 5 км.

Схемы устройств приема и пуска скребка в зависимости от их расположения на нефтепроводе должны обеспечивать различные варианты технологических операций: пропуск, прием и пуск; только пуск; только прием.

Схемы устройств должны предусматривать возможность осуществления перекачки нефти по нефтепроводу без остановки НПС в процессе очистки нефтепровода.

В состав устройств приема и пуска входят:

  1. Камеры приема и запуска очистных устройств.
  2. Трубопроводы, арматуры и соединительные детали.
  3. Ёмкость для дренажа из камер приема и пуска.
  4. Механизмы для извлечения, перемещения и запасовки очистных устройств.
  5. Сигнализаторы прохождения очистных устройств.
  6. Приборы контроля за давлением.

Трубопровод в пределах одного очищаемого участка должен иметь постоянный внутренний диаметр и равнопроходную линейную арматуру без выступающих внутрь трубопровода узлов или деталей.

При проектировании узлов равнопроходных ответвлений от основного трубопровода, а также неравнопроходных ответвлений, диаметр которых составляет свыше 0,3 диаметра основного трубопровода, должны предусматриваться проектные решения, исключающие возможность попадания очистного устройства в ответвление.

На участках переходов трубопровода через естественные и искусственные препятствия, диаметр которых отличается от диаметра основного трубопровода, допускается предусматривать самостоятельные узлы пуска и приема поточных устройств.

Трубопровод и узлы пуска и приема поточных устройств должны быть оборудованы сигаальными приборами, регастрирующими прохождение устройств.

Трубопроводная арматура

Нормальная эксплуатация трубопровода невозможна без арматуры — неотъемлемой части любого трубопровода. Расходы на арматуру составляют около 10—12 % капитальных вложений и эксплуатационных затрат.

Трубопроводная арматура представляет собой устройства, предназначенные для управления потоками жидкостей, транспортируемых по трубопроводам.

Запорная арматура линейной части трубопроводов, устанавливаемая через каждые 10 — 30 км, предназначена, в основном, для отсекания участка трубопровода при аварии или ремонтных работах. Практически арматура линейной части срабатывает редко (несколько раз в год). Кроме того, установку запорной арматуры необходимо предусматривать:

  • на обоих берегах водных преград при их пересечении трубопроводом в две нитки и более;
  • на нефтепроводах при пересечении водных преград в одну нитку — место размещения запорной арматуры в этом случае принимается в зависимости от рельефа земной поверхности, примыкающей к переходу, и необходимости предотвращения поступления транспортируемого продукта в водоем;
  • на обоих берегах болот типа III протяженностью свыше 500 м;
  • в начале каждого ответвления от трубопровода на расстоянии не менее 15 м;
  • на одном или обоих концах участков нефтепроводов, проходящих на отметках выше городов и других населенных пунктов и промыхпленных предприятий — на расстоянии, устанавливаемом проектном в зависимости от рельефа местности.
Читайте также:  Запорная арматура для кранов водопроводных

Основное назначение запорной арматуры — перекрывать поток рабочей среды по трубопроводу и снова пускать среду в зависимости от требований технологического процесса, обслуживаемого данным трубопроводом. Кроме того, запорную арматуру применяют:

  • для переключения потока или его части из одной ветви системы в другую;
  • для дросселирования потока среды, т.е. изменения его расхода, давления и скорости.

Источник

Эксплуатация запорной арматуры

Эксплуатация запорной арматуры подразумевает под собой множество операций, обеспечивающих выполнение основных функций системы трубопровода – транспортировку жидкостных и газообразных сред.
К таким операциям можно отнести:

  • Управление запорной арматурой в ходе работы.
  • Техническое обслуживание.
  • Контроль за средами.
  • Замену запорных устройств, по гарантии, по окончанию паспортного срока эксплуатации или вышедших из строя.
  • Входной контроль арматуры, предназначенной для замены неисправной.

Эксплуатация запорной арматуры начинается с правильного монтажа на трубопровод и его подготовки. Для арматуры с Ду выше 500мм необходимы грузоподъемные механизмы-тали, лебедки либо краны. Для трубопровода, на который устанавливается арматура диаметром свыше 500 мм., перед монтажом устанавливаются опоры. В случае монтажа приварным методом, Все сварные швы проверяются ультразвуком и составляется ведомость всех швов. В случаях резьбового или фланцевого монтажа, качественный монтаж проводится квалифицированными специалистами с использованием профессионального ручного инструмента. Использование динамометрического ключа во время затягивания шпилек исключает возможность поломки фланцев арматуры и срыва резьбы крепежа. При затяжке запорной арматуры с внешней и внутренней резьбой также осуществляется динамометрическим ключом во избежание поломки резьбового участка. После монтажа проводится пробное тестирование трубопровода на протечки. Наиболее часто для этих целей используют воду. После завершения тестирования составляется акт с указанием всех выявленных нарушений и после их устранения трубопровод принимается инспектором Ростехнадзора.

На рынке трубопроводной арматуры представлены множество видов устройств различного назначения, наибольший сегмент занимает запорная арматура. Для каждого запорного устройства есть свои условия эксплуатации. Нельзя выделить какие-то основные условия эксплуатации запорной арматуры, все они являются обязательными их неукоснительное выполнение это необходимость и важное условие надёжной эксплуатации трубопроводов и оборудования. В случае нарушения паспортных эксплуатационных правил время эффективного использования оборудования может быть снижено, либо может привести к чрезвычайным внештатным ситуациям на участках трубопровода. Для обеспечения стабильной эксплуатации трубопроводов проектанты изначально рассчитывают конфигурацию трубопровода с узлами управления потоками, защитными и предохранительными устройствами.
Особенность запорной арматуры – эксплуатация ведётся только в двух рабочих положения «закрыто» и «открыто», и недопустимо с её помощью выполнять регулировку потоков. По функционалу и конструкции выделяются основные типы запорной арматуры:

  • Задвижки клиновые с выдвижным шпинделем. Клиновая задвижка имеет клиновой затвор, на котором уплотнительные поверхности расположены под углом друг к другу. Клин может быть цельным жестким, цельным упругим или составным двухдисковым.
  • Клапаны запорные игольчатые. Выполняет те же функции, что и клапан запорный сальниковый, за исключением того, что игла перекрывает поток среды. И работает только в положение «закрыто» и «открыто». Нельзя использовать данный клапан для частичного перекрытия потока.
  • Задвижка поворотная дисковая. Задвижками называются конструкции арматуры с затвором в виде диска, перемещающимся вдоль уплотнительных колец седла корпуса перпендикулярно оси потока среды.
  • Шаровые краны запорные. Кранами называются конструкции арматуры с затвором в форме шара, поворачивающимся вокруг оси, перпендикулярной оси потока среды.

Все основные требования по эксплуатации запорной арматуры Вы можете прочитать в инструкции по эксплуатации или в паспорте изделия.

Источник

Трубопроводная арматура для нефтепродуктов

Для обеспечения безопасной и надежной работы предприятий нефтегазового комплекса используют различные виды трубопроводной арматуры. Особое внимание уделяется трубопроводной арматуре из износостойких материалов, которая обеспечивает надежное и безаварийное функционирование всех узлов и систем при транспортировке агрессивной и неагрессивной рабочей среды.

Читайте также:  Запорная арматура для отопления гост

Типы трубопроводной арматуры

Арматура, предназначенная для нефтегазовой промышленности, подразделяется на следующие типы:

Она предназначенные для полного перекрытия потока рабочей среды (задвижки, запорные клапаны и т. п.). Запорные устройства также герметично перекрывают проходное сечение и останавливают поток нефти, нефтепродуктов или газа.

Данный вид трубопроводной арматуры управляет потоками нефтепродуктов и газа. Регулирующая арматура позволяет регулировать размер проходного отверстия для снижения давления в системе трубопроводов и контролировать другие характеристики потока рабочей среды, такие как температура, давление, количество и скорость перемещаемых нефтепродуктов и т.п.

Предохранительная арматура (Предохранительные клапаны).

Они отвечают за своевременный сброс или изменение движения потока рабочей среды при чрезмерном повышении давления в системе трубопроводов. Сброс среды будет продолжаться до тех пор, пока значения давления не придут в норму и не опустятся до допустимых показателей.

Эти изделия трубопроводной арматуры предназначены для контроля за характеристиками рабочей среды в данный момент времени.

При устройстве трубопроводных нефтегазовых систем, предназначенных для транспортировки нефтепродуктов, запорно-регулирующая арматура играет самую важную роль. Присоединяется арматура к трубопроводу с помощью фланцевого соединения или приварным способом.

Требования к нефтегазовой трубопроводной арматуре

К трубопроводной арматуре, используемой в трубопроводах, транспортирующих нефть, нефтепродукты и газ, предъявляются особые требования:

Трубопроводная арматура должна отлично противостоять механическим повреждениям и нагрузкам. Также она не должна подвергаться деформациям. Стойкость к механическим воздействиям обеспечивает долговечность изделия.

Устойчивость к коррозионному поражению и температурным перепадам.

Стойкость к воздействию химически активных сред увеличивает срок службы трубопроводной арматуры.

Высокий класс герметичности.

Арматура ни в коем случае не должна допускать протечек нефтепродуктов и газа во внешнюю среду. Это внешняя герметичность. Другой параметр герметичности – это внутренняя герметичность относительно внутреннего объема, который показывает возможность вывода среды вне указанных параметров системы. В нефтегазовой промышленности очень важны оба параметра, как внешняя, так и внутренняя герметичность.

Точность регулировки и четкая работа запорно-регулирующей арматуры при конкретно заданных параметрах.

Арматура обязана работать точно, бесперебойно и не отклоняться от заданных характеристик.

Длительный срок эксплуатации.

Трубопроводная арматура для нефтегазовой промышленности должна исправно эксплуатироваться довольно долгий период времени без необходимости частого обслуживания и ремонта. Поэтому она изготавливается из износостойких материалов, отличающихся высокой стойкостью к химическому и механическому износу.

Особенности нефтегазовой трубопроводной арматуры

Нефтепродукты, находящихся в жидком или газообразном состоянии, транспортируются по системе нефтегазовых трубопроводов при высоком давлении. В зависимости от рабочей среды, рабочего давления и температуры транспортируемой среды, трубопроводную арматуру изготовляют из различных материалов: чугун, легированная сталь, коррозионно-стойкая сталь. При давлении свыше 1 МПа используется стальная арматура. Это обусловлено тем, что сталь в условиях абразивно-жидкостного износа гораздо эффективней.

Назначение трубопроводной арматуры, используемой в нефтегазовой отрасли:

  • Полное перекрытие движения потока нефти, нефтепродуктов и газа.
  • Регулировка объема рабочей среды, проходящей через устройство, а именно: контроль скорости потока и рабочего давления в системе трубопроводов.
  • Изменение направления потока рабочей среды.
  • Контроль и защита от избыточного давления или противодавления.
  • Фильтрация частиц мусора и примесей в трубопроводе для защиты от преждевременного износа и повреждения оборудования.

Монтаж запорно-регулирующей арматуры на трубопроводе возможен в любом положении (если требования не регламентированы заводом-изготовителем).

Типы управления запорно-регулирующей арматурой для нефтегазовой отрасли

Трубопроводная арматура имеет различные типы управления. В случае с арматурой для нефтегазовой отрасли применяются устройства с ручным управлением (маховиком, штурвалом) или с электроприводом. Запорно-регулирующая арматура оснащенными электроприводом, управляется с помощью пульта ДУ или кнопочного поста, который установлен рядом с управляемым устройством.

Также присутствует возможность полной автоматизации управления эксплуатации запорно-регулирующей арматуры. Для этого применяется автоматизированная система управления технологическими процессами, оборудованная множеством специальных датчиков. Они отслеживают любое изменение характеристик в процессе транспортировки нефтепродуктов и газа в трубопроводной системе и немедленно реагируют, перекрывая, открывая или регулируя параметры потока рабочей среды в зависимости от типа и назначения устройства.

Требования к изготовлению трубопроводной запорно-регулирующей арматуры, используемой в нефтегазовой промышленности, изложены в следующей нормативной документации: ГОСТ 34029-2016, ГОСТ Р 55020-2012.

Источник

Adblock
detector