Другая причина нестационарности связана с остановками перекачки. Такие остановки могут быть плановыми (при циклической эксплуатации “горячего” трубопровода, при проведении плановых ремонтов и т.д.) и внеплановыми (аварии, прекращение энергоснабжения, переполнение резервуарной емкости в конце нефтепровода и др.). В обоих случаях нефть в остановленном трубопроводе и грунт вокруг него постепенно остывают. При последующем пуске “горячего” трубопровода происходит вытеснение остывшего продукта разогретым (аналог последовательной перекачки) и увеличение расхода в трубопроводе. Однако даже после завершения замены остывшей нефти на разогретую выход трубопровода на стационарный режим не произойдет. Расчеты показывают, что только через несколько суток (около 10) температура перекачиваемой жидкости становится близкой к стационарной величине (80...90 % от температуры стенки). Все это время одновременно с прогревом трубопровода идет процесс прогрева окружающего грунта. При этом следует иметь в виду, что прогревается не весь массив грунта, окружающего трубопровод, а только кольцо грунта толщиной 10...20 см вокруг трубы. Для поддержания примерно постоянного температурного режима перекачки достаточно, чтобы вокруг трубы был прогрет небольшой слой грунта. Однако этот режим очень далек от стационарного. Трубопровод в таком состоянии нельзя останавливать на значительное время, не опасаясь его “замораживания”. По этой же причине нельзя снижать температуру подогрева и расход перекачиваемой жидкости.
Для полного прогрева грунта вокруг трубопровода требуется 2000...3000 часов. Так что стационарного режима работы “горячие” трубопроводы практически не достигают. Можно говорить лишь об условностационарном режиме.
2.3.9. Особые режимы “горячих” трубопроводов
Наиболее сложными и ответственными операциями при эксплуатации “горячих” трубопроводов являются заполнение трубопроводов, их остановка и последующий пуск.
2.3.9.1. Заполнение трубопровода высоковязкой нефтью
Заполнение вновь построенного трубопровода горячей высоковязкой нефтью - одна из самых ответственных операций при эксплуатации “горячих” трубопроводов. Перед началом закачки высоковязкой нефти трубопровод заполнен холодной водой после опрессовки.
Если вытеснять эту воду горячей высоковязкой нефтью, для которой предназначен трубопровод, нефть будет быстро (особенно в месте контакта с холодной водой) остывать, вследствие чего, вязкость ее сильно повысится или она застынет и закупорит нефтепровод.
Вновь построенный трубопровод, предназначенный для перекачки высоковязких и высокозастывающих нефтей или нефтепродуктов с предварительным подогревом, можно пустить в работу двумя способами:
1. После предварительного прогрева трубопровода и окружающего
грунта маловязким низкозастывающим нефтепродуктом или водой.
2. Без предварительного прогрева.
Магистральные трубопроводы пускают в эксплуатацию, как правило, с предварительным подогревом. Наиболее целесообразно прогревать систему трубопровод-грунт водой, т.к. это требует в 3...4 раза меньше времени, чем при прогреве системы нефтью или нефтепродуктами (у воды больше теплоемкость, выше скорость течения). Другое дело, если достаточного количества воды нет - тогда выбирать не приходится.
Прогрев системы труба-грунт производится до такого состояния, при котором напора, развиваемого насосами, будет достаточно, чтобы высоковязкая нефть дошла до следующей насосной станции.
При прогреве трубопровода необходимо стремиться поддерживать температуру греющей жидкости на выходе из тепловой станции равной или, если позволяют теплообменники, несколько большей, чем начальная температура нефти. Это дает возможность проверить технологическое оборудование на термические напряжения и своевременно устранить возможные неисправности на стадии прогрева.
Применяют различные способы прогрева системы трубопровод-грунт:
1. Прямой прогрев.
2. Обратный прогрев.
3. Челночный прогрев.
4. Встречный прогрев.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.