Перекачка высоковязкой и застывающей нефти, страница 28

При прямом прогреве(рис. 2.21, а) нагретая до необходимой температуры маловязкая жидкость закачивается в трубопровод насосами головной перекачивающей станции. Температура трубы и окружающего ее грунта постепенно повышается. В результате новые порции маловязкой жидкости приходят на конечный пункт со все более высокой температурой. По истечении некоторого времени температура системы трубопровод-грунт станет достаточной для закачки высоковязкой нефти в трубопровод без опасения его “замораживания”.

При таком способе прогрева требуется значительное количество маловязкой жидкости на головной перекачивающей станции.

 

Обратный прогрев (рис. 2.21, б) применяют в тех случаях, когда в начале трубопровода отсутствуют источники воды или другой маловязкой жидкости, а также тогда, когда технологическая обвязка насосных станций позволяет вести перекачку с конечного пункта на головную станцию.

В этом случае конечные участки трубопровода будут иметь более высокую температуру, чем начальные. При последующей закачке в трубопровод горячей высоковязкой жидкости могут возникнуть значительные термические перенапряжения, способные привести к авариям на технологических трубопроводах перекачивающих станций (обвязка теплообменных аппаратов и насосов) и на линейной части трубопровода.

Подобное явление наблюдалось, при пуске нефтепровода Гурьев-Куйбышев. Его прогревали водой, которую закачивали со стороны Куйбышева. Все системы и обвязки в результате температурных расширений при обратном прогреве приняли вполне определенное положение.

Когда в трубу начали закачивать горячую мангышлакскую нефть со стороны Гурьева вся система в результате прогрева в прямом направлении начала занимать новое положение. При перемещении участков трубопровода некоторые врезки подводов к огневым подогревателям и насосным станциями были порваны. Заполнение трубопровода прекратили. За время ликвидации аварий (их было несколько) нефть в  трубопроводе остыла, и произошло его “замораживание”. Выталкивание застывшей нефти в земляные амбары заняло значительное время.

Повторный пуск трубопровода в эксплуатацию был произведен летом при относительно высоких температурах грунта, окружающего трубопровод, и прошел нормально.

Объем греющей жидкости и темп прогрева системы при обратном прогреве примерно такие же, как и при прямом прогреве.

Челночный прогрев (рис. 2.21, в) заключается в том, что греющую жидкость закачивают сначала в прямом, затем в обратном направлении, снова в прямом и т.д. Поэтому он требует наименьшего объема теплоносителя. Начальный объем греющей жидкости составляет около двух объемов прогреваемого участка трубопровода (между тепловыми или насосными станциями).

Время челночного прогрева больше, чем прямого, за счет обратных перекачек. Однако при этом способе средняя по длине температура системы получается значительно выше, чем при прямом прогреве.

Сущность встречного прогрева (рис. 2.21, г) заключается в том, что греющую жидкость закачивают одновременно с двух сторон - с начала и с конца прогреваемого участка трубопровода. Где-то около его середины производят сброс греющей жидкости. Если это вода, то ее можно сбрасывать на грунт, в водоем и т.п. Иначе надо сооружать специальную резервуарную емкость.

Выбор того или иного способа прогрева системы “труба-грунт” должен быть обоснован технико-экономическими расчетами и технической возможностью его осуществления, например, все способы за исключением прямого прогрева, осуществимы только в том случае, если технологическая обвязка насосных агрегатов и оборудование позволяют вести обратную перекачку.

Экономическое сравнение вариантов проводят по стоимости прогрева, которая складывается из стоимости топлива для теплообменников, затрат на электроэнергию для привода насосов, стоимости греющей жидкости, а также затрат на ее доставку, хранение, восстановление качества после использования. Необходимо также учитывать сроки прогрева трубопровода каждым из способов и ущерб, который может быть причинен сбросом греющей жидкости по трассе трубопровода или возможной аварией из-за недостаточного прогрева системы труба-грунт.