Способ выпуска газовоздушной смеси из магистрального трубопровода, транспортирующего жидкий продукт



Способ выпуска газовоздушной смеси из магистрального трубопровода, транспортирующего жидкий продукт
Способ выпуска газовоздушной смеси из магистрального трубопровода, транспортирующего жидкий продукт

 


Владельцы патента RU 2432524:

Хасанов Ильмер Юсупович (RU)

Способ выпуска газовоздушной смеси из магистрального трубопровода, транспортирующего жидкий продукт, может быть использован в системе транспорта нефти и нефтепродуктов по магистральным нефте- и нефтепродуктоводам (далее трубопроводы), на водоводах и других трубопроводах, транспортирующих жидкий продукт. Способ выпуска газовоздушной смеси из магистрального трубопровода, транспортирующего жидкий продукт, состоит в том, что вытесненную из магистрального трубопровода в камеру приема газовоздушную смесь направляют через автоматический клапан в сепаратор, в котором производят ее разделение на фазы «газ-жидкость» и выводят разделенные фазы из сепаратора: жидкость - в дренажную емкость, а очищенный от капельного продуто газ - в атмосферу, при этом пожаро- и взрывоопасный газ выпускают из сепаратора через огнепреградители. Технический результат - обеспечение выпуска газовоздушной смеси из магистрального трубопровода без потерь транспортируемого продукта и исключение загрязнения окружающей среды. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

 

Изобретение может быть использовано в системе транспорта нефти и нефтепродуктов по магистральным нефте- и нефтепродуктопроводам (далее трубопроводы), на водоводах и других трубопроводах, транспортирующих жидкий продукт.

Одним из характерных осложнений технологических режимов при эксплуатации магистральных трубопроводов, транспортирующих жидкий продукт, является наличие или образование в их полости газовоздушных скоплений (далее ГВС), возникающих при изменении температуры перекачки и давления ниже заданных значений и(или) в результате защемления значительных объемов атмосферного воздуха при заполнении участка трубопровода после ремонта или реконструкции, которые не выносятся или не полностью выносятся из трубы при скоростях движения, перекачиваемого по трубопроводу продукта. ГВС при перекачке, например, нефти и нефтепродуктов содержат газы неорганического происходения (N2, CO2, H2S) и легкие фракции углеводородов (СН4, С2Н6), которые, занимая определенный объем, уменьшают «живое» сечение потока, что приводит к возрастанию гидравлического сопротивления трубопровода и, как следствие, снижению его производительности, увеличению энергозатрат на перекачку, а также срыву работы насосов перекачивающих станций при прохождении газовой пробки через его проточную часть. Кроме того, проходя через технологические трубопроводы в резервуары, ГВС может привести к аварийным ситуациям в них.

Для восстановления оптимального режима эксплуатации трубопровода требуется удалить из его полости ГВС.

Известны различные способы удаления ГВС: пропуском механических, вязкоупругих или гелеобразных разделителей; потоком транспортируемой жидкости, увеличивая производительность перекачки до значений, обеспечивающих «выносную скорость»; обустройством вантузов, представляющих собой патрубок с запорной арматурой, установленный под прямым углом к оси трубопровода на вершинах возвышенных участков трассы трубопровода, и выпуском ГВС периодически через них вручную «на глаз».

В практике эксплуатации магистральных нефте- и продуктопроводов используется способ выпуска ГВС из магистральных трубопроводов, заключающийся в том, что ГВС через вантуз (патрубок с запорной арматурой) выпускают в трубу, подсоединенную к вантузу, и по ней транспортируют в котлован, расположенный на некотором удалении от трубопровода, в соответствии с требованиями правил технической эксплуатации магистральных трубопроводов.

При таком способе не исключается выброс продукта и неизбежно наличие капельного продукта в составе выпускаемой ГВС, что ведет к потере продукта и загрязнению окружающей среды - почвы, атмосферы и других компонентов природных комплексов.

Наиболее близким по технической сущности к заявленному техническому решению является способ выпуска ГВС из камер приема очистных средств на промежуточных нефтеперекачивающих станциях (НПС) (Трубопроводный транспорт нефти и газа: Учебник для вузов / Р.А.Алиев, В.Д.Белоусов, А.Г.Немудров и др. - 2-е изд., перераб. и доп. - М., 1988. - «Недра», с.322-323), заключающийся в том, что ГВС при помощи очистных средств или разделителей выдавливается из трубопровода потоком продукта до промежуточной НПС, где попадает в камеру приема очистных средств. Из камеры приема ГВС, содержащая капельный продукт, выпускается через запорную арматуру на свечу, а нефтешлам в среде продукта - в заглубленную емкость.

Однако при таком способе сложно управлять процессом выпуска ГВС. Не контролируется конец выпуска ГВС, так как при раннем закрытии задвижки остается часть ГВС, а при позднем происходит выброс продукта, что ведет к потерям продукта и загрязнению окружающей среды. Кроме того, ГВС по трубопроводу может двигаться в различных режимах, например в пробковом, когда перекачиваемый жидкий продукт и ГВС могут последовательно неоднократно перемеживаться: пробка жидкого продукта - пробка ГВС, пробка жидкого продукта - пробка ГВС и т.д.

Целью изобретения является разработка надежного и эффективного способа автоматического выпуска ГВС из трубопроводов, транспортирующих любые жидкие продукты, при любых давлениях в трубопроводе, исключающего снижение производительности трубопровода при сохранении нормативного состояния окружающей среды в соответствии с требованиями природоохранного законодательства, оптимизации затрат энергии на перекачку, срывы в работе насосов перекачивающих станций, потери продукта, аварии и отказы в работе резервуаров, особенно стальных вертикальных резервуаров, снабженных понтонами или плавающими крышами, вызванные попаданием в них ГВС, вышепредусмотренных нормативами значений.

Поставленная задача решается тем, что в способе выпуска ГВС, заключающемся в выносе ГВС из трубопровода известными способами и выпуске через вантуз камеры приема в атмосферу, согласно изобретению, для выпуска ГВС из трубопровода на камеру приема устанавливают автоматический клапан, через него отводят ГВС в сепаратор, производят разделение ее на фазы «газ - жидкость», после чего разделенные фазы выводятся из сепаратора: жидкость - в дренажную емкость, а очищенный от капельного продукта газ - в атмосферу, если это пожаро-взрывоопасный газ, то его выпуск осуществляют через огнепреградители. Накопившуюся в дренажной емкости жидкость утилизируют принятым на данном объекте способом. При необходимости более полного выделения ГВС на трубу под клапаном устанавливают расширительную емкость.

В стационарном варианте способ осуществляется в установке (фиг.1), рассчитанной на более качественный выпуск ГВС, включающей стационарную камеру приема 1, снабженную дренажным патрубком Д и расширительной камерой 2, имеющей вертикальную цилиндрическую с эллиптическим днищем, горизонтальную полуцилиндрическую с эллиптическим днищем или любую другую выпуклую форму, рассчитанную на заданное давление, полость которой соединена с корпусом камеры через круглые, продолговатые или любой другой формы отверстия 3, не мешающие свободному проходу через них газа и не осложняющие проход по камере очистных, разделительных или иных внутритрубных средств, причем суммарная площадь отверстий 3 больше площади проходного сечения автоматического клапана 4. На расширительной камере 2 предусмотрена вантузная полнопроходная запорная арматура 5, на которую установлен автоматический клапан 4 для выпуска ГВС. Сепаратор 6 жестко установлен на пожаро- и взрывобезопасном расстоянии от камеры приема 1 с размещенными на нем огнепреградителями 7 в случае пожаро-взрывоопасной ГВС или свечей (не показаны) в случае пожаро-взрывобезопасной ГВС. Автоматический клапан 4 для выпуска ГВС и дренажная емкость 8 соединены с сепаратором 6 трубной обвязкой 9. Для уменьшения возможной вибрации и колебаний при выходе газа через автоматический клапан 4 трубная обвязка 9 надежно закреплена.

Диаметры патрубка, на который установлена запорная арматура, и проходного сечения запорной арматуры, производительность автоматического клапана и сепаратора выбираются исходя из максимально возможной производительности заполнения трубопровода, согласно технологическому регламенту заполнения трубопровода.

Размещение сепаратора 6 с огнепреградителями 7 или свечей у камеры приема выполняется с учетом розы ветров с тем, чтобы рабочее место у запорной арматуры 5 автоматического клапана 4 было с наветренной стороны относительно сепаратора 6.

Огнепреградители 6 или свеча выбираются так, что они обеспечивают выпуск ГВС с производительностью, не меньшей, чем пропускная способность автоматического клапана 4.

При появлении ГВС в магистральном трубопроводе на подходе к НПС открывают задвижку (не показана), отсекающую приемную камеру 1 от магистрали, и ГВС входит в камеру приема 1 вместе с транспортируемым жидким продуктом и очистным средством или, в зависимости от количества, вначале ГВС, затем транспортируемый жидкий продукт и последним очистное средство.

При закрытом положении вантузной запорной арматуры 5 поплавок в корпусе автоматического клапана 4 для выпуска ГВС находится в нижнем положении, при котором отверстие в верхней крышке автоматического клапана 4 открыто.

Плавно открывают вантузную запорную арматуру 5, и ГВС начинает выходить через автоматический клапан 4 с шумом, характерным для ее движения в системе трубопровода.

На конечной стадии выхода ГВС вслед за ней в корпус автоматического клапана 4 начинает поступать транспортируемый жидкий продукт. При появлении транспортируемого жидкого продукта в корпусе автоматического клапана 4 поплавок за счет архимедовой силы начинает всплывать и при достижении транспортируемым жидким продуктом расчетного уровня в поплавковой камере поплавок поднимается и перекрывает отверстие на верхней крышке корпуса автоматического клапана 4, предупреждая выброс транспортируемого жидкого продукта в атмосферу.

Возврат поплавка в исходное положение и открытие автоматического клапана при работе устройства в автоматическом режиме по мере поступления ГВС осуществляется перепускным клапаном, связанным линией подвода ГВС с пневмоцилиндром автоматического клапана 4, расположенного в верхнем его патрубке. Таким образом, автоматический клапан 4 обеспечивает положение «открыто» при наличии ГВС и автоматическое закрытие при появлении транспортируемого жидкого продукта в его корпусе.

ГВС после выпуска из автоматического клапана 4 поступает в сепаратор 6, где происходит ее очистка от капельной жидкости транспортируемого продукта в результате разделения на фазы «газ - жидкость». Жидкость через нижний патрубок сепаратора 6 самотеком поступает в дренажную емкость 8, а очищенный газ направляется в огнепреградители 7 или свечи и через них в атмосферу. Накопившуюся в дренажной емкости 8 жидкость утилизируют. При выпуске ГВС из водоводов и других трубопроводов, транспортирующих пожаро- и взрывобезопасные жидкие продукты, установка огнепреградителей 7 не требуется

После завершения выпуска ГВС закрывают вантузную запорную арматуру 5. Сигналом для закрытия вантузной запорной арматуры является характерное изменение шума в момент закрытия автоматического клапана 4 и прекращение выхода ГВС из трубопровода.

Оценка очистки ГВС от капельной жидкости производится визуально по отсутствию эффекта «дождя» от транспортируемого продукта в зоне выпуска ГВС в атмосферу.

При использовании мобильной камеры приема (фиг.2) последнюю транспортируют на место монтажа и при закрытых линейной отсекающей камере приема, задвижке трубопровода и задвижке на линии отвода продукта (не показаны) соединяют ее с линейной частью трубопровода, имеющей отводы под фланцевые или хомутовые соединения 10 для ее монтажа, например, за подводным переходом. На расширительную камеру 2 при закрытых линейной задвижке трубопровода, задвижке на линии отвода продукта и запорной арматуре 5 на вантузе на последний устанавливают автоматический клапан 4 и соединяют его посредством трубной обвязки 9 с сепаратором 6. Через нижний (дренажный) патрубок сепаратора 6 подсоединяют к нему мобильную дренажную емкость 8. На дренажную емкость 8 подсоединяют и дренажную линию камеры 1.

При этом последовательность выполнения операций по выпуску ГВС та же, что и при использовании стационарной камеры.

После завершения операции выпуска ГВС закрывают задвижки на отводах трубопровода. Отсоединяют мобильную камеру приема 1 от трубопровода, сепаратора 6, снимают автоматический клапан 4, заглушают отводы и мобильную камеру 1, сепаратор 6, дренажную емкость 8 и мобильную трубную обвязку 9 отправляют на следующую рабочую точку.

Оставшуюся в трубопроводе часть ГВС выпускают через стационарную камеру на перекачивающей станции.

Применение данного способа обеспечивает выпуск ГВС из магистрального трубопровода без потерь транспортируемого продукта и исключает загрязнение окружающей среды.

1. Способ выпуска газовоздушной смеси из магистрального трубопровода, транспортирующего жидкий продукт, включающий вытеснение газовоздушной смеси из магистрального трубопровода в камеру приема и выпуск ее из камеры приема в атмосферу, отличающийся тем, что выпуск газовоздушной смеси осуществляют через клапан, установленный на камеру приема, в сепаратор, в последнем производят разделение газовоздушной смеси на фазы «газ-жидкость», выводят разделенные фазы из сепаратора: жидкость - в дренажную емкость, а очищенный от капельного продукта газ - в атмосферу.

2. Способ выпуска газовоздушной смеси из магистральных трубопроводов, транспортирующих жидкие продукты, по п.1, отличающийся тем, что выпуск газовоздущной смеси из камеры приема в сепаратор осуществляют в автоматическом режиме.

3. Способ выпуска газовоздушной смеси из магистральных трубопроводов, транспортирующих жидкие продукты, по п.1, отличающийся тем, что пожаро- и взрывоопасный газ выпускают из сепаратора в атмосферу через огнепреградители.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к способу сбора и транспорта многофазной смеси с удаленных кустов скважин со сбросом пластовой воды на кусте скважин и транспорту многофазной смеси на центральный пункт сбора.

Изобретение относится к нефтяной промышленности, в частности к внутри промысловому сбору и транспорту водогазонефтяной продукции скважин с высоким газовым фактором на установки предварительного сброса воды и подготовки нефти.

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и предназначено для внутрипромыслового транспорта газоводонефтяной смеси. .

Изобретение относится к трубопроводному транспорту и может найти применение в нефтехимической, химической, строительной и других отраслях промышленности при перемещениях высоковязких ньютоновских и неньютоновских жидкостей, суспензий, эмульсий и растворов.

Изобретение относится к нефтедобывающей, нефтеперерабатывающей, нефтехимической и химической промышленности и может быть использовано при транспортировке высоковязких ньютоновских и неньютоновских жидкостей по трубопроводам.

Изобретение относится к трубопроводному транспорту. .

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к сбору и транспорту высокообводненной продукции нефтяных скважин. .

Изобретение относится к нефтяной промышленности, в частности к способам транспортирования газоводонефтяной смеси, и предназначено для использования в системе сбора и подготовки высокообводненной нефти на поздней стадии разработки нефтяного месторождения.

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, а именно к сбору нефти, газа и воды на нефтяном месторождении. .

Изобретение относится к технологии и технике размещения в трубопроводе элемента для прокачки жидкости и устройство для его осуществления и может найти применение в нефтедобывающей и других отраслях промышленности, где требуется осуществление, например, отбора пробы жидкости из трубопровода или ввода в трубопровод химического реагента или других целей

Изобретение относится к нефтяной и газовой промышленности и применяется при транспортировке высокообводненной продукции скважин нефтяных месторождений с помощью дожимных насосных станций (ДНС) на объекты подготовки нефти

Изобретение относится к технологии и технике размещения в трубопроводе элемента для прокачки жидкости и устройству для его осуществления и может найти применение в нефтедобывающей и других отраслях промышленности, где требуется осуществление, например, отбора пробы жидкости из трубопровода для определения параметров перекачиваемой по трубопроводу жидкости или ввод в трубопровод другой жидкости, например, химического реагента для улучшения реологических свойств перекачиваемой или других целей

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может быть использовано для предотвращения застывания нефтепроводов, неоснащенных камерами «пуска-приема» очистных устройств, по которым транспортируются застывающие парафиновые нефти, например выкидные нефтепроводы от скважин

Изобретение относится к способам, предотвращающим обратный поток при перекачивании жидкости под давлением. Способ надежного предотвращения обратного потока при перекачивании жидкости под давлением через нагнетательный трубопровод (1), в котором расположено блокирующее устройство (2) со схемой переключения при перепаде давления, в резервуар (3). Резервуар (3) находится под давлением и содержит жидкость, подлежащую перекачиванию, и/или другую жидкость. В нагнетательном трубопроводе (1) перед блокирующим устройством (2) относительно направления перекачивания расположен гидроаккумулятор (4). Гидроаккумулятор (4) до определенного уровня заполнен жидкостью, подлежащей перекачиванию. Выше уровня поверхности этой жидкости в непосредственном контакте с жидкостью, подлежащей перекачиванию, он заполнен инертным газом. Этот инертный газ в гидроаккумуляторе (4) предусмотрен таким образом, что он по отношению к резервуару (3), который следует заполнить, находится под избыточным давлением и/или взят в количестве, которые рассчитаны так, что при падении давления в нагнетательном трубопроводе (1) этот инертный газ обеспечивает положительную разницу давлений в нагнетательном трубопроводе (1) по сравнению с резервуаром (3) за промежуток времени, который по меньшей мере имеет такую же длительность, как и время срабатывания блокирующего устройства (2). Блокирующее устройство (2) имеет линию для слива (6), оснащенную арматурой для слива (7). Изобретение направлено на повышение надежности предотвращения обратного потока жидкости из резервуара по трубопроводам. 14 з.п. ф-лы, 6 ил.

Способ предназначен для транспортировки нефти, в том числе высокопарафинистой, в условиях низких температур, и может быть использован для предотвращения замерзания нефти в нефтепроводе большого диаметра при ее перекачке с низкой производительностью. Способ включает последовательную перекачку нефти сначала в прямом, а затем в обратном направлении при подогреве нефти на нефтеперекачивающих станциях. В прямом направлении нефть перекачивают в объеме (V0+V), а в обратном направлении - в объеме V, где V0 - объем нефти, который необходимо транспортировать в прямом направлении, V - возвратный объем нефти, необходимый для прогрева участка нефтепровода и составляющий от 1/2 до 2/3 объема участка трубопровода. Технический результат - обеспечение требуемого температурного режима транспортировки нефти при одновременном повышении экономичности транспортировки в условиях низкой производительности. 5 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к подготовке нефти, может быть использовано на нефтяных промыслах, в частности на дожимных насосных стациях, оборудованных мультифазными насосами, и позволяет повысить эффективность процесса подготовки нефтегазоводяной смеси к транспорту. Технический результат - увеличение эффективности отделения воды из нефтегазоводяной смеси при ее сепарировании путем подачи дополнительного газа в нефтегазоводяную смесь перед подачей в мультифазный насос. Способ промысловой подготовки нефтегазоводяной смеси к транспорту заключается в отборе смеси из скважин, создании в сборном трубопроводе давления нагнетания мультифазным насосом, сепарировании смеси с отделением от нее воды и подаче нефтегазовой смеси на установку подготовки нефти. Перед сепарированием смесь нагревают посредством подачи в нее на входе в мультифазный насос дополнительного газа, температура которого не ниже температуры смеси. Расход газа определяют в соответствии с выражением Qгаза=Qdt·(tк-t0), где t0 - начальная температура нефтегазоводяной смеси; tк - требуемая температура нефтегазоводяной смеси; Qdt - удельный расход компримируемого газа, требуемый для нагрева нефтегазоводяной смеси на один градус. В качестве газа, подаваемого в смесь на входе в мультифазный насос, может быть использована часть выделенного при сепарации газа. 2 з.п. ф-лы, 2 ил., 1 табл., 1 график.

Настоящее изобретение относится к области нефтедобычи, а именно к внутрипромысловой перекачке нефти, и в частности, к нагнетающей установке для транспортировки продукции нефтяных скважин с высоким газовым фактором и способу ее работы. В первом аспекте изобретения предложена насосная установка, обеспечивающая щадящий режим работы насосного агрегата посредством упрощенной конструкции насосной установки, что увеличивает межремонтный интервал оборудования при гарантировании надежности и стабильности транспортировки газожидкостной смеси с высоким газовым фактором в системах внутрипромысловой перекачки нефти. В дополнительном аспекте изобретения предложен способ работы такой насосной установки. 2 н. и 19 з.п. ф-лы, 3 ил.
Наверх