Асфальтосмолисті речовини, присутні в нафті, сприяє виникненню щільних відкладень на стінках трубопроводу. Для боротьби з парафінові відкладеннями в нафтопроводах проводять профілактичні та очисні заходи.
Виготовимо фланці литі, заготовки зі сталі 09Г2С, сталь 20, ст 08Х18Н10Т, 15Х5М
Відкладення на внутрішній поверхні трубопроводу
При експлуатації магістральних нафтопроводів і продуктопроводів всередині труб накопичується безліч різного роду механічних домішок - іржа, окалина, пісок, вода, церезини, асфальгени, смолисті речовини і так далі, які знижують якість нафти і нафтопродуктів. зношують труби і забивають запірну арматуру, призводять до зносу фланцевих з'єднань.
Відкладення парафіну в трубах
При перекачуванні парафінових видів нафти на стінках труб відбувається відкладення парафіну, який зменшує прохідний перетин трубопроводу, що позначається на продуктивності перекачування і може привести до повної закупорки трубопроводу і зупинці перекачування.
Основними факторами. впливають на відкладення парафіну, є:
- фізико-хімічні властивості перекачується нафти;
- зміна температурного режиму (охолодження) нафти в процесі перекачування;
- зміна вмісту розчинених газів;
- характер режиму перекачування (зміна тиску, зупинки).
Фізичний процес виникнення осаду парафіну з нафти
Розподіл відкладень вздовж нафтопроводу
Наукові дослідження показали, що відкладення розташовуються уздовж нафтопроводу нерівномірно.
На початковій ділянці нафтопроводу, де температура вища за температуру початку випадання кристалів парафіну, його відкладення незначні.
Зі зниженням температури парафін починає інтенсивно виділятися і відкладатися на стінках труби.
Потім товщина відкладення парафіну по довжині нафтопроводу зменшується. так як нафта рухається вже з постійною температурою. рівній температурі грунту, і основна маса парафіну вже випала з потоку відклали на попередній ділянці.
Розподіл парафінових відкладень в поперечному перерізі труби
Процес застигання починається біля стін труби і поступово поширюється до центру.
Відкладення парафіну по діаметру трубопроводу так само відбувається нерівномірно. в нижній частині трубопроводу парафіну відкладається менше, ніж у верхній його частині. Це пояснюється тим, що верхня поверхня труби має нижчу температуру і що механічні домішки здирають з нижніх стінок трубопроводу відклався парафін.
Попередження відкладень парафіну
Для підтримки пропускної здатності нафтопроводу потрібно проводити профілактичні заходи щодо попередження відкладень парафіну або очищення трубопроводу від відкладень парафіну. В даний час застосовуються практично обидва способи.
До профілактичних заходів належать:
- виключення закачування в трубопровід накопичилася в резервуарах парафінистої суспензії (шлаків);
- проведення відповідно до з ГОСТ 1510 щорічних зачисток резервуарів від залишків нафти;
- застосування термообробки високопарафіністой нафти, яка полягає в підігріві нафти до певної для кожного сорту температури і охолодженні;
- змішання високопарафіністой нафти з маловязкой або малопарафіністой нафтою;
- механічне перемішування і перекачування переохолодженої нафти, щоб кристали парафіну разом з адсорбованими на них смолами не могли цементувати один з одним, прилипати до стінок трубопроводу і неслися потоками нафти;
- введення спеціальних присадок в високопарафіністую нафту, що підвищують плинність нафти, і інші способи.
Механічне очищення трубопроводу
Найбільш поширеним і ефективним способом очищення внутрішньої поверхні нафтопроводу від відкладень парафіну є механічна очистка з застосуванням спеціальних скребків. чистять елементами яких є всілякі диски, ножі та дротяні щітки. Скребки різних конструкцій різні за ефективністю видалення відкладень зі стінок труб, по зносостійкості і прохідності.
Зносостійкість характеризується ефективною довжиною очищення трубопроводу. В даний час при регулярному очищенні нафтопроводу металеві очисні скребки можуть без надмірного зносу проходити до 100 км.
Прохідність скребків характеризується здатністю проходити через різні перешкоди всередині трубопроводу - засувки, переходи, підкладні кільця, фланці. виступи коренів зварювальних швів і так далі.
Для безупинного проходження скребків потрібен певний тиск і швидкість потоку не менше 1,2 - 1, 5 м / с. Тому черговий персонал повинен суворо стежити за режимом перекачування. Так само повинен здійснюватися постійний контроль за просуванням скребка по довжині трубопроводу. Для контролю для просування скребка застосовуються різні прилади спостереження. Широке поширення набув переносний звукоуловітель. що складається з мікрофона, підсилювача і навушників.
Хорошою прохідністю має кулясті гумові роздільники типу СН. Виготовляється такий очисний скребок зі зносостійкої гуми з пластиковими і металевими різцями закругленою форми, запресованими у зовнішню оболонку скребка. Скребок має клапан, через який закачується робоча рідина. Під тиском робочої рідини зовнішній діаметр скребка збільшується і різці виступають над поверхнею. Різці розташовані таким чином, що скребок, перебуваючи в будь-якому положенні в порожнині трубопроводу, очищає всю його внутрішню поверхню. Застосовуються так само гумові кулі, обплетені металевою сталевий ланцюгом.
Оптимальна періодичність пропуску скребків нафтопроводом визначається економічними міркуваннями. Відкладення парафіну в нафтопроводі викликає зниження пропускної здатності і збільшує збитки. Ці збитки зростають з збільшенням відстані пропуску очисних пристроїв. Збитки так само зростають і при зменшенні інтервалу пропуску скребків за рахунок збільшення витрат на їх придбання. Оптимальна періодичність пропуску скребків відповідає варіанту, коли сума збитків від запарафініванія нафтопроводу і приведених витрат на пропуск скребків мінімальна.
висновок
Довговічність і економічність експлуатації всіх деталей трубопроводу та безпосередньо залежить від стану його внутрішньої поверхні. Профілактика парафінових відкладень на стінках трубопроводу і його очищення повинні проводитися своєчасно. Осчістка трубопроводу від внутрішніх відкладень також необхідна для підготовки ділянки нафтопроводу до внутрішньотрубної інспекції і випробувань.