Особенности трубопроводного транспорта нефтепродуктов

Первые нефтепродуктопроводы были узкоспециализированными, т.е. служили для перекачки какого-то одного нефтепродукта (керосинопровод, бензопровод и т.д.). Поскольку объемы перекачки каждого отдельного нефтепродукта были невелики, то и диаметры нефтепродуктопроводов были относительно малы.

С развитием трубопроводного транспорта стало ясно, что строить трубопроводы большего диаметра значительно целесообразнее -в этом случае металлозатраты, капитальные вложения и эксплуатационные расходы, отнесенные к 1 тонне перекачиваемого нефтепродукта, меньше. Однако где взять соответствующее повышенному диаметру количество нефтепродукта?

Выход был найден в организации перекачки по одному трубопроводу сразу нескольких жидкостей в виде следующих друг за другом партий. В 1929 г. в США были проведены опыты по перекачке бутана и трех сортов бензина по трубопроводу длиной 1290 км и диаметром 200 мм. В начале 30-х годов на нефтепродуктопроводе Баку-Батуми инженер Кащеев А.А. организовал последовательную перекачку прямым контактированием взаиморастворимых керосина и газойля. Однако следует отметить, что еще в 1927 г. в нашей стране по трубопроводу Грозный-Махачкала последовательно с нефтью перекачивалась вода, необходимая для охлаждения дизельных двигателей на насосных станциях. В ходе этой перекачки было установлено, что при соблюдении некоторых условий (скорость потока не менее 1 м/с, безостановочная работа трубопровода) объем образующейся смеси невелик.

Создателем научных основ последовательной перекачки является профессор Яблонский B.C. Он первым в мире уловил потребность в разработке нового способа транспорта нефтепродуктов, разработал его теоретически, обосновал экономически и довел до практической реализации.

В 1943 г. технология последовательной перекачки была узаконена: Главнефтесбыт при Совете Министров СССР принял решение о практическом осуществлении последовательной перекачки светлых нефтепродуктов. А в 1944 г. данная технология была введена на магистральном трубопроводе Астрахань-Саратов. Опыт его эксплуатации подтвердил, что при турбулентном режиме перекачки объем образующейся смеси невелик.

В чем же сущность технологии последовательной перекачки?

Метод последовательной перекачки заключается в том, что различные по свойствам нефтепродукты отдельными партиями определенных объемов перекачиваются друг за другом по одному трубопроводу.

Периодически повторяющаяся очередность следования нефтепродуктов в трубопроводе называется циклом последовательной перекачки. Пример формирования циклов показан на рис 13.3.

Последовательность партий нефтепродуктов в цикле формируется с учетом их состава, свойств и качества. Рекомендуется следующая последовательность нефтепродуктов в цикле:

дизельное топливо летнее;

дизельное топливо экспортное;

дизельное топливо летнее;

топливо для реактивных двигателей;

дизельное топливо зимнее;

дизельное топливо летнее;

керосин или топливо печное бытовое;

дизельное топливо летнее;

автобензин А-92;

автобензин А-76;

автобензин А-93;

автобензин А-76;

автобензин А-72.

Рис. 13.3. Пример формирования циклов

Рис. 13,4. Разделители, применяемые при последовательной перекачке: а) - дисковый; б) - манжетный; в) - литой манжетный; г) – шаровый 1 - штанга; 2 - металлический диск; 3 - диск из упругого материала; 4 - манжета; 5 - толстостенная оболочка; 6) - обратный клапан

Далее цикл повторяется. При меньшей номенклатуре нефтепродуктов в цикле следует придерживаться рекомендуемых пар контактирующих жидкостей.

В период закачки в нефтепродуктопровод очередной партии какого-либо продукта другие нефтепродукты, поступающие с НПЗ, принимаются в резервуары головной перекачивающей станции.

Особенностью последовательной перекачки является образование некоторого количества смеси в зоне контакта двух следующих друг за другом нефтепродуктов. Причиной смесеобразования является неравномерность осредненных местных скоростей по сечению трубопровода. Кроме того, некоторое количество смеси образуется при переключении задвижек на головной перекачивающей станции в период смены нефтепродукта.

Для уменьшения объема смеси в отдельных случаях в зону контакта нефтепродуктов вводят специальные устройства - разделители (дисковые, манжетные, шаровые и др.). Их конструкция показана на рис. 13.4. Кроме того, на конечном пункте нефтепродуктопровода предусматриваются мероприятия по исправлению и реализации получающейся смеси нефтепродуктов.

Успешное осуществление технологии последовательной перекачки невозможно без четкого контроля за продвижением смеси. Методы и приборы контроля последовательной перекачки основаны на различии свойств перекачиваемых жидкостей. Контроль осуществляют по изменению плотности, вязкости, диэлектрической постоянной, скорости распространения ультразвука и др. В отдельных случаях в зону контакта нефтепродуктов вводят вещество-индикатор, которое распределяется по длине зоны смеси в • соответствии с изменением концентрации. В качестве таких индикаторов могут применяться радиоактивные изотопы (кобальта, сурьмы, йода, бария), флуоресцентные красители и др.