Эффективность работы линейной части МН

Эффективность работы линейной части магистрального нефтепровода оценивается коэффициентом эффективности, который представляет собой отношение теоретических потерь напора на преодоление гидравлических сопротивлений к фактическим потерям напора.

Главным образом эффективность работы МН зависит от состояния трубы и от степени загрязненности внутренней полости трубопровода.

Образование дефектов возможно на всех этапах жизненного цикла трубопровода:

- при производстве труб;

- при проведении строительно-монтажных работ;

- в процессе эксплуатации.

До недавнего времени главным методом контроля, оценки состояния трубопровода были предпусковые гидравлические испытания повышенным давлением. Однако такие испытания были не в состоянии выявить все дефекты, заложенные в трубопровод при его строительстве. Параметры отдельных дефектов оказывались не столь значительными, чтобы явиться причиной разрушений в процессе гидроиспытаний, но достаточными для того, чтобы эти дефекты развивались под действием эксплуатационных факторов и служили причиной аварийных ситуаций в пределах нормативного срока службы нефтепровода.

Эксплуатационные факторы, главными из которых являются:

- циклический характер нагружения, вызванный периодичностью процесса перекачки;

- коррозионные воздействия со стороны перекачиваемого продукта и внешней среды приводят к развитию дефектов, допущенных при изготовлении труб и проведении строительно-монтажных работ.

Происходит дальнейший рост трещин, возникших при изготовлении труб и проведении строительно-монтажных работ, развитие и рост трещин от острых (трещиноподобных) дефектов типа непроваров, несплавлений и т.п. вплоть до достижения ими критических размеров; образование, углубление коррозионных каверн в местах нарушения изоляционного покрытия вплоть до образования сквозных повреждений.

Принятие обоснованных решений по назначению безопасных режимов эксплуатации, по объему, стоимости и срокам проведения ремонтных работ возможно только при наличии достоверной информации о состоянии трубопровода.

Ключевая роль в определении технического состояния магистральных трубопроводов отведена внутритрубной диагностике, которая позволяет вести сплошное обследование трубопровода и выявлять дефекты, являющиеся причинами аварий и отказов.

В процессе эксплуатации внутренняя полость труб нефтепровода засоряется скоплением парафина, воды, паров, газа и механических примесей. Постепенное нарастание этих скоплений приводит к росту гидравлических сопротивлений трубопровода, что приводит к снижению значения коэффициента эффективности работы нефтепровода.

Большинство нефтей содержит парафин, который при благоприятных условиях может откладываться на внутренних стенках нефтепровода. Основными факторами, влияющими на отложение парафина, являются физико-химические свойства перекачиваемой нефти и изменение температурного режима перекачки нефти (охлаждение) по трубопроводу.

Отложения парафина вдоль нефтепровода располагаются неравномерно. На начальном участке, где температура выше температуры начала кристаллизации парафина, его отложения незначительны. Далее при снижении температуры парафин начинает интенсивно выпадать и отложения его становятся существенными. Затем толщина отложений парафина по длине нефтепровода уменьшается, т.к. нефть движется уже с почти постоянной температурой, примерно равной температуре окружающего грунта, а основная масса парафина уже отложилась на предыдущих участках. Особенно интенсивно отложение парафина идет при остановках нефтепровода.

Отложение парафина по сечению трубы также происходит неравномерно. В нижней части трубы парафина откладывается меньше, чем в верхней и на боковых образующих. Это объясняется тем, что пластовая вода, содержащаяся в нефти, препятствует отложению парафина, а механические примеси, попадающие в нефть, сдирают со стенок трубопровода отложившийся парафин.

При перекачке парафинистой нефти иногда проводят профилактические мероприятия по предотвращению образования отложений парафина:

- термообработка высокопарафинистой нефти;

- разбавление парафинистой нефти малопарафинистой;

- добавка к высокопарафинистой нефти специальных присадок, сжижающих нефть, т.е. уменьшающих вязкость и отложение парафина на стенках трубопровода.

Отложение в пониженных местах трассы нефтепровода воды и механических примесей, а в повышенных местах трассы образование скоплений газа и паров приводит также к снижению эффективности работы нефтепровода. В местах образования этих скоплений происходит сужение живого сечения трубопровода. В суженных местах создается большое сопротивление, на преодоление которого расходуется значительный напор, развиваемый насосами.

Скопившиеся в трубопроводе пары и газ можно удалить через вантузы, смонтированные на всех повышенных местах трассы. Газовые скопления можно удалить также путем создания определенной скорости перекачки нефти, при которой пузырьки газа и пара захватываются ею и уносятся на конечный пункт трубопровода в резервуары.

Отложения воды и механических примесей можно удалить из трубопровода также путем создания определенной скорости перекачки нефти, при которой эти отложения будут выносится в резервуары.

Для удаления из трубопровода одновременно отложений парафина, воды, механических примесей и скоплений газа и пара по нему пропускаются очистные устройства различного типа.