Оценка состояния полости магистрального нефтепровода
С целью определения пропускной способности и количества отложений проводится оценка состояния полости нефтепровода.
Состояние полости нефтепровода оценивается сравнением эффективного диаметра с эквивалентным.
Эффективный диаметр – это такое значение внутреннего диаметра нефтепровода, которое соответствует фактическим потерям напора и учитывает влияние различных отложений на его гидравлическую характеристику. Эффективный диаметр рассчитывается по фактическим параметрам перекачки для участков нефтепровода между НПС.
Эквивалентный диаметр – это внутренний диаметр простого однониточного нефтепровода, равноценного (эквивалентного) по гидравлической характеристике рассматриваемому сложному нефтепроводу без отложений.
Эквивалентный диаметр определяется по фактической раскладке труб:
– для однониточного участка нефтепровода
Для рассматриваемого участка нефтепровода, имеющего лупинги или многониточные переходы, первоначально рассчитываются эквивалентные диаметры этих отрезков участка, по формуле (5.1), а затем по формуле (5.2) определяется эквивалентный диаметр всего участка.
Значения объемного расхода в напора определяются на основе диспетчерских данных как среднеарифметические величины за промежутки времени (от 8 до 24 часов), в течение которых режим работы нефтепровода существенно не меняется.
Вязкость и удельный вес перекачиваемой нефти определяются анализом проб товарной нефти, отобранных непосредственно из нефтепровода.
Расчетная температура нефти на участке определяется по формуле:
Виды отложений
В полости магистральных нефтепроводов могут быть:
1. Посторонние предметы, попавшие при строительстве, например,
грунт, камни и др.;
2. Скопления воды;
3. Скопления газа;
4. Отложения парафина.
Посторонние предметы остаются в полости нефтепровода при некачественной его очистке в процессе строительства и сдачи в эксплуатацию.
Скопления воды и газа имеют место в полости нефтепровода из-за неполного удаления их в процессе испытания и пуска нефтепровода в эксплуатацию.
Образование скопления воды происходит также за счет выделения ее из транспортируемой нефти. Скопление воды образуется при скоростях потока нефти ниже критической, которая определяется по формуле
Парафиновые отложения представляют собой многокомпонентную углеводородную смесь, находящуюся в твердой фазе. В зависимости от состава и содержания твердых углеводородов прочность отложений существенно отличается.
Образование отложений является результатом двух процессов: закрепления частиц на стенках труб и отрыва их потоком жидкости. В зависимости от интенсивности этих процессов может иметь место парафинизация, размыв или состояние динамического равновесия. В свою очередь,
величина интенсивности парафинизации зависит от:
– физико-химических свойств нефти;
– температуры потока;
– гидродинамических условий перекачки.
Парафиновые отложения по длине нефтепровода распределяются не-
равномерно. Максимальное количество отложений обычно наблюдается на
участках, где температура потока нефти находится в пределах 20 – 28 0С.