21.Способы борьбы с гидроударом.

Различают активные и пассивные методы защиты трубопроводов от перегрузок по давлению.

К активным относится создание волны пониженного давления, идущей навстречу волне повышенного давления. Волна пониженного давления создается путем посылки сигнала по линии связи с остановленной НПС, на предшествующую для отключения на ней одного или нескольких насосных агрегатов. При этом возникает волна пониженного давления, двигающаяся по потоку. При встрече волн пониженного и повышенного давления они взаимно гасятся и, следовательно, опасного повышения давления в трубопроводе не произойдет (такая система внедрена на отдельных участках МН «Дружба»).

Недостатком данного метода защиты трубопроводов от перегрузок по давлению является необходимость обеспечения помехоустойчивости и высокой надежности линии связи. Кроме того, отключение насосов необходимо осуществлять на нескольких НПС, предшествующих остановленной, так как каждое отключение приводит к возникновению волны повышенного давления на предшествующем участке МН.

К пассивным средствам защиты трубопроводов от перегрузок относятся:

• увеличение скорости закрытия запорной арматуры;

• увеличение толщины стенки трубопровода;

• гашения волны повышенного давления в месте ее возникновения

• система сглаживания волн давления (ССВД).

Применение в качестве запорной арматуры, относительно медленно закрывающихся задвижек автоматически исключает резкое изменение скорости потока при изменении степени их открытия. Соответственно уменьшается и величина ударного давления. Увеличение толщины стенки закладывается на этапе проектирования МН т.к. согласно [4] расчет толщины стенки производится с использованием коэффициента перегрузки трубопроводов по давлению n_P, т.е. толщина стенки завышается.

Эффективным методом уменьшения ударного давления является гашение волны повышенного давления непосредственно в месте ее возникновения (в этом случае исключается динамическая перегрузка всей линейной части трубопровода). Гашение волны повышенного давления у остановленной НПС осуществляется за счет того, что уменьшение расхода через остановленную НПС происходит постепенно, за время, соизмеримое с временем пробега ударной волной участка между НПС. Для этого в общем случае применяют автоматический сброс части перекачиваемой нефти в месте возникновения волны повышенного давления в специальный резервуар. На этом принципе основывается механизм действия ССВД.

По нормам проектирования системы сглаживания волн давления (ССВД) должны устанавливаться на промежуточных станциях магистральных трубопроводов диаметром 720 мм и выше. Необходимость применения ССВД на трубопроводах меньшего диаметра должна обосновываться расчетом.

ССВД должна срабатывать при повышении давления на трубопроводе на величину не более, чем на 0,3 МПа, происходящим со скоростью выше 0,3 МПа/с. Дальнейшее повышение давления в зависимости от настройки ССВД должно происходить плавно со скоростью от 10 до 30 кПа/с.

ССВД устанавливается на байпасе приемной линии НПС после фильтров-грязеуловителей. Диаметр байпасного трубопровода выбирается так, чтобы площадь его сечения была не менее половины площади сечения приемной линии. Объем резервуаров-сборников для сброса нефти должен быть не менее: 500 м³ для нефтепроводов диаметром 1220 мм, 400 м³ – 1020 мм, 200 м³ – 820 мм, 150 м³ – 720 мм и менее.