база Уфимского Топливно Энергетического Колледжа / фсякий полезный и безполезный мусор / флеха на флехе / флеха / чертежи / борьба с гидратами
.docxОдной из важнейших проблем при эксплуатации газопроводов является образование газогидратов. Отлагаясь на внутренних стенках труб, гидраты резко уменьшают их пропускную способность и могут привести к аварийной остановке эксплуатации газопровода.
Гидраты углеводородных газов являются соединениями углеводородов с водой и представляют собой белые кристаллы, внешне похожие на снег или лед. Они состоят из одной или нескольких молекул газа (метана, пропана, углекислого газа и др.) и воды. Основными факторами, определяющими условия образования гидратов, являются состав газа, его давление, температура, полное насыщение газа парами воды.
Гидраты – это сами по себе нестабильные соединения, которые при понижении давления и повышении температуры легко разлагаются на газ и воду. Они выпадают при редуцировании газа, нарушая работу оборудования КС, ГРС, на линейной части крановых узлов, кроме этого забивают импульсные трубки, выводя из строя контрольно-измерительные приборы и автоматику (КИПиА).
Гидраты образуются в магистральных и в технологических газопроводах . Из-за низкого качества осушки газа на промыслах влага конденсируется в магистральных газопроводах, в результате чего снижается их пропускная способность и возникают условия для образования кристаллогидратов,
Обязательными условиями существования гидратов является снижение температуры газа ниже точки росы, при которой происходит конденсация паров воды (наличии капельной влаги в газе), а также ниже температуры равновесного состояния гидратов.
Образование гидратов плохо влияет на работу газопровода. В частности это может привести к образованию гидратной пробки в газопроводе, которая может частично или полностью перекрыть газопровод. то в свою очередь может вызвать протекание или разрыв
технологическим факторам, влияющим на образование гидратов, относят:
а) недостаточно тщательные продувки газопровода перед пуском;
б) отсутствие конденсатосборников и продувочных патрубков в пониженных местах газопровода или нерегулярное удаление из них скапливающейся жидкости;
в) недостаточную очистку газа до подачи его в магистральный газопровод
Места возможного гидратообразования в газопроводе определить не слишком сложно. График снижения температуры и падения давления данного газопровода сопоставляется с графиком температуры образования гидратов. Для обнаружения зоны возможного гидратообразования необходимо знать влагосодержание и плотность транспортируемого газа, а также его температуру и давление. Для заданного участка в принятых масштабах строятся кривые изменения давления 1 и температуры 2 по длине газопровода. Используя кривые влагосодержания (рис. 2.18) и равновесного состояния гидратов (рис. 2.19), на этот же график наносятся кривые точки росы 3 и равновесной температуры гидратообразования 4 (рис. 2.20).
Чтобы не сталкиваться с проблемой гидратообразования, нужно устранить хотя бы одно из главных условий существования гидратов: низкую температуру, высокое давление или высокую влажность газа.
Способы предупреждения образования гидратов: Поддержание температуры потока газа выше температуры гидратообразования с помощью подогревателей, теплоизоляции трубопроводов
и подбора режима эксплуатации, обеспечивающего максимальную температуру газового потока.
Понижение температуры точки росы газа:
• уменьшением давления при транспорте газа (при этом наряду с понижением температур точек росы снижается также температура начала образования гидратов);
• нейтрализацией воды, выпадающей в жидком виде;
• очисткой газа от паров воды – газоосушка [3].
Уменьшение давления при транспорте газа обычно используется только для ликвидации гидратных про бок, но не как средство предупреждения образования гидратов, потому что это связано с одновременным уменьшением пропускной способности газопровода. Для понижения точки росы газа нейтрализацией
выпадающей воды в поток газа вводят ингибиторы. В качестве ингибиторов гидратообразования исполь-
зуются метанол и этиленгликоль. Эффективность их применения зависит от условий гидратообразования.
Ингибиторы, введенные в поток природного газа, частично поглощают водяные пары и переводят их в раствор, не образующий гидратов или же образующий их при более низких температурах.
Уменьшение плотности газа извлечением из него тяжелых углеводородов. При этом увеличивается
давление и снижается температура, при которых начинают образовываться гидраты.
Способы борьбы с гидратообразованием:
1 Закачка в газопроводы ингибиторов. В качестве ингибиторов могут применяться метиловый спирт
(метанол), раствор диэтиленгликоля (ДЭГ), триэтиленгликоля (ТЭГ) и раствор хлористого кальция.
Широкое применение для борьбы и ликвидации уже образовавшихся гидратных пробок получил метанол (СН3ОН). ля уменьшения расхода метанола его необходимо вводить в начале зоны возможного гидратообразования в газопроводе. Экономически метанол выгодно применять при небольших расходах газа, когда из-за высоких капиталовложений нерационально использовать другие методы. Этот способ целесообразно применять также там, где гидраты образуются редко и в небольших количествах. Метанол в газопроводе вступает во взаимодействие с водяными парами и образует раствор, температура которого очень низкая и тем самым может быть легко выведен из газопровода.
2 Снижение давления при образовании гидратной пробки, что приводит к разложению гидрата. Давление снижают следующим образом: отключают участок газопровода, в котором образовалась
пробка, и через продувочные свечи с обеих сторон пробки сбрасывают из него газ в атмосферу. Сбрасывать газ нужно постепенно, не допуская хотя бы незначительного перепада. Для этого на обводах кранов устанавливаются манометры, и между кранами создается надежная связь. Ранее применялось
одностороннее стравливание газа между одним из кранов и гидратной пробкой. Однако такой метод
рекомендован быть не может, так как имелись случаи, когда одностороннее давление газа с силой
сдвигало пробку, и получался гидравлический удар, приводивший к повреждению крана. Снижение давления дает положительный эффект при ликвидации гидратной пробки образовавшейся при положительных температурах. При отрицательных температурах этот метод не дает результата.
3 Подогрев газа и локальный подогрев мест отложения гидратов и образования гидратных пробок.
Устранение закупорок, не поддающихся растворению, производится путем: - вырезки специальных окон в газопроводах; - демонтажа соответствующих участков газопроводов; - продувки газопровода инертным газом под давлением.