3. Общая характеристика оборудования электрообессоливающих установок
Основным аппаратом современных блоков электрообессоливания нефти является горизонтальный электродегидратор (см. рис. 3.4). На этом рисунке дается поперечный разрез электродегидратора типа ЭГ.
Нефть в электродегидратор поступает через штуцер 1 и далее в распределительный коллектор 2 в нижнюю часть электродегидратора под слой дренажной соленой волы. Распределитель сырья представляет собой коллектор, проходящий по всей длине аппарата, с присоединенными к нему горизонтальными перфорированными отводами. В верхней части аппарата устанавливается сборник обессоленной нефти 5, конструктивно выполненный примерно так же, как и распределитель сырой нефти. Обессоленная нефть выводится через штуцер 6. Такое расположение распределителя сырья и сборника обессоленной нефти позволяет потоку сырой нефти (эмульсии) двигаться вертикально вверх по всей ширине аппарата с равномерной скоростью, а это обеспечивает наибольшее число соударений капелек дисперсной фазы, движущейся вверх с капельками воды оседающими вниз, в каждой единице активного объема в единицу времени. Электроды, верхний 4 и нижний 3, расположенные в средней части электродегидратора и проходящие через всю его длину, крепятся к корпусу аппарата с помощью подвесных изоляторов 8, выполненных из фарфоровых гирлянд. Дренаж воды из электродегидратора производится через дренажный коллектор 9 и штуцер 10 автоматически по уровню, для чего каждый аппарат обеспечивается системой непрерывного дренирования воды по уровню. Во избежание образования газовой «подушки» в верхней части электродегидратора имеется сигнализатор и блокирующее устройство, отключающее подачу напряжения к электродам в случае если уровень понизился. Поскольку электродегидратор работает под давлением, он оснащен манометром, термометром или термопарой, предохранительным клапаном, срабатывающим при превышении максимально допустимого рабочего давления в нем. Для отбора проб и определения эффективности работы аппарата имеется пробоотборное устройство, снабженное холодильниками. Во избежание потерь тепла аппарат теплоизолирован и сверху покрыт металлическим кожухом. Питание электродегидратора осуществляется от двух повышающих трансформаторов ОМ-66/35, имеющих номинальное напряжение 0,38/11-16,5-22 кВ и включенных с низкой стороны последовательно с двумя реактивными катушками РОМ 50/0.5 мощностью 50 кВА.
Реактивные катушки предназначены для снижения напряжения при чрезмерном возрастании тока трансформатора и обеспечения таким образом непрерывной подачи энергии на электроды. Мощность повышающего трансформатора при напряжении 11 и 22 кВ составляет 50 кВА. а при напряжении 16,5 кВ — 40 кВА. Каждый из 2-х трансформаторов включается с высокой стороны следующим образом: один конец высоковольтной обмотки подключается к корпусу аппарата, который надежно заземляется, а другой, через проходной изолятор 7, к соответствующему электроду.
Низковольтные первичные обмотки обоих трансформаторов подключаются в сеть параллельно противоположными концами, вследствие чего высокие напряжения, подведенные к электродам, складываются. Таким образом, в зависимости от напряжения на вторичной обмотке каждого трансформатора, между электродами соответственно можно получить 22, 27.5, 33, 38,5 и 44 кВ.
При эксплуатации электродегидраторов, в связи с отложениями грязи и солей на подвесных и проходных изоляторах, возможно образование токопроводящих цепочек и разрушение изоляторов, а это приводит к остановке аппарата. Во избежание этого необходимо обеспечивать чистоту этих устройств, путем их периодической очистки и профилактики с последующими испытаниями их на высокие напряжения перед включением электродегидратора в работу. В последние годы проведены различные мероприятия по повышению надежности проходных и подвесных изоляторов в основном за счет подбора материала для их изготовления, который обеспечивает способность снижать в значительной степени накопления грязи и других отложений на их поверхности, тем самым практически исключаются возможности их пробоя и разрушении.
В целях обеспечения электробезопасности обслуживающего персонала каждый электродегидратор обеспечен системой снятия напряжения и отключения электропитания в случае открытия двери ограждения электродегидратора и подъема на нею. Кроме того, на каждом электродегидраторе имеется световая сигнализация и виде окрашенных фонарей, которая напоминает персоналу, что аппарат находится под высоким напряжением. Доступ в аппарат в период ремонта производится только по письменному разрешению, в котором изложены все меры, необходимые для обеспечения безопасного доступа. Только после выполнения этих мер разрешается доступ лиц в электродегидратор.
Другими основными аппаратами блоков ЭЛОУ являются теплообменники. Теплообменник — это аппарат для передачи тепла от горячего потока нефти или нефтепродукта к холодному. На отдельно стоящих установках ЭЛОУ-10/6 передача тепла осуществляется от нагретой обессоленной нефти, уходящей из шарового электродегидратора, потоку сырой нефти, входящей в электродегидратор. На блоках ЭЛОУ. оборудованных горизонтальными электродегидраторами и входящих непосредственно в технологическую схему установок AT или АВТ. передача тепла сырой нефти производится за счет тепла отходящих с установки AT и АВТ нагретых нефтепродуктов и тепла циркуляционного орошения.
Для нагрева нефти используются теплообменники кожухотрубчатого типа с плавающей головкой пучка (рис. 3.9).
Указанный теплообменник состоит из распределительной камеры, разделенной посередине стальной перегородкой и имеющей два штуцера, но которым входит и выходит сырая нефть в трубный пучок, оканчивающийся подвижной (плавающей) головкой. Подвижность пучка дает возможность свободного температурного расширения трубок пучка, не приводящего к деформации их. Трубный пучок заключен в корпус (кожух), также имеющий два штуцера. В один входит нагретый нефтепродукт, отдает свое тепло нефти и выходит, охладившись, через другой штуцер.
Теплообменники этого типа компактны, надежны, пучок легко может быть демонтирован из кожуха, подвергнут чистке от грязи, кокса и других отложений и снова смонтирован. Корпус аппарата работает под давлением, поэтому требует специального надзора со стороны органов Госгортехнадзора. После сборки теплообменника, перед включением в работу он подвергается опрессовке на герметичность; отдельно пучок и плавающая головка, отдельно корпус. Опрессовка производится водой и может проводиться непосредственно (без демонтажа аппарата) на рабочем месте или в условиях ремонтного участка. При эксплуатации этих аппаратов необходимо соблюдать в строгом соответствии с производственными инструкциями и регламентом температурный режим, не допуская быстрого скачка температур за счет резкого изменения расхода нагретого или нагреваемого нефтепродукта. Это одно из условий безаварийной работы теплообменников.
Для обеспечения хорошего теплообмена и эффективной передачи тепла, в соответствии с графиком планово-предупредительного ремонта, каждый теплообменник подвергается чистке от отложений и грязи. Отключение их для ремонта производится отсекающей арматурой (задвижками). Во избежание случайного открытия задвижек каждая из них должна отглушаться специальной заглушкой с записью в журнале о месте и времени постановки заглушек. Перед включением теплообменника в работу они должны быть сняты, о чем в журнале производится соответствующая запись