СПОСОБ ОЧИСТКИ ТРУБ Российский патент 1994 года по МПК B08B5/00 

Изобретение относится к обработке труб с целью их последующего использования для ремонта и повторной эксплуатации, в частности к нефтепромысловым насосно-компрессорным трубам, поступающим на ремонт из районов добычи нефти.

Известен способ подготовки (очистки) труб от отложений, заключающийся в подаче потока нагретого газа от источника на поверхность очищаемых труб.

Однако на практике возникают трудности, связанные с регулированием температуры нагретого газа в широком диапазоне, а также возникает коррозия поверхностей труб после их обработки потоком газа, нагретым до температур порядка 800^оС.

В известном способе, заключающемся в подаче потока нагретого газа от источника на поверхность очищаемых труб, согласно изобретению трубы укладывают в блок с параллельным расположением осей труб, а подачу потока нагретого газа осуществляют в торец блока, при этом в газ в процессе его генерации подают жидкость в соотношении 1:50 - 1:10 объемных процентов от общего объема нагретого газа. В качестве жидкости используют воду. Кроме того, в качестве источника нагретого газа используют газотурбинный двигатель, а воду в поток нагретого газа подают на выходе из двигателя. Также воду в поток нагретого газа можно подавать перед поступлением его на турбину двигателя. Кроме того в воду предварительно подают водорастворительные вещества, тормозящие коррозионные процессы, например, амины.

В результате ввода воды в поток горячего газа происходит отбор тепла от потока, понижается температура его и образуется парогазовая смесь, которая снижает выбросы недогоревших углеводородов, а также улучшает процесс очистки. Понижение температуры за счет подачи воды до температур не ниже 350-400^оС нагретого газа исключает догорание остатков нефти и парафинов в момент охлаждения блока на открытом воздухе.

Добавка водорастворимых веществ, например, на основе аминов позволяет затормозить коррозию свежеочищенных поверхностей труб.

При вводе воды соотношение выбирают по следующим доводам. При вводе менее 10% достичь заметного снижения температуры газа не удается, при вводе в выходной поток нагретого газа воды более чем 50% происходит резкое снижение температуры нагретого газа. В связи с указанным время ввода воды ограничено в течение не более 1-3 мин и также время ввода не превышает 1-3 мин. При вводе аминов с целью торможения коррозии (аналогично) в воду могут быть добавлены ингибиторы И-1-А, Север-1 и другие (Инструкция по защите от коррозии нефтепромыслового оборудования. "Куйбышев", 1977, Куйбышевнефть).

Подают воду перед турбиной в основном в количестве 10-18%. При этом повышается эффективность сжигания топлива в камере сгорания за счет парообразования и последующего повышения мощности на величину количества полученного пара, при этом происходит добавка мощности на турбине без дополнительных затрат топлива. Часть воды может быть добавлена в топливо перед его сжиганием в камере сгорания. При этом воду смешивают с топливом до подачи на форсунки двигателя, получая повышение степени полноты cжигания. Указанное особенно эффективно при сжигании дизельного топлива. Как правило, степень полноты сгорания дизельного топлива не превышает 80% в газотурбинных двигателях, рассчитанных на авиационный керосин.

П р и м е р 1. Использован ГТД ВК-1, устанавливали его соосно с продольной осью блока труб. Блок труб выполнен из 100 труб диаметром 78 мм. Весь блок был уложен в трубу внутренним диаметром 1020 мм, двигатель выводили на режим 0,6 номинального. При этом двигатель установлен жестко относительно входного торца блока труб на расстоянии 0,7 м. При запуске заброс температуры выхлопного газа достигается 880^оС в течение 0,5 мин. После выхода на режим 0,6 номинала температуры нагретого выхлопного газа составила 510^оС. Ввиду жесткого крепления рамы двигателя к раме всей установки регулирование температуры не представлялось возможным. Снижение температуры достигали подмешиванием холодного воздуха из атмосферы в результате эжектирования его высокоскоростной струей выхлопного газа. Общее количество подсасываемого воздуха составляло 25% от массы выхлопного газа. При работе на 0,6 номинала расход добавленного воздуха составил 4,5 кг/с. Расход выхлопного газа при этом составил 25 кг/с. Расход топлива составил 1250 кг/ч. Таким образом, часть воздуха подогревалась выхлопными газами, и тем самым производилось общее снижение температуры нагретого газа, подаваемого к торцу труб.

П р и м е р 2. Опыт 1. Двигатель ВК-1 соединили с входом на торец блок труб через диффузор, что исключило эжектирование холодного воздуха из атмосферы. Режим работы двигателя расход воздуха 25 кг/с, температура нагретого газа 510^оС. На запуске сразу же через 0,3 мин включали подачу воды через коллектор в количестве 20% от общего расхода газа. На режиме работы температура газа в результате поддерживалась на уровне 445^оС. При этой температуре получалась парогазовая смесь и в течении 8 мин велась обработка блока труб с расходом парогаза 30 кг/с. Расход топлива составил 1100 кг/ч.

П р и м е р 3. Опыт 2. Вели работы в том же режиме, как в примере 1, 2 те же запуск и выход на режим 0,6 номинала, но воду подавали в количестве 10% от расхода газа на режиме 0,6 номинала перед турбиной. Расход топлива составил 1010 кг/ч. Анализ выхлопного газа из двигателя составил снижение на 14% содержания NOx по сравнению с режимом по примеру 1.

П р и м е р 4. Работу повторяли как в опыте 2. Проводили запуск, при этом, подавали воду в зону выходного сопла через кольцевой коллектор в количестве 20% от расхода газа после выхода двигателя на режим 06 номинала, дополнительно подавали воду через смеситель в форсунки подачи топлива в количестве 15% от расхода топлива на указанном режиме. Заброса на запуске температуры не наблюдали и на режиме достигли 470^оС выхлопного газа, при котором в течение 10 мин вели обработку труб. Топливо дизельное для расхода топлива на режиме 0,6 номинала составил 950 кг/ч.

П р и м е р 5. Вели работы, как в примере 4, и за 1-3 мин до окончания процесса обработки в трубопровод вели подачу в воду в выхлопное сопло двигателя ингибитор Север-1 в количестве 1% от веса технической воды. Последнее обеспечивало защиту резьбы и свежеочищенных поверхностей труб от коррозии за счет образования на них тонких пассивирующих пленок. Таким образом, подача воды обеспечивает подачу парогаза и аналогично процессу очистки НКТ на ППУ, но с лучшей производительностью и аналогичным качеством очистки труб.

Как видно из примеров, обеспечивается задача обеспечения программного регулирования температуры газа, подаваемого на торец и поверхности блока снижение расхода топлива труб при очистке НКТ на трубных базах. Оборудование передвижной установки производит очистку от льда.

Использование: ремонт труб с целью повторного использования. Сущность изобретения: способ очистки труб заключается в подаче потока нагретого газа от источника на поверхность очищаемых труб. Трубы вкладывают в блок с параллельным расположением осей труб. Подачу потока нагретого газа осуществляют в торец блока. При этом в газ в процессе его генерации подают жидкость в соотношении 1 : 50 - 1 : 10 объемных процентов от общего объема нагретого газа. 4 з.п. ф-лы.

1. СПОСОБ ОЧИСТКИ ТРУБ, заключающийся в подаче потока нагретого газа от источника на поверхность очищаемых труб, отличающийся тем, что трубы укладывают в блок с параллельным расположением осей труб, а подачу потока нагретого газа осуществляют в торец блока, при этом в газ в процессе его генерации подают жидкость в соотношении 1:50 - 1:10 об.% от общего объема нагретого газа. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве жидкости используют воду. 3. Способ по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что в качестве источника нагретого газа используют газотурбинный двигатель, а воду в поток нагретого газа подают на выходе из двигателя. 4. Способ по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что воду в поток нагретого газа подают перед поступлением его на турбину двигателя. 5. Способ по п.1, отличающийся тем, что в воду предварительно подают водорастворимые вещества, тормозящие коррозионные процессы, например амины.