Трубопроводная система для транспорта высоковязких высокозастывающих жидкостей Советский патент 1990 года по МПК F17D1/18 

Изобретение относится к трубопроводному транспорту и предназначено преиму- щественно для транспортировки высоковязких высокозастывающих нефтей и нефтепродуктов. .

Цель изобретения - упрощение пуска трубопровода с застывшей нефтью или нефтепродуктом, обеспечение возможности ре- гулирования работы трубопровода в широком диапазоне производительностей и исключение замораживания, а также обеспечение компенсации продольных напряжений,вызываемых изменением температурных режимов трубопровода.

Поставленная цель достигается тем. что трубопровод-спутник выполнен в виде дополнительного магистрального трубопровода того же диаметра, что и основной, и

связан с ним перемычками, т.е. система выполнена двухтрубной, секционированной технологическими перемычками, причем расстояние между двумя соседними перемычками определяется с учетом макср.маль- но допустимого давления в трубопроводе, необходимого для вытеснения застывшей нефти или нефтепродукта на момент пуска. Это расстояние может быть определено по формуле

Li

Hni D

5-m

2-m

т

V.

ON О

Ov

DO О О

где Hn Ндсп

Ндоп - предельно допустимый напор (давление), необходимый для вытеснения застывшей нефти из рассматриваемого полукольца, образованного параллельными

трубопроводами системы и 1-й технологической перемычкой, с учетом интерференции температурных полей трубопровод;

Hni - потери напора (давления) в рассматриваемом полукольце, образованном 1-й перемычкой, с учетом интерференции тезмпературных полей параллельных трубопроводов;

D - диаметр трубопроводов;

Q - расход нефти или нефтепродукта;

Vo - ВЯЗКОСТЬ нефти или нефтепродукта;

/, m - коэффициенты в уравнении Лей- бензона.

Параллельные участки трубопроводной системы уложены в одном коридоре на расстоянии, обеспечивающем интерференцию ихтемпературных полей и определяемом по формуле

,2H/K(f-)-1.

где h - ра сстояние от Поверхности земли до оси трубопровода;

R - радиус трубопровода;

TI, Т2 - температура горячего и холодного трубопроводов соответственно; . То - температура окружающей среды.

Технологические перемь1чки располагают на свободно подвижных опорах в лотках- колодцах, а регулирование подачи жидкости в диапазоне 0,5--1,0 максимальной проектной, производительности достигают путем отключения параллельных участков трубопровода кранами (задвижками) на технологических перемычках,

Предлага емая трубопроводная система позволяет обеспечить регулирование работы трубопровода в широком диапазоне производительностей при перекачке высоковязких нефтей, обеспечивает надежный пуск трубопровода в эксплуатацию и повторный пуск отключенных параллельных участков трубопроводной системы без осложнений за счет использования интерференции их температурных полей.

.На фиг. 1 представлена принципиальная технологическая схема трубопроводной системы; на фиг. 2 - элемент трубопроводной системы между двумя соседними насос- но-тепловыми станциями; на фиг. 3 - обвязка технологической перемычки, план и разрез.

Система со стоит из промыслового трубопровода 1, резервуарного парка 2 ГПС, подпорной насосной 3, тепловой станции 4, оборудованной подогревателями, головной насосной 5, оборудованной основными насосами, параллельных трубопроводов 6 и 7, секционированных технологическими пере мычками 8, промежуточных тепловых 9 и насосных станций 10, сырьевого парка 11 и технологических трубопроводов 12,

Трубопроводная система работает сле- 5 дующим образом.

Нефть с промысла (нефтепродукт с НПЗ) по промысловому трубопроводу 1 подается в резервуарный парк 2 ГПС, Резервуары оборудуют подогревательными устройства10 ми, с помощью которых поддерживается температура нефти (нефтепродукта), позволяющая выкачивать ее насосами подпорной насосной 3, которые прокачивают нефть (нефтепродукт) через подогреватели тепло15 вой станции 4, где нефть (нефтепродукт) нагревают до требуемой технологическим режимом температуры. Горячая нефть (нефтепродукт) поступает в головную насосную станцию 5, откуда основными насосами

0 подается в магистраль (трубопроводы 6 и 7) Для поддержания заданных технологических параметров (требуемой температуры и необходимого давления) при транспортировании нефти или нефтепродукта на большие

5 расстояния служат промежуточные тепловые 9 и насосные 10 станции. На конечном пункте трубопроводной системы нефть поступает в сырьевой резервуарный парк 11 и по технологическому трубопроводу 12 на

0 нефтеперерабатывающий завод, В случае

перекачки высоковязких нефтепродуктов

резервуарный парк 11 выполняет функцию

товарного парка, из которого нефтепродукт

по трубопроводу 12 отпускают потребите5 лю.

Перемычки 8 установлены на опорах 15 в лотках 16.

В режиме пуска трубопроводная система может работать по двум вариантам,

0 Первый случай. Нефть или нефтепродукт из резервуарного парка 2 забирают насосами подпорной насосной 3, прокачи- ваютчерезтеплообменные аппараты тепловой станции 4, где нагревают до требуемой

5 температуры. Горячую нефть основными насосами насосной станции 5 подают в одну из параллельных линий магистрального трубопровода, например 6 (фиг, 2). При этом технологическая задвижка 13 на перемычке,

0 выполняющей функцию общего коллектора насосной, закрыта, а задвиж ка 14 на следующей перемычке открыта, Горячая нефть перекачивается по кольцу при открытых 17, 19, 20, 18, 21 и 22 задвижках на магистрали

5 и закрытых 23 и 24, После прогрева указанного участка трубопровода и выхода его.на -условно стационарный режим задвижку 14 на технологической перемычке закрывают, а задвижки 23 и 24, а также задвижку на

следующей перемычке открывают и начинают прогревать следующий участок трубопровода до выхода его на условно стационарный режим и т.д.

Второй случай. Горячую нефть основ- ными насосами насосной станции 5 подают одновременно в две параллельные линии 6 и 7 трубопроводной системы через технологическую перемычку, выполняющую функцию общего коллектора. При этом задвижка 18 закрыта, а задвижки 17, 19, 20-22 и 14 открыты. При достижении потоками нефти следующей технологической перемычки задвижки 13, 23 и 24 закрывают, а задвижки 14 и 18 открывают и нефть начинает перека- чиваться по кольцу до его полного прогрева и выхода на условно стационарный режим. После выхода на режим задвижки 14 и 18 закрывают, а задвижки 13, 23 и 24 открывают. Нефть вновь подают в две парал- лельные линии для прогрева участка трубопроводной системы, образованного двумя следующими соседними перемычками, и т.д. до выхода всего трубопровода на режим.

Второй способ пуска обеспечивает наиболее быстрый вывод трубопровода в нормальный режим эксплуатации.

Пуск трубопровода в эксплуатацию после длительной плановой или аварийной ос- тановки осуществляют аналогично рассмотренному в первом случае.

Регулирование режима работы трубопроводной системы в диапазоне 0,5-1,0 его максимальной производительности есуще- ствляют путем отключения одной из параллельных линий, например линии 7, или ее

участка между двумя технологическими перемычками. Повторный пуск отключенных участков трубопроводной системы без осложнений обеспечивается за счет интерференции температурных полей параллель-ных трубопроводов, исключающих возможность застывания высоковязких нефтей и нефтепродуктов.

Формула изобретения 1. Трубопроводная система для транспорта высоковязких высокозастывающих жидкостей, включающая магистральный трубопровод и проложенный параллельно трубопровод-спутник на расстоянии, обеспечивающим интерференцию их тепловых полей, о тл ич а ю ща яся тем, что, с целью упрощения пуска трубопровода с застывшей жидкостью и обеспечения возможности регулирования производительности, трубопровод-спутник выполнен в виде дополнительного магистрального трубопровода того же диаметра, что и основной трубопровод, и связан с ним технологическими перемычками, образуя двухтрубные секции, причем расстояние между двумя соседними перемычками ограничено масимально допустимым давлением в трубопроводе, необходимым для вытеснения застывшей жидкости.

2. Трубопроводная система по п. 1, о т- личающаяся тем, что, с целью компенсации продольных напряжений, технологические перемычки расположены на свободно подвижных опорах в лотках-колодцах.

Изобретение относится к трубопроводному транспорту и предназначено для транспортировки высоковязких, высокозастывающих нефтей и нефтепродуктов. Целью изобретения является упрощение пуска трубопровода с застывшей нефтью или нефтепродуктом и обеспечение возможности регулирования производительности трубопроводной системы за счет выполнения системы двухтрубной, секционированной технологическими перемычками. Расстояние между двумя соседними перемычками ограничено максимально допустимым давлением в трубопроводе, необходимым для вытеснения застывшей нефти или нефтепродукта при пуске, а параллельно уложенные участки трубопроводной системы уложены в одном коридоре на расстоянии, обеспечивающем интерференцию их температурных полей. Технологические перемычки располагают на свободно подвижных опорах в лотках-колодцах. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

, od

tl

20

ZJ

4

гг 2

7

IXbMXI1хЖхИ-IXbrtxj

1

У fO t 3

д

1 -ix}-txb tx3

23

L,

H

Фиг. г

5 ) 1. I I I

I 1

K5S

V.V

/

nV :J V/; Vx J:i

V////// /////// / /j

///w/ W/////A

и

В Б

(/ /y/JL

1

r

Редактор A. Orap

Фигз

Составитель И, Петоян Техред М.Моргентал

x}-

23

J

Li

w//y/////////// ///

Корректор О. Кравцова