СИСТЕМА ПЕРЕКАЧКИ НЕФТИ ПО МАГИСТРАЛЬНОМУ НЕФТЕПРОВОДУ

Полезная модель относится к транспортировке нефти по магистральным трубопроводам, а также может быть использована для транспортировке другого углеводородного сырья.
Известна система перекачки преимущественно жидких продуктов, содержащая перекачивающие станции, емкости и устройства для переноски перекачиваемой среды к следующей по ходу транспортирования в трубопроводе перекачивающей станции, где специальные емкости разгружаются путем перекачки продукта в трубопровод, а разгруженные емкости возвращаются на предыдущую станцию перекачки для следующего цикла (см. патент RU №2403492, кл.. F17D 1/00, 10.11.2010).
Необходимость использования специальных транспортирующих устройств усложняет процесс транспортировки и целесообразно только при механическом повреждении самого трубопровода.
Наиболее близкой к полезной модели является система перекачки нефти по магистральному нефтепроводу, содержащая магистральный нефтепровод, снабженный запорно-регулирующей арматурой, систему связи, управления и контроля, нефтеперекачивающие станции с насосным оборудованием, включающем насосные агрегаты, преимущественно с электроприводом (см. патент RU №2352857, кл. F17D 1/08, 20.04.2009).
Данная система позволяет транспортировать нефть и нефтепродукты по трубопроводу. Однако при выходе из строя какой-либо из нефтеперекачивающих станций (НПС) возникает необходимость использования емкостей резервуарного парка. Кроме того, толщина стенки трубы по трассе нефтепровода назначается с учетом эпюры максимальных давлений, строящейся из условия возможного отключения каждой НПС расположенных в пределах технологического участка, начало и конец которого характеризуется установкой резервуарного парка. Все это приводит к увеличению металлоемкости линейной части магистрального нефтепровода.
Задачей на решение которой направлена настоящая полезная модель, является снижение металлоемкости магистрального нефтепровода
Технический результат заключается в том, что достигается возможность упростить систему перекачки нефти по магистральному нефтепроводу при одновременном снижении металлоемкости непосредственно труб магистрального нефтепровода и НПС.
Указанная задача решается, а технический результат достигается за счет того, что система перекачки нефти по магистральному нефтепроводу содержит магистральный нефтепровод, снабженный запорно-регулирующей арматурой, систему связи, управления и контроля, нефтеперекачивающие станции с насосным оборудованием, включающем насосные агрегаты, преимущественно с электроприводом, трубы магистрального нефтепровода рассчитаны на предельное давление, равное или превышающее рабочее давление перекачки, создаваемому насосным агрегатом нефтеперекачивающей станции, перед каждой нефтеперекачивающей станцией для защиты по давлению к нефтепроводу подключены через предохранительное устройство резервуары приема аварийного сброса нефти, снабженные насосом откачки нефти в нефтепровод из резервуаров приема аварийного сброса нефти, каждый насосный агрегат нефтеперекачивающей станции снабжен частотно-регулируемым приводом, система контроля включает установленные на нефтепроводе перед и после нефтеперекачивающей станции датчики давления, причем последние и частотно-регулируемые приводы подключены посредством системы связи к системе управления, выполненной в виде единой, общей для всех нефтеперекачивающих станций, при этом каждая из которых выполнена с обратным клапаном, установленным в байпасном трубопроводе для пропуска перекачиваемой нефти минуя нефтеперекачивающую станцию.
В ходе проведенного исследования было установлено, что предлагаемая система позволяет снизить металловложения в линейную часть магистрального нефтепровода по сравнению с известными решением, когда при отключении НПС раскладка труб линейной части магистрального нефтепровода ведется для эпюры максимальных давлений в режиме перекачки «минуя НПС».
Для снижения металлоемкости линейной части магистрального нефтепровода при давлениях на выходе НПС до 10,0 МПа возможно производить раскладку труб линейной части магистрального нефтепровода из условия работы «на следующую НПС», что достигается путем установки на каждой НПС резервуаров приема аварийного сброса нефти, т.е. каждая НПС работает в режиме «с подключенной емкостью». Таким образом, в случае остановки насосных агрегатов НПС поток нефти автоматически поступает в резервуары приема аварийного сброса нефти, не увеличивая уровень давлений в линейной части магистрального нефтепровода. Кроме того, на НПС устанавливаются предохранительные устройства со сбросом нефти в резервуары приема аварийного сброса нефти.
Таким образом данная система позволяет обеспечить раскладку труб, исходя из эпюры давлений «на последующую НПС», без установки резервуарного парка. Установка резервуарного парка компенсируется за счет установки на каждой НПС магистрального нефтепровода частотно-регулируемого привода насосных агрегатов, а также реализации единой системы управления (ЕСУ) магистральным нефтепроводом.
Данное техническое решение позволяет в случае отключения насосных агрегатов снизить уставки регулирования давления по НПС магистрального нефтепровода с помощью ЕСУ до безопасного уровня и осуществить переход на безопасный режим перекачки при регулировании оборотов насосных агрегатов с помощью частотно-регулируемого привода. При этом рост давления на входе отключенной НПС компенсируется сбросом через предохранительные устройства в резервуары приема аварийного сброса нефти.
На чертеже схематически представлена система перекачки нефти по магистральному нефтепроводу.
Система перекачки нефти по магистральному нефтепроводу содержит магистральный нефтепровод 1, снабженный запорно-регулирующей арматурой 2, НПС 3 с насосным оборудованием, включающем насосные агрегаты (не показаны), преимущественно с электроприводом. Трубы магистрального нефтепровода 1 рассчитаны на предельное давление, равное рабочему давлению перекачки, создаваемому насосным агрегатом НПС, т.е. исходя из эпюры давлений «на последующую НПС».
Перед каждой НПС 3 к нефтепроводу 1 подключены через предохранительное устройство 4 резервуары 5 приема аварийного сброса нефти, снабженные насосом 6 откачки нефти в нефтепровод 1 из резервуаров 5 приема аварийного сброса нефти.
Каждый насосный агрегат НПС 3 снабжен частотно-регулируемым приводом.
Система контроля включает установленные на нефтепроводе 1 перед и после НПС 3 датчики давления 7, причем последние и частотно-регулируемые приводы насосных агрегатов НПС 3 подключены посредством системы связи к системе управления 8, выполненной в виде единой (ЕСУ), общей для всех НПС 3, каждая из которых выполнена с регулируемым посредством обратного клапана 9 байпасным трубопроводом 10 пропуска перекачиваемой нефти в обход НПС 3.
При перекачке нефти по магистральному нефтепроводу 1 в случае отключения насосных агрегатов какой-либо НПС 3 снижается уставка регулирования давления по НПС 3, расположенной перед прекратившей работу НПС 3 магистрального нефтепровода 1 с помощью ЕСУ 8 до безопасного уровня и осуществляется переход на безопасный режим перекачки при регулировании оборотов насосных агрегатов с помощью частотно-регулируемого привода. При этом рост давления на входе отключенной НПС 3 компенсируется сбросом нефти через предохранительные устройства 4 в резервуары 5 приема аварийного сброса нефти. После восстановления работы остановленной НПС 3 с помощью насоса 6 нефть из резервуаров 5 возвращается в магистральный нефтепровод 1.
Полезная модель и может быть использована в нефтегазовой, химической и других отраслях промышленности, связанных с транспортировкой жидких, преимущественно углеводородных сред по трубопроводам.