Способ опорожнения участка нефтепровода
METHOD FOR EMPTYING A SECTION OF AN OIL PIPELINE

Изобретение относится к области трубопроводного транспорта, а именно к способам опорожнения участка нефтепровода путем вытеснения из него нефти в передвижные емкости и автоцистерны.
Из уровня техники известен способ опорожнения участка нефтепровода, включающий пропуск по нему поршня-разделителя, который останавливают посредством клина частично закрытой задвижки, расположенной за дефектным участком. При этом полностью закрывают задвижку и перемещают разделитель в обратном направлении закачиваемыми через отвод инертными газами до частично закрытой задвижки, расположенной перед дефектным участком, с последующим ее полным закрытием (см. патент РФ №2079766, F16L 55/10, 20.05.1997).
Недостатком известного способа является сложность его осуществления и значительные затраты на подачу инертного газа.
Из уровня техники известен способ опорожнения участка нефтепровода, размещенного между линейными запорными устройствами, включающий монтаж перемычки, соединяющей опорожняемый участок с передвижной емкостью и снабженной, по меньшей мере, одним запорным устройством, создание избыточного давления в полости участка, откачку нефти в передвижную емкость из участка (см. патент РФ №2518748, F16L 55/10, 10.06.2014), который принят за прототип.
Недостатком известного способа является сложность создания избыточного давления подачей инертного газа.
Технической задачей заявленного изобретения является упрощение и повышение эффективности опорожнения участка трубопровода.
Решение поставленной задачи достигается тем, что в способе опорожнения участка нефтепровода, ограниченного линейными запорными устройствами от смежных участков, включающий монтаж перемычки, соединяющей опорожняемый участок с передвижной емкостью и снабженной, по меньшей мере, одним запорным устройством, создание избыточного давления в полости участка, откачку нефти в передвижную емкость из участка, согласно техническому решению, монтаж перемычки осуществляется в каждой зоне с минимальной высотой расположения участка относительно нулевого уровня и смежных с ней зон участка в нижней части стенки трубы, а в зоне с максимальной высотой расположения участка относительно нулевого уровня, в верхней части стенки трубы, монтируется дополнительная перемычка с дополнительным запорным устройством с возможностью сообщения полости участка с атмосферой, при этом опорожнение участка в передвижные емкости сначала осуществляется при закрытом дополнительном запорном устройстве, а при снижении давления полости участка ниже атмосферного – при открытом дополнительном запорном устройстве.
Предлагаемый способ опорожнения участка трубопровода поясняется чертежами.
На фиг. 1 показана схема трубопровода с опорожняемым участком с одной низко расположенной зоной;
На фиг. 2 - схема трубопровода с опорожняемым участком с двумя низко расположенными зонами.
Согласно заявленному способу, опорожнение участка 1 (фиг. 1) трубопровода 2, расположенного между линейными запорными устройствами 3 и 4, например, задвижками, в передвижные емкости 5 и 6, например, автоцистерну.
Для этого, в зоне 7 с минимальной высотой «h» расположения участка 1, относительно нулевого уровня 8 (уровня моря), в нижней части стенки трубы, монтируется, как минимум, одна перемычка 9 с запорным устройством 10 с возможностью сообщения полости участка 1 с передвижной емкостью 5, например, автоцистерной посредством трубопровода (на фиг. не указан). В зоне 11 с максимальной высотой «H» расположения участка 1 относительно нулевого уровня 8, в верхней части стенки трубы, монтируется дополнительная перемычка 12 с запорным устройством 13 с возможностью последовательного сообщения полости участка 1 с передвижной емкостью 6 и атмосферой посредством обратных клапанов 14 и 15.
Перемычка 12 может быть оснащена манометром 16, также датчиком, или реле давления (на фиг. не показаны).
1
В случае наличия на участке 1 (фиг. 2), например, двух, низко расположенных зон 7 и 17 соответственно высотой «h» и «h» относительно нулевого уровня 8, в нижней части стенок трубы зон 7 и 17 монтируются перемычки 9 и 18 с запорными устройствами 10 и 19. Опорожнение газовой фазы из участка 1 осуществляется через запорное устройство 13 в автоцистерну 6, а жидкости – через запорные устройства 10 и 19 в автоцистерны 5 и 20.
Способ опорожнения жидкости, включая газ, из участка осуществляется следующим образом.
После выбора опорожняемого участка 1 (фиг. 1) закрываются близко расположенные от участка 1 линейные запорные устройства 3 и 4 трубопровода 2. С учетом рельефа местности и в соответствии с проектной документацией прокладки трубопровода 2, определяются зоны 7 и 11 участка 1 с минимальной «h» и максимальной «H» высотой над нулевым уровнем 8, т.е., уровнем моря. Далее в нижней части стенки трубы зоны 7 участка 1 монтируется перемычка 9 с запорным устройством 10. Выход запорного устройства 10 сообщается с передвижной емкостью, например, с автоцистерной 5. В верхней части стенки трубы зоны 11 участка 1 монтируется дополнительная перемычка 12 с дополнительным запорным устройством 13 с возможностью последовательного сообщения полости участка 1 с передвижной емкостью 6, например, автоцистерной и атмосферой посредством обратных клапанов 14 и 15.
Опорожнение полости участка 1 трубопровода 2 начинается с открытия запорного устройства 13 с последующим заполнением автоцистерны 6 газовой фазой, которая, при ее наличии, накапливается в верхней части участка 1, ближе к зоне 11 с максимальной высотой «H» над нулевым уровнем 8. При полном опорожнении газа из участка 1, определяемое снижением давления в полости участка по манометру 16, открывается запорное устройство 10 с последующим заполнением жидкости в автоцистерну 5.
Таким образом, в начальном этапе осуществляется опорожнение газовой фазы за счет избыточного давления, а далее, свободного движения жидкости вниз за счет силы тяжести с последующим заполнением освободившейся части участка 1 воздухом из атмосферы.
Так как задвижка 10 установлена в самой нижней зоне участка 1, остаточный объем жидкости будет минимальным. Оставшаяся в полости участка 1 жидкость (нефть) может быть извлечена, например, насосом автоцистерны 5.
Процесс опорожнения жидкости из участка 1 (фиг. 2) с двумя низко расположенными зонами 7 и 17 осуществляется аналогичным образом. Сначала опорожняется газовая фаза в передвижную емкость 6 при открывании запорного устройства 13. Со снижением давления в полости участка 1 открываются запорные устройства 10 и 19 с последующим опорожнением жидкости в передвижные емкости (автоцистерны) 5 и 20.
Таким образом, процесс опорожнения участка трубопровода от нефти с содержанием газа осуществляется поэтапно: сначала отбирается газовая фаза с самой верхней зоны участка, а затем жидкость с самой нижней зоны участка. Обеспечивается практически полный забор из участка газовой фазы (при ее наличии), а затем жидкости с использованием рельефа местности прокладки трубопровода.