ПАРОГАЗОТУРБИННАЯ УСТАНОВКА ДЛЯ ОЧИСТКИ НЕФТЯНЫХ ТРУБ

Полезная модель относится к нефтедобывающей и перерабатывающей промышленности и может быть использована для очистки нефтяных труб от асфальтосмолопарафиновых отложений с целью их последующего использования для ремонта и повторной эксплуатации, в том числе, для очистки нефтепромысловых насосно-компрессорных труб, поступающих на ремонт из районов добычи нефти.
Известна установка для очистки нефтяных труб путем импульсного воздействия на отложения воздушным потоком, движущимся вдоль трубы, создаваемым пневмоимпульсным генератором, присоединенным к одному из торцов трубы (RU 2288788).
Известна также установка для очистки внутренних полостей насосно-компрессорных труб от парафиновых осадков, содержащая газогенератор на базе авиационного двигателя, контейнер для размещения пакета труб, подлежащих очистке, и устройство для отделения и сбора расплавленного парафина. На входе в устройство для отделения и сбора парафина имеется регулирующая заслонка, управляющая потоком газа. При работе установки газогенератор производит высокотемпературную газовую струю, которая направляется на пакет очищаемых труб (RU 95103485).
Недостатком этих установок является недостаточная эффективность очистки труб от отложений и неизбежность частых остановок в работе из-за перегрузки камеры очистки, что приводит к потере производительности процесса и значительным выбросам продуктов очистки в рабочую зону из-за невозможности обеспечить герметичность камеры очистки во время ее перезагрузки.
Наиболее близкой к предлагаемой полезной модели является известная парогазотурбинная установка для очистки нефтяных труб, содержащая
парогазогенератор на базе авиационного двигателя, камеру очистки труб, выполненную в виде плоского теплоизолированного пенала с крышкой, снабженную системой автоматической загрузки-выгрузки труб, включающей входной и выходной стеллажи, выполненные с уклоном, газоотводный канал от авиационного двигателя к выходному блоку, сопловой насадок с коллектором подачи воды на парообразование и форсунками, коллектор подачи воды на дождевание отходящих газов и воздухозаборник (RU 2226129).
Недостатком известной установки-прототипа является то, что на стадии загрузки-разгрузки камеры очистки, в связи с отсутствием приспособлений для автоматического открытия и закрытия крышки, происходит выброс в окружающее пространство паро-газовой смеси, что осложняет обслуживание установки и снижает надежность ее работы. Отсутствие оборудования выходного блока для отделения продуктов очистки отрицательно сказывается на экологической безопасности процесса.
Технической задачей предлагаемой полезной модели является создание установки, лишенной указанных недостатков.
Технический результат предлагаемой полезной модели состоит в повышении экологической безопасности и надежности работы установки, а также в упрощении ее обслуживания.
Указанный технический результат достигается тем, что в парогазотурбинной установке для очистки нефтяных труб, содержащей парогазогенератор на базе авиационного двигателя, камеру очистки труб, выполненную в виде плоского теплоизолированного пенала с крышкой, снабженную системой автоматической загрузки-выгрузки труб, включающей входной и выходной стеллажи, выполненные с уклоном, газоотводный канал от авиационного двигателя к выходному блоку, сопловой насадок с коллектором подачи воды на парообразование и форсунками, коллектор подачи воды на дождевание отходящих газов и воздухозаборник, выходной блок оборудован сепаратором центробежного типа, крышка камеры очистки
снабжена герметизирующим уплотнением и установлена на шарнирных опорах-замках, по углам крышки установлены подъемники, при этом один конец подъемника закреплен на фундаменте установки, а другой - на крышке.
Предпочтительно используется гидравлическая система запирания и подъема/опускания крышки выходного блока, которая позволяет упростить обслуживание установки и повышает надежность ее работы. При этом выходной блок может быть оборудован крышкой со звукопоглощающим наполнителем, что дополнительно упрощает обслуживание установки, повышает надежность и экологичность ее работы.
Установленные по углам крышки камеры очистки подъемники, предпочтительно, представляют собой пневмо- или гидроцилиндры, что дополнительно упрощает и повышает удобство обслуживания установки.
Установка, предпочтительно, снабжена емкостью для сбора продуктов очистки, которая выполнена в виде герметичной камеры, а также поддоном для сбора продуктов очистки, что дополнительно повышает экологическую безопасность процесса.
Парогазогенератор снабжен воздухозаборником, например, коленообразным, предпочтительно, с защитной сеткой.
Парогазогенератор может быть снабжен системой впрыска воды перед компрессором авиационного двигателя.
Снабжение парогазогенератора коленообразным воздухозаборником с защитной сеткой позволяет избежать попадания посторонних механических предметов в систему, что дополнительно обеспечивает безопасность и надежность работы установки. Установка системы впрыска воды перед воздухозаборником авиационного двигателя обеспечивает смешение воздуха с мелкодисперсными капельками воды, что повышает плотность газового потока на входе в компрессор авиадвигателя и увеличивает скоростной напор на выходе из соплового насадка.
Парогазогенератор может быть снабжен узлом подготовки топлива для работы на природном и/или попутном газе или для работы на керосине, или для работы на дизельном топливе, или для работы на водно-топливной эмульсии, что обеспечивает надежную бесперебойную работу установки.
Камера очистки может быть снабжена контуром регулирования температуры парообразования, что позволяет поддерживать стабильную работу установки.
Воздухозаборник может быть дополнительно снабжен звукоотражающими дефлекторами, а также системой звукопоглощения, установленной в шахте забора воздуха, что снижает акустическую нагрузку на обслуживающий установку персонал.
Установка может быть оборудована транспортной системой в виде тележки для труб, а также тележки для перемещения продуктов очистки, причем тележка для перемещения продуктов очистки установлена последовательно за тележкой для труб, что дополнительно упрощает процесс обслуживания установки.
Сопловый насадок может быть снабжен шумозащитной крышкой, например, со звукопоглощающим наполнителем, что снижает акустическую нагрузку на обслуживающий установку персонал.
Система автоматической загрузки-выгрузки труб включает входной и выходной стеллажи, которые могут быть оборудованы толкателями, например, с гидроприводом, при этом входной и выходной стеллажи могут быть снабжены вибраторами, что повышает эффективность работы установки и дополнительно упрощает ее обслуживание.
Парогазогенератор, с целью повышения эффективности процесса очистки, может быть оснащен системой подачи воды или водных абсорбирующих растворов на парообразование в горячую струю за турбиной авиационного двигателя.
Процесс очистки может осуществляться следующим образом.
На стапель - стол, образующий рабочую поверхность камеры очистки, укладывается предварительно сформированный пакет труб, подлежащих очистке. Под рабочей поверхностью стола располагается обводной канал (байпас), который представляет собой пенал прямоугольного сечения. По этому каналу высоконапорный горячий поток, выходящий из соплового насадка, направляется в обход рабочей поверхности с трубами, во время работ по загрузке или разгрузке камеры очистки. Поворот потока и его направление в обводной канал осуществляется с помощью специальной поворотной пластины расположенной по всему сечению на выходе из соплового насадка прямоугольного сечения. Заслонка приводится в действие пневмо- либо гидроцилиндром.
Крышка камеры очистки имеет П-образную форму, ее стенки выполнены из многослойного материала. По всему периметру крышки, для исключения выбросов газа и пара в атмосферу, закреплено термостойкое уплотнение так, что крышка и рабочая, поверхность стола стапеля образуют канал прямоугольного сечения.
Слева и справа от боковых поверхностей камеры располагается транспортная система загрузки-разгрузки. С одной стороны крышки готовится пакет труб с помощью специального трубоукладчика, в автоматическом режиме происходит отсчет и формирования пакета труб для закладки в камеру очистки. С другой стороны крышки расположен стеллаж, на который выкатываются трубы из камеры очистки, заканчивающийся специальными карманами, из которых очищенные трубы забираются и для дальнейшей обработки. Рабочие поверхности камеры очистки и транспортной системы расположены в одной плоскости наклоненной под углом, предпочтительно, 2-3° с уклоном в сторону разгрузочных карманов. Крышка лежит на шарнирных опорах являющихся и одновременно замками. По углам крышки установлены подъемники: гидро- либо пневмоцилиндры. Один конец подъемника закреплен на опоре, которой является фундамент установки, а другой конец - «серьга» штока шарнирно закреплен на крышке.
Для того чтобы произвести загрузку камеры очистки, с помощью подъемников поднимается одна сторона крышки, а другая лежит на шарнирах-опорах и зафиксирована от сползания с них замками. Подготовленный пакет труб лежит на стеллаже подготовки. Упоры, управляемые с помощью гидро- либо пневмоцилиндров, удерживают пакет труб от несанкционированного скатывания и загрузки камеры очистки. Загрузка камеры очистки производится по команде только при полностью поднятой крышке со стороны загрузки и при полностью сформированном пакете труб (количество труб в пакете зависит от их диаметров). После того, как камера очистки загрузилась, происходит одновременное закрытие крышки и перевод высоконапорного парогазового потока, поступающего из соплового насадка, из положения работы в «обводной канал» в положение «камера очистки». Таким образом, исключаются выбросы парогазовой смеси в окружающее пространство, повышается экологическая безопасность процесса; наличие системы запирания крышки повышает надежность работы всей установки. Сама система открытия и закрытия крышки не требует дополнительных трудозатрат, проста и надежна в эксплуатации. После закрытия крышки происходит сам процесс очистки труб от отложений за счет расплавления смолопарафинов и уноса отложений скоростным потоком в систему сбора и улавливания продуктов очистки, включающую сепаратор центробежного типа (выходной блок). Использование сепаратора центробежного типа в составе выходного блока позволяет повысить эффективность отделения продуктов очистки, что положительно влияет на экологическую безопасность процесса. После очистки труб производится перевод парогазового потока в обводной канал, освобождаются шарнирные опоры от замков и открывается крышка (приподнимается одна сторона) за счет выдвижения двух штоков пневмо- или гидроцилиндров со стороны выгрузки и трубы самокатом по наклонной плоскости стола камеры очистки скатываются на наклонную под таким же углом плоскость раскаточного стеллажа либо сразу в карманы готовой продукции. Если установлено
несколько карманов, то сначала заполняется первый от камеры карман, после его заполнения он закрывается специальными перекладинами, которые образуют наклонную плоскость, по которой следующий обработанный пакет будет скатываться в следующий карман и т.д. пока не будут заполнены все карманы. Из заполненных карманов трубы удаляются для дальнейшей обработки согласно технологическому процессу.