Защита от коррозии промысловых трубопроводов

ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ

ЗАЩИТА ОТ КОРРОЗИИ ПРОМЫСЛОВЫХ ТРУБОПРОВОДОВ Копытова Н.П. Email: Kopytova1790@scientifictext.ru

Копытова Надежда Петровна — студент, Высшая школа энергетики, нефти и газа, Северный (Арктический) федеральный университет, г. Архангельск

Аннотация: в данной статье проводится подробный анализ способов защиты трубопроводов от ручейковой коррозии. А именно введение в сечение трубопровода различных устройств, турбулизирующих поток жидкости. Учитывая все особенности промыслового трубопровода, в своей статье я продемонстрировала все возможные пути решения для предотвращения коррозии на трубопроводах. По моему мнению, данная статья особенно ценна тем, что объяснение специализированного оборудования происходит в сопровождении иллюстраций и принципиальных схем с описанием составных частей того или иного агрегата. Хотелось бы отметить, что в моей работе сделаны соответствующие выводы и выявлен самый выгодный из предложенных способов защиты трубопровода. Ключевые слова: трубопровод, коррозия, турбулизация, технология.

CORROSION PROTECTION OF FIELD PIPELINE Kopytova N.P.

Kopytova Nadezhda Petrovna — Student, NORTHERN (ARCTIC) FEDERAL UNIVERSITY, SCHOOL OF ENERGY, OIL AND GAS, ARCHANGELSK

Abstract: in this article carried out a detailed analysis of the ways to protect the pipelines from crevice corrosion. Above all in the introduction section of the pipeline of various devices, the fluid turbulence-flow. Taking into account all the features of field pipeline, in his article, I showed all the possible solutions to prevent corrosion in pipelines. In my opinion, this article is especially valuable because the explanation of the specialized equipment is accompanied by illustrations and schematics describing the component parts of a machine. It should be noted that in my work made the appropriate conclusions and identified the most profitable of the proposed ways to protect the pipeline. Keywords: pipeline, corrosion, turbulence, technology.

УДК 622.692.4-192

В практике эксплуатации промысловых трубопроводов важной проблемой является выход их из строя в результате коррозии. Средний срок службы промысловых трубопроводов изменяется от нескольких месяцев до 15 лет. Однако коррозионные процессы приводят к снижению механической прочности труб, и как следствие - к отказам трубопроводов. В результате отказов происходит загрязнение окружающей среды, снижение добычи нефти, повышение затрат на капитальный ремонт трубопроводов и на природоохранные мероприятия. Повышение надежности и долговечности нефтепромысловых трубопроводов для их безопасной эксплуатации является сложной комплексной задачей, включающей в себя технические, технологические, экономические и организационные аспекты. Безопасная эксплуатация нефтепроводов в большей степени зависит от интенсивности коррозионных процессов внутренней поверхности трубы. Именно поэтому целью моего исследования является выявление наиболее эффективных способов защиты трубопровода от коррозии.

Нефтепромысловые трубопроводы подвержены как наружной, так и внутренней коррозии. Однако ручейковая коррозия является наиболее опасным видом разрушения (частота отказов трубопровода по причине канавочной коррозии достигает 70%) [1].

Срок службы металлических конструкций в естественных условиях окружающей среды часто относительно короткий. Продлить его можно в основном четырьмя способами, которые широко используются на практике:

- изоляция поверхности сооружения от контакта с внешней агрессивной средой;

- использование коррозионностойких материалов;

- воздействие на окружающую среду с целью снижения её агрессивности;

- применение электрозащиты подземных металлических сооружений.

Наиболее частым способом борьбы с ручейковой коррозией является изменение режима течения жидкости. Особенно интенсивно ручейковая коррозия протекает при ламинарном режиме течения, когда происходит расслоение нефтяной и водной фаз. Для предотвращения этого увеличивают давление перекачки или расход, однако, увеличение этих параметров ограничено. Существует также возможность изменения режима течения введением в сечение трубопровода различных устройств, турбулизирующих поток [2].

К таким устройствам можно отнести:

- диспергаторы;

- турбулизаторы;

- рассекатели.

Рассмотрим их подробней.

Для предотвращения разрушения нефтесборных трубопроводов Скоромным В.И. в его работе «Разработка методов и средств повышения безопасности эксплуатации нефтесборных трубопроводов» [3] предлагается использование устройства для защиты от коррозии в виде диспергатора, установленного в нефтесборный трубопровод, который представлен на рисунке 4.

Рис. 1. Схема расположения диспергатора в нефтепроводе: 1 — трубопровод; 2 — датчики контроля поляризационного сопротивления;

3 — диспергатор; 4 — конфузор; 41 — входной канал; 411 — начало выходного канала;

5 — камера; 6 — диффузор; 7 — рассекатель; 8 - источник подачи газа

Рабочая среда по нефтепроводу 1 поступает на вход средства расслоения 9 рабочей среды на нефть и воду (например, вертикальный водоотделитель), и снижение скорости приводит к расслоению рабочей среды на нефть и воду. Далее рабочая среда (нефть) поступает во входной канал диспергатора 3 и, обогнув конический рассекатель, попадает в цилиндрические камеры 5, оси которых перпендикулярны оси нефтепровода. После поступления в цилиндрические камеры 5 рабочая среда закручивается в них и прерывает входящий в камеры поток. Прерывание потока сопровождается генерацией акустических колебаний. Центральный поток рабочей среды, не заходящий в цилиндрические камеры 5, из входного канала попадает в начальный участок выходного канала, который является продолжением того же конфузора, и меньше всего подвержен деформации. Далее поток рабочей среды попадает в диффузор, имеющий параллельные с коническим рассекателем и с конфузором стенки. Это дает возможность уменьшить гидравлические потери, а большую часть входного напора (энергии) использовать на проведение диспергирования и, тем самым, повысить интенсивность акустических колебаний.

Проведенными лабораторными исследованиями показано, что эффект гомогенизации водонефтяной эмульсии сохраняется в течение 15 - 20 минут. Это при известных режимах транспорта сырья позволяет оценить частоту установки диспергаторов по длине трубопроводов на опасных участках. Основным недостатком такого способа является существенные потерями энергии на транспортировку высоковязких нефтей и их дальнейшее деэмульгирование [3, 4].

Второй вид устройства для предотвращения коррозии является турбулизатор (рисунок 3). Турбулизатор является монолитным изделием, изготавливается из стального или иного устойчивого к износу материала цилиндрической формы с помощью токарных и фрезерных обработок [5].

Рис. 2. Внешний вид турбулизатора [5]

Основная идея технологии применения рассекателей, предложенной Подаваловым [6], состоит в том, чтобы рассеять весь слой подтоварной воды, движущейся вместе с нефтью в нижней части трубопровода, в теле самой нефти, а после осаждения воды в нижней части, снова рассеять её.

Для решения этой задачи предлагается установить в нижней части трубопровода рассекатели, которые изменяли бы направление движения самого нижнего слоя жидкости, движущейся в трубопроводе (воды) при ламинарном движении потока. Тогда, после ударения элементарного потока воды о неподвижную стенку, установленную под некоторым углом к оси трубопровода, он изменяет направление движения и, двигаясь вдоль стенки трубопровода, перемешивается с нефтью. После выделения из водонефтяной эмульсии воды (осаждения попутной воды) в нижнюю часть трубопровода, необходимо повторить процесс и т.д.

Рис. 3. Схема расположения рассекателей Рассмотрев все варианты, можно сделать следующие выводы.

Применение диспергатора связано с существенными потерями энергии на транспортировку высоковязких нефтей и их дальнейшее деэмульгирование. При установке в нефтепровод диспергаторы необходимо выносить на байпасы, что приведет к увеличению экономических затрат.

Турбулизатор по сравнению с рассекателями имеет более сложные строение и монтаж. При установке в нефтепровод турбулизаторы необходимо так же, как и диспергаторы, выносить на байпасы, что тоже приведет к увеличению экономических затрат.

Применение же комплектов рассекателей позволяет решить эти проблемы, что делает их применение наиболее выгодным.

Список литературы / References

1. Айдуганов В.М., Волкова Л.И. Опыт строительства и эксплуатации трубопроводов из металлопластмассовых труб. Бугульма, 2006.

2. Мустафин Ф.М. Обзор методов защиты трубопроводов от коррозии изоляционными покрытиями. Уфимский государственный нефтяной технический университет, 2003.

3. Скоромный В.И. Разработка методов и средств повышения безопасности эксплуатации нефтесборных трубопроводов. Автореферат диссертации к.т.н. Уфа, 2004. 24 с.

4. Патент РФ 2211994. Устройство для защиты от коррозии. Скоромный Вячеслав Иванович.

5. Патент № 2483213. Устьевой турбулизатор скважинной продукции. Денисламов Ильдар Зафирович ^и), Галимов Артур Маратович

6. Подавалов И.Ю. Снижение интенсивности ручейковой коррозии нефтепроводов за счет применения рассекающих муфт. Автореферат диссертации к.т.н. Санкт-Петербург, 2009.

ПОВЫШЕНИЕ КАЧЕСТВА ОБСЛУЖИВАНИЯ НА АЗС ПУТЕМ ВНЕДРЕНИЯ СОВРЕМЕННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ Ракитин М.С. Email: Rakitin1790@scientifictext.ru

Ракитин Марк Сергеевич — студент, Высшая школа энергетики, нефти и газа, Северный (Арктический) федеральный университет, г. Архангельск

Аннотация: в данной работе я постарался затронуть множество проблем, связанных с автозаправочными станциями. Самыми острыми из них являются: очереди на подъезд к колонке АЗС и долгая оплата на кассе. Именно поэтому в работе я хочу предложить свой путь решения проблем качества обслуживания на АЗС, путем внедрения современных технологий. Мой проект предназначен для улучшения качества обслуживания заправок и повышения эффективности их работы с помощью специального мобильного приложения и современного считывающего устройства, установленного на колонках АЗС. По моему мнению, наибольшую ценность данный проект приобретает из-за выявления и анализа основных проблем, связанных с нефтегазовой отраслью, конкретного и понятного описания принципа работы технологий и самое главное — демонстрации нужности и актуальности описанной ниже технологии.

Ключевые слова: автозаправочная станция (АЗС), принцип работы технологии, сканер, считывающее устройство, водитель.

IMPROVING OF SERVICE QUALITY AT GAS STATIONS BY INTRODUCING MODERN TECHNOLOGIES Rakitin M.S.

Rakitin Mark Sergeevich — student, UNIVERSITY SCHOOL OF ENERGY, OIL AND GAS, NORTHERN (ARCTIC) FEDERAL UNIVERSITY, ARCHANGELSK

Abstract: in this article I have tried to raise a number of problems associated with gas stations. The most pressing of these are: the queue at the entrance to the gas station and a payment takes a long time. That is why in the article, I want to offer a way to solve the problems of service quality at gas stations, by introducing modern technologies. My project is designed to improve the quality of service gas stations and improve their performance by using a special mobile application and the modern scanner installed at the gas station columns. In my opinion, the greatest significance of this project becomes due identification and analysis of the major problems associated with the oil and gas industry, specific and understandable description of the operating principle of technology and the most important thing - demonstrating usefulness and relevance of the technology described below. Keywords: gas station, principle of technology, scanner, driver.

УДК417

В наши дни очень актуальной является проблема долгой продолжительности заправки транспортного средства на АЗС. Бесконечные очереди и различные технические работы отнимают огромное количество времени и нервов у потребителей. Надо заметить, что эта проблема затрагивает не только водителей, но и нефтегазовые компании - это сказывается на эффективности работы АЗС и наносит серьезный удар по репутации компании [2].

Проблема создания комфортных условий заправки транспортных средств остается и по сей день. Компании стремятся повысить уровень сервиса. Например, количество автоматических