Установка для ввода противотурбулентной присадки в трубопровод

Полезная модель относится к технике дозирования химреагентов в нефтяной промышленности и может быть использована, например, для повышения пропускной способности нефтепроводов или нефтепродуктопроводов путем снижения гидравлического сопротивления турбулентного потока нефти или нефтепродуктов в процессе перекачки с помощью ввода противотурбулентной присадки в трубопровод.
Известна установка для ввода противотурбулентной присадки в трубопровод [Патент РФ №89883 U1, МПК F17D 3/12, F17D 1/16, 3.06.08.2009., оп. 20.12.2009.], содержащая утепленный контейнер, соединенные трубопроводами с запорной арматурой накопительную емкость и оборудование для подачи реагента, в том числе по меньшей мере два установленных параллельно дозировочных насоса разной производительности, сигнальную, контрольную, измерительную и управляющую аппаратуру, в контейнере размещена по меньшей мере одна расходная емкость, связанная с накопительной емкостью и с всасывающим патрубком каждого дозировочного насоса и выполненная с возможностью создания в ней избыточного давления посредством компрессора. Предусмотрено, что установка может быть снабжена системами отопления, вентиляции и автоматического пожаротушения.
Недостатками известной установки являются:
1. Отсутствие в контейнере с оборудованием легкосбрасываемых конструкций, что может привести к дополнительным разрушениям оборудования, располагаемого внутри контейнера, в случае возникновения нештатной ситуации (например, взрыва) и, как результат, к снижению безопасности работы.
2. Расположение технологического оборудования, сигнальной, контрольной, измерительной и управляющей аппаратуры в одном помещении, в котором от применяемой противотурбулентной присадки может образовываться взрывоопасная среда, что приводит к повышению риска травмирования обслуживающего персонала в случае возникновения нештатной ситуации (например, взрыва или пожара) и, как результат, к снижению безопасности работы.
Известна установка для дозированной подачи реагента (установка для ввода противотурбулентной присадки в трубопровод) [Патент РФ №39910 U1, МПК Е21В 43/00, з. 05.05.2004., оп. 20.08.2004.], принятая за прототип, содержащая соединенные трубопроводами с запорной арматурой накопительную емкость (накопительный блок для противотурбулентной присадки) с электронагревателями и размещенное в утепленном контейнере оборудование для подачи реагента (противотурбулентной присадки), в том числе дозировочный насос. Кроме того, оборудование для подачи реагента (противотурбулентной присадки) дополнительно содержит второй дозировочный насос, подключенный параллельно первому, и два подающих насоса, установленные параллельно во всасывающий трубопровод дозировочных насосов совместно с трубопроводом возврата излишков реагента (противотурбулентной присадки) в накопительную емкость (накопительный блок для противотурбулентной присадки), в контейнере размещен рециркуляционный насос, всасывающий и нагнетающий патрубки которого подсоединены к накопительной емкости (накопительному блоку для противотурбулентной присадки), причем всасывающий патрубок выполнен с параллельным отводом, а участки трубопроводов между накопительной емкостью (накопительным блоком для противотурбулентной присадки) и стенкой контейнера выполнены из гибких рукавов. Предусмотрено, что в контейнере могут быть смонтированы системы (узлы) отопления, вентиляции, автоматического пожаротушения, контроля уровня реагента (противотурбулентной присадки) в накопительной емкости (накопительном блоке для противотурбулентной присадки), сигнализатор взрывоопасных концентраций, узел отбора воздуха и электрооборудование с системой управления и контроля (узлом управления и контроля), а в нагнетающем трубопроводе дозировочных насосов могут быть установлены расходомер и манометр.
Недостатками прототипа являются:
1. Отсутствие в контейнере с оборудованием легкосбрасываемых конструкций, что может привести к дополнительным разрушениям оборудования, располагаемого внутри контейнера, в случае возникновения нештатной ситуации (например взрыва) и, как результат, к снижению безопасности работы.
2. Расположение технологического оборудования, системы управления и контроля (узла управления и контроля) и другой аппаратуры в одном помещении, в котором от применяемой противотурбулентной присадки может образовываться взрывоопасная среда, что приводит к повышению риска травмирования обслуживающего персонала в случае возникновения нештатной ситуации (например взрыва или пожара) и, как результат, к снижению безопасности работы.
Технической проблемой является создание установки для ввода противотурбулентной присадки в трубопровод, обеспечивающей высокий уровень безопасности.
Технический результат выражается в повышении безопасности при эксплуатации установки для ввода противотурбулентной присадки в трубопровод.
Указанный технический результат достигается тем, что установка для ввода противотурбулентной присадки в трубопровод содержит соединенные трубопроводами с запорной арматурой накопительный блок для противотурбулентной присадки и размещенные в утепленном контейнере узлы управления и контроля, оборудование для подготовки и подачи противотурбулентной присадки, включающее два параллельно установленных подающих насоса, соединенных входами с накопительным блоком для противотурбулентной присадки, а выходами - с входами двух параллельно установленных дозировочных насосов, рециркуляционный насос, всасывающий и нагнетающий патрубки которого подсоединены к накопительному блоку для противотурбулентной присадки.
Согласно предложенному техническому решению утепленный контейнер разделен герметичной огнестойкой перегородкой на аппаратный отсек, в котором размещены узлы управления и контроля, и на технологический отсек, в котором размещено оборудование для подготовки и подачи противотурбулентной присадки, при этом технологический отсек снабжен легкосбрасываемой конструкцией.
Установка может быть снабжена узлами отопления, вентиляции и кондиционирования.
Технологический отсек может быть снабжен приточно-вытяжной вентиляцией, способной работать в автоматическом режиме, а аппаратный отсек может быть снабжен приточной вентиляцией и кондиционером.
На выходе дозировочных насосов может быть установлен расходомер.
В качестве дозировочных насосов могут быть установлены дозировочные насосы с регулируемой подачей.
Участки трубопроводов между накопительным блоком для противотурбулентной присадки и стенкой утепленного контейнера могут быть выполнены из гибких рукавов.
Накопительный блок для противотурбулентной присадки может быть выполнен в виде по меньшей мере одного резервуара для противотурбулентной присадки.
В качестве резервуара для противотурбулентной присадки может быть использован грузовой кубический контейнер типа «Еврокуб», установленный на подиуме.
Технологический отсек утепленного контейнера может быть оборудован датчиками загазованности.
Легкосбрасываемая конструкция может быть выполнена в виде по меньшей мере одного элемента стены утепленного контейнера, способного извлекаться наружу при повышении давления внутри утепленного контейнера.
Заявляемая полезная модель поясняется чертежом, на котором изображена технологическая схема установки для ввода противотурбулентной присадки в трубопровод.
Установка для ввода противотурбулентной присадки в трубопровод представляет собой соединенные трубопроводами с запорной арматурой 8 (показана не вся) накопительный блок 9 для противотурбулентной присадки и размещенные в утепленном контейнере (не показан) узлы управления и контроля (не показаны) и оборудование для подготовки и подачи противотурбулентной присадки (не показано). Накопительный блок 9 для противотурбулентной присадки выполнен в виде двух соединенных трубопроводами с запорной арматурой 8 (показана не вся) резервуаров 1 для противотурбулентной присадки. В качестве резервуаров 1 для противотурбулентной присадки использованы грузовые кубические контейнеры типа «Еврокуб», установленные на подиуме (не показан). Также в качестве резервуаров 1 для противотурбулентной присадки могут быть использованы надземные резервуары из металла или пластика, прямоугольной или цилиндрической формы. Количество и объем резервуаров 1 для противотурбулентной присадки определяется предварительным расчетом с целью обеспечения ввода в трубопровод необходимого объема противотурбулентной присадки без остановки работы установки. Таким образом, количество резервуаров 1 для противотурбулентной присадки может составлять один, два и более. Для контроля за количеством противотурбулентной присадки в резервуарах 1 для противотурбулентной присадки использованы электровесовые устройства (не показаны), способные посредством электрических сигналов информировать о достижении заданных весовых параметров, кроме того, для данной цели также могут быть использованы датчики уровня (не показаны). Оборудование для подготовки и подачи противотурбулентной присадки включает два параллельно установленных подающих насоса 2, соединенных входами с резервуарами 1 для противотурбулентной присадки (накопительным блоком 9 для противотурбулентной присадки), а выходами - с входами двух параллельно установленных дозировочных насосов 3. В качестве дозировочных насосов 3 установлены дозировочные насосы с регулируемой подачей, позволяющие обеспечивать подачу заданного объема противотурбулентной присадки в трубопровод. На выходе дозировочных насосов 3 установлен расходомер 7. Кроме того, оборудование для подготовки и подачи противотурбулентной присадки включает рециркуляционный насос 4, всасывающий и нагнетающий патрубки которого подсоединены к резервуарам 1 для противотурбулентной присадки (накопительному блоку 9 для противотурбулентной присадки). Участки трубопроводов (не показаны) между резервуарами 1 для противотурбулентной присадки (накопительным блоком 9 для противотурбулентной присадки) и стенкой утепленного контейнера (не показан) выполнены из гибких рукавов. Для подключения дозировочных насосов 3 непосредственно к трубопроводу (не показан) использован гибкий рукав (не показан). Целесообразно использовать гибкие рукава (не показаны) с путевым кабельным подогревом. Утепленный контейнер (не показан) разделен герметичной огнестойкой перегородкой (не показана) на аппаратный отсек 6, в котором размещены узлы управления и контроля (не показаны), и на технологический отсек 5, в котором размещено оборудование для подготовки и подачи противотурбулентной присадки (не показано). Каждый из отсеков (технологический 5, аппаратный 6) имеет свой вход (не показан). Технологический отсек 5 снабжен легкосбрасываемой конструкцией (не показана), представляющей собой элемент стены утепленного контейнера (не показан), способный вскрываться или извлекаться наружу при повышении давления внутри утепленного контейнера, например при взрыве, в целях обеспечения безопасности людей, сохранности конструкций и оборудования. Кроме того, легкосбрасываемая конструкция (не показана) может быть выполнена в виде нескольких элементов стены утепленного контейнера, количество и размеры которых определяются расчетом. Утепленный контейнер (не показан) оборудован узлами отопления, вентиляции и кондиционирования (не показаны). При этом технологический отсек 5 снабжен приточно-вытяжной вентиляцией (не показана), способной работать в автоматическом режиме, а аппаратный отсек 6 снабжен приточной вентиляцией и кондиционером (не показаны). Отопление технологического отсека 5 и аппаратного отсека 6 осуществляется посредством электрообогревателей (не показаны). Для контроля за концентрацией взрывоопасных газов в технологическом отсеке 5 утепленного контейнера установлены датчики загазованности (не показаны).
Установка для ввода противотурбулентной присадки в трубопровод работает следующим образом.
Производится подключение установки для ввода противотурбулентной присадки в трубопровод к нефтепроводу или нефтепродуктопроводу (не показаны) посредством гибкого рукава (не показан).
Рециркуляционным насосом 4 производится подготовка к использованию противотурбулентной присадки путем перемешивания ее в резервуарах 1 для противотурбулетной присадки (накопительном блоке 9 для противотурбулентной присадки) в течение заданного времени. Затем рециркуляционный насос 4 выводится из работы, и подготовленная к использованию противотурбулентная присадка из одного (или одновременно двух) резервуара 1 для противотурбулентной присадки при помощи подающего насоса 2 поступает на вход дозировочного насоса 3. Операциям технологических процессов подготовки и подачи противотурбулентной присадки предшествует открытие-закрытие соответствующей запорной арматуры 8 (показана не вся).
Запускается дозировочный насос 3, с установленной в зависимости от необходимого количества противотурбулентной присадки требуемой подачей, который нагнетает противотурбулентную присадку через гибкий рукав (не показан) непосредственно в нефтепровод или нефтепродуктопровод (не показаны). Требуемая подача противотурбулентной присадки настраивается и контролируется по показаниям расходомера 7. Включение-выключение насосов осуществляется соответствующими пусковыми элементами, расположенными в шкафах управления, входящих в состав узлов управления и контроля (не показаны), размещенных в аппаратном отсеке 6. Управление технологическими процессами и контроль осуществляются посредством узлов управления и контроля (не показаны).
Для обеспечения защиты оборудования в случае возникновения нештатной ситуации (например взрыва) технологический отсек 5, в котором возможно образование взрывоопасной воздушной смеси от перекачиваемой противотурбулентной присадки, снабжен легкосбрасываемой конструкцией (не показана), снижающей также риск повреждения аппаратного отсека 6. Благодаря наличию герметичной огнестойкой перегородки (не показана), разделяющей утепленный контейнер (не показан), обслуживающий персонал установки для ввода противотурбулентной присадки в трубопровод в процессе эксплуатации для осуществления управления и контроля находится в аппаратном отсеке 6, в котором отсутствует возможность образования взрывоопасной воздушной смеси. В результате повышается безопасность при эксплуатации установки для ввода противотурбулентной присадки в трубопровод.