ИННОВАЦИОННЫЙ СПОСОБ ПОВЫШЕНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ ТРАНСПОРТИРОВКЕ НЕФТИ И ГАЗА С ПРИМЕНЕНИЕМ ТРУБОПРОВОДОВ

Ахмеджанов Т.К., Нуранбаева Б.М., Ахмеджанова Л.Т., Сейден А.Б.

Казахский национальный технический университет имени К.И.Сатпаева

г.Алматы, 050013, ул.Сатпаева 22, e-mail bulbulmold@mail.ru

Предложен инновационный способ, который может быть использован для повышения безопасности транспортных работ при транспортировке нефти и газа и ремонтно-восстановительных операций на нефтегазопроводах, в частности для предотвращения возгорания продуктов коррозии железных труб и взрывов остаточных углеводородов в трудопроводе.

Известен способ обеспечения безопасности при ремонтно-восстановительных работах на нефтегазопроводах, при котором вытеснение перекачиваемого продукта, необходимое для опорожнения участка трубопровода осуществляется водой [1]. Недостатком этого способа является то, что этот способ вытеснения нефти из трубопровода требует утилизации воды после вытеснения нефти и не позволяет очищать внутреннюю полость трубопровода от рыхлых грязепарафиновых отложений .

Предлагается также способ опорожнения участка нефтепровода от транспортируемого продукта с использованием водяных и газовых «пробок», формируемых между механическими разделителями [2]. Для данного метода в качестве вытесняющего продукта используется сжатый воздух с применением следующей комбинации «пробок» и разделителей: нефть, за ней поршень разделитель с резиновыми или полиуретановыми манжетами, за ним гель в объеме 0,02 % от объема внутренней полости опорожняемого участка, за ним полиуретановый поршень, за ним вода в объеме 0,1 от объема внутренней полости, за ней поршень разделитель, за ним сжатый воздух.

Применение гелевой разделительной пробки позволяет при вытеснении обеспечить более надежную степень герметизации пространства между нефтью и газом и одновременно очищает внутреннюю полость нефтепровода от рыхлых грязепарафиновых отложений. Для приготовления геля-разделителя используют следующие химические компоненты:

· Полиакридамид в виде сухого порошка или 8 % -го водного геля

· Формалин

· Водорастворимый полимер – поливинилпиридийный метилсульфат

В качестве разделителей целесообразно применять поршни с эластичными (резина, полиуретан) манжетами. Поршни разделители не должны иметь щеток, калибровочных дисков и тому подобных стальных элементов, которые касаются внутренней поверхности трубопровода. Основными требованиями, предъявляемыми к поршням, разделяющим вытесняемую нефть или газ, использующийся для вытеснения сжатый воздух, является их герметичность, так как в случае прорыва воздуха через разделитель перед последним образуется система воздушных пробок, значительно повышающая давление, необходимое для вытеснения. Закачка «пробки» воды предназначена для создания дополнительной герметизации между нефтепродуктами и воздухом.

Недостатком способа [2] является то, что перед проведением вытеснения нефти сжатым воздухом необходимо обеспечить отсутствие в трубопроводе газовых и воздушных пробок. Нефть должна заполнять всю внутреннюю полость трубопровода. Также должна быть проведена комплексная очистка внутренней поверхности трубопровода от парафиновых отложений и продуктов коррозии с помощью агрессивных и магнитных очистных снарядов. Кроме того, во время подготовки узлов пуска-приема разделителей категорически запрещаются любые действия, вызывающие попадание воздуха в подготовленные к вытеснению участок нефтепровода в любой точке кроме камер приема-запуска разделителей, например, запрещается открытие вантузов в верхних точках профиля. Соблюдение вышеуказанного предотвращает образование воздушных пробок, которые могут быть причиной значительного повышения давления сжатого воздуха, необходимого для удаления жидкости и повышает опасность работ. Использование сжатого воздуха для вытеснения на трубопроводах, где присутствуют сульфиды железа, может быть причиной катастрофы на трубопроводах, транспортирующих сероводородсодержащие нефти и газы. Закачка воздуха может привести к началу реакции окисления сульфидов железа и воспламенению и взрыву газовоздушной смеси.

Предлагаемый нами способ направлен на повышение безопасности при ремонтно-восстановительных работах на нефтегазопроводах, в частности, на устранение всех указанных выше недостатков, имеющихся в [1,2] и способствует предотвращению возгорания продуктов коррозии [3].

Решение данной работы является тем, что опорожнение участка нефтепровода от транспортируемого продукта проводят с использованием водяных и газовых «пробок», формируемых между механическими разделителями (рис.1). Для предотвращения аварийных ситуаций, в качестве вытесняющего продукта используют инертный газ с применением следующей комбинации «пробок» и разделителей: нефть, поршень, гель, полиуретановый поршень, поршень разделитель и инертный газ.

3 2 1

Рисунок 1 - Последовательность расположения сред при вытеснении

нефти в условиях присутствия продуктов коррозии (сульфидов железа)

При выборе того или иного способа вытеснения нефти, необходимо учитывать их экономическую целесообразность и экологическую безопасность при дальнейшей утилизации продуктов очистки. Кроме того, следует оценивать их влияние на безопасность проведения ремонтных работ при их применении. Предлагаемое решение соответствует максимальной безопасности транспортировки нефти и газа и ремонтно-восстановительных работ на нефтегазопроводах.

ЛИТЕРАТУРА

1. А.Г.Гумеров, А.Г.Зубаиров, М.Г.Векштейн, Р.С.Гумеров, Х.А.Азметов. Капитальный ремонт подземных нефтепроводов. -М.: ООО «Недра-Бизнесцентр», 1999, 525с.

2. В.Г.Карамышев и др. Самоутилизирующийся гель для очистки нефтепровода. Сб.научных трудов. Проблемы сбора, подготовки и транспорта нефти и нефтепродуктов. №60. Уфа: Транс ТЭК.2001.с117-121.

3. Инновационный патент №24916 на изобретение, бюл.№11 от 15.11.2011г. Способ повышения безопасности при ремонтно-восстановительных работах на нефтегазопроводах //Ахмеджанов Т.К., Нуранбаева Б.М. и др.