Студопедия

Главная страница Случайная страница

Разделы сайта

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника






Снижение качественных потерь при последовательной перекачке нефтепродуктов






При транспортировке различных нефтепродуктов по магистральным трубопроводам широко используется метод их последовательнойперекачки.

Различные по свойствам нефтепродукты отдельными партиями определенных объемов одна за другой перекачиваются по одному трубопроводу. Тем самым достигается максимально возможное использование его пропускной способности, уменьшение металлозатрат.

Последовательная перекачка осуществляется, как правило, прямым контактированием, т.е. по окончании закачки в трубопровод одного нефтепродукта сразу начинается закачка другого. При этом в зоне контакта образуется некоторое количество смеси, которую впоследствии необходимо каким-то образом реализовать. Для уменьшения объема смесеобразования предусмотрены «Нормы технического проектирования», регламентирующие последовательность перекачки тех или иных пар контактируемых нефтепродуктов. Для определения нахождения зоны смесеобразования в трубопроводе диспетчерская служба товарно-транспортного отдела ведёт так называемый «цветной» график, отображающий перемещение во времени контактирующих нефтепродуктов по МТ.

Механизм смесеобразования и меры по снижению объема смесеобразования. Обязательным условием ведения последовательной перекачки является сохранение качества контактирующих нефтепродуктов. Поэтому, например, в зоне контакта «бензин - дизельное топливо» нефтепродукты должны иметь запас показателя качества:

· по температуре конца кипения бензина не менее 5 оС;

· по температуре вспышки дизтоплива не менее 5 оС.

На объем образующейся смеси оказывают влияние:

· - режим перекачки:

· остановки перекачки;

· конструктивные особенности обвязки насосных станций и резервуаров;

· объем партий;

· применение разделителей;

· прием и реализация (раскладка и исправление) смеси.

Влияние режима перекачки. При скоростях перекачки менее 0, 6-0, 7 м/с происходит расслоение потока и объем смеси резко возрастает. Поэтому, в соответствии с «Нормами технического проектирования», последовательную перекачку осуществляют при скорости потока не менее 0, 7 м/с, а при наличии топлива для реактивных двигателей – со скоростью не менее 1 м/с. Последовательную перекачку следует вести при нормальных и повышенных скоростях турбулентного потока нефтепродуктов (при Re> 10000), чтобы уменьшить эффективный коэффициент диффузии.

Увеличение средней скорости перекачки приводит к уменьшению объема смеси. Однако увеличение скорости перекачки более 2 м/с приводит к повышенным энергозатратам на перекачку. Поэтому рекомендуемый диапазон скоростей при последовательной перекачке составляет 0, 75-2, 0 м/с.

Потери от смешения нефтепродуктов значительно уменьшаются при системе перекачки по режиму из «насоса в насос» при максимальной скорости перекачки за счет снижения интенсивности перемешивания.

Влияние остановок перекачки. Последовательно перекачиваемые нефтепродукты, как правило, имеют различную плотность. Если при остановке перекачки на пересеченном профиле более тяжелый нефтепродукт окажется сверху, то возникнут перетоки под действием силы тяжести и произойдет дополнительное смесеобразование. Поэтому при аварийных остановках перекачки различные сорта нефтепродукта следует немедленно отсекать задвижками как можно ближе к границе их контактирования.

При плановых остановках нефтепродуктопровода при его неполной загрузке, а также при остановках на капитальный или профилактический ремонт необходимо заранее наметить точки профиля трассы так, чтобы более легкий нефтепродукт располагался над более тяжелым нефтепродуктом. Эту задачу выполняет диспетчерская служба предприятия.

Влияние конструктивных особенностей обвязки трубопроводов, насосных станций и резервуаров. При смене одного нефтепродукта другим часть впереди идущего нефтепродукта постепенно вымывается позади идущим, что приводит к дополнительному смесеобразованию.

Переключение работающихнасосов с одного нефтепродукта на другой производится без остановки перекачки. Эта процедура занимает определенный промежуток времени, в течение которого осуществляется переключение задвижек. В этот период обе задвижки (например, на резервуаре с бензином и дизтопливом) открыты, и в насос одновременно поступают два разных нефтепродукта, что приводит к их смешению еще до закачки в нефтепродуктопровод. Данная смесь оказывается первичной технологической смесью.

Небольшое количество смеси образуется и при отпуске нефтепродукта напопутные нефтебазы по двухниточным отводам при смене сорта нефтепродукт вследствие конструктивной особенности подсоединения отводов к МТ.

Большое влияние на объем смеси оказывают так называемые «мертвые зоны»: отводы, тупиковые ответвления, обводные линии, лупинги, задвижки, счетчики, фильтры и т.п. Поэтому при последовательной перекачке следует закрывать лупинги и резервные нитки водных переходов для уменьшения объема смесеобразования.

Первичная технологическая смесь может образовываться и при хранениинефтепродуктов в резервуарном парке. Если задвижки, отключающие резервуары, негерметичны, то вследствие различных плотностей и взливов под действием перепада гидростатических давлений один нефтепродукт будет перетекать в резервуар с другим. При малой производительности откачки такой переток жидкостей может наблюдаться в период переключения резервуаров.

Уменьшению объема первичной технологической смеси способствует упрощение (укорочение) технологической обвязки насосных станций и резервуарных парков с применением быстродействующей и герметичной запорной арматуры.

Влияние объема партий перекачиваемых нефтепродуктов. Очевидно что, чем меньше объемы партий, тем больше число контактов перекачиваемых нефтепродуктов и, следовательно, тем больше общий объем смеси. Минимальный объем партий определяется из условия, что вся образующая в контактах смесь реализуется (исправляется) с использованием запаса качества перекачиваемых нефтепродуктов.

Применение разделителей. Если в зону контакта различных нефтепродуктов поместить разделители, то объем образующейся смеси можно уменьшить до величины не более 0, 1% от объема трубопровода.

Применяют разделители жидкостные, которые не смешиваются с перекачиваемыми нефтепродуктами, не образуют с ними эмульсий, легко прокачиваются насосами и твердые - механические разделители (дисковые, шаровые, манжетные, комбинированные и др.).

В качестве жидкостных разделителей используют различные буферные жидкости. Так, между бензином и дизтопливом можно поместить реактивное топливо или керосин.

В качестве разделителей применяют иногда загущенные жидкости, так называемые полужидкие или гелеобразные разделители.

Эффективность действия твердых разделителей в значительной степени зависит от надежности контакта с поверхностью трубопровода в течение всего времени движения.

Прием и раскладка смеси. Большое значение при последовательной перекачке нефтепродуктов имеет хорошо организованный контроль за прохождением смеси и ее приемом на конечном пункте. Но даже при соблюдении технологии последовательной перекачки нефтепродуктов объем смеси достаточно велик.

Так, при перекачке прямым контактированием бензина и дизтоплива со скоростью 1, 2 м/с по трубопроводу диаметром 365 мм и длиной 250 км на конечном пункте протяженность зоны смеси составляет 2122 м, а ее объем – 222 м3.

Образующаяся при последовательной перекачке смесь является некондиционным нефтепродуктом и подлежит исправлению. Показатели качества нефтепродуктов, имеющие отклонения от стандартных значений ГОСТ, ТУ, могут быть доведены до Восстановление качества нефтепродуктов проводят путем смешения их в следующей последовательности:

· определяют значения физико-химических показателей у нестандартного нефтепродукта и нефтепродукта с запасом качества;

· рассчитывают соотношение нефтепродуктов, подлежащих смешению;

· лабораторным испытанием образца смеси проверяют правильность выполненных расчетов;

· подготавливают необходимые для смешения резервуары и насосные

агрегаты;

· проводят смешение;

· проверяют однородность и качество нефтепродуктов.

 

На конечных пунктах приема смеси должны предусматриваться отдельные резервуары общей вместимостью не менее 1 объема смеси, принимаемого за цикл последовательной перекачки в контакте разных групп нефтепродуктов.

Количество таких резервуаров должно быть не менее 3-х, поскольку весь объем смеси делится на три части:

· «легкое дизтопливо» - смесь, где концентрация бензина не превышает 35%;

· «тяжелый бензин» - смесь, где концентрация дизтоплива не превышает 35%;

· «ядро смеси» - смесь, где концентрация разных групп нефтепродуктов находится в пределах от 35 до 50%.

В смесевых резервуарах лаборатория определяет процентное соотношение нефтепродуктов и составляет карту подачи смесей в резервуары с нефтепродуктами, имеющими запас по качеству.

Концентрации С1 и С2 разных нефтепродуктов в смеси вычисляются по известной плотности с смеси и плотностям 1 и 2 смешанных нефтепродуктов по формулам

С1 = С2 =

Пример: Плотность с смеси бензина и дизельного топлива, измеренная в смесевом резервуаре, равна 805 кг/м3. Определить концентрацию бензина в смеси, если плотность б бензина равна 760 кг/м3, а плотность д дизельного топлива - 840 кг/м3.

Расчет

Примем, что бензин - это первый нефтепродукт, а дизельное топливо – второй.

Тогда

Сб = .

Таким образом, концентрация бензина в смеси равна 43, 75%.

 

Исправление заканчивается, когда лаборатория даёт заключение о стандартности нефтепродукта.

Для успешного осуществления технологии последовательной перекачки используют различные методы контроля изменения продвижения смеси: по изменению плотности, по изменению вязкости, по изменению диэлектрической постоянной, по изменению скорости распространения ультразвуковых колебаний, с помощью веществ- индикаторов и др.

Программное обеспечение для расчетов процессов последовательной перекачке. Для быстрого решения технологических проблем, связанных с процессом последовательной перекачки нефти или нефтепродуктов, разработаны специальные компьютерные программы.

Для расчета смесеобразования при безостановочных режимах перекачки разработан пакет программ «МИКС», позволяющий быстро рассчитать объем смеси в трубопроводе. Для определения дополнительного смесеобразования при остановках перекачки разработан пакет программ «ОСТАНОВКИ». Пакет компьютерных программ «ПРОФАН» предназначен для выбора наиболее благоприятных мест остановки смеси. Расчет раскладки смеси в резервуары решается с помощью программы «РАССМЕС». Для расчета минимального запаса качества нефтепродуктов, необходимого для их перекачки по действующим трубопроводным системам, предназначен пакет программ «ЗАПАС». Для визуального слежения за перемещениями партий нефтепродуктов в трубопроводах служит пакет компьютерных программ «ЦВЕТНОЙ ГРАФИК».

Все перечисленные программы разработаны в РГУ нефти и газа им. И.М. Губкина под руководством проф. М.В. Лурье.






© 2023 :: MyLektsii.ru :: Мои Лекции
Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав.
Копирование текстов разрешено только с указанием индексируемой ссылки на источник.