1. По назначению
а) нефтепроводы;
б) газопроводы;
в) водопроводы
2. По напору
а) напорные;
б) безнапорные
3. По рабочему давлению
а) высокого давления (выше 6,4 МПа);
б) среднего давления (1,6 МПа);
в) низкого давления (0,6 МПа)
4. По способу прокладки
а) наземные;
б) подземные;
в) подводные
5. По функции
а) выкидные линии (до ЗУ);
б) сборные коллекторы (от ЗУ до ППН);
в) товарные нефтепроводы;
6. По гидравлической схеме работы
а) простые;
б) сложные
Все перечисленные трубопроводы по напору делятся на трубопроводы с полным заполнением трубы жидкостью (напорные) и неполным заполнением (напорные и безнапорные). Выкидные линии и нефтесборные коллекторы обычно не полностью заполнены жидкостью, т.к. часть сечения заполнена газом.
Нефть и газ по выкидным линиям до ЗУ транспортируются за счет перепада давления между устьем скважины и ЗУ. В зависимости от дебитов скважины диаметры выкидных линий принимаются от 75-150 мм.
При сооружении нефтепромысловых коммуникаций применяют стальные трубы из малоуглеродистой и низколегированной стали. Трубы выпускаются бесшовными, электросварными, спирально-сварными и др.
Бесшовные трубы больших диаметров выпускаются горячекатаными, малых диаметров холоднокатаными или холоднотянутыми.
Сварные трубы больших диаметров имеют продольный или спиральный шов, а трубы малых диаметров - продольный.
Порядок проведения работ при сооружении трубопровода
1. Согласуют с землепользователем временное отчуждение земли, по которой должен прокладываться трубопровод;
2. Роют траншеи на глубину ниже промерзания почвы и подвозят плети труб к этой траншее;
3. Сваривают вручную (для диаметров до 800 мм) или автоматически (выше 800 мм) стыки труб, поддерживаемых на весу трубоукладчиками;
4. Очищают наружную поверхность трубопровода от грязи и наносят битумное покрытие с последующей обверткой лентой гидроизоляции;
5. Трубопровод погружают на дно траншеи и производят опрессовку на 2Р;
6. Трубопровод засыпают той же землей и выравнивают поверхность земли.
Если месторождение находится за Полярным кругом, где имеются многолетнемерзлые породы, то трубопроводы прокладываются на подсыпке или опорах.
При выборе трассы трубопровода руководствуются данными комплексного проекта разработки месторождения. Для ровного рельефа местности с полным отсутствием населенных пунктов трубопровод прокладывается кратчайшим путем. Если месторождение имеет неровный рельеф местности или на его площади расположены населенные пункты и т.д., то выбирают рациональную трассу трубопровода.
Трассой трубопровода является линия, определяющая положение трубопровода на местности.
Кроме выбора трассы решаются следующие задачи:
1. Выбор оптимальных длин и диаметров выкидных линий и сборных коллекторов;
2. Производят гидравлический, тепловой и механический расчет трубопроводов.
Опрессовка трубопроводов
Цель опрессовки – проверка на герметичность сварных или резьбовых соединений и испытание на механическую прочность.
Опрессовка осуществляется следующим образом: на трубопроводе с обоих концов устанавливаются глухие заглушки с краниками для выпуска воздуха, после чего трубопровод заполняется водой без давления. Затем присоединяют насос и создают необходимое давление, которое выдерживают в течение 30 минут. Если за это время давление не снизилось или снизилось не больше 0,05 МПа, то трубопровод считается герметичным.
Коррозия трубопроводов
Цели:
· Раскрыть основные причины коррозии трубопроводов;
· Сформировать представление о способах защиты трубопроводов от коррозии
Процесс разрушения трубопроводов под воздействием внешней окружающей и внутренней среды называется коррозией. Среда, в которой трубопровод подвергается коррозии, называется коррозионной или агрессивной. По характеру взаимодействия металла труб со средой различают два основных типа коррозии: химическую и электрохимическую.
Химической коррозией называется процесс разрушения всей поверхности металла при его контакте с химически агрессивным агентом, при этом он не сопровождается возникновением и прохождением по металлу электрического тока.
Электрохимическая коррозия – это процесс разрушения металла, сопровождающийся образованием и прохождением электрического тока. При электрохимической коррозии на поверхности металла образуется не сплошное, а местное повреждение в виде пятен и каверн большой глубины. Сущность электрохимической коррозии заключается в том, что в результате взаимодействия металла с окружающей средой происходит растворение и разрушение металла, сопровождающееся прохождением электрического тока.
Кроме коррозии металлов указанных видов, существует биокоррозия, которая вызывается активной жизнедеятельностью микроорганизмов. В настоящее время на долю биокоррозии приходится значительное разрушение трубопроводов. Различают анаэробные бактерии (жизнедеятельность при отсутствии кислорода), и аэробные (в присутствии кислорода).
Пассивная и активная защита трубопроводов от коррозии
Существует два способа защиты трубопроводов и резервуаров от почвенной коррозии: пассивный и активный.
К пассивной защите трубопроводов относятся изоляционные покрытия с различными материалами – битумно-резиновые покрытия и покрытия из полимерных лент. Ко всякому противокоррозионному внешнему покрытию труб должны предъявляться следующие требования:
- Водонепроницаемость;
- Прочность сцепления покрытия с металлом;
- Хорошая изоляция от электрического тока;
- Достаточная прочность и способность сопротивляться механическим воздействиям при засыпке траншеи;
- Низкая стоимость.
При длительной эксплуатации трубопроводов, защищенных только изоляционными покрытиями, возникают сквозные коррозионные повреждения уже через 5-8 лет. Поэтому для долговечности, кроме защиты поверхности промысловых трубопроводов покрытиями, применяют активный способ защиты, к которому относятся катодная и протекторная защиты.
Сущность катодной защиты сводится к созданию отрицательного потенциала на поверхности трубопровода, благодаря чему предотвращаются утечки электрического тока из трубы, сопровождающиеся коррозионным разъеданием. С этой целью к трубопроводу подключают отрицательный полюс источника постоянного тока, а положительный полюс присоединяют к электроду-заземлителю, установленному в стороне от трубопровода. Таким образом, трубопровод – катод, а электрод-заземлитель – анод. В результате возникает односторонняя проводимость, исключающая обратное течение тока. Исключение таким образом утечек токов из трубы прекращает ее коррозию. Применяют станции катодной защиты СКЗ, одна СКЗ обслуживает трубопровод протяженностью 10-15 км.
Протекторная защита осуществляется при помощи электродов, закапываемых в грунт рядом с защищаемым сооружением. Протекторная защита имеет те же основы, что и катодная защита. Разница заключается лишь в том, что необходимый для защиты ток создается не станцией катодной защиты, а самим протектором, имеющим более отрицательный потенциал, чем защищаемый объект. Наибольшее распространение при изготовлении протекторов получили магний и цинк.
Для предохранения трубопроводов от внутренней коррозии применяют различные лаки, эпоксидные смолы, цинко-силикатные покрытия и ингибиторы коррозии. Ингибиторы коррозии способны создавать барьер между коррозионной средой и металлом. Необходимо тщательно подбирать ингибиторы для конкретных условий эксплуатации оборудования.
Лекция № 14