Юрий Шевченко - Альтернативная чистка трубопроводов

© Юрий Шевченко, 2020

ISBN 978-5-0051-9150-2

Создано в интеллектуальной издательской системе Ridero

В настоящей монографии описана крупная программа по созданию производства очистных резиновых оболочек, которая включает не только исследования по конструкции, рецептуре и технологии, но и разработку методических указаний по применению очистных оболочек для альтернативной очистки внутренней полости трубопроводного транспорта.

Впервые описана альтернативная чистка магистральных газопроводов с неравнопроходной запорной арматурой, подкладными кольцами и поворотами под прямым углом от различных твердых и жидких загрязнений. Приведены примеры очистки магистральных газопроводов, примеры очистки сложных участков нефтепроводов от парафинов и асфальтено-смолистых веществ, а также паропроводов заводских тепловых коммуникаций.

На основании патентной проработки выявлены основные тенденции развития очистных устройств и способов очистки внутренней полости трубопроводов.

В целом монография послужит повышению стабильности работы трубопроводного транспорта.

Современная мировая система транспортных магистральных трубопроводов имеет такое же жизненно-важное значение для человечества, как и система кровеносных сосудов для человека.

Чистка трубопроводов является исключительно эффективным средством профилактики и лечения хронической болезни трубопроводов – засорения и закупоривания, этими своеобразными «холециститами» и «тромбофлебитами», угрожающими целостности и работоспособности системы.

Несовершенство современных чистящих устройств определяется заложенными в их основу механическими и химическими принципами, страдающими ограниченными возможностями, сложностью, дороговизной и экологической небезопасностью.

Несмотря на лавину изобретений и разработок, проблема чистки труб и трубопроводов все еще не поддается универсальному решению. Очевидно, в основу прогресса в технике и технологии чистки трубопроводов должен быть положен фундаментальный принцип адаптируемости к специфическим условиям применения. Этот принцип обеспечивается известным в теории газа и гидронаполненных оболочек свойством изменять форму и габариты под действием внутреннего давления или внешних нагрузок. На этой принципиальной основе появились решения, приближающиеся к идеальным прообразам и прототипам природного происхождения – мыльному пузырю и водяной капле. На практике принцип реализован в оболочках-трансформерах, приспосабливающихся к сложностям объекта и непредвиденным неожиданностям.

Чистящие оболочки-трансформеры прошли путь моделирования, лабораторно-стендовых испытаний и промышленного использования. Преимуществами таких оболочекпоршней являются: упрощенная запасовка, отсутствие ограничений по видам отложений, наличие сужений трубопроводов, существенно меньшая стоимость и трудоемкость.

Эти пионерские решения открывают перспективу коренного преобразования всей технологии чистки в направлении профилактических мер, введения в практику реверсивных чисток и совмещения с чистками химическими реагентами и механическими устройствами, агрегатирования со средствами диагностики. Это направление богато неисчерпанным научно-техническим потенциалом.

Людям креативным достаточно и намека; ищущим – указания направления; рачительным – возможности выбора.

Монография Шевченко Ю. Г., к.т.н., специалиста в области технологии переработки эластомеров; разработчика, испытателя и участника производственных чисток трубопроводов отвечает на запросы эксплуатационников нефтегазовых комплексов и послужит катализатором новейших разработок.

При работе магистрального трубопровода происходит загрязнение его внутренней поверхности, в случае газопровода – окалиной, отслоившейся от труб, частицами породы, конденсатом, водой, метанолом и пр.; нефтепровода – запарафинивание частицами парафина и асфальтено-смолистых веществ, что, как в первом, так и во втором случаях, приводит к увеличению коэффициента гидравлического сопротивления и, соответственно, снижению пропускной способности магистрального трубопровода [1].

От таких загрязнений внутреннюю поверхность газопровода очищают периодическим пропусканием очистного поршня без прекращения перекачки газа или разовым пропусканием очистного поршня с прекращением подачи газа на очищаемом участке, установкой конденсатосборников и дренажей в пониженных точках трубопровода, повышением скоростей потоков газа в отдельных нитках системы газопровода и последующим улавливанием жидкости в пылеуловителях компрессорных станций. Наиболее эффективный способ очистки – периодическая очистка полости газопровода без прекращения подачи газа при помощи очистных устройств, пропускаемых по газопроводу. Этот способ позволяет постоянно поддерживать коэффициент гидравлического сопротивления газопровода равным первоначальному значению [2].

Эффективным способом очистки поверхности нефтепровода является механическая очистка с помощью скребков. Разработано много конструкций скребков, в которых чистящим элементом являются диски, ножи и проволочные щетки. Скребки разных конструкций различны по эффективности удаления отложений со стенок труб, по износостойкости и проходимости. Последние качество очень важно для нефтепроводов, имеющих хотя бы незначительные препятствия во внутренней полости в виде подкладных колец, грата и сужений в запорной арматуре [1].

Из многочисленных публикаций, посвященных конструктивным особенностям очистных устройств и способам чистки внутренней поверхности трубопровода можно выделить два основные направления:

– очистные устройства для трубопроводов с равнопроходной запорной арматурой, к которым можно отнести вращающиеся очистные устройства, устройства, оснащенные магнитами, устройства для чистки насосно-компрессорных труб и котлов атомных электростанций; экологически чистые очистные устройства, снабженные камерой сбора жидких загрязнений, а также саморазрушающиеся очистные устройства и устройства для чистки и дефектоскопии внутренней поверхности трубопровода;

– очистные устройства для чистки трубопроводов переменного диаметра с неравнопроходной запорной арматурой, подкладными кольцами и крутозагнутыми отводами. К этому виду можно отнести шарообразные и цилиндроподобные очистные оболочки из эластомерных материалов, очистные устройства из эластомерных сдвоенных камер и очистные устройства со складывающимися дисковыми манжетами.