16.Расчет промысловой системы сбора. Определение размеров капель в трубопроводах и коммуникациях установок

Эксплуатация и ремонт подземных трубопроводов различного назначения приобретают все более выраженную тенденцию к усложнению и повышению ответственности за качество выполняемых работ. Особенно наглядно эта тенденция стала проявляться в последние 10-15 лет. Ранее основная сложность и ответственность за эксплуатацию и ремонт трубопроводных систем связывалась с нефте-, газо- и проду кто проводами (в силу техногенной и экологической нагрузки на окружающую среду при их авариях). Однако в последнее время трубопроводы коммунального водного хозяйства все чаще становятся источником повышенной опасности. И хотя последствия от аварий и неудовлетворительного состояния этих сетей более мягкие, чем от разрывов продуктопроводов, их нарастающее количество и обыденность вносят такой суммарный вклад, который соизмерим с экологическими и техническими ущербами от аварий нефте-и газопроводов.

Следует учесть и санитарно-гигиенические последствия некондиционности ветхих сетей. Под некондиционностью и предаварийностыо понимается высокий процент утечек питьевой воды и нехватка ее давлений па верхних этажах зданий, опасность подсоса грунтовых вод в водопроводные сети при коррозионных свищах и разгерметизации стыков (во время случайных или ситуационных остановок насосов), а также подтопления подземного пространства городов и подвалов зданий водой и канализационным стоком. Положение настолько серьезно, что нарастающие негативные явления с трубопроводами России охарактеризованы как «подземный Чернобыль». Успешно эксплуатировать такие трубопроводы без объективной видеоинформации об их внутреннем состоянии крайне сложно и опасно.

Несомненны еще два аспекта объективной необходимости повышения «эксплуатационного»    внимания    к    подземным    сетям.    Первый эксплуатируемые в настоящее время сети строились в течение многих десятилетий с изначальной экономией па материалах и качестве строительства, т. е. затраты на их строительство были растянуты во времени, а негативные последствия их перехода в ветхое и некондиционное состояние проявляются в течение очень короткого промежутка времени. Поэтому сегодня большая доля подземных трубопроводов коммунального водного хозяйства страны находится за пределами расчетных сроков амортизации, а техническое состояние значительной их части можно оценить как предаварийпое и аварийное. При этом количество трубопроводов в таком техническом состоянии продолжает стремительно расти.

Второй аспект - в последние годы возросли требования к вновь строящимся трубопроводным сетям: они стали сложнее в технологическом отношении (большие перепады и регулировка давлений на хозяйственно-питьевых водоводах, более токсичный антропогенный сток по канализационным сетям, использование для трубопроводов новых материалов с прецизионной заделкой стыков и др.). В этих условиях экономическая и технологическая целесообразность приемки в эксплуатацию вновь строящихся и ремонтируемых трубопроводов с использованием инспекционных («обзорных») ТВ-роботов весьма высока.

Расширение масштабов ТВ-инспекции необходимо для внедрения бестраншейных методов ремонта подземных трубопроводов (реновация или санация) с применением ремонтных ТВ-роботов, что весьма перспективно и является едва ли не безальтернативным подходом к решению этой сложной проблемы. И здесь трудно не согласиться со специалистами, которые считают, что отвести угрозу «паралича нормальной жизнедеятельности городов» из-за изношенного состояния подземных трубопроводов только методами традиционной перекладки ветхих сетей в масштабах России сегодня экономически невозможно. Следовательно, необходимо срочное освоение бестраншейных технологий реновации подземных трубопроводов с прецизиопно-адресиым инструментарием ремонтных ТВ-роботов.

Ветхость и аварийность значительной доли трубопроводов коммунального водного хозяйства требуют соответствующих решений со стороны ремонтно-эксплуатационных служб Водоканалов и администраций населенных пунктов, областей и регионов. Приведение трубопроводов в нормативное состояние в наше время крайне трудно, поскольку для этого нужны соответствующее финансирование, время и подготовка кадров. Комплекс необходимых для этого мероприятий включает много уровней и направлений, начиная от улучшения механизации эксплуатационных бригад и кончая созданием соответствующих САУ и АСУ ТП как систем подачи и распределения воды (1IPB), так и систем сбора и отведения сточных вод (СОВ). Но без объективной (а во многом и оперативной) информационной базы данных, которую могут дать только инспекционные ТВ-роботы, не может эффективно работать ни ремонтно-реновационпая бригада, ни АСУ ТП систем ПРВ или СОВ. Без ТВ-роботов невозможна ни полноценная паспортизация эксплуатируемых трубопроводных сетей, пи адресная оценка внутреннего состояния эксплуатируемых трубопроводов, ни самоконтроль ремонтников или строителей, пи тем более адекватная приемка эксплуатационными организациями санированных или вновь построенных трубопроводов.

Появление самоходных роботов для телеинспекции водопроводных и канализационных трубопроводов относится к середине 50-х гг. Одним из основоположников данного направления является фирма « 1ВАК» (г. Киль, Германия). С тех пор системы для телеинспекции коммунальных трубопроводов стремительно развивались и в настоящее время свыше 20 фирм во всем мире предлагают различные модификации инспекционных ТВ-роботов с тем или иным набором сервисных функций и технических характеристик.

17. Расчет промысловой системы сбора. Определение длины участка

коалисценции

Установка для обработки нефтей "хитер - тритер" конструкции Maloney, в большинстве случаев, состоит из нагревательной секции с жаровыми трубами "Двойнного пoтокa'Twin-Flow" (патент Maloney) и определенного набора секций коалесценции типа "Разделительные/отбойные пластины" -"Interceptor Plate" или типа "Очистное Соединение"- "Clean Knit" (патенты Maloney), или же оба тина вместе.

Поступаемый поток нефти движется в установке строго горизонтально, что, как показал опыт, является оптимальным вариантом применительно к обработке тяжелых нефтей. Подобный подход облегчает каплеобразование и отделение воды по всей длине хитер-тритера. Нагревание эмульсии происходит во фронтальной части секции жаровых труб, в то время как в задней части располагается высоконадежная секция механической коалесценции, обеспечивающая па выходе качество нефти в соответствии с заданной спецификацией.

Вода собирается ниже нефтяной фазы и сбрасывается через выходной штуцер в конце установки. Выделение газа и его пеноотделение (в случае образование иены) происходит в верхней части, составляющей 10% всей длины сосуда. Выход газа предусматривается, как правило, в задней части сосуда.

Секция нагрева типа "Двойной Поток"- "Twin Flow"

Смесь нефти, воды и газа поступает в установку примерно в концевой
части секции жаровых труб. Конструктивно секция нагрева - "Двойной
1 Iotok" (Twin Flow), патентная разработка компании - представляет собой две
жаровые трубы', разделенные друг от друга по всей длине вертикальной
перегородкой. Подобная конфигурация позволяет направлять
обрабатываемую эмульсию сначала вдоль всей длины одной трубы, затем в
обратном направлении по всей длине другой 'трубы.                      ,

За счет продолжительного контакта с горячими трубами, передаваемое тепло эффективно повышает температуру холодной эмульсии до требуемой расчетной температуры.

Такая конструкция дает следующие весьма важные преимущества:

а) длина горизонтального пробега жидкости максимально увеличена
для повышения теплоотдачи и обеспечения лучшего каплеобразования и их
выпадения (так как образовавшимся каплям не надо опускаться против
восходящей нефти, как это происходит в классическом нагревателе).

б) скорость нефти, проходящей вдоль труб значительно возрастает, что
способствует сведению к минимуму тенденцию отложения песка на
поверхности труб (что может привести к проблемам, связанным с
образованием горячих участков и прожиганию стенок труб) и, как следствие,
также улучшает теплопередачу от жаровых труб.

Секция коалесценции типа "Очистное Соединение"- "Clean КпИ"

Выход обрабатываемой эмульсии из секции нагревания в секцию коалесценции осуществляется через расчетное "окопное" отверстие, регулирующее скорость подачи эмульсии, обеспечивая создание необходимой расчетной температуры эмульсии перед ее поступлением в секцию коалесценции.

Секция коалесценции обычно состоит из определенного расчетного количества вертикальных секций 'типа "Clean Knit", каждая из которых содержит, в свою очередь, расчетное количество коалесцентпых решеток, представляющих собой сетку из нержавеющей проволоки. Расчет самих секций " Clean Knit ", их количество и размеры зависят в каждом конкретном случае от рабочих условий рассматриваемой установки и физико-химической композиции обрабатываемой нефти.

Коалесцентная сетка из нержавеющей стальной проволоки содержит определенное количество отверстий небольшого размера, через которые проходит нефть. Эти отверстия слегка повышают число Рейиольдса, что способствует слиянию мельчайших частиц воды в более крупные капли.

Сама проволока является также местом, на котором осаждются мелкие частички воды, сливающие в крупные капли и затем выпадающие из нефти.

Применяемые такого типа коалесцентпые секции чрезвычайно практичны и эффективны в эксплуатации, препятствуя загрязнению нефти песком, осадками и асфальтенами, в отличие от существующих секций классического исполнения, предлагаемыми другими изготовителями.

Выход нефти из секции коалесценции осуществляется через переливную разделительную перегородку в камеру сброса '-нефти, расположенной на выходе из сосуда. Здесь уровень нефти контролируется уровнемером , расположенным снаружи па корпусе сосуда, в результате чего поддерживается постоянный уровень нефти во всём аппарате.

18. Расчет промысловой системы сбора. Расчет возможности

расслоения потока

Во всех этих двигателях впрыск осуществляется во впускной трубопровод двигателя (внешнее смесеобразование). В этом случае вследствие отсутствия карбюратора понижается сопротивление впускной системы (часть насосных потерь), повышается равномерность распределения и точность дозировки топлива по цилиндрам и появляется возможность в зависимости от режима более гибко управлять законом образования топливовоздушной смеси, поступающей в цилиндры двигателя. Это позволяет повысить степень сжатия, а следовательно, литровую мощность и экономичность двигателя. По в тоже время повышенная топливоподача на переходных режимах и при прогреве двигателя приводит к повышенной токсичности выхлопных газов на подобных режимах, возникает необходимость в дополнительной очистке первичных выхлопных газов. Особенность работы систем внешнего смесеобразования на основе распределенного впрыска приводит к нежелательной неравномерности распределения паров топлива по объему камеры сгорания (малое время для формирования и перемешивания топливного заряда), отрицательные последствия этого сказываются па некоторых режимах, допустим режим XX и больших нагрузок.

Необходимо отметить, что режимах частичной нагрузки, подобная неравномерность распределения топлива играет некоторую положительную роль. Для сохранения возможности устойчивой работы приходится применять увеличенные зазоры свеч зажигания и повышенную мощность электрического разряда.

Однако Необходимо учитывать, что обратная связь и регулировка по кислороду (лямбда-зонду) возможна только при работе ДВС на стехиометрическом составе топливной смеси, да и трех компонентный катализатор рассчитан па работу с таким составом смеси, следовательно