Сравнение расчетных характеристик стальных и футерованных полиуретаном стальных труб при строительстве промысловых трубопроводов
Обеспечение безаварийной эксплуатации промысловых трубопроводов. Сравнительная характеристика показателей работы трубы с футеровкой полимерным материалом и без него. Оборудование для обнаружения дефектов и коррозии металла на ранних стадиях их развития.
| Рубрика | Производство и технологии |
| Вид | статья |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 21.04.2022 |
| Размер файла | 225,3 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://allbest.ru
1ФГБОУ ВО «СамГТУ»
2Институт нефтегазовых технологий
Сравнение расчетных характеристик стальных и футерованных полиуретаном стальных труб при строительстве промысловых трубопроводов
1Багдасарова Ю.А., кандидат педагогических наук, доцент
2Ишкерейкин И.В., студент 3 курс,
специальность «Трубопроводный транспорт углеводородов»
Россия, г. Самара
Аннотация
В статье рассмотрены основные пути повышения надежности промысловых трубопроводов, а также выполнена сравнительна характеристика показателей работы стальной трубы и стальной трубы с футеровкой полимерным материалом, показано, что футерованный трубопровод, не смотря на меньшее значение рабочего внутреннего давления может быть рекомендован к строительству промысловых трубопроводов на месторождениях.
Ключевые слова: промысловый трубопровод, футерованный трубопровод, коррозия, надежность.
Abstract
The article considers the main ways to improve the reliability of field pipelines, and also performs a comparative characteristic of the performance of steel pipe and steel pipe lined with polymer material, it is shown that the lined pipeline, despite the lower value of the working internal pressure can be recommended for the construction of field pipelines in the fields.
Keywords: field pipeline, lined pipeline, corrosion, reliability.
Для увеличения ресурса и безопасной эксплуатации промысловых трубопроводных систем в основном применяют два варианта решения проблемы:
- повышение эффективности организационно-технических мероприятий (диагностика, мониторинг).
- снижение или предотвращение коррозии нефтепромыслового оборудования и трубопроводов разного назначения;
Диагностика и мониторинг трубопровода позволяет обеспечить безаварийную эксплуатацию трубопроводов, а также увеличить срок службы трубопроводов. Следует отметить тот факт, что эти методы позволяют обнаруживать дефекты и коррозию металла на ранних стадиях их развития (рис1).
Рисунок 1- Схема диагностирования трубопровода
В настоящее время проблема коррозии промысловых трубопроводов решается путем применения:
1) коррозионностойких сталей для промысловых трубопроводов;
2) внутренних противокоррозионных покрытий;
3) ингибиторной защиты трубопроводов;
4) труб из неметаллических материалов.
Промышленный опыт показывает, что применение ингибиторной защиты трубопровода помимо капитальных вложений в строительство узлов ингибирования, также требует постоянных затрат, которые связаны с расходами на реагент, обслуживанием дополнительного оборудования и регулярным контролем эффективности защиты [1].
Согласно Бушковскому А.Л. [2] гарантированный срок службы стальных трубопроводов - 10 лет, труб из коррозионностойкой стали - 15 лет, трубопровода с противокоррозионным покрытием 25 лет, стальных труб с ингибиторной защитой - 20 лет, неметаллические трубы - 50 лет. Исходя из этих данных, построим зависимость сроков службы трубопроводов от методов его защиты (рис.2).
Рисунок 2 - Зависимость сроков службы трубопроводов от методов защиты от коррозии
Отсюда следует, что наиболее выгодным средством повышения ресурса промыслового трубопровода с учетом временного фактора является применение неметаллических труб, но так как в рамках настоящего исследования рассматриваются промысловые трубопроводы, расположение сети которых зависит от стадии разработки месторождения и имеет тенденцию к достаточно частой реконструкции наиболее приемлемым является решение использовать футерованные трубы для прокладки промысловых трубопроводом со сроком службы 25 лет. С целью рассмотрения эффективности работы стальных и футерованных труб при строительстве промысловых трубопроводов, были выполнены расчеты их работы при одинаковых условиях эксплуатации.
Исходными данными для расчета являлись производительность и диаметр трубопровода, свойства перекачиваемого продукта, скорость его движения по трубопроводу. Все расчеты проводились в соответствии со стандартными методиками [3] и полученные результаты оценивали сравнением полученных параметров.
В таблицах 1 и 2 представлены результаты расчета трубопровода на прочность в соответствии с ГОСТ 32388-2013 для стального и стального футерованного трубопроводов соответственно. При расчете приняты следующие исходные условия - расчетное давление р = 2,2 МПа, расчетная температура Т = 20 °С, наружный диаметр трубы D a =159 мм, толщина стенки трубы s = 6 мм. трубопровод футеровка полимерный коррозия
Таблица 1
Результаты расчета стальной трубы на прочность
|
Труба |
P, |
Т, |
Марка |
Ресурс, |
[о], |
Da, |
s, |
С11, |
С21, |
С, |
SR, |
SR+C, |
[p], |
|
|
Dxs |
МПа |
°С |
стали |
ч |
МПа |
мм |
мм |
мм |
мм |
мм |
мм |
мм |
МПа |
|
|
1596 |
2.2 |
20 |
09Г2С |
10000 |
170 |
159 |
6 |
0.3 |
1 |
1.3 |
1.02 |
2.32 мм < 6 мм |
10.36 |
Таблица 2 - Результаты расчета на прочность футерованной трубы
|
Труба Dxs |
P, МПа |
Т, °С |
Марка стали |
Ресурс, ч |
[о], МПа |
Da, мм |
s, мм |
c11, мм |
c21, мм |
c, мм |
sr, мм |
sr+c, мм |
[p], МПа |
|
|
200х25 |
2.2 |
20 |
09Г2С с футеров. |
10000 |
153 |
159 |
25 |
0.3 |
1 |
2,73 |
1.02 |
2.73 мм < 6 мм |
15,3 |
Тепловой и гидравлический расчеты трубопроводов, проведенные по стандартным методикам, показали, что при использовании футерованного трубопровода, потери тепла транспортируемой среды значительно меньше и составляют менее 1°С в сравнение с потерями тепла при перекачивании нефти заданной плотности и состава в стальном трубопроводе без футеровки (потери более 3,5°С), что говорит в пользу использования футерованных трубопроводов в промерзающих породах и многомерзлых породах.
Заключение
В качестве заключения можно сделать вывод о том, что использование стальных труб с футеровкой из полимерного материала позволяет сократить расходы, связанные противокоррозионными мероприятиями с одновременным увеличением срока службы самого объекта.
Прочностной расчет вариантов трубопроводов показал, что не смотря на то, что футерованный трубопровод может выдержать внутреннее давление меньше, чем стальной при одинаковых диаметрах трубы (вызвано меньшей толщиной стенки трубы изготовленной непосредственно из стали), он способен работать при внутреннем давлении много больше, чем требуется в условиях большинства промысловых трубопроводах, что позволяет использование футерованных труб при проектировании промысловых трубопроводов на месторождениях.
Литература
1. Внутренние защитные покрытия трубопроводов [Электронный ресурс] // Corrosio.ru -- URL: https://www.corrosio.ru/posts/vnutrennie-zaschitnyie- pokryitiya-truboprovodov (дата обращения: 02.11.2021).
2. Смородова О.В. Эффективность композитных трубопроводов для нефтетранспортных систем / О.В. Смородова, С.В. Китаев, М.А. Фассахов, А. А. Гарифуллин. // Проблемы сбора, подготовки и транспорта нефти и нефтепродуктов. -- 2020. -- № 1. -- С. 140-149.
3. ГОСТ 32388-2013 Трубопроводы технологические, Нормы и методы расчета на прочность, вибрацию и сейсмические воздействия.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Применение и классификация стальных труб. Характеристика трубной продукции из различных марок стали, стандарты качества стали при ее изготовлении. Методы защиты металлических труб от коррозии. Состав и применение углеродистой и легированной стали.
реферат [18,7 K], добавлен 05.05.2009Испытания смонтированного оборудования трубопроводов. Гидравлическое, пневматическое испытание стальных трубопроводов. Промывка, продувка. Методы неразрушающего контроля качества сварных соединений. Охрана труда при изготовлении и монтаже трубопроводов.
курсовая работа [39,7 K], добавлен 19.09.2008Технологические операции при производстве труб из стали и их контроль, технология локальной термообработки. Характеристика основного технологического оборудования. Виды дефектов: прожоги, наплывы, непровары. Расчёт калибровки трубы основного сорта.
курсовая работа [383,3 K], добавлен 25.12.2012Мировое и отечественное производство стальных труб. Тенденции на рынке горячекатаного проката. Виды труб для магистральных трубопроводов. Получение трубной стали контролируемой прокаткой. Служебные свойства трубных сталей и способы их повышения.
реферат [1,8 M], добавлен 13.12.2010Изучение технологических процессов производства стальных бесшовных труб для нефтегазовой отрасли. Характеристика лаборатории ферросплавного производства. Правила техники безопасности на химических объектах. Методика химического анализа углистой породы.
отчет по практике [60,4 K], добавлен 07.04.2017Особенности конструкции стальных бесшовных горячедеформированных труб и область их применения. Контролируемые показатели качества. Методы испытания на загиб, на сплющивание и гидравлическим давлением. Теоретические основы ультразвуковой дефектоскопии.
курсовая работа [151,4 K], добавлен 26.02.2013Анализ причин коррозии трубопроводов, происходящей как снаружи под воздействием почвенного электролита, так и внутри, вследствие примесей влаги, сероводорода и солей, содержащихся в транспортируемом углеводородном сырье. Способы электрохимической защиты.
курсовая работа [4,7 M], добавлен 21.06.2010Рассмотрение материалов и технических изделий, используемых в системах газоснабжения. Изучение использования стальных, полиэтиленовых и труб из цветных сплавов. Правила выбора материала арматуры и способов присоединения, вспомогательного оборудования.
курсовая работа [26,0 K], добавлен 03.11.2014Инженерные решения по обеспечению надежности эксплуатируемых подводных переходов. Методы прокладки подводных переходов трубопроводов. Определение устойчивости против всплытия трубопровода с учетом гидродинамического воздействия потока воды на трубу.
курсовая работа [1,3 M], добавлен 24.01.2013Общие сведения о трубопроводах. Технологические трубопроводы. Сложность изготовления и монтажа технологических трубопроводов. Трубы и детали трубопроводов из цветных металлов и их сплавов, их конфигурация, техническая характеристика, области применения.
курсовая работа [17,6 K], добавлен 19.09.2008Резервуары и сварные стальные металлоконструкции. Анализ условий и механизма протекания процессов стресс-коррозии магистральных трубопроводов. Пути предотвращения стресс-коррозионного разрушения нефтегазового оборудования в средах, содержащих сероводород.
курсовая работа [594,0 K], добавлен 20.11.2015Строительство магистральных и промысловых трубопроводов. Характеристика транспортируемого природного газа. Пересечение газопроводами преград различного назначения. Регулятор давления и его работа. Расчет сужающего устройства. Режимы газопотребления.
дипломная работа [355,5 K], добавлен 13.11.2015Номенклатура стальных конструкций. Достоинства и недостатки стальных конструкций. Требования, предъявляемые к металлическим конструкциям. Конструкции из металла. Балки и балочные конструкции. Колонны и элементы стержневых конструкций.
курсовая работа [45,5 K], добавлен 21.04.2003Резиновые трубы GUR: общая характеристика, сферы использования, рекомендации по монтажу, резьбовое и фланцевых соединение, технические данные отводов и тройников. Сравнительные характеристики труб GUR c другими видами. Расчет экономической эффективности.
контрольная работа [1,8 M], добавлен 03.11.2013Монтаж трубопроводов, проектно-техническая документация: технологические схемы, монтажные чертежи, спецификации труб, запорно-регулирующей арматуры; подготовительные работы. Ремонт конденсаторов, порядок операций после подготовки отключенного аппарата.
реферат [21,4 K], добавлен 23.06.2011Основные виды дефектов в металлах. Обработка концов деталей и труб шлифовальной машиной. Изготовление подкладок и прокладок. Разметка и резка труб вручную. Должностная инструкция для слесарей по изготовлению узлов и деталей технологических трубопроводов.
курсовая работа [20,6 K], добавлен 03.02.2011Особенности геологического строения и коллекторские свойства пластов Ромашкинского нефтяного месторождения. Анализ методов борьбы с коррозией трубопроводов, а также мероприятия по охране недр и окружающей среды, применяемые в НГДУ "Лениногорскнефть".
дипломная работа [3,6 M], добавлен 26.06.2010Требования к качеству материалов труб для газопроводов. Определение параметров трещиностойкости основного металла. Исследование механических свойств металла трубы опытной партии после полигонных пневмоиспытаний. Протяжённые вязкие разрушения газопроводов.
дипломная работа [4,7 M], добавлен 24.01.2013Погрузка и разгрузка труб и секций труб при строительстве магистральных трубопроводов. Очистка строительной полосы от лесной растительности. Монтаж механизированной трубосварочной базы. Проведение сварочно-монтажных и изоляционно-укладочных работ.
дипломная работа [112,9 K], добавлен 31.03.2015Использование трубопроводов из металлических труб на протяжении долгих лет ведет к увеличению риска аварий. Цементно-песчаные покрытия как средство ликвидации различного рода дефектов на внутренней поверхности труб. Виды, применяемых методов санации.
реферат [2,6 M], добавлен 11.01.2011
