Тема 4. Промысловые трубопроводы.

Вопрос 4.1: Классификация промысловых трубопроводов.

1. по назначению:

–нефтепроводы;

–газопроводы;

–нефтегазопроводы;

–нефтегазоводопроводы;

–водопроводы;

2. по напору:

–напорные;

–безнапорные;

3. по рабочему давлению:

–трубопроводы высокого (до 6,4 МПа и более);

–среднего (1,6 МПа);

–низкого (0,6 МПа) давления;

4. по способу прокладки:

–подземные;

–наземные;

–подводные;

5. по функции:

–выкидные линии, идущие от устьев скважин до ГЗУ;

–сборные коллекторы;

–товарные нефтепроводы;

6. по гидравлической схеме работы:

–простые трубопроводы без ответвлений;

–сложные трубопроводы с ответвлениями.

Вопрос 4.2: Сортамент труб.

При сооружении нефтепромысловых коммуникаций применяют стальные трубы из малоуглеродистой и низколегированной стали. Наибольшее распространение получили бесшовные горячекатанные трубы с наружным диаметром 57 - 426 мм, длиной от 4 до 12,5 м, изготовляемые из спокойной мартеновской стали марок ст. 10, ст. 20 и сталь 4сп.

Также применяются электросварные трубы диаметром 426 - 1620мм, изготовляемые из стали марок сталь 2сп, сталь Зсп, сталь 4 сп. Эти трубы рассчитаны на давление до 1,2 МПа.

Вопрос 4.3: Порядок проведения работ при сооружении трубопровода.

1. Согласуют с землепользователем временное отчуждение земли, по которой должен прокладываться трубопровод.

2. Роют траншеи на глубину ниже глубины промерзания почвы.

3. подвозят плети труб к этой траншее.

4. Сваривают вручную (для диаметров до 800 мм) или автоматически (свыше 800 мм) стыки труб.

5. Тщательно очищают наружную поверхность трубопровода от грязи и окалины.

6. Наносят на нее битумное покрытие с последующей обверткой лентой гидроизоляции.

7. Трубопровод трубоукладчиками погружается на дно траншеи.

8. Закапывается той же землей, которая была вынута из траншеи.

9. Грейдерами выравнивается поверхность земли.

10. Производится рекультивация почвы.

Вопрос 4.4: Выбор трассы трубопроводов.

При выборе трасс сложной сети промысловых трубопроводов руководствуются данными комплексного проекта разработки месторождения. По данным этого проекта (сетка расположения скважин, топографическая карта месторождения) с учетом режима разработки (с ППД или без него) производится изыскание необходимых трасс трубопроводов, выбор площадок для установки ГЗУ, размещения оборудования ДНС, УПН, УПСВ, товарных парков и ГПЗ.

Для ровного рельефа местности месторождения трубопроводы прокладываются наикратчайшем путем. Трассой трубопровода является линия, определяющая положение трубопровода на местности. Эта линия, нанесенная на карту или план местности, называется планом трассы.

Вопрос 4.5: Опрессовка трубопроводов.

Цель гидравлических испытаний трубопроводов -проверка на герметичность сварных и 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 без давления водой. К заполненному водой трубопроводу присоединяют насос и создают необходимое давление, которое выдерживают в течение 30 мин. Если за это время давление в трубопроводе не снизилось или снизилось не более 0,05 МПа, то трубопровод считается герметичным. Необходимое давление опрессовки должно быть в 1,5 раза выше рабочего. Результаты опрессовки заносятся в специальный акт, после чего трубопровод считается принятым в эксплуатацию.

Вопрос 4.6: Виды коррозии трубопроводов.

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 коррозий химическую и электрохимическую.

Химической коррозией называется процесс разрушения всей поверхности металла при его контакте с химически агрессивным агентом. Химическая коррозия имеет сплошной характер.

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 раковин 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.

В промысловой сети может возникать биокоррозия, которая вызывается активной деятельностью микроорганизмов и происходит под действием бактерий, обитающих в сточных водах, скважинах и продуктивных горизонтах.

Вопрос 4.7: Пассивная защита трубопроводов от коррозии.

К пассивной защите трубопроводов относятся изоляционные покрытия с различными материалами. Наиболее широко в промысловой практике применяют резино-битумные покрытия и покрытия из полимерных лент, наносимых на трубопроводы с помощью специальных механизмов и машин. Полимерные покрытия по сравнению с битумными имеют следующие преимущества: они технологичны и экономичны,.трудоемкость их нанесения в 2-4 раза меньше, а материалоемкость в 8-10 раз меньше.

К противокоррозионному внешнему покрытию труб должны предъявляться следующие требования: 1) водонепроницаемость; 2) прочность сцепления покрытия с металлом; 3) хорошая изоляция от электрического тока; 4) достаточная прочность и способность сопротивляться механическим воздействиям при засыпке траншеи; 5) низкая стоимость.

Для предохранения трубопроводов от внутренней коррозии применяют различные лаки, эпоксидные смолы, цинко-силикатные покрытия и ингибиторы, способные создавать барьер между коррозионной средой и металлом.

Вопрос 4.8: Активная защита трубопроводов от коррозии.

Для повышения долговечности, кроме защиты поверхности промысловых трубопроводов противокоррозионными покрытиями, применяют активный способ защиты, к которому относятся катодная и протекторная защита. Активные способы защиты трубопроводов от наружной коррозии предусматривают создание такого электрического тока, в котором весь металл трубопровода становится катодом, а анодом является дополнительно размещенный в грунте металл.

Катодная защита.

Сущность катодной защиты сводится к созданию отрицательного потенциала на поверхности трубопровода 6, благодаря чему предотвращаются утечки электрического тока из трубы, сопровождающиеся коррозионным разъеданием. К трубопроводу подключают отрицательный полюс источника 3 постоянного тока, а положительный полюс присоединяют к электроду - заземлителю 1.

Рис. 20 Схема катодной защиты трубопровода от коррозии.

1 - аноды; 2 - проводник (кабель); 3 - источник постоянного тока - станция катодной защиты (СКЗ); 4 - стенка трубопровода; 5 - внешняя противокоррозионная изоляция; 6 - трубопровод; 7 - внутренняя противокоррозионная изоляция трубопровода; 8 - направление движения тока.

Для защиты трубопроводов, когда не может быть использована катодная защита из-за отсутствия источников электроснабжения, может применяться протекторная защита. Она осуществляется при помощи электродов (протекторов), закапываемых в грунт рядом с защищаемым трубопроводом.

Разница заключается 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 магнии и цинк.

Повышение эффективности действия протекторной установки достигается погружением ее в специальную смесь солей, называемую активатором.

Вопрос 4.9: Искусственные сооружения и переходы при прокладке