CC BY
93
ТРУБЫ
Комплексная защита промысловых трубопроводов
М.В. Швецов
директор!1
Г.Б. Бикбов
директор2
И.Ф. Калачев
д.т.н., первый зам. директора по НПО2 [email protected]
!БМЗ ПАО « Татнефть», Бугульма, Россия 2ООО «ТТД Татнефть», Лениногорск, Россия
Ежегодно на нефтепромысловых трубопроводах происходит более 70 тыс. зарегистрированных нарушений их герметичности. В свою очередь, основными причинами нарушений герметичности стальных трубопроводов без внутреннего покрытия явились внутренняя коррозия (до 37%) и наружная коррозия (до 18%). В данной статье представлено решение по защите трубопровода, разработанное в ПАО «Татнефть», и результаты его внедрения.
Ключевые слова
трубы, трубопровод, комплексная защита трубопровода
Наибольшая эффективность защиты стальных труб достигается за счёт проведения последовательного пооперационного технологического контроля на всех стадиях заводского нанесения изоляции и покрытия труб. Применение заводской технологии открывает большие возможности для широкого внедрения высокоэффективных изоляционных материалов и конструкций защитных покрытий, которые не могут быть реализованы при осуществлении подобных работ в полевых условиях. Защита зоны сварного соединения труб очень важна, и одной из самых распространенных конструкций стыка стальных труб с полимерным покрытием (ППТ) является применение вставной, защитной втулки (таб. 1).
Эти конструкции стыков имеют существенные недостатки:
• уменьшение проходного сечения трубопровода;
• увеличение гидравлических потерь более чем на 3% из-за местного сопротивления;
• создание дополнительной нагрузки на стенки трубопровода из-за возникновения турбулентного движения в трубопроводе;
• ограничение прохождения снаряда для мониторинга и очистки трубопровода;
• способствует образованию отложений на участках установки втулок.
Вопрос повышения надежности и долговечности промысловых трубопроводов можно решить только комплексными мерами, в которые входят:
1. Разработка и принятие единых нормативов, определяющих требования к качеству всех типов покрытий, нормативной базы по технологиям нанесения покрытия
на стальные трубы, адаптированные под различные промысловые условия эксплуатации.
2. Создание универсального производства под любые типы покрытия стальных труб и разработка эффективных норм контроля под самые высокие требования заказчика.
3. Разработка и создание технологии сооружения трубопроводов, в которые включаются методы надежной и качественной защиты сварного стыка, как в заводских, так и в полевых условиях с учетом возможности ремонта и замены отдельных участков трубопровода.
4. Разработка и создание норм эксплуатации, ремонта трубопроводов с внутренними покрытиями.
Защита стыка
На протяжении многих лет предприятия
ПАО «Татнефть» производят полимерные покрытия стальных труб и постоянно совершенствуют технологии их защиты.
A) Разработаны технические условия (ТУ), инструкции, регламенты на производство и применение труб с покрытиями.
Б) Организовано универсальное производство различных покрытий стальных труб на Бугульминском механическом заводе с системой пооперационного контроля всех процессов.
B) Разработана технология сооружения трубопроводов из стальных труб с внутренними и наружными полимерными покрытиями.
Г) Создана система обучения персонала по покрытию стальных труб, сооружению и эксплуатации этих трубопроводов.
Конструкция полевого стыка стальных труб с покрытием
Технология стыка Обеспеченность
равнопроходного сечения
трубопровода
Установка втулки в Обеспечивает на
зачищенные концы, 75-80%
сварка стальных труб, в зависимости от
изоляция наружной диаметра
зоны
Установка втулки с
герметиком в зачищенные Обеспечивает на
концы, сварка стальных 70-80 %
труб, изоляция наружной в зависимости от
зоны стыка, сварка стыка диаметра
стальных труб в поле.
Сборка стыка, нанесение Обеспечивает на
наружного покрытия в 90-92%
поле в зависимости от
диаметра
Коэффициент надёжности работы трубопровода со стыком
Стык труб с внутренним полимерным покрытием с втулкой и протектором (ТПС-П)
0,8
Конструкция стыка со втулкой «Целлер»
0,79
Соединоение ППТ «Батлер»
Таб. 1 — Существующие конструкции стыка
0,9
Д) Разработаны новые конструкции полевых стыков стальных труб с полимерным покрытием для создания равнопроходного сечения трубопровода, представленные в таб. 2.
Е) Разработана технология и организовано изготовление технологической оснастки для сооружения и эксплуатации трубопроводов с внутренним покрытием.
Ж) Создали предприятия специальной техники для сооружения трубопроводов при их эксплуатации.
Показатели внедрения ППТ в ПАО «Татнефть» ППТ — трубопроводы с различными конструкциями соединения, сооружённые из стальных труб с внутренним полимерным покрытием и наружной полимерной изоляцией. За 22 лет применения этих труб в трубопроводных системах на нефтепромыслах Татарстана позволило:
• увеличить средний срок службы трубопроводов с 4,5 до 22 лет;
• уменьшить удельную аварийность в несколько десятков раз;
• уменьшить эксплуатационные затраты более чем на 22%;
• значительно улучшить экологическую обстановку в регионе (таб. 3).
Защитное покрытие
В ПАО «Татнефть» созданы производственные мощности по изготовлению труб повышенной надёжности для транспортирования любых нефтепромысловых сред. Производительность линий только на БМЗ составляет более 2000 км труб в год. Гибкая
Конструкция стыка
Технология сборки стыка труб с покрытиями Обеспеченность равно проходному сечению трубопровода Коэффициент надёжности
сварка стыка стальных труб,внутреннее и наружное нанесение внутреннего и наружного покрытия в поле Обеспечивает на 100% 0,94
сварка стыка стальных труб, нанесение наружного покрытия в поле Обеспечивает на 100% 0,99
Установка втулки в двойную калибровку концов, сварка стальных труб, изоляция наружной зоны стыка Обеспечивает на 92% 0,95
Сварка стыка стальных калиброванных труб, нанесение наружного покрытия в поле Обеспечивает на 103% 0,99
сборка стыка, нанесение наружного покрытия в поле Обеспечивает на 97 % 0,9
Конструкция стыка ППТ
Конструкция стыка ППТВ
Конструкция стыка ТПС У 1
Конструкция стыка ППТВ 2
Механическо-клеевое соединение ППТ
Таб. 2 — Вновь разработанные конструкции стыка
Зачистка зоны стыка Нанесение термоусадочной ленты Нагрев стыка ТВЧ
112
ЭКСПОЗИЦИЯ НЕФТЬ ГАЗ 2 (55) МАРТ-АПРЕЛЬ 2017
Трубы и трубные плети с усиленной наружной изоляцией
№ Конструкция труб Диаметр (мм) Объем производства в год (км) Начало внедрения (год) Сокращение затрат (%) Срок службы
Зи Зк Зд Зр Зл
1 ППТ 57-426 2000 С 1995 75 60 50 80 25 22
Где: Зр — затраты на ремонт и ликвидацию последствий порыва;
Зи — затраты на ингибиторную защиту; Зл — затраты энергетические на перекачку Зк — затраты на катодную защиту; транспортируемой среды;
Зд — затраты на диагностику трубопроводов; Т — срок службы трубопроводов.
Таб. 3 — Технико-экономические показатели внедрения ППТв ПАО «Татнефть»
технология позволяет использовать как жидкие, так и порошковые краски.
На БМЗ ПАО «Татнефть» освоено производство трехслойной наружной изоляции труб и трубных плетей. Конструкция наружной изоляции включает:
1-й слой — грунтовка толщиной 10-50 мкм;
2-й слой — адгезив, обеспечивающий
прочную связь между наружным полиэтиленовым покрытием и грунтовкой толщиной до 300 мкм;
3-й слой — полиэтилен толщиной 1,2-3 мм в
зависимости от диаметра трубы и условий эксплуатации. Наружное покрытие на основе экструзи-онного полиэтилена обеспечивает надежную защиту трубопроводов от коррозии. Срок службы труб с трехслойным покрытием составляет не менее 30 лет при температуре эксплуатации -60 ... +60°С.
Из полимерных материалов, применяемых для внутренних покрытий труб нефтяного сортамента, широкое распространение на БМЗ получили порошковые и жидкие материалы, в основном, на основе термически отверждаемых эпоксидных смол. Трубы с внутренним покрытием предназначены для транспортировки промысловых сред с высокой коррозионной активностью — высокоминерализованной воды с присутствием кислорода, углекислоты, сероводорода (пластовых, сточных вод) в широком диапазоне Рн среды. Температура транспортируемой жидкой среды определяется применяемыми материалами, и они колеблются от +60 до +200°С. Покрытие имеет высокую абразивную стойкость, стойкость к нефтепродуктам и различным химическим реагентам. Срок службы труб с покрытием превышает срок службы непокрытых труб в 5 и более раз. Разработаны системы покрытий для
трубопроводов питьевой воды, для подачи горячей воды. Использование труб с внутренним полимерным покрытием не только обеспечивает эффективную защиту от коррозии, но и позволяет увеличить пропускную способность трубопроводов от 3 до 15%.
ООО «ТТД Татнефть» готов поставлять трубную продукцию повышенной надёжности и долговечности с БМЗ необходимого для Вас сортамента, с подобранными материалами под Ваши условия эксплуатации и в необходимом количестве, но с обязательным обучением Ваших строителей и специалистов, эксплуатирующих трубопроводы. Постоянными покупателями ППТ являются следующие предприятия: ПАО «Лукойл», ЗАО «Лукойл-Нефтестрой», ОАО «ТНК-Ня-гань», ПАО «НК Роснефть», ЗАО «Юкос-сервис», ОАО «Сиданко», ООО «Оренбург-газпром», ОАО «Сургутнефтегаз», ЗАО «Санеко» и др.
^ТАТМЕП"
ПРОДАВЕЦ
Бугульминский механический завод ПАО «Татнефть» ООО «Торгово-технический дом Татнефть»
им. В.Д. Шашина 423235, РФ, Республика Татарстан, 423250, РФ, Республика Татарстан, Лениногорск, ул. Чайковского, 33
Бугульма, ул. Ленина, 146 +7 (85595) 9-28-92, 9-29-01
+7 (85594) 7-63-35, 7-61-55 [email protected]
[email protected] www.bmz.tatneft.ruwww.ttd.tatneft.ru
ДЛЯ СОЗДАНИЯ 1. Литейное производство • Изготовление цилиндрических
ВЫСОКОТЕХНОЛОГИЧНОГО • Изготовление отливок из чугуна и стали . зубчатых колес и вал-шестерен.
СОВРЕМЕННОГО И 2. Механическая обработка 3. Термическая обработка деталей
КОНКУРЕНТОСПОСОБНОГО • Обработка крупногабаритных 4. Сварка
ОБОРУДОВАНИЯ СПЕЦИАЛИСТАМИ корпусных деталей сложной конфигурации. 5. Лакокрасочные покрытия
БМЗ БЫЛИ ОСВОЕНЫ НОВЫЕ • Изготовление деталей типа «вал». • Нанесение лакокрасочного покрытия
ТЕХНОЛОГИИ: • Обработка деталей типа «тел вращения». методом пневматического распыления.
ИЗГОТОВИТЕЛЬ
