Научная статья на тему 'Комплексная защита промысловых трубопроводов'

Комплексная защита промысловых трубопроводов Текст научной статьи по специальности «Строительство и архитектура»

CC BY
535
93
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ТРУБЫ / ТРУБОПРОВОД / КОМПЛЕКСНАЯ ЗАЩИТА ТРУБОПРОВОДА

Аннотация научной статьи по строительству и архитектуре, автор научной работы — Швецов М. В., Бикбов Г. Б., Калачев И. Ф.

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.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Текст научной работы на тему «Комплексная защита промысловых трубопроводов»

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 ttd@tatneft.ru

!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

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

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 ttd@tatneft.ru

bmz@tatneft.ru 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

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.