От асфальтосмолопарафиновых отложений

Механические методы очистки магистральных нефтепроводов от АСПО предусматривают применение очистных устройств (ОУ), для эксплуатации которых нефтепроводы оборудуются специальными камерами пуска и приема.

Современная классификация механических очистных устройств, учитывающая конструктивные особенности, материалы изготовления, типовые характеристики и другие факторы, представлена на рисунке 6.3.

Техника и технология применения скребков для удаления АСПО известна давно, тем не менее, предлагаются все новые и новые более эффективные конструкции скребков.

Первоначально очистку трубопроводов производили ножевыми скребками, имеющими три плоские манжеты тарельчатого типа и ножи. Манжеты закреплялись на корпусе между металлическими дисками, размер которых отличался от внутреннего диаметра труб на 50-60 мм. С течением времени ножи скребков сильно деформировались и ломались, вследствие чего очистка трубопровода производилась в основном манжетами.

Рисунок 6.2. Схема комплексной депарафинизации

 

В 1965 г. для очистки трубопровода был использован щеточный скребок ЩС, имеющий две конусные манжеты и два ряда щеток по шесть в ряду. Испытания показали, что данная конструкция щеточного скребка недостаточно надежна, так как конструкция пластинчатых пружин консольного типа и крепления на их свободных концах щеток не отвечает необходимым требованиям работы скребка в сложных условиях.

Начиная с августа 1966 г. для очистки трубопровода используются щеточные скребки рычажного типа, имеющие две конусные манжеты и два ряда щеток, перекрывающих весь периметр трубы. Щетки укреплялись на подвижных рычагах и прижимались к стенкам трубопровода с помощью цилиндрических пружин сжатия, что обеспечивало прохождение скребка через сужения и компенсировало износ щеток. Многолетний опыт эксплуатации скребков рычажного типа показал их надежность в работе и высокое качество очистки внутренних стенок труб даже при наличии большого количества плотных отложений.

Пропуск скребков являлся основным методом борьбы с АСПО в середине ХХ века. На практике применялось большое количество различных конструкций скребков, которые изготавливались непосредственно на местах нефтепроводными управлениями. Основным рабочим (режущим) элементом скребка, предназначенного для удаления отложений со стенок нефтепроводов, служили ножи или щетки.

 

 

Рисунок 6.3. Классификация механических средств очистки

внутренней полости нефтепроводов от АСПО

 

Прижатие режущих элементов скребка осуществлялось пружиной того или иного типа через систему рычагов. В большинстве существовавших в 60-е годы отечественных конструкций скребков манжеты выполнялись в виде плоского резинового поршня. Недостатками таких манжет являлись отсутствие компенсирования их износа и, как следствие этого, потеря контакта с трубой (особенно в верхней части), что, ввиду перетока жидкости через манжеты, могло привести к остановке скребка; плохая проходимость через суженные места трубопровода (быстрый выход из строя манжет из-за отсутствия компенсирования удара при прохождении через подкладные кольца, выступы сварных стыков и посторонние предметы). Также не было разработано и скребков для очистки трубопроводов больших диаметров (20" и 28"), в чем была крайняя необходимость. Поэтому НИИТранснефть разработала износокомпенсирующиеся скребки для очистки трубопроводов 20" и 28".

Очистка внутренних стенок трубопровода производилась двумя рядами щеток. Второй ряд щеток был повернут относительно первого так, что полностью перекрывал те места периметра трубы, которые оставались неочищенными после прохождения щеток первого ряда. Форма манжет давала возможность складываться при прохождении через сужения трубопроводов и различные препятствия, что обеспечивало высокую проходимость и меньшую вероятность, застревания скребка. Наружный и внутренний конуса, крепящие манжеты, а также форма манжет предотвращали выворачивание их при большом перепаде давления. Результаты очисток нефтепровода показывают, что при наличии хорошо оборудованных камер пуска и приема щеточные износокомпенсирующиеся скребки являются весьма эффективным средством очистки нефтепровода от парафиновых отложений, хорошо проходят суженные места трубопроводов в виде задвижек, подкладных колец и т. п.; могут пропускаться регулярно; могут пропускаться несколько раз без замены основных деталей; не застревают при повторных пропусках.

В связи с тем, что некоторые нефтепроводы имеют переменный диаметр, возникла необходимость в создании щеточных скребков переменного диаметра типа ЩСП. В щеточном скребке переменного диаметра щетки закреплены на щеткодержателях вместе с рычагами, установленными на корпусе. Они образуют систему шарнирного параллелограмма. Такая система обеспечивает прохождение скребка через значительные сужения, а также компенсирует износ щеток по мере движения скребка в трубопроводе.

На базе скребков ЩСП были разработаны рессорные щеточные скребки типа СМР (для нефтепроводов постоянного диаметра), СПД (для нефтепроводов переменного диаметра) и скребки многоцелевого назначения. СМН. У скребков СМН уменьшена масса за счет использования облегченных материалов и предусмотрено применение различного типа очистных элементов в зависимости от вида удаляемых отложений.

С 1990-х годов в ОАО Центральном Диагностическом Центре (ЦТД) «Диаскан» ОАО АК «Транснефть» разработаны и выпускаются серийно скребки нескольких типов:

- стандартные типа СКР 1 с чистящими дисками;

- щеточные типа СКР 1-1 с чистящими и щеточными дисками;

- двухсекционные типа СКР 2 с чистящими и щеточными дисками и подпружиненными щетками;

- магнитные типа СКР 3 с чистящими исками и магнитными щетками, предназначенными для сбора металлических предметов из полости трубопровода;

- односекционные типа СКР 4 с подпружиненными рычагами.

Назначение и характеристики указанных выше скребков представлены в таблице 6.2.

 

 

Таблица 6.2. Скребки типа СКР конструкции «Диаскан»

Название	Общий вид скребка	Назначение и краткая характеристика
СКР 1		Предназначен для очистки внутренней полости трубопровода от АСПО, глиняных тампонов, а также для удаления посторонних предметов. Минимальное проходное сечение трубопровода, необходимое для пропуска очистного скребка, составляет 85%Дн. Специальная комбинация чистящих и щеточных дисков обеспечивает эффективное удаление отложений с внутренних стенок нефтепроводов и из коррозионных углублений в стенках
СКР 2		Предназначен для очистки внутренней поверхности трубопроводов от АСПО, мусора и продуктов коррозии. Состоит из головной и хвостовой секций, соединенных карданным шарниром. Очистка от АСПО осуществляется полиуретановыми чистящими дисками. Твердые отложения удаляются жесткими щетками, установленными на шарнирных рычагах. Отложения из коррозионных углублений удаляются щеточными дисками с гибкой щетиной
СКР 3		Предназначен для оценки качества очистки внутренней полости трубопровода от посторонних металлических предметов. Находящиеся в полости трубопровода посторонние металлические предметы собираются на четырех магнитах-сборниках на корпусе скребка, а также на щетках. Немагнитные объекты собираются щетками и манжетами
СКР 4		Предназначен для очистки от АСПО, твердых частиц, продуктов коррозии и посторонних предметов как полости нефтегазопродуктопроводов, так и углублений трубопроводной арматуры. Скребок имеет увеличенный ресурс чистящих элементов и обеспечивает стабильное качество очистки на всем протяжении участка прогона.

 

 

 

Практическое занятие № 7