Группы трубопроводной арматуры

В нефтегазовой промышленности применяются различные типы трубопроводной арматуры – так называются устройства, которые устанавливаются на трубопроводах или емкостях и обеспечивают управление потоком жидкой или газообразной рабочей среды путем изменения проходного сечения.

По функциональному назначению трубопроводная арматура подразделяется на следующие основные группы:

- запорная арматура, ее функция: перекрытие и открытие пото­ка жидкости;

- регулирующая арматура, ее функция: регулирование параметров потока путем изменения расхода жидкости, протекающей по трубопроводу. Одним из видов регулирующей арматуры является дроссельная или дросселирующая арматура, предназначенная для значительного снижения давления жидкости и работающая в условиях больших перепадов давления. Регулирующая арматура работает под управлением от внешнего источника энергии;

- распределительная арматура, ее функция: управление направлением потока жидкости;

- предохранительная арматура, ее функция: сброс избыточного давления в трубопроводе путем выпуска избыточного количества жидкости;

- защитная или отсечная арматура: отсечная арматура, обратная арматура, ее функция: защита оборудования от аварийного изменения параметров среды (давления, направления потока) путем отключения обслуживаемого участка трубопровода. Различие между предохранительной и защитной арматурой заключается в следующем: при возникновении аварийного состояния предохранительная арматура открывается для выпуска жидкости, а защитная арматура закрывается для отсечения защищаемого участка от остальной части трубопровода.

Основные типы трубопроводной арматуры

Существует множество различных конструкций и типов трубопроводной арматуры, предназначенных для выполнения одной или нескольких функций.

Несмотря на все разнообразие, различные типы арматуры, как правило, состоят из следующих основных частей: корпуса, крышки корпуса, шпинделя или штока, исполнительного механизма, уплотнения, седла и запорного органа или затвора, часто в виде диска.

Выполнение одних и тех же функций может осуществляться различными типами арматуры, основными из которых являются:

- задвижки, в которых запорный орган (затвор) имеет вид листа, диска или клина и перемещается возвратно-поступательно вдоль уплотнительных колец седла перпендикулярно оси потока жидкости;

- вентили, в которых запорный орган имеет вид диска и пере­мещается возвратно-поступательно вдоль уплотнительных колец седла параллельно оси потока среды;

- краны: пробковые краны, шаровые краны, в которых запорный орган (пробка) выполнен в виде тела вращения – цилиндра, конуса или шара со сквозным отверстием и может поворачиваться вокруг оси, часто перпендикулярной к оси потока жидкости.

Обеспечение целостности трубопроводов

Основными проблемами при эксплуатации трубопроводов являются аварии иотказы, вызванные протечками и разливами нефти и нефтепродуктов, которые могут приводить к серьезным экологическим загрязнениям и большим потерям добываемой нефти.

Обеспечение целостности трубопроводов является обязательным условием предотвращения аварий на трубопроводном транспорте.

Основные причины нарушения целостности трубопроводов включают развитие коррозии, парафинообразование и гидратообразование,а также ошибки при эксплуатации и механические повреждения.

Мероприятия по защите и обеспечению целостности трубопроводов включают техническое обслуживание и контроль технического состояния трубопроводов, контроль коррозии, очистку трубопроводов от парафина, гидратов и скоплений воды.

Контроль технического состояния трубопроводов обеспечивается проведением регулярных обходов с визуальным осмотром внешнего состояния оборудования и покрытий трубопроводов, проведением регу­лярных опрессовок с целью проверки их герметичности, внутреннего инструментального обследования, текущего ремонта и замены трубопроводов или их участков.

Для борьбы с коррозией, парафинообразованием и гидратообразованием применяется комплекс профилактических и корректирующих мер.

Коррозия трубопроводов

Коррозия – это процесс, вызывающий разрушение металла или изменение его свойств в результате воздействия окружающей среды.

Коррозия трубопроводов и оборудования является одной из главных проблем в нефтяной промышленности. В результате длительной эксплуатации месторождений добывается все больше и больше воды, которая способствует возникновению коррозии.

Причинами коррозии может быть наличие в добываемых жидкостях агрессивных газов, таких, как сероводород, вынос из скважин взвешенных частиц (песка, например), механические повреждения покрытий и изоляции труб, и т.д. Вследствие этого за последние годы все больше внимания уделяется предотвращению образования коррозии.

Основные методы определения скорости коррозии трубопроводов и оборудования включают использование образцов (купонов) и зондов и рентгеноскопию.

В первом случае внутрь трубопровода помещают металлический зонд или пробник пластинчатой или цилиндрической формы, конструктивные свойства которого совпадают с характеристиками трубопровода, и оставляют его внутри трубопровода на определенное время.

По результатам анализа коррозии пробника определяют скорость коррозии трубопровода, обычно по потере веса купоном или уменьшению его толщины. Купоны устанавливают на узлах контроля коррозии.

При использовании метода рентгеноскопии на регулярной основе в определенных точках трубопровода специальный прибор определяет толщину стенок посредством рентгеновских лучей.

Толщинометрия позволяет определить уменьшение толщины стенки трубопровода за определенный период времени, состояние металла и скорость коррозии.

Защитные покрытия для нефтепроводов

Изоляционные покрытия, применяемые на подземных трубопроводах, должны удовлетворять следующим основным требованиям:

1. высокие диэлектрические свойства;

2. хорошая адгезия к металлу трубопровода;

3. водонепроницаемость;

4. высокая механическая прочность и эластичность;

5. высокая биостойкость;

6. термостойкость (покрытие не должно размягчаться под воздействием высоких температур и не должно становиться хрупким при низких температурах);

7. простота конструкции и возможность механизации нанесения покрытий;

8. доступность материалов покрытий;

9. долговечность.

Антикоррозионную защиту подземных трубопроводов осуществляют покрытиями на основе полимерных материалов.

В настоящее время разработана и применяется конструкция комбинированного изоляционного покрытия, представляющая собой комбинацию битумного и пленочного покрытий: на слой грунтовки наносится битумная мастика, которая сразу же обматывается поливинилхлоридной пленкой без подклеивающего слоя.

В момент намотки полимерного слоя часть мастики выдавливается под наматываемую пленку, что обеспечивает дополнительную герметизацию. Однако, к сожалению, ни одна система покрытия, разработанная на сегодняшний день, не является совершенной. Именно этим вызвана необходимость применения электрохимической защиты трубопроводов.