Потери нефти в резервуарном хозяйстве. Большие и малые дыхания резервуаров

При хранении нефти в резервуарах товарных парков возможны потери наиболее ценных фракций нефти от больших и малых дыханий резервуаров.

Большими дыханиями резервуаров называют про­цессы вытеснения паров нефти при заполнении резервуара и впуска воздуха при его опорожнении.

Малые дыхания в резервуарах возникают в резуль­тате изменения суточной температуры и барометрического давле­ния наружного воздуха. Днем при нагревании резервуара дав­ление паров нефти в нем может превысить расчетное давление ды­хательных клапанов и часть паров нефти через дыхательный кла­пан выйдет в атмосферу. В ночное же время, когда температура окружающего воздуха понизится, часть паров нефти в газовом пространстве резервуара сконденсируется, давление упадет и при достижении расчетного вакуума наружный воздух начнет посту­пать в газовое пространство резервуара.

Уменьшение потерь от малых дыханий может быть достигнуто сокращением суточных колебаний температуры в газовом про­странстве резервуара путем применения предохранительной ок­раски резервуаров в светлые тона и использованием железобетон­ных резервуаров.

Наиболее экономичной считается окраска резервуара в белый цвет. Белизна краски зависит от вида красителя. Наилучшим красителем является двуокись титана.

В процессе больших дыханий объем дыхания приблизительно равен объему закачанной в резервуар нефти. Такой же объем газа и паров через дыхательный клапан вытесняется в атмосферу, в результате чего происходят потери нефти. К средствам сниже­ния потерь нефти в резервуарах от больших дыханий относится применение газоуравнительной обвязки: газовые пространства резервуаров соединяют между собой системой трубопроводов. Работа резервуаров с такой обвязкой весьма эффективна, когда заполнение одних и откачка нефти из других резервуаров про­водятся одновременно. Однако в работе резервуарных парков трудно добиться одновременного заполнения одних резервуаров и опорожнения других.

Наиболее эффективным методом борьбы с потерями нефти от больших дыханий является отказ от использования резервуаров для приемо-сдаточных операций и переход к системам безрезервуарной откачки нефти в нефтепровод. При этом резервуары могут лишь подключаться к насосу установки Рубин в качестве буфер­ных емкостей, в которых уровень нефти колеблется в незначитель­ных пределах. Таким образом дыхания резервуара сводятся к ми­нимуму и соответственно снижаются потери нефти.

Большое значение в сокращении потерь нефти в резервуарах имеет поддержание в исправном состоянии резервуарного обору­дования, внедрение непримерзающих дыхательных клапанов, ди­сков-отражателей. В настоящее время ведутся работы по испыта­нию понтонов из синтетических материалов, которые дают воз­можность резко сократить потери нефти при больших дыханиях резервуаров.

Борьбу с потерями нефти необходимо вести также на установ­ках подготовки сточных вод. В открытых схемах подготовки сточ­ных вод последние сбрасывают из емкостей (предварительного сброса воды) и отстойников в открытые нефтеловушки, пруды-от­стойники и пруды-испарители, которые имеют большие поверх­ности, поэтому часть нефти теряется в результате испарения и окисления.

25 Насосное оборуд-е для перекачки н.г.

В системе внутри промыслового сбора и транспортировки нефти широкое применение нашли центробежные насосы типов:

· НК - консольные горизонтальные;

· ЦНС – секционные горизонтальные однокорпусные.

Широкое применение центробежных насосов в системе сбора для перекачки газонефтяной смеси объясняется:1) возможностью достижения большой подачи; 2) возможностью непосредственного подсоединения вала насоса к валу быстроходного электродвигателя без редуктора.

Большая подача и высокие обороты лопастных машин необходимы не только для перекачки газа, но и газонефтяной смеси. Обычно содержание свободного газа в нефти значительно снижает КПД центробежных насосов. Например, экспериментально установлено, что содержание свободного крупнодисперсного газа в нефти до 4÷6 % приводит к снижению подачи центробежных насосов на 50÷70 % .

К существенному увеличению объемного срывного газосодержания приводит возрастание давления на входе в насос. При увеличении давления от 0,01 до0,2 МПа на режиме подач, близком к оптимаьному, величина срывного газосодержания возрастает с 13% до 43%.

Центробежные насосы ЦНС с диспергирующим устройством эффективно перекачивают газожидкостную смесь с содержанием до 50% свободного газа

Попадание крупнодисперсных газожидкостных смесей на вход насоса свыше 6 % приводит к срыву подачи. На мелкодисперсных газожидкостных смесях со средним диаметром газовых включений меньше 100 мкм отсутствует область срыва подачи на режиме недогрузки, характерная при работе насоса на крупнодисперсных смесях.

При исследовании влияния газа на работу центробежных насосов за целевую функцию принята величина срывного газосодержания. Определение степени влияния параметров насоса и его режима работы на величину срывного газосодержания при перекачке газожидкостных смесей определены С.Г.Бажайкиным с использованием в качестве перекачиваемой среды смеси «вода – воздух – поверхностно активное вещество» Эти параметры следующие:

· подача насоса при всех возможных режимах его работы;

· давление на входе в насос;

· дисперсное состояние газожидкостной смеси на входе в насос;

· число оборотов ротора;

· наружный диаметр рабочего колеса;

· ширина каналов рабочего колеса на выходе;

· коэффициент быстроходности.

Одна из актуальных проблем – устранение вредного влияния газовых пробок на газожидкостные нагнетатели. Для этого необходимо число оборотов увеличить до 7 тыс. об/мин.

Применение центробежных насосов также ограничено вязкостной характеристикой перекачиваемой жидкости.

Центробежные секционные насосы типа ЦНС (МС) изначально предназначены для перекачки воды и других жидкостей, сходных с водой по химической активности и вязкости при температуре до 45°С.

Конструктивно центробежные секционные насосы типа ЦНС состоят из корпусных деталей и узла ротора. Количество ступеней от 2 до 10.

Типоразмеры ЦНС: ЦНС 38/44…220; ЦНС 60/50…350; ЦНС 105/98…400; ЦНС 180/85…900; ЦНС 300/120…1040; ЦНС 500/160…1040.

Корпус направляющего аппарата с уплотнительным кольцом, направляющий аппарат с уплотнительным кольцом совместно с рабочим колесом составляют секцию насоса, и она же является ступенью насоса.

При расчете и конструировании современных насосов необходимо решить следующие задачи:

· обеспечить полную герметичность сальников, чтобы исключить возможность возникновения пожаров или взрывов при перекачке ГНС;

· подобрать материалы, которые должны выдерживать высокие давления и температуру и обладать устойчивостью против коррозии.