Установка для термической очистки труб нефтяного сортамента

 

Полезная модель относится к нефтяной промышленности и может быть применена для термической очистки труб, используемых в нефтедобывающей и нефтеперерабатывающей промышленности, преимущественно, от асфальтосмолопарафиновых отложений. Технический результат - повышение экологической безопасности и увеличение срока службы установки. Установка содержит генератор на базе авиационного двигателя, камеру очистки труб и выходной блок. Технический результат достигается за счет того, что генератор на базе авиационного двигателя снабжен газовыми форсунками и газораздающим коллектором. 2 з.п. ф-лы.

Полезная модель относится к нефтяной промышленности и может быть применена для термической очистки труб, используемых в нефтедобывающей и нефтеперерабатывающей промышленности, преимущественно, от асфальтосмолопарафиновых отложений.

Известны установки для термической очистки труб нефтяного сортамента, содержащие теплогазогенератор, камеру очистки труб и выходной блок (SU 311088, RU 71082, RU 71083, RU 71084, RU 2226129, RU 79457 и многие другие). В качестве теплогазогенератора используется генератор на базе авиационного двигателя, что является результатом значительного многолетнего опыта применения турбореактивных двигателей, отработавших летный ресурс, в наземных установках. Расчеты и практика применения газотурбинных двигателей показывают, что при очистке труб, используемых в нефтедобывающей и нефтеперерабатывающей промышленности, от асфальтосмолопарафиновых отложений в парогазотурбинных установках могут быть использованы различные авиационные двигатели, в том числе, предпочтительные с экономической точки зрения, турбореактивные двигатели первых поколений с максимальным расходом воздуха на земле 15-45 кг/с, например, ВК-1, М701, РД-9БКР.

Наиболее близкой к предлагаемой полезной модели является известная установка для термической очистки труб нефтяного сортамента, содержащая генератор на базе авиационного двигателя, камеру очистки труб и выходной блок (RU 2022675 - прототип).

Использован генератор на основе авиационного двигателя ВК-1, работающий на авиационном керосине или дизельном топливе, т.е. на нефтяном топливе, приводящем к токсическому загрязнению окружающей среды. Низкая экологичность установок по прототипу и другим вышеприведенным аналогам является их серьезным недостатком. Сокращение расхода быстро истощающихся нефтяных ресурсов, значительные выбросы в воздух загрязняющих веществ и «тепличных» газов двигателями, использующими нефтяные топлива, определяют объективную необходимость перехода на новые виды более чистых и желательно более дешевых топлив и соответственного изменения конструкции двигателей и сопряженного оборудования, что и является технической задачей создания предлагаемой полезной модели.

Технический результат предлагаемой полезной модели состоит в повышении экологической безопасности и увеличении срока службы установки.

Указанный технический результат достигается тем, что установка для термической очистки труб нефтяного сортамента, содержащая генератор на базе авиационного двигателя, камеру очистки труб и выходной блок, содержит генератор на базе авиационного двигателя, снабженного газовыми форсунками и газораздающим коллектором.

Предпочтительным частным случаем выполнения изобретения является выполнения газораздающего коллектора кольцевым и расположение его вокруг воздухозаборника двигателя в вертикальной плоскости, что упрощает конструкцию установки и делает ее более компактной.

Предлагаемая конструкция установки позволяет заменить жидкое нефтяное топливо для авиационного двигателя на газовое - низкокипящие углеводороды. Указанное газовое топливо является эксплуатационно допустимой заменой авиационному керосину и дизельному топливу, которые используются в установке по прототипу, поскольку по своим теплофизическим характеристикам близко к ним. Газовое топливо по сравнению с керосином и дизельным топливом обладает более высокой термостабильностью и менее агрессивно по отношению к конструкционным, резинотехническим и уплотнительным материалам, так как в нем отсутствуют сернистые соединения, ароматические и непредельные углеводороды, смолы и другие вредные вещества, практически отсутствует свободная вода и механические примеси, имеющиеся в жидких топливах, вырабатываемых из нефти. В связи с этим долговечность двигателя, работающего на газовом топливе, а следовательно, и длительность работы всей парогазотурбинной установки без останова на ремонт значительно выше, чем при работе на жидком нефтяном топливе.

Работа установки с использованием генератора на базе авиационного двигателя, снабженного газовыми форсунками и газораздающим коллектором, значительно улучшает экологическую ситуацию, уменьшает выброс вредных веществ в атмосферу, т.к. по чистоте продуктов сгорания газовое топливо стоит на одном из первых мест. Экологическая безопасность предлагаемой установки определяется сокращением расхода быстро истощающихся нефтяных ресурсов, значительно меньшими выбросами в воздух загрязняющих веществ и снижением выброса «тепличных» газов.

Частные формы выполнения конструкции и способа использования предлагаемой установки могут быть аналогичными конструкции и способам по любому из вышеперечисленных патентов (RU 71082, RU 71083, RU 71084, RU 2226129, RU 79457).

Достижение технического результата по сравнению с прототипом, состоящего в повышении экологической безопасности установки, в связи с отказом от использования жидкого топлива является очевидным. Для доказательства достижения технического результата в отношении увеличения срока службы установки были смонтированы: установка по RU 2022675 и такая же установка, но содержащая генератор на базе авиационного двигателя, снабженного газовыми форсунками и газораздающим коллектором (установка по предлагаемой полезной модели). Газовые форсунки, заменяющие форсунки жидкого топлива в авиационном двигателе (например, в турбореактивном двигателе М701) в установке по предлагаемой полезной модели были соединены с газораздающим коллектором резиновыми рукавами при помощи хомутов. В связи с неиспользованием в предлагаемой установке жидкого топлива, охлаждение масла двигателя осуществлялось в газо-масляном теплообменнике, впрыск воды осуществлялся в смесители каждой камеры сгорания. В установке по предлагаемой полезной модели в качестве газового топлива был использован природный газ, оснащение газопровода к двигателю необходимыми контрольно-измерительными приборами и средствами автоматизации осуществлялось в соответствии с требованиями СНиП 11-35-76 и Правил безопасности систем газораспределения и газопотребления ПБ 12-529-03.

Обе установки были испытаны в условиях, приведенных в примере 3 описания изобретения по RU 2022675. В камеру очистки подавалось по 100 насосно-компрессорных труб, бывших в употреблении и имеющих отложения асфальтосмолопарафинов. Под воздействием парогазового потока происходило отслаивание от стенок очищаемых труб асфальтосмолопарафинов, которые далее под воздействием аэродинамического напора выносились в выходной блок. В результате проведенных испытаний было установлено одинаковое качество термической очистки труб на обеих установках. Отсутствие сажистых отложений в двигателе было установлено только в установке по предлагаемой полезной модели. Длительность работы установки по предлагаемой полезной модели до останова на ремонт на 30% превысила длительность работы установки по прототипу.

1. Установка для термической очистки труб нефтяного сортамента, содержащая генератор на базе авиационного двигателя, камеру очистки труб и выходной блок, отличающаяся тем, что она содержит генератор на базе авиационного двигателя, снабженного газовыми форсунками и газораздающим коллектором.

2. Установка для термической очистки труб нефтяного сортамента по п.1, отличающаяся тем, что она содержит генератор на базе авиационного двигателя, снабженного кольцевым газораздающим коллектором.

3. Установка для термической очистки труб нефтяного сортамента по п.1, отличающаяся тем, что она содержит генератор на базе авиационного двигателя, снабженного кольцевым газораздающим коллектором, расположенным вокруг воздухозаборника двигателя в вертикальной плоскости.



 

Наверх