Устройство подогрева нефти магистрального трубопровода на пункте подогрева нефти

Полезная модель относится к области трубопроводного транспорта, конкретно, к способу подогрева нефти на магистральных трубопроводах, и может быть использовано как при сооружении новых, так и при модернизации действующих магистральных трубопроводов. Устройство подогрева нефти магистрального трубопровода на пункте подогрева нефти, содержащее пластинчатые теплообменники, трубопроводы подачи и отвода высокотемпературного теплоносителя - воды, нагретой до температуры плюс 100°С, отличающееся тем, что на входе и выходе каждого теплообменника установлены задвижки в положении «Открыто», а на общей линии теплообменников последовательно установлены две задвижки в положении «Открыто», параллельно пластинчатым теплообменникам установлены соответственно в начале и в конце общей линии теплообменников две задвижки в положении «Закрыто» и перепускной клапан в нормальном положении «Закрыто». Применение предложенной полезной модели заключается в предотвращении разрушения теплообменных кассет и повышении надежности работы пункта подогрева нефти.

Полезная модель относится к области трубопроводного транспорта, конкретно, к способу подогрева нефти на магистральных трубопроводах, и может быть использовано как при сооружении новых, так и при модернизации действующих магистральных трубопроводов.

При перекачке нефти на большие расстояния для увеличения пропускной способности трубопроводов осуществляют ее нагрев на промежуточных подогревательных пунктах (ППП).

Известен способ подогрева нефти на магистральных трубопроводах (см. патент РФ RU 2336456 от 20.10.2008; МПК: F 17D 1/18).

В данном способе подогрев нефти на магистральных трубопроводах осуществляется с помощью теплообменной системы, установленной на пунктах подогрева нефти, включающем нагрев промежуточного теплоносителя и теплопередачу от промежуточного теплоносителя к перекачиваемому продукту. Согласно изобретению в качестве теплоносителя используют воду, нагрев которой осуществляют в водогрейном котле по графику плюс 110-80°С, нагретую воду направляют в трубное пространство первой теплообменной системы, в которой поддерживают температуру циркулирующей в межтрубном пространстве воды по графику 100-70°С, и эту воду используют для нагрева перекачиваемого продукта до заданной температуры во второй теплообменной системе.

Однако недостатком подогрева нефти с использованием двух теплообменных систем следует считать усложнение конструкции и неудовлетворительное решение защиты пластинчатых теплообменников второй теплообменной системы от превышения максимально допустимого перепада давления на входе и выходе нефтяного трубопровода

Общими признаками с исследуемым техническим решением являются пластинчатые теплообменники (ПТ), трубопроводы подачи и отвода высокотемпературного теплоносителя - воды, нагретой до температуры плюс 100°С.

Давления в системе подогрева возникает вследствие засорения пространства между пластинами ПТ, механическими примесями и парафиновыми отложениями.

Данное устройство наиболее близоко к заявленному техническому решению и принято за прототип.

Технический результат полезной модели заключается в предотвращении разрушения теплообменных кассет и повышении надежности работы пункта подогрева нефти.

Технический результат достигается за счет создания устройства подогрева нефти на магистральных трубопроводах, включающее пластинчатые теплообменники (два рабочих и один резервный), подача нефти в которые ведется параллельными потоками от общего коллектора. На входе и выходе пластинчатых теплообменников установлены задвижки в положении «Открыто», а подводящий нефтяной трубопровод (общая линия теплообменников) имеют две шунтирующие задвижки в нормальном положении «Закрыто».

Совокупность существенных признаков, характеризующих полезную модель обеспечивающих получение указанного технического результата устройства подогрева нефти магистрального трубопровода на пункте подогрева нефти содержащее пластинчатые теплообменники, трубопроводы подачи и отвода высокотемпературного теплоносителя - воды, нагретой до температуры плюс 100°С, согласно полезной модели, на входе и выходе каждого теплообменника установлены задвижки в положении «Открыто», а на общей линии теплообменников последовательно установлены две задвижки в положении «Открыто», параллельно пластинчатым теплообменникам установлены соответственно в начале и в конце общей линии теплообменников две задвижки в положении «Закрыто» и перепускной клапан в нормальном положении «Закрыто».

Перепускной клапан отрегулирован на перепад давления на входе и выходе из теплообменников, равном 0,6 МПа.

В источниках патентной и научно-технической информации не обнаружена указанная выше совокупность существенных признаков, что позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого объекта критерию «новизна».

Кроме того, техническое решение соответствует условию «промышленная применимость», так как проведены его испытания.

Проведенные ОКР позволили создать и запустить в работу проект по увеличению пропускной способности нефтепровода «Уса-Ухта» под названием «Р-23». В рамках данного проекта для увеличения пропускной способности участка «Чикшино-Ухта» нефтепровода «Уса-Ухта» ОАО «СМН» до 23,3 млн.т/год на НПС «Чикшино» был построен пункт подогрева нефти.

Пункт подогрева нефти обеспечивает подогрев всей перекачиваемой через НПС нефти от минимальной температуры на входе НПС «Чикшино» плюс 15°С до расчетной температуры плюс 40°С.

Нагрев нефти осуществляется в пластинчатых теплообменниках 11 (2 рабочих и 1 резервный). В качестве теплоносителя используется горячая вода с температурой плюс 100°С, подача нефти в ПТ ведется параллельными потоками от общего коллектора.

Полезная модель поясняется чертежом. На чертеже представлена схема устройство подогрева нефти магистрального трубопровода на пункте подогрева нефти где обозначены:

1, 2, 4 - 9 - задвижки в положении «Открыто»;

3, 10 - задвижки в положении «Закрыто»;

11 - пластинчатый теплообменник;

12 - клапан перепускной в нормальном положении «Закрыто».

Пластинчатый теплообменник 11 сварной, состоит из корпуса круглого сечения и теплообменных кассет (ТК). Соединение пластин в ТК производится автоматической лазерной сваркой. ТК помещается в специальный эластичный металлический корсет, обеспечивающий противодействие линейному расширению. Также этот корсет обеспечивает механическое крепление ТК и требуемое направление потока теплоносителя внутри корпуса.

Работа.

Подогрев нефти реализуется с помощью водогрейного котла, блока химической очистки воды. Кроме того имеются насосы для подачи топлива к форсункам водогрейного котла, теплообменники для подогрева топлива перед форсунками, а также насосы и блоки пластинчатых теплообменников.

В качестве теплоносителя используется горячая вода с температурой плюс 100°С, которая параллельными потоками подается от водогрейного котла (на схеме не указан).

Для защиты пластинчатых теплообменников 11 от превышения максимально допустимого перепада давления и, следовательно, от разрушения теплообменных кассет, дополнительно устанавливается на общей линии теплообменников клапан перепускной 12 в нормальном положении «Закрыто», который позволяет автоматически удерживать перепад давления в допустимых пределах, путем перепуска нефти в общий коллектор, минуя теплообменники.

По конструкции данный клапан должен быть «нормально закрытым», а открытие должно происходить при достижении установленного перепада давления.

Применение предложенной полезной модели заключается в предотвращении разрушения теплообменных кассет и повышении надежности работы пункта подогрева нефти.

1. Устройство подогрева нефти магистрального трубопровода на пункте подогрева нефти, содержащее пластинчатые теплообменники, трубопроводы подачи и отвода высокотемпературного теплоносителя - воды, нагретой до температуры плюс 100°C, отличающееся тем, что на входе и выходе каждого теплообменника установлены задвижки в положении «Открыто», а на общей линии теплообменников последовательно установлены две задвижки в положении «Открыто», параллельно пластинчатым теплообменникам установлены соответственно в начале и в конце общей линии теплообменников две задвижки в положении «Закрыто» и перепускной клапан в нормальном положении «Закрыто».

2. Устройство подогрева нефти по п.1, отличающееся тем, что перепускной клапан отрегулирован на перепад давления на входе и выходе из теплообменников, равном 0,6 МПа.