Установка для ввода противотурбулентной присадки в трубопровод

Полезная модель относится к технике дозирования химреагентов в нефтяной промышленности и может быть использована, например, для повышения пропускной способности нефтепроводов путем снижения гидравлического сопротивления турбулентного потока нефти в процессе перекачки, с помощью ввода в нефтепровод однокомпонентной присадки. Задачей полезной модели являлось создание эффективной установки для дозированной подачи присадки (реагента), характеризующейся широким спектром применения (как в зависимости от необходимого расхода присадки, так и в зависимости от ее физических характеристик, например, вязкости), быстротой развертывания, и обладающей при этом высокой степенью точности и надежности работы и соответствующей современным требованиям к безопасности. Указанная задача решается установкой для ввода противотурбулентной присадки в трубопровод, содержащей утепленный контейнер, соединенные трубопроводами с запорной арматурой накопительную емкость, и оборудование для подачи реагента, в том числе, по меньшей мере, два установленных параллельно дозировочных насоса, сигнальную, контрольную, измерительную и управляющую аппаратуру, в которой, согласно предложению, установлены дозировочные насосы разной производительности, в контейнере размещена, по меньшей мере, одна расходная емкость, связанная с накопительной емкостью и с всасывающим патрубком каждого дозировочного насоса, и выполненная с возможностью создания в ней избыточного давления посредством компрессора. 1 н.п.ф., 6 з.п.ф., 1 илл.

Полезная модель относится к технике дозирования химреагентов в нефтяной промышленности и может быть использована, например, для повышения пропускной способности нефтепроводов путем снижения гидравлического сопротивления турбулентного потока нефти в процессе перекачки, с помощью ввода в нефтепровод однокомпонентной присадки.

Известна установка дозирования химреагентов [А.с. СССР 926243, МПК Е21В 37/06, з. 11.03.1979., оп. 09.05.1982.], включающая накопительную емкость с электронагревателями, дозировочный насос, узел ввода реагента с запорной арматурой. При этом узел ввода реагента выполнен в виде связанной через запорную арматуру с источником сжатого воздуха П-образной трубки, верхняя часть которой размещена над уровнем химреагента в накопительной емкости.

Данная установка позволяет свести к минимуму утечки реагентов при заправочных операциях и эксплуатации установки, когда арматура в местах расположения клапанов теряет герметичность, однако отличается рядом технических сложностей. Так, например, дозировочный насос размещается непосредственно внутри накопительной емкости в герметичной камере. Такая компоновка затрудняет техническое обслуживание оборудования.

Известна установка для дозирования химреагентов [Пат. РФ 1070993, МПК Е21В 43/00, Е21В 37/06, G01F 11/00, з. 25.05.1982., оп. 10.03.2000.], включающая емкость с нагревателем, дозировочный насос и приемный патрубок, в которой для повышения надежности работы установки за счет предотвращения закупоривания приемного патрубка нерасплавленным реагентом и механическими примесями, приемный патрубок снабжен заборным устройством, содержащим заборный патрубок и коническую крышку с загнутыми кверху краями, которая установлена над нагревателем и заборным патрубком вершиной вверх.

К недостаткам известной установки можно отнести наличие риска растекания реагента через коническую крышку.

Известна установка для дозирования подачи поверхностно-активных веществ в нефтяные пласты [А.с. СССР 651117, МПК Е21В, з. 08.06.1977., оп. 05.03.1979.], содержащая накопительную емкость с электронагревателями с выходным патрубком, промежуточный бак подогрева и дозировочный насос, соединенные между собой трубопроводами. Для сокращения затрат энергии на предпусковой подогрев реагента и времени на подготовку установки к пуску верхняя часть промежуточного бака подогрева выполнена в виде конуса, вершина которого расположена ниже выходного патрубка накопительной емкости. Кроме того, из описания следует, что оборудование для перекачки реагента (промежуточный бак подогрева и дозировочный насос) установлены внутри утепленного помещения (контейнера).

К недостаткам данного аналога можно отнести тот же недостаток, что и у предыдущего аналога. Кроме того, две вышеуказанных установки предназначены преимущественно для использования при добыче полезных ископаемых, а не при их транспортировке.

В качестве прототипа выбрана установка для дозированной подачи реагента [Свидетельство РФ 39910 U1, МПК Е21В 43/00, з. 05.05.2004., оп. 20.08.2004.], содержащая соединенные трубопроводами с запорной арматурой накопительную емкость с электронагревателями и размещенное в утепленном контейнере оборудование для подачи реагента, в том числе дозировочный насос, при этом оборудование для подачи реагента дополнительно содержит второй дозировочный насос, подключенный параллельно первому и два подающих насоса, установленные параллельно во всасывающий трубопровод дозировочных насосов совместно с трубопроводом возврата излишков реагента в накопительную емкость, в контейнере размещен рециркуляционный насос, всасывающий и нагнетающий патрубки которого подсоединены к накопительной емкости, причем всасывающий патрубок выполнен с параллельным отводом, а участки трубопроводов между накопительной емкостью и стенкой контейнера выполнены из гибких рукавов. Предусмотрено, что в контейнере может быть смонтирована система отопления, вентиляции, автоматического пожаротушения, контроля уровня реагента в накопительной емкости, сигнализатор взрывоопасных концентраций, узел отбора воздуха и электрооборудование с системой управления и контроля, а в нагнетающем трубопроводе дозировочных насосов - расходомер и манометр

Задачей полезной модели являлось создание эффективной установки для дозированной подачи присадки (реагента), характеризующейся широким спектром применения (как в зависимости от необходимого расхода присадки, так и в зависимости от ее физических характеристик, например, вязкости), быстротой развертывания, и обладающей при этом высокой степенью точности и надежности работы и соответствующей современным требованиям к безопасности.

Указанная задача решается установкой для ввода противотурбулентной присадки в трубопровод, содержащей утепленный контейнер, соединенные трубопроводами с запорной арматурой накопительную емкость, и оборудование для подачи реагента, в том числе, по меньшей мере, два установленных параллельно дозировочных насоса, сигнальную, контрольную, измерительную и управляющую аппаратуру, в которой, согласно предложению, установлены дозировочные насосы разной производительности, в контейнере размещена, по меньшей мере, одна расходная емкость, связанная с накопительной емкостью и с всасывающим патрубком каждого дозировочного насоса, и выполненная с возможностью создания в ней избыточного давления посредством компрессора.

Целесообразно, для обеспечения непрерывной работы, для каждого дозирующего насоса устанавливать, по меньшей мере, один дублирующий насос.

Предпочтительным вариантом является также размещение (установка) двух расходных емкостей.

Для перекачки присадки из накопительной(ых) емкости(ей) в расходную может быть установлен шланговый насос, характеризующийся надежностью, простотой эксплуатации, в том числе простотой замены рабочего органа, возможностью реверсивной работы и т.п.

Компрессор предпочтительно размещается в отдельном контейнере с максимальным удалением от утепленного контейнера установки на 40 м.

Установка может быть снабжена системами отопления, вентиляции и автоматического пожаротушения.

Заявляемая полезная модель поясняется чертежом - схематичным изображением установки.

Установка для ввода противотурбулентной присадки в трубопровод, содержит утепленный контейнер 1, соединенные трубопроводами с запорной арматурой накопительную емкость 2, две пары дозировочных насосов 3 и 4 (предпочтительны плунжерные электронасосные агрегаты), отличающихся производительностью, расходные емкости 5 и 6, связанные с накопительной емкостью 2 шланговым насосом 7, компрессор 8, установленный в контейнере 9. Контейнер 1 оснащен системой отопления (обогреватели 10), может быть оснащен системами вентиляции и автоматического пожаротушения (не показаны). Система управления скомпонована в шкафу 11 управления. Нагнетающий трубопровод 12 дозировочных насосов 3 и 4 предназначен для подключения непосредственно к нефтепроводу. Основным измерительным прибором является расходомер 13.

Установка работает следующим образом.

Посредством шлангового насоса 7 присадку из накопительной емкости 2 закачивают в расходные емкости 5 и 6. Затем запускают компрессор 8, поднимая давление до заданной величины в одной из расходных емкостей 5 или 6. В зависимости от необходимого количества присадки запускают один из насосов 3 или 4, нагнетающий присадку в трубопровод 12 и далее - непосредственно в нефтепровод. Каждый из насосов 3 может быть рассчитан, например, на производительность до 25 л/ч, а каждый из насосов 4 - на производительность от 25 до 40 л/ч. Требуемая подача реагента настраивается по показаниям расходомера 13. Включение-выключение насосов осуществляется соответствующими пусковыми элементами на шкафу управления 11. Перекачку присадки из накопительной емкости 2 в расходные емкости 5, 6, включение того или иного насоса 3 или 4 предваряет закрывание-открывание соответствующей запорной арматуры. Возможно также подсоединение выходного рукава шлангового насоса 7 поочередно к одной, а затем к другой расходной емкости 5 или 6. Практически непрерывная работа установки обеспечивается, в том числе, возможностью быстрого перехода на работу другого насоса 3 или 4, другой емкости 5 или 6.

Контейнеры 1 и 9 позволяют поддерживать рабочую температуру внутри, независимо от наружной температуры, защищают оборудование от атмосферных осадков и вандальных действий.

В целом установка для дозированной подачи реагента представляет собой модульную конструкцию (контейнер 1 и контейнер 9) и может транспортироваться на любое расстояние автомобильным и железнодорожным транспортом.

Опытный образец установки прошел испытания на предприятии-разработчике. Результаты испытаний доказали надежность и бесперебойность работы как в автоматическом режиме, так и при ручном управлении.

1. Установка для ввода противотурбулентной присадки в трубопровод, содержащая утепленный контейнер, соединенные трубопроводами с запорной арматурой накопительную емкость и оборудование для подачи реагента, в том числе, по меньшей мере, два установленных параллельно дозировочных насоса, сигнальную, контрольную, измерительную и управляющую аппаратуру, отличающаяся тем, что установлены дозировочные насосы разной производительности, в контейнере размещена, по меньшей мере, одна расходная емкость, связанная с накопительной емкостью и с всасывающим патрубком каждого дозировочного насоса и выполненная с возможностью создания в ней избыточного давления посредством компрессора.

2. Установка по п.1, отличающаяся тем, что содержит, по меньшей мере, один дублирующий насос для каждого дозирующего насоса.

3. Установка по п.1 или 2, отличающаяся тем, что накопительная емкость и расходная емкость связаны посредством шлангового насоса.

4. Установка по п.1 или 2, отличающаяся тем, что в контейнере установлены две расходных емкости.

5. Установка по п.4, отличающаяся тем, что накопительная емкость и расходные емкости связаны посредством шлангового насоса.

6. Установка по любому из пп.1, 2 или 5, отличающаяся тем, что компрессор размещен в отдельном контейнере с максимальным удалением от утепленного контейнера установки на 40 м.

7. Установка по п.6, отличающаяся тем, что она снабжена системами отопления, вентиляции и автоматического пожаротушения.