Влияние на хидратообразуването върху капацитета на газопровода, Статия в списание "Млад учен"
Категория: Инженерни науки
Библиографско описание:
Образуването на кристални хидрати в газопровода става, когато газът е напълно наситен с водна пара при определено налягане и температура. Кристалните хидрати са нестабилни съединения на въглеводороди с вода. На външен вид те приличат на компресиран сняг. Хидратите, извлечени от газопровода, бързо се разлагат на газ и вода във въздуха.
Знаейки при какви условия се образуват хидрати в газопровода (състав на газа, точка на оросяване - температурата, при която се кондензира влагата, съдържаща се в газа, налягането и температурата на газа по трасето), е възможно да се предприемат мерки за предотвратяване на тяхното образуване. В борбата с хидратите най-радикалният начин е изсушаването на газа в главните съоръжения на газопровода до точка на оросяване, която би била с 5–7 ° C по-ниска от възможно най-ниската температура на газа в газопровода през зимата.
При недостатъчно изсушаване или при липса на такова се използват инхибитори, които предотвратяват образуването и разрушаването на образуваните хидрати, като абсорбират част от водните пари от газа и го правят неспособен да се хидратира при дадено налягане. Известни инхибитори като метилов алкохол (метанол-CH3OH), разтвори на етиленгликол, диетиленгликол, триетиленгликол, калциев хлорид. От тези инхибитори метанолът често се използва в главните газопроводи.
За унищожаване на образуваните хидрати се използва метод за намаляване на налягането в участъка на газопровода до налягане, близко до атмосферното (не по-ниско от над 200–500 Pa). Хидратационният тап се разрушава за 20–30 минути до няколко часа, в зависимост от естеството и размера на тапата и температурата на почвата. На сайта сПри отрицателна температура на почвата, водата, образувана в резултат на разлагането на хидрати, може да замръзне, образувайки ледена тапа, която е много по-трудна за отстраняване от хидратна тапа. За да се ускори разрушаването на корка и да се предотврати образуването на лед, описаният метод се използва заедно с еднократно пълнене на голямо количество метанол.
Повишените спадове на налягането в газопровода се откриват от показанията на манометрите, монтирани на клапаните по трасето на газопровода. Според показанията на манометрите се изграждат графики на спада на налягането. Ако измервате налягането в участък от дължина / едновременно и начертаете стойностите на квадратите на абсолютното налягане върху графика с координати p2 (MPa) - l (km), тогава всички точки трябва да лежат на една и съща права линия (фиг. 14). Отклонението от правата линия на графиката показва зона с необичаен спад на налягането, където протича процесът на образуване на хидрат.
Ориз. 1. График за определяне на хидрати по главните газопроводи
Когато се установи необичаен спад на налягането в газопровода, обикновено се пуска метанолова инсталация или, при липса на последната, се извършва еднократно изливане на метанол през свещ, за което към горния край на свещта е заварен кран. Когато долният кран е затворен, метанолът се излива в свещта през горния кран. След това горният кран се затваря и долният се отваря. След като метанолът потече в газопровода, долният клапан се затваря. За да се напълни необходимото количество метанол, тази операция се повтаря няколко пъти.
Подаването на метанол през резервоара за метанол и едновременното пълнене на метанол може да не даде желания ефект или, съдейки по големината и бързото нарастване на спада на налягането, съществува заплаха от запушване. По този начин едновременно се излива голямо количество метанол и се извършва продухване на газ по газовия поток.Количеството метанол, излято в участък от газопровод с дължина 20–25 km и диаметър 820 mm, е 2–3 тона.Метанолът се излива през свещ в началото на участъка, след което крановете в началото и края на участъка се затварят, газът се изпуска в атмосферата през свещ пред крана в края на участъка.
В по-трудна ситуация, след изливане на метанол, участъкът на газопровода се изключва чрез затваряне на крановете в двата края, газът се изпуска през свещи в двата края, намалявайки налягането до почти атмосферно (не по-ниско от над 200–500 Pa). След известно време, през което хидратната тапа трябва да се срути при липса на налягане и под действието на метанол, отворете крана в началото на секцията и духнете през свещта в края на секцията, за да преместите тапата от мястото й. Елиминирането на хидратна запушалка чрез издухване не е безопасно, тъй като ако внезапно се разруши в газопровод, може да възникнат високи скорости на газовия поток, увличайки останките от разрушената запушалка. Необходимо е внимателно да се следи налягането в зоната преди и след щепсела, за да се предотврати много голям спад. С голяма разлика, показваща припокриването на значителна част от участъка на тръбата, мястото на образуване на запушалка може лесно да се определи от характерния шум, който възниква по време на дроселиране на газ, който се чува от повърхността на земята. При пълно запушване на газопровода няма шум.
- Голянов А. А. Анализ на методите за откриване на течове в тръбопроводи. // Транспорт и съхранение на нефтопродукти, № 1011, 2002. - стр. 5–14
- МакаровП. В. Хидродинамичен анализ на възможностите за определяне на местоположението на малки течове от тръбопровода чрез улавяне на вълни на налягане. // Транспорт и съхранение на нефтопродукти. № 11, 2000. - стр. 24–26 /
- Волски М. И., Галюк В. Х., Хуменни Л. К. и др.Въпроси на здравината на главните тръбопроводи/Нефт. бал. сер. трансп. и съхранение на нефт и нефтопродукти: Обзор, информ. ВНИИОИНЖ. - М., 1994. - бр. 10 (58). — 68 с.