Разработка и экспериментательное исследование коаксиальных и аксиальных устройств для попутного электроподогрева газонефтепроводов и других объектов газонефтепромыслов

• Автор: Соннинский, Александр Вениаминович
• Шифр специальности: 05.04.07, 05.09.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1983
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 199 c. : ил

СОДЕРЖАНИЕ Введение . .

1. Перспективы развития обогрева газонефтепроводов

и устройств для его осуществления .

1.1. Состояние вопроса

1.2. Специфика технологических задач и области применения устройств

1.3. Научная разработка вопроса на сегодняшний день , .

1.4. Цель и задачи исследования

2. Разработка экспериментальных образцов устройств и

стенда для их испытаний.

2.1, Трубопроводный коаксиальный электроподогреватель

2.2, Трубчатые стальные электронагреватели

2.3, Аксиальные устройства для попутного электроподогрева напорных трубопроводов
2.4, Устройство для попутного электроподогрева низконапорных трубопроводов . , .
2.5, Электрообогревающее устройство для очагового обогрева отдаленных объектов
2.6, Устройство для компенсирующего наружные теплопотери электрообогрева стальных резервуаров и других стальных конструкций.
2,7.Стенд для проведения экспериментальных исследований
3. Результаты экспериментальных исследований
3.1, Методика проведения экспериментов.
3.2, Трубопроводный коаксиальный электроподогреватель
3.3, Трубчатые стальные электронагреватели .
3.4, Аксиальные устройства для попутного электроподогрева напорных трубопроводов .
3.5, Устройство для попутного электроподогрева низконапорных трубопроводов
36. Электрообогревающее устройство для очагового
обогрева отдаленных объектов
3,7 Устройство для компенсирующего наружные теплопотери электрообогрева стальных резервуаров и других
стальных конструкций
3.8 Оценка погрешностей
39 Анализи некоторые обобщения
результатов исследования
4 Разработка методик расчета устройств и рекомендаций
по их проектированию.
4.1 Порядок и методика расчета трубопроводного
коаксиального электроподогревателя
4.2Ф Рекомендации по проектированию и методика расчета аксиального устройства для попутного электроподогрева напорных трубопроводов . .
4.3 Рекомендации по проектированию и методика расчета устройств для попутного электроподогрева низконапорных трубопроводов
4.4 Рекомендации по применению и расчету электрообогревающего устройства для очагового обогрева отдаленных объектов
45 Рекомендации по применению и методика расчета
устройств для электрообогрева стальных резервуаров
и других стальных конструкций. .
46 Эксплуатация устройств в экстремальных условиях .
5, Экономическая эффективность применения исследованных
устройств.
Выводы и основные результаты работы . . . .
Литература


В Советском Союзе японское аксиальное обогревающее устро-ство было восцроизведено и опробовано уфимским институтом БНИИСПТнефть на четырехдюймовом шлейфовом нефтепроводе длиной 0 метров скважины Новоузеньского месторождения Южного Мангышлака. Были получены хорошие результаты. После остановки испытуемого трубопровода и полного застывания в нем нефти, цро-греть его и пустить в работу скважину удалось всего за I час. Впервые в нашей стране серьезное научное рассмотрение стальных коаксиальных и аксиальных электрообогревающих устройств было проведено в Белорусском Политехническом институте под руководством профессора Руцкого А. И. Исследуя электрический обогрев трубопроводов на базе японских устройств, Мазуркевич В. Н. [] цредложил методику электрического расчета таких систем на базе классической теории электромагнетизма. Методика была цроверена им на лабораторных образцах труб. Очень ценной частью этой работы является экспериментальное определение комплексной магнитной цроницаемости для некоторых распространенных конструкционных сталей. Методика, предложенная Мазуркевичем В. Н., нуждается в экспериментальной проверке на трубах промышленных длин и диаметров на устройствах различного технологического назначения, так как очень близкие по составу сталь по ГОСТу - и сталь 3 по ГОСТу 0- имеет по ого данным существенно различные магнитные характеристики. Электромагнитные характеристики (магнитная проницаемость удельное электросопротивление А ) сталей, из которых изготовляются трубы для газовой и нефтяной промышленностей, вообще не оговариваются действующими стандартами. Поэтому надежный расчет стальных трубчатых электронагревательных устройств возможен лишь по экспериментальным данным. Такое экспериментальное исследование и конструктивная разработка для нужд газовой и нефтяной промышленностей устройств коаксиального и аксиального типа с использованием корпуса стального транспортного трубопровода в качестве нагревательного элемента поставлено на повестку дня развитием отечественной промышленности. Специфика технологических задач и области применения устройств. Технологические задачи, связанные с разработкой простых и надежных устройств для электроподогрева в бурно развивающейся в наши дни, в том числе и в географическом плане, газовой промышленности,весьма разнообразны. Прежде всего следует указать на необходимость устройства для очагового подогрева больших объемов газа под высоким (до 0-0 ати) давлением, особенно химически агрессивного газа. Аппараты такого назначения отечественной промышленностью не выпускаются. Однако зачастую они необходимы. При транспорте сырого высокосернистого газа при давлении 0 ати от сборных пунктов до газоперерабатывающего завода возможно образование гидратов в трубах уже цри температуре плюс °С. Для предупреждения гидратообразования газ необходимо подогревать (ингибиторный способ предупреждения не проходит здесь как по технико-экономическим показателям - расход ингибитора для газа астраханского состава в несколько раз выше, чем, например, для северного Вуктыльского месторождения, - так и по жестким требованиям охраны природы в районе дельты Волги). Возможно здесь образование гидратов и в шлейфах в результате значительного дросселирования газа на устье скважины. Надежные подогревающие устройства для астраханского месторождения будут необходимы уже в ближайшие годы. В связи со значительным ростом объемов переработки сернистого газа с выделением элементарной серы приобретает важное значение вопрос трубопроводного транспорта оеры в жидком виде. В Средней Азии, например, где ряд месторождений высокосернистого газа находится на значительном удалении от железных дорог (Кандым, Учннр и др. Однако специфика серы как физического тела, сложная зависимость ее вязкости от температуры, узкий интервал температур, в котором практически возможен трубопроводный транспорт жидкой серы, и, наконец, достаточно высокие рабочие температуры (порядка 0-0°С) трубопровода - все это исключает возможность обычных общеизвестных решений цри создании такого продуктопровода.