Реферат: Применение пластмассовых труб для транспортировки нефтепродуктов

На проходившей в Тюмени выставке Новокузнецкое научнопроизводственное предприятие «КУЗБАСС-ЭКО» представило коррозионностойкие трубопроводные системы и оборудование немецкой фирмы Fiberdur-Vanckиз термоупрочненных эпоксидных и винило­вых смол, армированных стекло­волокном. Трубопроводы использу­ются для транспортировки агрес­сивных и абразивных жидкостей, суспензий и газов.

Пермский завод «Пармапласт» наладил выпуск стеклопластиковых обсадных труб и постав­ляет их в Западную Сибирь. В конце 1999-го и в начале 2000 года трубы прошли успешные испыта­ния в Тюменской области на Губкинском месторождении, где они были использованы в интервале 644-806 м.

В Самаре выпускаются стеклопластиковые трубы для монтиро­вания «хвостовой» части обсадной колонны при строительстве сква­жин специальной конструкции. Внутреннее рабочее давление - 15 МПа. Трубы внедрены в ПО «Башнефть» и «Татнефть».

ЗАО «ТОМСКСЕРВИС» разрабо­тал ГОСТ Р 51161-98 (технические условия) на штанги насосные стеклопластиковые, который введен впервые в действие 1 апреля 1998 г. В ГОСТе представлены все типы и марки штанг, а также требования к ним.

Существуют и другие направ­ления эффективного примене­ния стекловолокна, стеклопласти­ка в нефтяной и газовой промыш­ленности: волокнистые сальнико­вые набивки, отсекающие клапаны, индикаторы в системах, основан­ных на фотоэлектрическом эффек­те для позитивного немедленно­го отклика на аварийную ситуацию удаленного оборудования; различ­ные коррозионностойкие огражде­ния из стеклопластика используют в нефтехимических производствах, в системах промышленных стоков и других областях.

Преимущества труб из полимер­ных материалов предполагают в будущем их более широкое приме­нение в нефтегазовой отрасли.

Область применения полимер­ных труб приведена в классифика­ции (рис. 1). Конечно, это далеко не полный перечень возможностей применения труб, изготавливаемых из полимеров или с их добавками, но и по приведенной классифика­ции видно, что в настоящее время накопился уже достаточно большой опыт как в зарубежной, так и в оте­чественной практике использования прогрессивных коррозионностойких материалов для изготовления труб, так необходимых для нефтегазовой отрасли.

Законодательный тормоз.

Законодательными документами для производства полимерных труб являются стандарты на трубы из полимерных материалов (табл. 2).

Существенным тормозом в расширении внедрения поли­этиленовых труб и соединительных изделий является отсутствие нормативно-технической докумен­тации по проектированию, строи­тельству и эксплуатации полиэтиленовых нефтегазопроводов. Дей­ствующая документация не в полном объеме сориентирована на применение полиэтиленовых тех­нологий. Как видно из таблицы 3, «возраст» СНиПов составляет от 5 до 23 лет. Они не учитывают изме­нения характера строительства трубопроводных систем, появле­ния новых материалов и оборудо­вания, новых прогрессивных технологий их строительства и экс­плуатации.

В развитие устаревших СНи­Пов разработаны своды правил и инструкции для проектирования и сооружения трубопроводов из полиэтилена (табл. 4). Ведомственные строительные нормы распространяются на проектирование и стро­ительство новых и реконструиру­емых внутри- и межплощадочных трубопроводов нефтяных и газо­вых промыслов и трубопроводов - ответвлений к отдельным потребителям, сооружаемых из пластмассо­вых труб.

Новые трубы - новые технологии строительства.

С появлением новых прогрессивных технологий строительства нефтегазопроводов из полимерных мате­риалов, обеспечивающих повыше­ние надежности их работы и сни­жающих сроки строительства, по заданию заказчика разрабатывают­ся альбомы нормалей, технологи­ческие карты, регламенты и другие нормативно-технические документы.

Примерами применения про­грессивных технологий сооружения и ремонта полиэтиленовых газо­проводов являются плужный спо­соб прокладки трубопроводов и реконструкция (футеровка) изно­шенных трубопроводов.

Укладочные работы выполня­ются трубоукладчиком, а ремонт­ные - установками гибких труб отечественного (агрегат «Скорпи­он») и зарубежного производства (колтюбинговая установка фирмы DRECO).

Конструкция рабочего органа плужного бестраншейного трубоукладчика представляет собой комбинацию рыхлителя, предназначенного для механиче­ского разрушения грунта, а также направляющего короба, располо­женного за рыхлителем и обеспе­чивающего прокладку трубы на необходимую глубину. Механиче­ское разрушение грунта осущест­вляется сосредоточенным сило­вым воздействием тяги базовой машины. Подача трубы с бухты также происходит за счет тягово­го усилия.

Восстановление трубопрово­дов способом футеровки проводит­ся при капитальном ремонте трубо­проводов или в случае возникнове­ния аварийной ситуации. Его реко­мендуется применять для подзем­ных нефтесборных трубопроводов для рабочего давления до 4 МПа.

С целью обоснования внедре­ния новых технологий сооружения и восстановления изношенных участков трубопроводов сотрудни­ками ТюмГНГУ проведены исследо­вания по оценке надежности поли­этиленовых трубопроводов при их сооружении и эксплуатации (табл. 5, 6) [4, 5].

Результаты научных исследова­ний показали, что трубы из поли­этилена обладают уровнем кон­структивной надежности, доста­точным для использования их в качестве газораспеределительных трубопроводов, а также в системах сбора и подготовки скважинной продукции.

Перспективно и будущее при­менение подземного внутрискважинного оборудования из пласт­масс. Оно вполне может быть обу­словлено оптимальным сочетани­ем высоких прочностных характе­ристик новых пластических мате­риалов (в частности, стеклопласти­ков) с удовлетворительными свой­ствами их буримости, что позволит разработать и применять различ­ные конструкции подземного оборудования для временного разоб­щения отдельных зон в скважинах. Совершенствование отечествен­ной практики поочередного отклю­чения (изоляции) пластов и пропластков в стволах эксплуатаци­онных и нагнетательных скважин может вполне проводиться заме­ной металлических перекрываю­щих конструкций (дорнов, дополни­тельных технических колонн мень­шего диаметра, хвостовиков) проч­ными и разбуриваемыми пластмас­совыми трубами.

Так называемые «гибкие трубы» - ГТ - для нефтегазовой отрасли изготавливаются в основ­ном из стали. Но и для них нужны трубы из коррозионностойких материалов. Поэтому в ближай­шем будущем исследовательские работы будут направлены на реше­ние проблем, связанных с приме­нением нового поколения гибких труб из альтернативных материалов, среди которых и термопласты, композитные и термоизолирующие материалы и др.

Расширение в последние годы строительства высоконапорных трубопроводов больших диаме­тров определило еще одну обшир­ную область применения полиэти­лена - покрытия для труб больших диаметров. Наличие покрытий из полиэтилена привело к появлению новых видов изделий из пластмас­сы - коротких патрубков для защи­ты швов.

Особенно перспективны пласт­массовые трубы в системе нефтегазосбора на нефтепромыслах, на которых имеют место высокая обводненность продукции сква­жин и низкие давления в трубо­проводах.

Исследования физико-химической стойкости в агрессив­ных средах труб из полиэтилена доказали техническую возможность и экономическую целесообразность их применения в качестве обсад­ных колонн для складирования вредных отходов химических про­изводств и сточных вод.

Таким образом, становится вполне очевидным, что современ­ные способы производства труб из высокопрочных армированных полимеров могут вывести нефте­газовую отрасль на качественно новый уровень.

Литература

1. Бухин В.Е. Состояние нормативной базы обеспечения производства и применения труб из полимерных материалов // Трубопроводы и экология - М: 2007. - № 1.- с. 2-4.