Применение труб ППУ в нефтеперерабатывающей отрасли

Трубопроводы для нефтеперерабатывающей промышленности

Современный нефтепровод – это высокотехнологичная система, состоящая из трубопровода и вспомогательной инфраструктуры (нефтеперекачивающие и компрессорные станции, запорное оборудование, системы управления и т.д.). Его задача – обеспечить транспортировку жидких или газообразных нефтепродуктов от места добычи/производства до места хранения, переработки и перевалки на терминалах автомобильного, железнодорожного или водного транспорта. Крупнейшая в мире система нефтепроводов расположена на территории Российской Федерации и имеет протяженность более 50 тыс. км. Значительная ее часть расположена в северных районах страны со сложными климатическими условиями.

Конструкция трубопровода

Трубопроводы для транспортировки нефти и нефтепродуктов изготавливают из стальных труб диаметром 300-1400 мм, способных выдерживать значительные механические, химические или термические воздействия. Как правило, нефтепроводы прокладывают под землей. Однако отдельные участки труб могут проходить по поверхности земли или по дну водоемов. Важнейшим элементом нефтепроводов является система обогрева труб, представляющая собой комплекс технических приспособлений и устройств, предназначенных для поддержания температуры нефти и нефтепродуктов, при которой возможна их транспортировка.

Кроме того, наружную поверхность труб необходимо защитить от агрессивных воздействий окружающей среды. Помещение трубопровода в защитную оболочку значительно повышает его эксплуатационные характеристики.

Выбор материалов

В условиях низких температур окружающей среды вязкость транспортируемых нефтепродуктов существенно возрастает, что затрудняет их транспортировку. Повышение температуры нефтепровода решает эту проблему, снижая вязкость транспортируемой жидкости.

Системы обогрева, включают в себя теплоизоляционную оболочку и теплоноситель (например, масло или воду) или электронагреватель, равномерно нагревающий трубы по всей длине трубопровода. Как правило, в качестве теплоизоляционной оболочки используется пористый материал с низкой теплопроводностью, например минеральная вата, вспененный синтетический каучук, вспененный полиэтилен или пенополиуретан. При этом последний материал за счет удачного сочетания физико-химических и механических свойств позволяет добиться значительного снижения эксплуатационных расходов при одновременном повышении надежности системы обогрева трубопроводов.

Пенополиуретан (ППУ) – это материал, представляющий собой смесь твердой фазы (полиуретановый эластомер) и газовой фазы (фреон или CO2 в порах, образованных пенообразователями). Благодаря превосходным теплоизоляционным свойствам, высокой степени сцепления (адгезии) с поверхностью труб, отличным механическим свойствам, низкому водопоглощению, устойчивости к агрессивным средам и внешним воздействиям (в том числе к значительным колебаниям температуры в диапазоне от -80 °С до 150 °С) трубы с ППУ термоизоляцией могут использоваться для прокладки как надземных, так и подземных трубопроводов.

Слой ППУ наносится на трубы еще при их изготовлении в заводских условиях, что положительно сказывается на долговечности теплоизоляционного покрытия и существенно упрощает и ускоряет монтаж трубопроводов.

Еще большей простоты монтажа и эффективности эксплуатации трубопроводов с ППУ термоизоляцией можно добиться за счет применения нагревательного элемента, работающего по принципу СКИН-эффекта. Для этого внутри слоя ППУ, в дополнение к основной трубе, прокладывается так называемая труба-спутник из углеродистой стали, внутри которой проложен изолированный проводник из немагнитного материала (медь или алюминий), по которому протекает переменный ток. Величина тока может варьироваться в зависимости от требуемой теплоотдачи и длины нагревательной секции. При этом спутник может быть одинарной, двойной или тройной трубой, или спиралью, опоясывающей основную трубу или ее отдельный участок длиной до 25 км. Благодаря отсутствию необходимости постоянного контроля за состоянием теплоносителя, применение труб ППУ с обогревом на основе СКИН-эффекта значительно повышает общую надежность трубопроводов и снижает стоимость их эксплуатации.

* Настоящая статья и изображения подготовлены и предоставлены для размещения организацией. Независимое информационное агентство "Нижний Новгород" не несет ответственности за содержание статьи, финансовые, правовые и иные последствия ее опубликования.