Анализ мероприятий, направленных на повышение экономической эффективности "Торгово-Технического дома ОАО "Татнефть" (стр. 2 из 21)
Известно, что для уменьшения скорости коррозии металлов могут быть использованы два основных направления: изменение агрессивности транспортируемой среды и создание защитного барьера между агрессивной средой и металлической поверхностью.
ОАО «Татнефть» приняло на себя наиболее радикальное и эффективное решение создания и организации производства труб в коррозионностойком исполнении.
Под надежностью трубопроводов понимают свойство объекта сохранять во времени (в установленных пределах) значение всех параметров и функций, которое складывается из следующих показателей: безотказности, долговечности, ремонтопригодности и сохраняемости.
В ОАО «Татнефть» была построена современная линия входного контроля трубной продукции (рис. 1.3) производительностью до 2500 км/год. Комплексная автоматизированная установка позволяет контролировать толщину стенки трубы, овальность, наличие продольных и поперечных дефектов, а также определять сортность стали. В установке применяются магнитный, вихретоковый и гамма-метод контроля. Комплекс применяемых методов позволяет достаточно полно выявлять, оценивать и классифицировать наиболее распространенные дефекты стальных труб.
 |
Самой трудной задачей при эксплуатации трубопровода является обеспечение равной надежности функционирования всех элементов конструкции, а наиболее слабым элементом, как показала практика, оказалось их сварное соединение.
Выбраны и реализованы следующие пути решения этой проблемы:
1. Покрытие или облицовка длинномерных трубных плетей из 2-х или 3-х труб. При этом 50% и 66% стыков собираются в цеховых условиях. Эта довольно сложная техническая и технологическая задача успешно реализована, транспортные потоки и техника согласованы с органами ГИБДД.
2. Специальные конструкции стыков, обеспечивающие равный срок службы тела трубы и сварочного соединения трубопровода без изменения существующей техники и технологии строительства трубопровода.
3. Принципиально новые типы соединений труб с изменением
существующей техники и технологии строительства трубопроводов.
За последние 10 лет был разработан целый ряд сварных соединений трубных плетей с использованием существующей строительной техники, что явилось решающим шагом в развитии индустрии строительства собственных объектов производства труб с покрытиями.
Подтверждением надежности конструкций сварочных соединений стыка является информация за 1986-2000 гг. об их работоспособности в агрессивных средах (табл. 1.1)
Таблица 1.1.
Работоспособность конструкций сварочных соединений стыка в агрессивных средах
| Годы | Длина, км | Кол-во стыков, шт | Кол-во -отказов, шт | Удельная частота |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
| 1996 – 2008 | 11000 | 303030 | 22 | 0,0005 |
Если при традиционной технологии строительства и эксплуатации трубопроводов 52% отказов приходились на соединения, то по новой технологии их всего 0,05%. Таким образом, можно констатировать, что разработана абсолютно надежная конструкция стыка, которая достигнута благодаря усилению сварочного шва, применению протекторной защиты и уменьшению доли ручного труда в полевых условиях.
Наружная изоляция труб является важнейшим элементом надежности работы всех видов трубопроводов. Опять же, возвращаясь к отсутствию в отечественной промышленности современного, отвечающего мировому уровню оборудования, материалов для наружной изоляции, мы вынуждены были использовать линии (ПТЛ-2) для битумной изоляции. Уже через 7-8 лет эксплуатации трубопроводов с такой изоляцией появились первые их отказы по причине наружной коррозии.
Дефицит качественной мастики, очистных машин, условий сохранения изоляции при строительстве трубопроводов и транспортировке плетей и другие организационные трудности не позволили достичь заложенных в конструкции облицованных труб сроков службы трубопроводов из-за низкого качества наружной изоляции. ОАО «Татнефть» также впервые в отечественной промышленности начало строить трубопроводы с использованием наружной полиэтиленовой изоляции, пройдя ряд этапов развития, обусловленных возможностью отечественных производителей оборудования и материалов.
Для решения проблемы защиты от коррозии стыков трубопроводов в полевых условиях по требованиям ВСН необходима их изоляция аналогичными, что и основной трубопровод материалами. Разработана рецептура и организовано производство двухслойной термоусаживающейся ленты (Термизол) в объеме, удовлетворяющем потребности предприятий и подрядчиков ОАО «Татнефть» (таблица 1.2).
Таблица 1.2.
Характеристики двухслойной термоусаживающейся ленты (Термизол)
| № | Основные показатели | Ед.изм. | Значение |
| 1 | Прочность при разрыве не более | МПа | 12,0 |
| 2 | Относительное удлинение при разрыве, не менее | % | 300 |
| Параметры термоусадки | |||
| 3 | - в долевом направлении, не менее | % | 40 – 50 |
| - в поперечном направлении, не более | 10 | ||
| 4 | Прочность адгезионного соединения со сталью, не менее | Н/см | 5,0 |
| 5 | Температура нанесения | 0С | 130 – 150 |
Производство полиэтиленовых труб на месте их потребления, особенно в крупных масштабах, дает большую экономию транспортных расходов. Поэтому была создана собственная индустрия производства труб нефтяного сортамента, поскольку существующие стандарты на полиэтиленовые трубы не отвечают требованиям облицовки и восстановления стальных труб, как по диаметру, так и по толщине стенок. Производство труб по местным техническим условиям, отвечающим требованиям технологии защиты труб от коррозии, организовано впервые и дает до 1,5 тыс. т экономии полиэтилена.
Производство клея-расплава, двухслойной термоусаживающейся ленты на основе отечественных материалов позволило полностью отказаться от дорогостоящих импортных материалов.
 |
Производительность промышленной линии по производству клея-расплава позволяет удовлетворить потребность предприятий для наружной изоляции труб.
Рис.1.4.Изготовление двухслойной термоусадочной ленты
Коррозионностойкие гибкие трубы (КГТ), конструкция которых приведена на рисунке 1.5, в отличие от цельнометаллических (стальных) труб, не способны воспринимать и передавать часть действующих на трубопровод внешних усилий и воздействий. Это означает, что практически можно не рассматривать влияние изгибающих, сжимающих усилий и крутящих моментов на напряженно-деформированное состояние стенки КГТ и их соединительной концевой арматуры. При этом условии, основным видом статического нагружения для трубопровода из КГТ будет являться растяжение и воздействие от внутреннего и внешнего давления перекачиваемой технологической жидкости и окружающей среды.
Рис.1.5.Коррозионностойкая гибкая труба
Широкое применение цинка для защиты стали обусловлено тем, что этот металл защищает стальное изделие не только чисто механически (экранирование), но и в результате электрохимического (протекторного) действия местных микрогальванопар. Кроме того, цинк довольно медленно разрушается в коррозионных условиях благодаря возникающей на нем под действием внешней среды защитной пленки из продуктов коррозии. Цинк легко растворяется в кислотах и щелочах.
Поведение цинка в атмосферных условиях зависит от многих факторов: продолжительности пребывания в этих условиях, влажности воздуха, температуры и продолжительности действия на металл атмосферных осадков, а также от наличия различных примесей в воздухе (SO2, CO2, SO3 и др.). Большую роль также играют свойства образующейся пленки продуктов коррозии.
Продукты коррозии, возникающие в атмосферных условиях на поверхности цинка, имеют темный цвет и обладают электроизоляционными свойствами. В атмосфере воздуха на цинке образуется тонкая прочная пленка окислов, предохраняющая его от окисления и состоящая из углекислого цинка, гидроокиси и окиси цинка.
Коррозия цинка в обычной атмосфере протекает медленно и довольно равномерно, и только в воздухе, загрязненном кислыми примесями (SO2, SO3 , HCl), устойчивость цинка резко снижается. Это объясняется тем, что, во-первых, он в области кислых растворов неустойчив и образование защитных пленок невозможно и, во-вторых, возникающие продукты коррозии ZnSO4 и ZnCl2 сильно гигроскопичны. В морской атмосфере цинк достаточно стоек и покрывается слоем продуктов коррозии из гидратов и основных углекислых солей цинка. Скорость и характер коррозии цинка в воде зависят от химического состава, температуры и скорости ее движения. Решающее влияние на этот процесс оказывают природа и физико-химические свойства пленки, образуемой продуктами коррозии.
Таким образом, эксплуатацию нефтепромыслового оборудования в условиях поздней стадии разработки месторождений осложняют множество факторов. Специалисты ОАО «Татнефть» ведут многолетнюю работу по повышению надежности эксплуатационного оборудования, некоторые аспекты которой рассмотрены выше. Одним из важных мероприятий по повышению надежности эксплуатационного оборудования в сложных условиях является применение труб с полимерным покрытием.
1.2 Анализ эффективности использования труб с полимерным покрытием (ППТ) в условиях нефтяных компаний России и зарубежья
Одним из простых и эффективных способов повышения надежности нефтепромысловых трубопроводов является применение защитных полимерных покрытий, получивших широкое распространение в России и за рубежом.