Вакуумные системы осушки магистральных трубопроводов.

Общие сведения об осушке магистральных трубопроводов.

Газ транспортируется в трубопроводах под высоким давление. После укладки трубопровода, необходимо провести чистку и провести его опрессовку (тест давлением, для проверки прочности и герметичности). Наиболее распространенным способом является проведение гидравлических испытаний. После данных испытаний и слива жидкости трубопровод остается влажным внутри.

Влага внутри трубопровода должна быть удалена (т.е. необходимо осуществлять процесс сушки), т.к. её наличие приводит к: загрязнению транспортируемого газа, возникновению реакций жидкости с газом, протекание процессов коррозии. Некоторые газы при реакции с водой образуют твердый осадок (со временем происходит заростание трубопровода).

Но не только гидравлические испытания являются следствием коррозии внутри трубопровода. Во время транспортировки и хранения элементы трубопровода подвергаются воздействию атмосферы, например при транспортировке труб морским путем неизбежен контакт с агрессивной соляной атмосферой. Перед монтажом трубопровода составные элементы необходимо предварительно очищать от ржавчины.
Финальная очистка и проверка трубопроводов – последний этап, когда возможно проводить какие-либо работы, в дальнейшем (после пуска трубопровода) любые работы приводят к огромным материальным затратам. Чистка и осушение трубопровода имеют решающее значение для последующей многолетней безаварийной эксплуатации.

Основные методы осушки (осушения) магистральных трубопроводов после этапа очистки:

1. Подача горячего воздуха в трубопровод

По трубопроводу подается горячий воздух. Воздух насыщается влагой, таким образом, унося её из трубопровода. Осушение проводится секционно.

Достоинства:

Воздух – дешевая среда, получение горячего воздуха особенно в жарких и сухих регионах не представляет особых сложностей
Относительно короткое время цикла осушения

Недостатки

Проходя по трубопроводу, подаваемый горячий воздух остывает (чем ниже температура окружающей среды, тем быстрее), соответственно способность поглощать влагу (до насыщения) падает.
Для полного осушения необходимы большие расходы горячего воздуха
Необходимы компрессоры для подачи сжатого воздуха (дополнительные капитальные затраты и высокое потребление энергии)
При повышенной влажности окружающей среды, воздух необходимо предварительно осушать
Длина осушаемого участка трубопровода ограничивается факторами: охлаждением горячего воздуха под действием низкой окружающей температуры и падением давления по длине трубопровода
Необходим внешний фильтр выходного потока подаваемого воздуха

2. Осушение азотом воздуха подаваемого в трубопровод

Данный метод идентичен осушению горячим воздухом. В замен воздуха используется азот. В большинстве случаев после продувки горячим воздухом в трубопровод напускают инертный газ (чаще всего азот, как самый доступный), поэтому данный метод получил распространение.

Достоинства:

Отсутствует возможность взрыва/ возгорания (какой либо реакции с транспортируемым газом), благодаря инертности азота.
Подаваемый горячий азот имеет меньшую влажность, чем горячий воздух от компрессора, следовательно, имеет большую поглощающую способность

Недостатки:

Недостатки метода продувки горячим воздухом
метод более дорогой из-за необходимости в азотной станции, большей чем требуется для заполнения трубопровода азотом после продувки воздухом.

3. Вакуумный метод осушки (осушения) магистрального трубопровода

Трубопровод необходимо полностью герметизировать и вакуумировать специальной вакуумной системой. Вода будет уноситься с откачиваемым газом, испаряться при достижении давления паров – испарение будет происходить во всём отсеченном объеме трубопровода. Вы можете определить примерное время откачки с помощью нашего бесплатного сервиса. Учтите, что при расчете процесса осушки трубопровода требуется знать остаточное количество влаги в трубопроводе - для оценки количества жидкости необходимой для удаления.

Достоинства

Метод подходит для осушения больших участков магистрального трубопровода (действующие установки 100-1500 км);
Возможно осушение сложных (по конфигурации) участков трубопровода;
Компактное размещение вакуумной системы на одной раме;
Наивысшая степеней осушения (минимальная остаточная влага в сравнении с другими методами);

Осуществление процесса осушки (осушения) магистральных трубопроводов вакуумными системами Oerlikon Leybold Vacuum GmbH

Осушение длинных трубопроводов больших диаметров (важно для подводных трубопроводов);
Возможно осушать все замкнутые ответвления от трубопровода, сложные участки;
Никаких взаимодействий с транспортируемым газом - после осушения в трубопроводе вакуум;
Достигается высокая чистота внутреннего объема магистральных трубопроводов;
Меньшие габаритные размеры вакуумной системы по сравнению с методом осушения горячим воздухом;
Меньшие энергопотребление по сравнению с методом осушения горячим воздухом;
Меньшая стоимость оборудования по сравнению с методом осушения горячим воздухом.

Следующие моменты необходимо учесть при выборе вакуумной системы:

Большое количество влаги, твердых частиц в откачиваемой среде
Специфические требования климата: пыльная, грязная воздушная среда (пустыня), высокая влажность (тропический климат), высокие и низкие температуры в течение дня/года (пустыня/резко континентальный климат), низкое внешнее атмосферное давление (высокогорье)
Тип охлаждения агрегатов вакуумной системы
Температура процесса осушения, т.к. возможно обледенение трубопровода при низких температурах. Игнорирование требования приводит к увеличению времени процесса осушки, наличию остаточной влаги в магистральном трубопроводе
Трубопроводы с малыми диаметрами создают значительное снижение скорости откачки, т.е. необходимость выбора оптимальной вакуумной системы для конкретного типа магистральных трубопроводов
Особые требования к исполнению вакуумной системе на жесткой раме, для соответствия тяжелым условиям доставки до места эксплуатации

Основные причины использования вакуумной осушки магистральных трубопроводов

возможность осушки сложных по конфигурации трубопроводов
метод отлично подходит для осушки длинных участков трубопроводов
достижение низкого уровня остаточной влаги после осушки
простота подключения системы к трубопроводу, вакуумные системы мобильного исполнения
для эксплуатации вакуумной системы необходимо только электричество (охлаждающая вода, инертный газ, и т.д. – для надежной эксплуатации не нужны)