RU2022675C1

RU2022675C1 - Method to clean tubes

Info

Publication number: RU2022675C1
Authority: RU
Inventors: Василий Васильевич Новиков
Original assignee: Василий Васильевич Новиков
Priority date: 1992-05-21
Filing date: 1992-05-21
Publication date: 1994-11-15

Abstract

FIELD: tube repair for the purpose of reuse. SUBSTANCE: method is based on feeding heated gas flow from a source to the surface of tubes under cleaning. The tubes are inserted into a block with parallel location of tube axes. Heated gas flow is fed in the face of the block. A liquid is fed to the gas as it is generated with 1:50 - 1:10 ratio of volumetric percentage as to the total volume of heated gas. EFFECT: effective cleaning. 5 cl

Description

Изобретение относится к обработке труб с целью их последующего использования для ремонта и повторной эксплуатации, в частности к нефтепромысловым насосно-компрессорным трубам, поступающим на ремонт из районов добычи нефти. The invention relates to the processing of pipes with a view to their subsequent use for repair and reuse, in particular to oilfield tubing arriving for repair from oil production areas.

Известен способ подготовки (очистки) труб от отложений, заключающийся в подаче потока нагретого газа от источника на поверхность очищаемых труб. A known method of preparation (cleaning) of pipes from deposits, which consists in supplying a stream of heated gas from a source to the surface of the pipes being cleaned.

Однако на практике возникают трудности, связанные с регулированием температуры нагретого газа в широком диапазоне, а также возникает коррозия поверхностей труб после их обработки потоком газа, нагретым до температур порядка 800^оС.However, in practice there are difficulties associated with controlling the temperature of the heated gas over a wide range, and there is corrosion of pipes surfaces after treatment gas stream, heated to a temperature of about 800 ° ^C.

В известном способе, заключающемся в подаче потока нагретого газа от источника на поверхность очищаемых труб, согласно изобретению трубы укладывают в блок с параллельным расположением осей труб, а подачу потока нагретого газа осуществляют в торец блока, при этом в газ в процессе его генерации подают жидкость в соотношении 1:50 - 1:10 объемных процентов от общего объема нагретого газа. В качестве жидкости используют воду. Кроме того, в качестве источника нагретого газа используют газотурбинный двигатель, а воду в поток нагретого газа подают на выходе из двигателя. Также воду в поток нагретого газа можно подавать перед поступлением его на турбину двигателя. Кроме того в воду предварительно подают водорастворительные вещества, тормозящие коррозионные процессы, например, амины. In the known method, which consists in supplying a stream of heated gas from a source to the surface of the pipes to be cleaned, according to the invention, the pipes are laid in a block with a parallel axis of the pipes, and the flow of the heated gas is carried out at the end of the block, while liquid is supplied to the gas during its generation a ratio of 1:50 - 1:10 volume percent of the total volume of heated gas. Water is used as a liquid. In addition, a gas turbine engine is used as a source of heated gas, and water is supplied to the heated gas stream at the engine outlet. Also, water can be supplied to the heated gas stream before it enters the engine turbine. In addition, water-soluble substances that inhibit corrosion processes, for example, amines, are pre-fed into the water.

В результате ввода воды в поток горячего газа происходит отбор тепла от потока, понижается температура его и образуется парогазовая смесь, которая снижает выбросы недогоревших углеводородов, а также улучшает процесс очистки. Понижение температуры за счет подачи воды до температур не ниже 350-400^оС нагретого газа исключает догорание остатков нефти и парафинов в момент охлаждения блока на открытом воздухе.As a result of introducing water into the hot gas stream, heat is taken from the stream, its temperature decreases and a vapor-gas mixture forms, which reduces emissions of unburned hydrocarbons and also improves the cleaning process. Lowering the temperature by supplying water to temperatures no lower than 350-400 ^о С of heated gas excludes the burning out of oil and paraffin residues at the time of cooling the unit in the open air.

Добавка водорастворимых веществ, например, на основе аминов позволяет затормозить коррозию свежеочищенных поверхностей труб. The addition of water-soluble substances, for example, based on amines, makes it possible to inhibit the corrosion of freshly cleaned pipe surfaces.

При вводе воды соотношение выбирают по следующим доводам. При вводе менее 10% достичь заметного снижения температуры газа не удается, при вводе в выходной поток нагретого газа воды более чем 50% происходит резкое снижение температуры нагретого газа. В связи с указанным время ввода воды ограничено в течение не более 1-3 мин и также время ввода не превышает 1-3 мин. При вводе аминов с целью торможения коррозии (аналогично) в воду могут быть добавлены ингибиторы И-1-А, Север-1 и другие (Инструкция по защите от коррозии нефтепромыслового оборудования. "Куйбышев", 1977, Куйбышевнефть). When entering water, the ratio is selected according to the following reasons. With an input of less than 10%, a noticeable decrease in the temperature of the gas cannot be achieved; with the introduction of more than 50% of water into the heated gas outlet stream, a sharp decrease in the temperature of the heated gas occurs. In connection with the indicated time, the time for introducing water is limited for no more than 1-3 minutes and also the time for entering does not exceed 1-3 minutes. When amines are introduced to inhibit corrosion (similarly), inhibitors I-1-A, Sever-1, and others can be added to water (Instructions for corrosion protection of oilfield equipment. Kuibyshev, 1977, Kuibyshevneft).

Подают воду перед турбиной в основном в количестве 10-18%. При этом повышается эффективность сжигания топлива в камере сгорания за счет парообразования и последующего повышения мощности на величину количества полученного пара, при этом происходит добавка мощности на турбине без дополнительных затрат топлива. Часть воды может быть добавлена в топливо перед его сжиганием в камере сгорания. При этом воду смешивают с топливом до подачи на форсунки двигателя, получая повышение степени полноты cжигания. Указанное особенно эффективно при сжигании дизельного топлива. Как правило, степень полноты сгорания дизельного топлива не превышает 80% в газотурбинных двигателях, рассчитанных на авиационный керосин. Water is supplied in front of the turbine mainly in the amount of 10-18%. This increases the efficiency of burning fuel in the combustion chamber due to vaporization and subsequent increase in power by the amount of steam received, while there is an addition of power to the turbine without additional fuel costs. Part of the water can be added to the fuel before it is burned in the combustion chamber. In this case, water is mixed with fuel before being fed to the engine nozzles, obtaining an increase in the degree of completeness of combustion. The above is especially effective when burning diesel fuel. As a rule, the degree of completeness of combustion of diesel fuel does not exceed 80% in gas turbine engines designed for aviation kerosene.

П р и м е р 1. Использован ГТД ВК-1, устанавливали его соосно с продольной осью блока труб. Блок труб выполнен из 100 труб диаметром 78 мм. Весь блок был уложен в трубу внутренним диаметром 1020 мм, двигатель выводили на режим 0,6 номинального. При этом двигатель установлен жестко относительно входного торца блока труб на расстоянии 0,7 м. При запуске заброс температуры выхлопного газа достигается 880^оС в течение 0,5 мин. После выхода на режим 0,6 номинала температуры нагретого выхлопного газа составила 510^оС. Ввиду жесткого крепления рамы двигателя к раме всей установки регулирование температуры не представлялось возможным. Снижение температуры достигали подмешиванием холодного воздуха из атмосферы в результате эжектирования его высокоскоростной струей выхлопного газа. Общее количество подсасываемого воздуха составляло 25% от массы выхлопного газа. При работе на 0,6 номинала расход добавленного воздуха составил 4,5 кг/с. Расход выхлопного газа при этом составил 25 кг/с. Расход топлива составил 1250 кг/ч. Таким образом, часть воздуха подогревалась выхлопными газами, и тем самым производилось общее снижение температуры нагретого газа, подаваемого к торцу труб.PRI me R 1. Used GTE VK-1, set it coaxially with the longitudinal axis of the pipe block. The pipe block is made of 100 pipes with a diameter of 78 mm. The entire block was laid in a pipe with an inner diameter of 1020 mm, the engine was put into 0.6 nominal mode. When this motor is mounted rigidly with respect to the input end pipe unit at a distance of 0.7 m. When starting casting temperature of the exhaust gas reached 880 ^{° C} for 0.5 min. After reaching the nominal mode 0,6 heated exhaust gas temperature was 510 ° ^C. In view of the motor frame rigidly to frame the whole plant temperature control was not possible. A decrease in temperature was achieved by mixing cold air from the atmosphere as a result of ejecting it with a high-speed exhaust gas jet. The total amount of intake air was 25% of the mass of exhaust gas. When operating at 0.6 nominal, the flow rate of added air was 4.5 kg / s. The exhaust gas flow rate was 25 kg / s. Fuel consumption was 1250 kg / h. Thus, part of the air was heated by exhaust gases, and thereby produced a general decrease in the temperature of the heated gas supplied to the end of the pipes.

П р и м е р 2. Опыт 1. Двигатель ВК-1 соединили с входом на торец блок труб через диффузор, что исключило эжектирование холодного воздуха из атмосферы. Режим работы двигателя расход воздуха 25 кг/с, температура нагретого газа 510^оС. На запуске сразу же через 0,3 мин включали подачу воды через коллектор в количестве 20% от общего расхода газа. На режиме работы температура газа в результате поддерживалась на уровне 445^оС. При этой температуре получалась парогазовая смесь и в течении 8 мин велась обработка блока труб с расходом парогаза 30 кг/с. Расход топлива составил 1100 кг/ч.PRI me R 2. Experience 1. The VK-1 engine was connected to the inlet to the end of the pipe block through a diffuser, which excluded the ejection of cold air from the atmosphere. Engine operation air flow of 25 kg / s, the hot gas temperature of 510 ° ^C. At start immediately through 0.3 m involves feeding water through the collector in an amount of 20% of the total gas flow. In operation, the gas temperature as a result maintained at ^about 445 C. At this temperature, a vapor-gas mixture and for 8 minutes was conducted pipe processing unit with vapor gas flow rate of 30 kg / s. Fuel consumption amounted to 1100 kg / h.

П р и м е р 3. Опыт 2. Вели работы в том же режиме, как в примере 1, 2 те же запуск и выход на режим 0,6 номинала, но воду подавали в количестве 10% от расхода газа на режиме 0,6 номинала перед турбиной. Расход топлива составил 1010 кг/ч. Анализ выхлопного газа из двигателя составил снижение на 14% содержания NOx по сравнению с режимом по примеру 1. PRI me R 3. Experience 2. Worked in the same mode as in example 1, 2 the same start and exit to 0.6 nominal mode, but water was supplied in an amount of 10% of the gas flow in mode 0, 6 ratings in front of the turbine. Fuel consumption was 1010 kg / h. Analysis of the exhaust gas from the engine amounted to a 14% reduction in the NOx content compared to the mode of Example 1.

П р и м е р 4. Работу повторяли как в опыте 2. Проводили запуск, при этом, подавали воду в зону выходного сопла через кольцевой коллектор в количестве 20% от расхода газа после выхода двигателя на режим 06 номинала, дополнительно подавали воду через смеситель в форсунки подачи топлива в количестве 15% от расхода топлива на указанном режиме. Заброса на запуске температуры не наблюдали и на режиме достигли 470^оС выхлопного газа, при котором в течение 10 мин вели обработку труб. Топливо дизельное для расхода топлива на режиме 0,6 номинала составил 950 кг/ч.PRI me R 4. The work was repeated as in experiment 2. Launched, while supplying water to the area of the outlet nozzle through the annular manifold in an amount of 20% of the gas flow after the engine entered the rating mode 06, additionally supplying water through the mixer in the fuel injection nozzles in the amount of 15% of the fuel consumption in the specified mode. Casting at the start of the temperature was not observed and in the mode reached 470 ^о С of exhaust gas, at which the pipes were treated for 10 minutes. Diesel fuel for fuel consumption at 0.6 nominal mode amounted to 950 kg / h.

П р и м е р 5. Вели работы, как в примере 4, и за 1-3 мин до окончания процесса обработки в трубопровод вели подачу в воду в выхлопное сопло двигателя ингибитор Север-1 в количестве 1% от веса технической воды. Последнее обеспечивало защиту резьбы и свежеочищенных поверхностей труб от коррозии за счет образования на них тонких пассивирующих пленок. Таким образом, подача воды обеспечивает подачу парогаза и аналогично процессу очистки НКТ на ППУ, но с лучшей производительностью и аналогичным качеством очистки труб. PRI me R 5. Work was carried out as in example 4, and 1-3 minutes before the end of the treatment process, the Sever-1 inhibitor was supplied to the water in the exhaust nozzle of the engine in the amount of 1% of the weight of process water into the water in the pipeline. The latter provided protection for threads and freshly cleaned pipe surfaces against corrosion due to the formation of thin passivating films on them. Thus, the water supply provides the supply of steam and gas and is similar to the process of cleaning the tubing on the PUF, but with better performance and the same quality of pipe cleaning.

Как видно из примеров, обеспечивается задача обеспечения программного регулирования температуры газа, подаваемого на торец и поверхности блока снижение расхода топлива труб при очистке НКТ на трубных базах. Оборудование передвижной установки производит очистку от льда. As can be seen from the examples, the task of providing programmatic control of the temperature of the gas supplied to the end face and surface of the unit reduces the fuel consumption of pipes when cleaning tubing at pipe bases. The equipment of the mobile unit removes ice.

Claims

1. METHOD OF PIPE CLEANING, which consists in supplying a heated gas stream from a source to the surface of the pipes to be cleaned, characterized in that the pipes are laid in a block with a parallel axis of the pipes, and the heated gas stream is supplied to the end of the block, while in the gas during it generation generates a liquid in a ratio of 1:50 - 1:10 vol.% of the total volume of heated gas.

2. The method according to claim 1, characterized in that water is used as a liquid.

3. The method according to PP. 1 and 2, characterized in that a gas turbine engine is used as a source of heated gas, and water is supplied to the stream of heated gas at the outlet of the engine.

4. The method according to PP. 1 and 2, characterized in that the water in the stream of heated gas is supplied before it enters the engine turbine.

5. The method according to claim 1, characterized in that water-soluble substances that inhibit corrosion processes, for example amines, are pre-fed into the water.