Технические науки доктор технических наук, профессор, Генеральный директор, Закрытое акционерное

Технические науки
УДК 622.276.6
Стенд для испытаний нефтепромысловых паропроводов
на теплопроводность
Моисеев Валерий Андреевич,
доктор технических наук, профессор,
Генеральный директор, Закрытое акционерное
общество «КОМПОМАШ-ТЭК»
Фролов Виктор Иванович,
кандидат технических наук,
заместитель начальника управления, Закрытое
акционерное общество «КОМПОМАШ-ТЭК»
Суворов Александр Георгиевич,
Генеральный директор, Общество с ограниченной
ответственностью «Инжиниринг»
127018, г. Москва, ул. 3-ий проезд Марьиной Рощи, д. 40,
тел. (495) 689-73-44,
e-mail: 38andrienko@mail.ru
Аннотация. Представлен разработанный и изготовленный стенд для
испытаний теплоизоляции нефтепромысловых паропроводов на теплопроводность, обеспечивающий условия испытаний, приближенные к реальным условиям эксплуатации, с рабочей температурой воздушного потока до 600оС.
Ключевые слова: высоковязкая нефть, нефтепромысловый паропровод,
пар с закритическими параметрами, композиционная теплоизоляция, стенд
для испытания на теплопроводность.
Для эффективного воздействия на нефтяные пласты с высоковязкой и
трудноизвлекаемой нефтью, залегающей на глубине свыше 1500-2000 метров,
требуется закачка пара с закритическими параметрами (температура пара – до
420оС и давление 30 МПа и выше), что позволяет повысить нефтеотдачу таких
пластов в 2-2,5 раза. В связи с этим возникает проблема доставки теплоносителя к устью скважины с минимальными потерями тепла. Создание для этих целей мобильных наземных разборных нефтепромысловых паропроводов нового
поколения на основе многослойных композиционных энергосберегающих теп-
лоизоляционных материалов и выполняет в настоящее время ЗАО «Компомаш-ТЭК» при финансовой поддержке Министерства образования и науки
Российской Федерации [1].
На основании анализа изготовления термоизолированных паропроводов и
их эксплуатации при добыче высоковязкой и трудноизвлекаемой нефти был сделан вывод о том, что для обеспечения требуемого качества теплоизоляционного
покрытия и его контроля в заводских условиях при сдаче заказчику партии труб и
проведения поверочных испытаний на их соответствие ТУ, а также проведения
перспективных опытно-экспериментальных работ по теплоизоляционным материалам необходимо создание специального стенда для испытания теплоизоляции
на теплопроводность с обеспечением параметров и условий испытаний, приближенным к условиям работы паропровода при подаче пара с закритическими параметрами к нефтедобывающим скважинам. Такой стенд для испытаний теплоизоляции нефтепромысловых паропроводов на теплопроводность ЗАО «Компомаш-ТЭК» был создан. На рис.1. представлена структурная схема стенда для испытаний теплоизоляции нефтепромысловых паропроводов на теплопроводность.
Основные технические характеристики стенда
1. Технические характеристики стенда для испытания теплоизоляции на
теплопроводность обеспечиваются:
-
при питании от сети переменного тока:
-
с частотой, Гц ……………………………….….….…….. 50  1
-
напряжением, В …..……………….………….….….... 380  10%
-
при температуре окружающего воздуха от плюс 5С до плюс 40С.
2. Мощность, потребляемая стендом - не более 11 кВт.
3. Стенд обеспечивает:
3.1. Испытание трубных элементов и полноразмерных секций паропровода длиной до 12 метров;
3.2. Нагрев воздушного потока – до 600оС;
Рис.1. Структурная схема стенда для испытаний теплоизоляции нефтепромысловых паропроводов на теплопроводность
3.3. Управление нагревом теплового потока;
3.4. Измерение и регистрацию следующих параметров:
- «Температура входного потока» (температура измеренная на выходе
тепловентилятора ВК1);
- «Измерение теплового потока» (значение теплового потока ВК2,
ВК3, ВК4);
- «Температура теплоизоляции» (температура теплоизоляции ВК5,
ВК6, ВК7);
- «Температура выходного потока» (температура, измеренная на выходе объекта ВК8).
4. Отображение на панели оператора собранных параметров.
Управление нагревом осуществляется при помощи контроллера стенда
в соответствии с собранными данными приборами ТРМ о состоянии датчиков. Нагрев и подача воздушного потока в испытуемый паропровод осуществляется тепловентилятором с рабочей температурой до 600оС. Стенд
может работать как в ручном, так и в автоматическом режиме.
Панель оператора позволяет редактировать параметры работы стенда.
На панели оператора отображается главная экранная форма, представленная на рис. 2.
Рис. 2. Панель оператора
На рис.3 показан стенд на этапе подготовки к испытаниям на теплопроводность маломерной секции нефтепромыслового паропровода с нанесенным теплоизоляционным покрытием и установленными датчиками температуры.
Рис.3. Подготовка стенда к испытаниям на теплопроводность маломерной
секции нефтепромыслового паропровода с нанесенным теплоизоляционным
покрытием и установленными датчиками температуры.
На рис. 4 представлен момент проведения испытаний на стенде длинномерной прямолинейной секции нефтепромыслового паропровода с теплоизоляцией и защитным покрытием.
Рис.4. Проведение испытаний на стенде длинномерной прямолинейной секции разборного нефтепромыслового паропровода с теплоизоляцией и защитным покрытием. Температура воздушного потока – 450оС.
Созданный ЗАО «Компомаш-ТЭК» стенд для испытаний теплоизоляции нефтепромысловых паропроводов на теплопроводность позволяет с высокой точностью оценивать эффективность теплоизоляционных покрытий
паропроводов при условиях их работы, приближенных к реальным, проводить приемо-сдаточные испытания изготовленных изделий Заказчику, а
также выполнять комплексные теплофизические исследования при разработке новых высокоэффективный теплоизоляционных покрытий на образцах, элементах и полноразмерных секциях различного вида высокотемпературных паропроводов.
Литература
1. Моисеев В.А., Андриенко В.Г., Фролов В.И., Клокотов Ю.Н. Теплоизоляция нефтепромысловых паропроводов для транспортировки пара с закритическими параметрами // Нефтяное хозяйство. – 2012. – №1. – С.92.