Путевой подогреватель нефти пп 1 6. Устройство, принцип работы, расчет путевых подогревателей, отгруженных в татнефть
Описание
Путевые подогреватели ПП применяются для подогрева различных нефтяных эмульсий, нефтепродуктов, в том числе вязких, предназначенных для транспорта. В основном, подогреватели нефти используются в составе комплекса подготовки нефти на нефтедобывающих и нефтеперерабатывающих предприятиях.
Конструкция и принцип работы путевых подогревателей ПП
Конструктивно подогреватели нефти ПП представляют собой горизонтальный или вертикальный цилиндрический сосуд. Внутри емкости находится блок подогрева, состоящий из двух змеевиков (трубчатого продуктового змеевика и змеевика подогрева топлива) и двух камер сгорания. В нижней части корпуса к сосуду приваривается рамная опора санной конструкции.
Принцип работы подогревателя заключается в теплообменном процессе между нефтяной эмульсией и промежуточным теплоносителем, который нагревается до рабочей температуры от тепла продуктов сгорания топлива. В качестве топлива могут служить природный газ, попутный нефтяной газ, дизельное топливо или подготовленная, очищенная и редуцированная нефть.
Топливо сначала поступает в газовую или жидкотопливную горелку, а затем в П-образную топку диаметром 630 мм, где нагревает промежуточный теплоноситель.
Нагреваемая нефтяная эмульсия поступает в продуктовый змеевик, который нагревается от теплоносителя, занимающего весь объем сосуда, и затем выводится из емкости в магистральный трубопровод.
Отработанные и охлажденные газы выводятся из подогревателя через дымовые трубы.
Для удобства обслуживания путевые подогреватели ПП комплектуются лестницей и площадкой обслуживания.
Система автоматизации и аварийная сигнализация обеспечивает безопасную эксплуатацию взрывоопасного оборудования. В комплект подогревателя ПП входит указатели и датчики уровня теплоносителя и нефтяной эмульсии, манометры, термометры, запорно-предохранительные приборы и дыхательные клапаны. Автоматика подогревателя настраивается на автоматическое регулирование температурного режима нагрева нефти.
Если в качестве топлива используется дизель или нефть, в состав подогревателя ПП входит блок подготовки жидкого топлива, в котором происходит его очистка и редуцирование.
Модельный ряд поставляемых путевых подогревателей нефти
Специалисты ТД САРРЗ поставляют путевые подогреватели нефти следующих типов до места эксплуатации:
- подогреватели ПП-0,63А и ПП-1,6А на природном или нефтяном попутном газе
- подогреватели ПП-0,63АЖ и ПП-1,6АЖ на жидком топливе (промысловой очищенной нефти)
- подогреватели ПП-0,63АЖ-К с однопоточной конструкцией змеевика с комбинированным топливоснабжением
- подогреватели ПП-0,63А-Д с двухпоточной конструкций змеевика (два параллельных потока с двумя входными и выходными потоками)
- подогреватели ПП-0,63АМЖГ и ПП-1,6АМЖГ на газовом и жидком топливе
- подогреватели ПП-0,063АС
Схема устройства путевого подогревателя нефти ПП
1-корпус печи, 2-сани, 3-опора неподвижная, 4-опора подвижная, 5-площадка, 6-ограждение, 7-топка, 8-труба дымовая, 9-фронт топки, 10-установка топливной системы, 11-коллектор входа нефти, 12-коллектор выхода нефти
Назначение штуцеров: А1-подвод нефти, Б1-отвод нефти, В1-налив воды, Г1-перелив воды, Д1-подвод топливной нефти, Е1-дренаж, Ж1-монтажный люк
Технические характеристики путевых подогревателей типа ПП
Параметры |
ПП- 0,63А |
ПП- 0,63АЖ |
ПП-0,63 АМЖГ |
ПП- 0,063АС |
ПП- 1,6А |
ПП- 1,6АЖ |
ПП-1,6 АМЖГ |
---|---|---|---|---|---|---|---|
Тепловая мощность, МВт (Гкал/ч) | 0,73 (0,63) | 1,86 (1,6) | |||||
Производительность по нагревательному продукту, т/сут: нефтяная эмульсия, обводненностью 30% масс при t=25ºC | 1150 | 23500 | |||||
Температура продукта, ºC: | |||||||
при входе в подогреватель | +5 | ||||||
на выходе | +70 | ||||||
нагрева промежуточного теплоносителя | +95 | ||||||
КПД, %, не более | 80 | 80 | 70 | 80 | |||
Тип промежуточного теплоносителя | пресная вода, раствор этиленгликоля и другие негорючие | ||||||
Давление в продуктовом змеевике, МПа: | |||||||
рабочее | 6,3 | ||||||
расчетное | 6,3 | ||||||
гидравлическое | 8,2 | ||||||
Рабочая среда | нефть, нефтяная эмульсия | ||||||
Характеристики рабочей среды: | |||||||
плотность при 20ºC, кг/м 3 | 900 | ||||||
вязкость при 20ºC, сСт | 100 | ||||||
содержание сероводорода (H2S), %мол. | 0,01 | ||||||
содержание двуокиси углерода СО2, % мол. | 1,0 | ||||||
Характеристики топлива - природный или попутный нефтяной газ: | |||||||
содержание сероводорода (H2S), масс. доля, % | 0,002 | - | 0,002 | 5 | 0,002 | - | 0,002 |
теплота сгорания, МДж/м 3 | 35-60 | - | 35-60 | 35-60 | 35-60 | - | 35-60 |
давление на входе в блок подготовки топлива, МПа | 0,2-0,4 | - | 0,2-0,4 | 0,2-0,4 | 0,2-0,4 | - | 0,2-0,4 |
давление перед горелкой, МПа | 0,07-0,15 | - | 0,03 | 0,07-0,15 | 0,07-0,15 | - | 0,03 |
расход топливного газа, м 3 /ч | 100 | - | 100 | 100 | 180 | - | 180 |
Характеристики топлива - нефть и дизтопливо: | |||||||
теплота сгорания низшая, кКал/кг | - | 6800 | - | - | 6800 | ||
содержание сероводорода H2S, масс. доля, % | - | 0,002 | - | - | 0,002 | ||
давление перед форсункой, МПа | - | 4,0 | - | - | 4,0 | ||
расход топливной нефти, кг/ч | - | 50-100 | - | - | 100-200 | ||
Масса, кг | 13000 | 13000 | 13880 | 13000 | 32300 | 34100 | |
Срок службы, лет | не менее 10 |
Компания «Нефтегаз – Развитие» производит, осуществляет поставку и пусконаладку подогревателей нефти ПП-0.63 по ТУ 28.29.60 -004-24407019-2017 . Продукция изготавливается под любые требования и производственные нужды заказчика, отвечающие установленным нормам и правилам эксплуатации. Подогреватели нефти ПП-0.63 работают в различных климатических условиях. Возможны варианты производства как в блочном варианте, так и в открытом, на раме, на санях
Путевые подогреватели нефти ПП с промежуточным теплоносителем предназначены для нагрева сырой нефти, нефтяной эмульсии, природного и попутного нефтяного газа на предприятиях добычи и переработки нефтепродуктов.
Для нагрева промежуточного теплоносителя может использоваться дизельное топливо, нефть, природный или попутный нефтяной газ. В зависимости от вида топлива подогреватель ПП комплектуется газовой или жидкостной горелкой. Либо используется комбинированный вариант.
Компания Нефтегаз-Развитие изготавливает следующие модификации подогревателей типа ПП-1,6:
- Путевые подогреватели ПП-1,6Г на газовом топливе
- Нефтяные путевые подогреватели ПП-1,6Ж на жидком топливе
- Путевые подогреватели ПП-1,6ГЖ для двух видов топлива
- Мобильные нефтяные путевые подогреватели ПП-1,6 на шасси
Технические характеристики путевого подогревателя нефти ПП-1.6
Параметр |
Значение |
|
ПП-1,6Г (Ж, ГЖ) |
||
Номинальная тепловая мощность, МВт (Гкал/ч) |
||
Производительность по нагревательному продукту, т/сут: Нефтяная эмульсия, обводненностью 30% масс, при t =25°С |
||
Температура продукта, °С: При входе в подогреватель, не менее Нагрева продукта на выходе Нагрева промежуточного теплоносителя, не более |
||
КПД, %, не более |
||
Тип промежуточного теплоносителя |
Пресная вода, раствор этиленгликоля, иные негорючие теплоносители |
|
Давление в продуктовом змеевике, МПа (кгс/см2 ): Рабочее, не более Расчетное Пробное гидравлическое |
||
Параметры нагреваемой среды: Наименование Плотность при 20°С, кг /м3 , не более Вязкость при 20°С, сСт |
нефть, нефтяная эмульсия |
|
Параметры топлива (природный или попутный нефтяной газ): Теплота сгорания, МДж/м3 , в пределах Давление на входе в блок подготовки топлива, МПа (кгс/см2 ) в пределах Номинальное давление перед горелкой, МПа (кгс/см2 ) Расход топливного газа, м3 /ч, не более: б) на одну горелку |
||
Параметры топлива (Дизтопливо, нефть): Теплота сгорания низшая, кКал/кг Давление перед форсункой, МПа (кгс/см2 ), не более Расход топливной нефти, кг/ч, в пределах |
||
Масса, кг, не более: Без промежуточного теплоносителя |
||
Срок службы, лет, не менее |
||
Средний ресурс до капитального до капитального ремонта, лет |
Состав путевого подогревателя
- Цилиндрическая емкость, которая заполняется теплоносителем (водой, антифризом или др.)
- В верхней части емкости: многорядный змеевик для подогрева топлива
- В нижней части емкости: топочное устройство с горелкой
- Газовый пункт для подачи газа к горелке
- Дымовая труба
- Блок подготовки жидкого топлива БПЖТ(при соответствующей комплектации)
- Шкаф управления автоматической работы подогревателя
- Система КИПиА
- Теплоизоляция(при необходимости)
Работа нефтяных подогревателей ППТ полностью автоматизирована: автоматически осуществляется розжиг горелки и регулируется процесс нагрева нефтепродукта. Для безопасной эксплуатации подогреватель ППТ комплектуется контрольно-измерительными приборами, предохранительной и запорной арматурой, а также системой аварийной и пожарной сигнализации.
Путевой подогреватель ПП-1,6 поставляется с системой автоматизации САУ.ПП-1,6, которая изготавливается на базе различных контроллеров (Direct Logic, Siemens, Alen Bradley, Schneider и другие) и может размещаться как в блоке аппаратурном БАО, так и поставляться в уличном климатозащищенном исполнении.
Данные системы автоматизации предназначены для удаленного управления розжигом, автоматической защитой с отсечкой подачи топлива и поступления звукового и визуального сигнала на пульт управления оператора. Система расшифровывает и запоминает первопричины при недопустимых отклонениях технологических параметров от заданных норм, исчезновении напряжения питания и обрыве линий связи с датчиками, контролирующими предельные параметры, выдача извещающего сигнала об остановке или работе печи в диспетчерскую (на верхний уровень), а также связь с машиной верхнего уровня по интерфейсу RS-485, с использованием стандартных промышленных протоколов, что позволяет легко интегрировать подогреватель в АСУ ТП участка, а также организовать удалённый мониторинг и управление его параметрами.
Топливо
В зависимости от комплектации подогревателя ПП-1,6 он имеет возможность работы на газообразном топливе – природный и попутный нефтяной газ, либо комбинированном виде топлива - ПП-1,6АЖ (газ/нефть или дизельной топливо).
При использовании в качестве топлива нефти, необходимо применять блок подготовки жидкого топлива БПЖТ (см. блок подготовки жидкого топлива БПЖТ).
Технические характеристики установки
Основные технические данные |
Величина параметров |
|||
Давление в продуктовом змеевике, МПа (кгс/см2) |
||||
расчетное |
||||
Температура, |
на входе продукта в нагреватель, не менее |
|||
нагрева продукта, не более |
||||
нагрева промежуточного теплоносителя |
386 (95) |
|||
абсолютная минимальная окружающего воздуха, не ниже |
||||
наименование |
нефть, нефтяная эмульсия, пластовая вода с содержанием кислых газов: |
|||
характеристика |
Взрывоопасная |
|||
Класс взрывоопасной зоны по ГОСТ Р 51330.9-99 |
||||
Прибавка для компенсации коррозии, мм |
||||
Производительность по нефтяной эмульсии при нагреве на 25 0С, обводненностью 30%, т/сут |
||||
Полезная тепловая мощность, МВт (Гкал/ч), не более |
||||
КПД подогревателя, не менее |
||||
Расчетный срок службы, лет |
||||
Топливо - природный или попутный нефтяной газ с параметрами: |
||||
теплота сгорания, МДж/нм3, в пределах |
||||
Давление перед горелкой, кПа, в пределах |
||||
Расход топливного газа, м3/ч, не более: |
||||
на одну горелку |
||||
Промтеплоноситель |
пресная вода*** |
|||
Перепад давления в двух змеевиках, МПа (Кгс/ см 2), не более |
||||
Количество блоков подогревателя, шт, всего в том числе: |
||||
коллектор газовый |
||||
блок вентиляторного агрегата |
||||
Система управления САУ.ПП-1,6 |
||||
Потребляемая мощность САУ.ПП-1,6 в системе с подключенными электромагнитными клапанами, не более |
||||
Габаритные размеры (длина х ширина х высота), мм, не более |
||||
14200х3136х3450 |
||||
подогреватель в рабочем состоянии |
18500х4780х7440 |
|||
Масса подогревателя, кг, не более |
||||
заполненного водой |
Примечание:
*Приведенные параметры обеспечиваются для подогреваемых сред с вязкостью при температуре 200С, не более 100х10*-6 м*2/с (100 сСт).
** В качестве промтеплоносителя возможно применение водных растворов этиленгликоля, ДЭГа.
***Возможно исполнение змеевика нагрева продукта Ду100 и Ду150.
УПРАВЛЕНИЕ ПО ПОДГОТОВКЕ И СДАЧЕ НЕФТИ И ГАЗА
ИНСТРУКЦИЯ
ПО ОХРАНЕ ТРУДА И ПРОМЫШЛЕННОЙ БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ ЭКСПЛУАТАЦИИ ПОДОГРЕВАТЕЛЕЙ ПУТЕВЫХ ПП-1,6; 0,8; 0,63
Управление по подготовке и сдаче нефти и газа
ИНСТРУКЦИЯ
по охране труда и промышленной безопасности при эксплуатации подогревателей путевых ПП-1,6;0,8; 0,63
1.Общие требования охраны труда и промышленной безопасности.
1.1. Автоматизированные блочные печи ПП-1,6, 0,8; 0,63 предназначены для подогрева сырой нефти.
ПП -0,63 – путевой подогреватель теплопроизводительностью 0,63 Гкал/час
ПП - 0,8 – путевой подогреватель теплопроизводительностью 0,8 Гкал/час
ПП -1,6 – путевой подогреватель теплопроизводительностью 1,6 Гкал/час
1.2. Эксплуатацию ПП-1,6, 0,8; 0,63должен производить квалифицированный персонал, обладающий определенным опытом, знающий конструкцию печей.
1.3. К самостоятельной работе по эксплуатации ПП-0,63; 0,8; 1,6допускаются лица не моложе 18 лет, прошедшие первичный инструктаж на рабочем месте по основной профессии, пожарной безопасности и электробезопасности, стажировку, первичную проверку знаний по основной профессии, пожарной безопасности и электробезопасности с отметкой в удостоверении.
1.4. Очередная проверка знаний проводится ежегодно, согласно утвержденному графику.
1.5. Обслуживающий персонал должен иметь 1 квалификационную группу по электробезопасности для неэлектрического персонала.
1.6.При внедрении новых видов оборудования и механизмов, новых технологических процессов, а также при введении в действие новых правил и инструкций по охране труда обслуживающий персонал должен пройти дополнительное обучение и инструктаж.
1.7.Внеочередную проверку знаний правил техники безопасности обслуживающий персонал должен пройти:
После обучения, внедрением новых видов и оборудования и механизмов, изменением технологического процесса, введением в действие новых правил и инструкций по охране труда,
В случае нарушений правил и инструкций по охране труда, по требованию или распоряжению руководителей предприятия или органов государственного надзора.
1.8. Подогреватель нефти ПП-1,6; 0,63; 0,8 представляет собой цилиндрический горизонтальный сосуд с плоскими днищами, во внутренней полости которого установлены две топки и два змеевика. Топочные устройства оборудованы газовыми горелками с запальниками, дымовыми трубами, системой автоматизации «Аргус-3». Снаружи сосуда смонтированы приборы контроля автоматики, газовый коллектор, трубопроводы для подвода и отвода нефти, дренаж осадка, указатель уровня воды, обслуживающая площадка, расширительный бочек для осмотра и заполнения сосуда водой.
1.9. При сгорании топливного газа в топке происходит нагревание теплоносителя (воды) до температуры 90°С-95°С. Теплоноситель передает тепло сырой нефти, проходящей через змеевик. Нефть нагревается от 25°С до 70°С.
1.10. Путевой подогреватель нефти ПП-1,6; 0,63; 0,8 оснащен прибором контроля, управления и автоматического регулирования обеспечивающими:
Технологический контроль давления, температуры, уровня теплоносителя внутри сосуда;
Давления топливного газа перед горелкой и запальником, регулирует РДУК, установленного на линии топливного газа.
1.11.Система автоматизации «Аргус-3» обеспечивает:
1.11.1.автоматическое отключение подачи топлива к горелкам с расшифровкой и запоминанием первопричины в случае:
Повышения давления топливного газа перед горелками;
Погасание факелов горелок;
Повышения температуры теплоносителя;
Повышения давления в змеевике;
Понижение уровня воды.
Указанные параметры контролируются:
Манометрами показывающими, сигнализирующими;
Преобразователями ультрафиолетового излучения – ПУИ.
1.11.2. Автоматический переход из режима розжига в режим автоматического контроля технологических параметров.
1.12. Обслуживающий персонал обязан строго выполнять требования инструкции по режиму работы, безопасному обслуживанию, своевременно проверять исправность арматуры, контрольно-измерительных приборов, оборудования.
1.13. Пульсация газа и заброс конденсата в трубопровод подвода газа к горелке не допускается.
1.14. При остановке путевого подогревателя продолжительностью более 12 часов при отрицательных температурах окружающего воздуха, во избежание замораживания, необходимо воду сдренировать.
При отсутствии тяги в топке;
Без продувки газового коллектора;
Без вентиляции топки;
При отсутствии жидкости в сосуде;
Негерметичности арматуры на газовом коллекторе.
2 .Требования охраны труда и промышленной безопасности
перед началом работ.
2.1. До пуска печи ПП-1,6; 0,63; 0,8 в работу должно быть произведено испытание змеевика печи и газового коллектора на плотность и прочность.
2.2. Отрегулировать регулятор давления (РДУК) на линии подачи газа к горелкам на давление равное 0,7 кг/см 2 .
2.3. Произвести настройку:
Показывающего, сигнализирующего манометра;
Показывающего, сигнализирующего термометра на верхние пределы срабатывания по температуре и давлению.