Последовательная перекачка

ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНАЯ ПЕРЕКАЧКА нефтей и нефтепродуктов (а. pumping-over in sequence; н. aufeinanderfolgendes Umpumpen von Erdol und Erdolerzeugnise; ф. pompage succesif; и. bombeo sucesivo) — транспортировка разносортных нефтепродуктов и нефтей с различными физико-химическими свойствами по одному магистральному трубопроводу последовательно (один продукт непосредственно за другим). Продукты поступают в трубопровод на головной станции из отдельных резервуаров и принимаются в резервуары на конечном пункте трассы отдельно один от другого так, чтобы жидкости не перемешивались.

Последовательная перекачка позволяет максимально загрузить магистральный трубопровод и обеспечить промышленность и сельское хозяйство различными видами нефтепродуктов. Последовательная перекачка уменьшает нагрузку на другие виды транспорта (железнодорожный, водный и т.д.). Кроме того, транспорт разносортных нефтей к нефтеперерабатывающим заводам методом последовательной перекачки позволяет избежать смешения нефтей в резервуарах на головной станции трубопровода и упростить технологию их переработки.

При циклической последовательной перекачке нефтепродукты, близкие по своим свойствам, группируются в партии. Например, в одну группу могут быть объединены карбюраторные, а в другую — дизельные топлива. Две партии нефтепродуктов, принадлежащих к различным группам, образуют цикл. Перед началом перекачки для каждого цикла составляют технологическую карту расположения нефтепродуктов в партии, где указывают порядок следования нефтепродукта данного сорта и его объём. Формирование партий и цикла на головном пункте трубопровода осуществляется согласно этой технологической карте. При этом партии нефтепродуктов формируются так, чтобы не было резкого изменения физико-химических свойств при переходе внутри цикла от одной партии нефтепродуктов к другой и наиболее ценные нефтепродукты (например, бензин с высоким октановым числом) оказались в середине партии. На магистральных нефтепродуктопроводах за год осуществляется последовательная перекачка с 30-50 циклами.

Последовательная перекачка имеет ряд существенных особенностей по сравнению с транспортом однородной жидкости (смесеобразование в зоне контакта разносортных нефтепродуктов и одновременное движение жидкостей с различными плотностями и вязкостями в трубопроводе). Процесс смесеобразования при последовательной перекачка методом прямого контактирования обусловлен структурой потока жидкости в трубопроводе. Скорость жидкости у внутренней поверхности трубопровода меньше, чем в центральных областях потока, поэтому идущий сзади нефтепродукт как бы "вклинивается" в нефтепродукт, идущий впереди. Одновременно с этим процессы диффузии перемешивают разносортные жидкости, создавая более или менее равномерное распределение вещества по сечению трубопровода, в результате чего в месте контакта разносортных жидкостей возникает область смеси, объём которой зависит от режима течения жидкостей, их вязкости, плотности, состояния линейной части трубопровода и т.п. В турбулентном потоке распределение скорости по сечению более равномерное, чем в ламинарном, поэтому меньше смесеобразование. Особенно существенное увеличение размеров области смеси наблюдается при остановках перекачки. В этом случае происходит подтекание слоев более тяжёлого нефтепродукта под слой более лёгкого. Для уменьшения смесеобразования нефтепродукты внутри цикла могут быть отделены друг от друга с помощью механических разделителей. Для осуществления последовательной перекачки с механическими разделителями (рис. 1) трубопровод оборудуется камерами запуска и приёма разделителей. Механические разделители выполняются в виде экранов, эластичных шаров и поршней. Смесь разносортных нефтепродуктов имеет физико-химические свойства, отличные от свойств перекачиваемых нефтепродуктов, и не может быть реализована как полноценный продукт.

Пропускная способность магистрального нефтепродуктопровода, по которому ведётся последовательная перекачка, ограничивается пропускной способностью одного из участков между соседними насосными станциями, заполненного в данный момент наиболее вязким нефтепродуктом. Поэтому при последовательной перекачке нефтей и нефтепродуктов поддерживают давление не выше максимально допустимого из-за прочности труб и не ниже минимально допустимого из-за кавитации в центробежных насосах. С этой целью предусматриваются два технологических режима либо с "подключёнными резервуарами", либо "из насоса в насос". Разветвлённые магистральные нефтепродуктопроводы имеют отводы от основные трассы к нефтебазам, раздаточным пунктам. При последовательной перекачке по таким системам отводы подключают так, чтобы избежать увеличения смесеобразования. В связи со смесеобразованием и цикличностью перекачки очень важен контроль за движением зон контакта и положением партий вдоль трассы. С этой целью ведётся график движения зон контактов на основе данных приборов контроля за прохождением смеси через перекачивающую станцию и выполняются расчёты положения зон контактов. Всё это позволяет диспетчеру давать команды на подготовку смесевых резервуаров, включение и отключение отводов к нефтебазам и раздаточным пунктам (рис. 2). Смесь нефтепродуктов принимают обычно на конечном пункте нефтепродуктопровода и реализуют путём подмешивания к соответствующим нефтепродуктам с учётом запаса качества последних или направляют на нефтеперерабатывающий завод как сырьё для переработки вместе с нефтью.