Насосно-компрессорные трубы (НКТ) – основа коммуникаций в нефтегазовой отрасли. Функционирование нефтяной и газовой отрасли, геологоразведки и бурение артезианских колодцев невозможно без надежного специализированного оборудования. Эти изделия используют не только в нефтегазовой отрасли, но и для подачи воды из артезианских колодцев и при транспортировке сжатого воздуха под давлением.
Насосно-компрессорные трубы применяют в нефте- и газодобывающей отрасли для транспортировки агрессивных сред
Производство
Для производства насосно-компрессорных труб используют высокопрочные марки стали, в состав которых входит увеличенное количество углерода. Часто используемой является сталь 30ХМА. Требование обусловлено необходимостью в защите стенок магистралей от окисления химическими агрессивными средами и самих добываемых и перегоняемых жидкостей и газов.
Производство труб НКТ в России регламентирует ГОСТ 633-80. Документ определяет несколько групп этих изделий:
- НКТ (стандарт) – это классические трубки с муфтовым соединением. Они обеспечивают герметичность сетей при внутреннем давлении до 50 МПа;
- НКТ-В – это трубы, соединительная резьба которых вынесена наружу (высажена);
- НКБ – это насосно-компрессорные трубки с вынесенной соединительной резьбой, которые собирают в магистраль без использования муфты;
- НКМ – с муфтовым соединением высокой герметичности для особо важных участков и веществ.
ГОСТ определяет размер, вес трубы НКТ, необходимые испытания и другие условия производства, контроля качества и хранения.
Пропускная способность трубопровода.
Такая характеристика как пропускная способность трубопровода зависит от нескольких факторов. Прежде всего, это диаметр трубы, а также тип жидкости, и другие показатели.
Для гидравлического расчета трубопровода вы можете воспользоваться калькулятором гидравлического расчета трубопровода.
При расчете любых систем, основанных на циркуляции жидкости по трубам, возникает необходимость точного определения пропускной способности труб. Это метрическая величина, которая характеризует количество жидкости, протекающее по трубам за определенный промежуток времени. Данный показатель напрямую связан с материалом, из которого изготовлены трубы.
Если взять, к примеру, трубы из пластика, то они отличаются практически одинаковой пропускной способностью на протяжении всего срока эксплуатации. Пластик, в отличие от металла, не склонен к возникновению коррозии, поэтому постепенного нарастания отложений в нем не наблюдается.
Что касается труб из металла, то их пропускная способность уменьшается год за годом. Из-за появления ржавчины происходит отслойка материала внутри труб. Это приводит к шероховатости поверхности и образованию еще большего налета. Особенно быстро этот процесс происходит в трубах с горячей водой.
Далее приведена таблица приближенных значений которая создана для облегчения определения пропускной способности труб внутриквартирной разводки. В данной таблице не учтено уменьшение пропускной способности за счет появления осадочных наростов внутри трубы.
Характеристики
Основные требования к трубам НКТ:
- высокая устойчивость к агрессивным средам, вызывающим коррозию металла, а также окисление транспортируемых сред;
- устойчивость к воздействию низких и высоких температур;
- пластичность необходима изделиям для регулирования целостности магистрали при ее нагреве/остывании и при колебаниях внутреннего давления. Параметр обеспечивается наличием пластиковых соединений на разных участках трубопровода;
- абсолютная герметичность;
- проходимость веществ в просвете трубы.
Эти качества регламентируют разные документы – ГОСТ и отдельные ТУ, которые есть на каждом предприятии – изготовителе.
Размеры НКТ трубы прописаны в сортаменте государственного стандарта:
- условный диаметр (внешний, округленный до целого значения) – 27…114 мм;
- длина – 6…10 м (мерная и немерная), может корректироваться по потребности заказчика.
Каждое изделие, отпускаемое с конвейера, имеет клеймо, из которого можно узнать все определяющие характеристики: диаметр трубы нкт, толщину стенки, величину сопротивления, марку или тип стали, наименование завода-изготовителя.
Защита внутренней поверхности стенок
Надежный способ предупреждения коррозии труб 89х6 или 73х5 — нанесение защитного покрытия.
Сначала производится обезжиривание, дробеструйная очистка и обеспыливание. Уже подготовленная внутренняя поверхность обрабатывается грунтовочным слоем. После этого, согласно технологическому процессу, вся партия отправляется в сушильные камеры. Задача этого этапа — активация грайвера. Завершающим этапом является нанесение порошковой эпоксидной краски.
Читайте также: Маркетолог как профессия
Финишное затвердевание защитного слоя происходит в камере полимеризации. После этого этапа покрытие обретает чрезвычайно гладкую, почти глянцевую поверхность.
Важно! Такая многоступенчатая технология гарантирует максимально эффективную защиту от смоло-парафиновых наслоений и минимизирует воздействия солей.
Труба 89х6 становится трехслойной:
- стенка;
- грунтовка;
- внутренний слой (защитный).
В обычных образцах отсутствует средний слой: грунтовка. Это ослабляет эксплуатационные характеристики.
Базовая характеристика защитного покрытия — эластичность. Оно становится устойчивым к механическому и химическому воздействию. При самых экстремальных условиях эксплуатации эластичное покрытие не подвержено деформации.
Один из самых опасных эксплуатационных моментов — разъединение резьбы и муфты (страгивание).
Нарезание наружной резьбы ручным способом
Страгивающая нагрузка потенциально опасна. Она возникает при деформации витков резьбы. Защита предотвращает изменение геометрических параметров в точке резьбового соединения с муфтой.
Распространено также остекловывание как форма защиты.
Достоинства защитного покрытия составляют:
- Высокий коэффициент сопротивления на скручивание и изгиб.
- Сопротивляемость к образованию трещин и разломов.
- Устойчивости к сколам и ударной нагрузке.
- Экологическая чистота.
Преимущества использования таких образцов — безопасная работа по нефтедобыче. На них снижается процент возникновения аварийных ситуаций, производительность в целом увеличивается. При этом финансирование, положенное нефтянке, снижается за счет минимизации текущих эксплуатационных расходов.
Области применения
Трубы НКТ используют как по прямому, так и не по прямому назначению. Изначально они предназначены для нефтедобывающей отрасли:
- комплектация нефтяных и газовых скважин;
- скважины добычи битума;
- нагнетающие трубопроводы.
Специфика применения определила материал НКТ труб, отличающийся высокими эксплуатационными показателями. Со временем изделия стали использовать не по назначению:
- обустройство водопроводов в частном и многоквартирном строительстве;
- использование в качестве опорных конструкций для установки фундаментов, заборов и других вертикальных сооружений.
Из НКТ изготавливают винтовые сваи разной несущей способности, приваривая к трубе лопасти.
Радиоактивность
Не оставим без внимания и радиоактивную безопасность б/у труб НКТ. Наша компания приобретает трубы только на месторождениях, относящихся к северным регионам (ЯНАО, ХМАО). Плюсы таких изделий очевидны:
- отсутствие износа стенки;
- эстетичность и прочность таких изделий можно приравнять к новым трубам.
Но, существует и минус – сравнительно высокая цена на закупке, а также большие расходы при транспортировке. Но, мы знаем, что предлагаемые нами трубы не будут фонить, поскольку нефтяные месторождения, находящиеся в северных регионах, как правило, не обладают радиационной опасностью.
Многие компании, производящие заборы предлагают столбы, созданные из труб НКТ, привезенных из южных регионов (Самара, Татарстан, Башкирия). Такие изделия на порядок ниже в закупке и связано это с износом стенки, а также недорогой доставкой в столицу. Но, в последний период времени появилась информация о том, что на рынок поступила партия труб НКТ, которые были подвержены радиоактивному заражению. Безусловно, поступать на вторичный рынок такая продукция не должна, поскольку дальнейшее использование таких труб опасно для жизни. Также стоит отметить, что они не должны вывозиться за территорию месторождения, не говоря уже о регионе. Но, многие закрывают на это глаза. В связи с такой особенностью мы осуществляем личный радиоконтроль труб, которые поступают к нам на склад с месторождений, поэтому можем гарантировать, что наша продукция абсолютно безопасна. При желании покупателя, мы может осуществить замер показателя радиации в его присутствии.
Показатель излучения труб НКТ, предлагаемых нашей компанией составляет 0,10-0,20 мк3в/ч при показателях нормы 0,40. Надежность, прочность и долговечность,безопасность – всеми этими характеристиками обладают наши заборы, созданные из закупленных нами столбов. Если брать во внимание качество нашей продукции, а также её стоимость, то более выгодного предложения, чем у нас, вам не найти
| Перейти к выбору столбов для забора из труб НКТ |
Основные правила монтажа и эксплуатации
Муфтовое соединение полезно для сборки труб в нефтяных скважинах – магистрали и колонны можно при необходимости разбирать, переносить, ремонтировать. Для монтажа используют муфты разного вида:
- прямые,
- разветвительные.
Используя подобные системы, можно получить магистраль любой формы.
Для труб, не оснащенных резьбовым элементом, единственный возможный способ монтажа – это сварка. Чаще используют именно в гражданском строительстве.
Есть несколько правил, о которых нужно помнить, выбирая трубы НКТ в качестве трубопроводной системы в доме или в качестве сваи:
- выгрузку изделий необходимо осуществлять на ровную, заранее подготовленную площадку;
- для предотвращения провисания и сохранения ровности трубы ее укладывают на деревянные бруски, выложенные поперечно под всей длиной изделия;
- запрещена переноска изделий волоком;
- перед началом монтажа по резьбе необходимо пройтись металлической щеткой для удаления загрязнений и возможных продуктов коррозии, оставляя, при этом, защитную смазку – она поможет осуществить качественное соединение;
- ни в коем случае нельзя подвергать трубы механическим ударам, например, уплотнению или установке в проектное положение с помощью кувалды – она легко повредит целостность стенки и снизит качество магистрали.
Эти правила распространяются на использование НКТ в любой отрасли – и в промышленности, и в гражданском строительстве.
Принцип работы буровых вышек
Чтобы разобраться в назначении НКТ, нужно знать принцип работы буровых вышек. Для добычи воды, газа и нефти, которые расположены глубоко под землей, применяются буровые установки. Они отличаются друг от друга по множеству параметров — принцип работы, конструкция, эксплуатационные характеристики и другие. Обычно буровая установка состоит из трех элементов — надземная платформа, бурильная колонна и система питания. Также в состав установки могут входить дополнительные элементы — контролирующий пневмопривод, система охлаждения бура, датчики оповещения и так далее.
Технология бурения
- На подготовительном этапе геологи проводят разведку, намечают предполагаемое место бурения. Потом монтируется буровая платформа, выполняется тестовый запуск установки. Во время теста проверяются следующие параметры — качество сочленения деталей друг с другом, уровень вибрации, уровень нагрузки на электродвигатель.
- Если с платформой все хорошо, выполняется бурение скважины. Для бурения используется бурильная колонна, которая подключена к электрическому двигателю. На конце колонны имеется острый наконечник-долото, который разрушает твердые горные породы.
- Во время работы бурильная колонна вращается вдоль своей оси, что приводит к образованию скважины. Одновременно с этим выполняется подача отработанного грунта на поверхность. Современные установки оснащаются системой подачи защитных химикатов, которые минимизирует риск повреждения буровой колонны.
- После создания скважины необходимо выполнить ее фиксацию. Для решения этой задачи может использоваться две технологии. В первом случае в скважину устанавливается дополнительная труба, которая создает зазор между колонной и самой трубой. В этот зазор заливается мягкие смеси, которые быстро затвердевают. На практике этот метод применяется редко. Во втором случае в скважину монтируется обсадной трубопровод, который обладает толстыми стенками и может выдержать любые нагрузки.
- После укрепления скважины в обсадной трубопровод вводятся трубы для откачки полезных ископаемых или воды. В качестве такой трубы могут применяться НКТ. Перед их введением в скважину они скрепляются с помощью скважин-муфт, которые превращают отдельные трубы НКТ в единую компрессионную колонну. Для добычи полезных ископаемых запускается электрических двигатель, что приводит перекачиванию нефти или газа из скважины на поверхность. На буровой платформе полезные ископаемые упаковываются в емкости (бочки, резервуары, чаны).
Обратите внимание, что труба НКТ может использоваться и по другим сценариям. Простой пример: трубопровод можно настроить не на всасывание жидкостей, а на их распыление. Эта технология позволяет проводить нагнетание жидкостей, что может пригодиться в некоторых сферах человеческой деятельности. Примеры — ремонт скважин, геологическая разведка, локальное увеличение давления, создание дополнительных притоков к основной скважине.
Читайте также: Что такое Нпб в диване?
Какими электродами варить трубу НКТ
Для соединения труб без резьбового соединения используют только сварку. В данном случае можно воспользоваться только дуговой сваркой покрытыми электродами под флюсом или в защитных газах, что обеспечит высокую прочность шва.
Проблема в том, что для изготовления труб используют средне и высоколегированную сталь, обладающую высокой прочностью, плотностью и тугоплавкостью. Специалисты подбирают электроды, исходя из характеристик металла и климатических условий местности в период проведения работ. Для частной практики можно выбирают классические УОНИ 13/45 или 13/55, шов держится оптимально, его хватает на длительный период эксплуатации. Однако, в этом вопросе многое зависит и от мощности аппарата, и от мастерства самого сварщика.
- Инженерные коммуникации
- Фундамент
Установка
Алгоритм использования НКТ следующий. Их вводят в пробуренную скважину, следом за тем, как обсадные (несъемные) трубы введены, а также зафиксированы цементом. Для этого, а также для закрепления используют пакеры. Изделия делятся на виды зависимо от того, какой флюид нужно выкачивать. Они могут быть для комплектации: нефтяных, битумных, либо газовых скважин, используются для скважин нагнетающих. Если требуется производить добычу в одной скважине с разных горизонтов, ставятся колонны труб. При их проектировании важно учитывать, что они должны быстро и безопасно устанавливаться, а также переустанавливаться в случае надобности. Сегодня разработчики стремятся снабдить скважины изделиями, которые без полного извлечения/замены могут выполнять различные функции.
Процесс изготовления и термообработки
Функции
Все НКТ рассматриваются по определенным параметрам: • снабжение оптимальным потоком и его наибольшим поверхностным давлением; • выдерживает ли изделие весь термин эксплуатации скважины на предмет коррозийной устойчивости; • склонность к эрозии на этот термин; • показатели того, насколько НКТ может выдержать нагрузки, к которым приводят стимуляционные работы; • насколько велика прочность при таком действии, как растяжение.
Пример расчета пропускной способности трубопровода.
Длина трубопровода – важный показатель при расчете пропускной способности Протяженность магистрали оказывает существенное влияние на показатели пропускной способности. Чем большее расстояние проходит вода, тем меньшее давление она создает в трубах, а значит, скорость потока уменьшается.
Приводим несколько примеров. Опираясь на таблицы, разработанные инженерами для этих целей.
Пропускная способность труб:
- 0,182 т/ч при диаметре 15 мм
- 0,65 т/ч с диаметром трубы 25 мм
- 4 т/ч при диаметре 50 мм
Как можно увидеть из приведенных примеров, больший диаметр увеличивает скорость потока. Если диаметр увеличить в 2 раза, то пропускная способность тоже возрастет. Эту зависимость обязательно учитывают при монтаже любой жидкостной системы, будь то водопровод, водоотведение или теплоснабжение. Особенно это касается отопительных систем, так как в большинстве случаев они являются замкнутыми, и от равномерной циркуляции жидкости зависит теплоснабжение в здании.
Источник
