Оборудование для обогащения
Узнать больше Свернуть
Развернуть

HAVER & BOECKER NIAGARA - специалист в области конструирования и производства машин для обогащения минерального сырья горнодобывающей промышленности, строительных и вторичных материалов.
Телефон: +49 251 97 91 57
email: info@haverniagara.com

Подробнее Свернуть
Нашли ошибку? Выделите ее мышкой
и нажмите
Ctrl + Enter
Поделиться:
Вы уже голосовали

Способы защиты трубопроводной системы от гидроударов

22.05.2016
Фото: www.gazprom.ru

Основным вопросом при транспортировке нефти и газа является обеспечение безопасности и безаварийности данного процесса. На протяжении всего срока эксплуатации все элементы трубопроводной системы испытывают динамические нагрузки — перепады давления, вибрации, циклические деформации, гидроудары, которые могут являться причиной усталостного разрушения, повреждения узлов, разрывов отдельных деталей трубопровода и аварий в транспортной системе.

Гидравлический удар характеризуется колебанием давления с большой амплитудой (в некоторых случаях давление может превышать рабочее в сотни раз), с большой скоростью распространяющимся по трубопроводу. Конечно, невозможно с абсолютной точностью определить вероятность возникновения гидроудара, однако вполне реально заранее просчитать потенциальное изменение давления и предупредить его разрушительное воздействие. К основным факторам, вызывающим перепады давления, можно отнести:
— неравномерность подачи рабочей среды;
— резкое начало движения или торможение потока;
— определённая степень эластичности материала трубопровода;
— сложная топография расположения трубопровода;
— несоответствие объёма рабочей среды и диаметра трубопровода;
— запуск или остановка насосов.

Например, в нефтепроводах при отключении насосов или изменении режимов перекачки нефти может внезапно поменяться давление, и эти, даже небольшие, деформации будут иметь негативный накопительный эффект. При повышенном давлении может произойти разрыв трубы, повреждение элементов трубопроводной системы — арматуры, насосов, крепежа; а при пониженном давлении может произойти смятие труб, утечка рабочей среды через места соединений, разрыв столба жидкости.

Классическая формула расчёта ударного давления определяется следующим образом:
Руд = pcu, где
p — плотность жидкости,
u — средняя скорость движения в трубопроводе до закрытия затвора,
c — скорость распространения ударной волны, которую можно рассчитать по формуле:
С = √K/p*(1/√(1+KD/Ee), где
К — модуль упругости жидкости;
Е — модуль упругости материала стенок;
D — диаметр трубы,
е — толщина стенок.

Использование дополнительных механизмов может защитить трубопроводы от скачка давления. Подобными защитными устройствами служат редукторы, пневмно-, гидро- и электроприводы, устройства для подсасывания жидкости и впуска воздуха, гидровоздушные мембранные баки, насосы с автоматической регулировкой оборотов и давления, различные амортизирующие устройства, ресиверы, дроссельные шайбы, компенсаторы гидравлического удара — демпферы, гидроаккумуляторы, а также защитные клапаны.

Защитные клапаны, как правило, устанавливаются на отводах, и они помогают быстро нивелировать скачок давления. Принцип действия подобного клапана следующий: при перепадах давления реагирует специальный установленный датчик (пилот низкого давления), и клапан открывается, причем, степень открытия клапана может различаться в зависимости от значения давления. В результате чего происходит сброс ударной волны, которая может двигаться со скоростью, превышающей скорость звука. Затем происходит медленное и плавное закрытие клапана.

Эффективность применения подобных устройств можно увидеть на следующих графиках.

График давления на незащищенной насосной станции
График давления на насосной станции, защищенной клапаном

В настоящее время выбор устройств, обеспечивающих снижение вероятности возникновения гидравлического удара, довольно широк, необходимо только выбрать наиболее подходящее, исходя из условий эксплуатации трубопровода и транспортируемой рабочей среды. Применение дополнительных механизмов способствует повышению уровня безаварийности эксплуатации и диагностированию возможных неполадок элементов системы.

Авторы: Сергей Савельев, директор по развитию ООО «ТД «Маршал»,
Екатерина Русакова, специалист отдела маркетинга и PR ООО «ТД «Маршал»


Поделиться:
Статья опубликована в журнале Добывающая промышленность №2, 2016
Нашли ошибку? Выделите ее мышкой
и нажмите
Ctrl + Enter
Поделиться:
Вы уже голосовали
Техногрупп
Новые преобразователи частоты TG Drive: ускоренное... Площадка MiningWorld Russia — 2022 вот уже в 26-ой раз...
Читать материал...
Еще по теме

Подпишитесь
на ежемесячную рассылку
для специалистов отрасли

Спецпроекты
MiningWorld Russia 2022
Обзор технических решений для добычи, обогащения и транспортировки полезных ископаемых, представленных на площадке МВЦ «Крокус Экспо» в Москве....
Рудник Урала 2021
Главные события выставки «Рудник Урала-2021» в рамках спецпроекта dprom.online. Полный обзор мероприятия: «живые» материалы об участниках и их...
В помощь шахтёру
Путеводитель по технике и технологиям, которые делают работу предприятий эффективной и безопасной.
Уголь России и Майнинг 2021 | Обзор выставки
Спецпроект dprom.online, посвящённый международной выставке «Уголь России и Майнинг 2021» в Новокузнецке. Репортажи со стендов компаний-участников,...
Mining World Russia 2021 | Обзор выставки
Спецпроект MiningWorld Russia 2021: в прямом контакте. Читайте уникальные материалы с крупной отраслевой выставки международного уровня, прошедшей...
День Шахтёра 2020
В последнее воскресенье августа свой праздник отмечают люди, занятые в горной добыче. В День шахтёра 2020 принимают поздравления профессионалы своего...
Уголь России и Майнинг 2019
Спецпроект dprom.online: следите за выставкой в режиме реального времени.

Ежедневно: репортажи, фотоотчеты, обзоры стендов участников и релизы с...

COVID-2019
Спецпроект DPROM-НОНСТОП. Актуальные задачи и современные решения. Достижения и рекорды. Мнения и прогнозы. Работа отрасли в условиях новой...
Mining World Russia 2020 | Репортаж и обзор участников выставки
Международная выставка в Москве Mining World Russia 2020 – теперь в онлайн-режиме. Показываем весь ассортимент машин и оборудования для добычи,...
популярное на сайте
Ежедневные новости. Актуально и кратко. Присоединяйтесь к телеграм-каналу Свернуть

Подпишитесь
на ежемесячную рассылку
для специалистов отрасли

Спасибо!

Теперь редакторы в курсе.