Cтраница 2
Если в начале внедрения указанного метода прогрев грунта и отогревание ледяной пробки велись на всей длине низменной поверхности грунта на довольно значительных расстояниях ( порядка 50 и более метров), то на следующем этапе это расстояние было сокращено до 10 - 15 м, а в отдельных случаях - еще меньше. Такое решение обусловлено тем, что горячая вода в силу своих физических свойств из нижних слоев устремляется в верхние слои по внутренней образующей трубопровода, растапливая верхние слои ледяной пробки, обеспечивая ее полное оттаивание и отделение от стенки трубы. Последняя корректировка метода позволила снизить трудоемкость работ по разработке грунта над трубопроводом и значительно сократило время на весь процесс отогревания пробок за счет уменьшения разработки грунта. Вообще, корректировка работ велась ежедневно и она давала положительные результаты. Но главное, она давала надежду и уверенность всему работающему персоналу. [16]
В процессе заполнения трубопровода нефтью происходит прогрев грунта, температурное поле которого постепенно изменяется от естественного состояния до уровня, характеризующего условия, близкие к установившемуся режиму. Процесс прогрева грунта сопровождается значительным изменением во времени теплопотерь трубопровода, интенсивным в начальный период пуска и плавным в его конце. В результате происходит остывание нефти, повышение ее вязкости и вследствие этого гидравлического сопротивления трубопровода. По мере прогрева грунта и снижения теплопотерь трубопровода остывание нефти замедляется и в каждом из сечений трубы происходит повышение температуры нефти. Для успешной организации пуска трубопровода в эксплуатацию необходимо правильно прогнозировать его температурный и гидравлический режимы. Ошибки в расчетах могут привести к аварийным остановкам перекачки вследствие охлаждения нефти до температур, при которых гидравлическое сопротивление превысит напор насосных агрегатов. [17]
Второе слагаемое этих уравнений, включающее время прогрева грунта ( через параметр Фурье), является поправкой на нестационарность процесса во времени. [18]
При разработке грунта в зимних условиях необходимо производить прогрев грунта. На прогреваемом участке устанавливаются ограждения и предупредительные знаки. [19]
В работе [48] с целью численного моделирования процессов прогрева грунта был предложен метод, основанный на решении конечно-разностного аналога соответствующих уравнений в преобразованной физической области. [20]
В каждом опыте в первые 2 - 3 ч прогрева грунта замеры проводились через 30 мин. Время одного замера составляло 3 - 5 мин. [21]
Для определения величины шаговых напряжений вблизи электродов в процессе прогрева грунта были произведены измерения их в различных условиях. Для суглинков, увлажненных на 15 - 20 %, при температурах от - 2 до - 10 С измерения шаговых напряжений показали, что на расстоянии свыше 4 м от электродов шаговые напряжения малы и ке представляют опасности для людей. [22]
Рассмотрим, какие параметры и критерии являются определяющими для процесса прогрева грунта трубопроводом при возникновении на его стенке скачка температуры. Нестационарный процесс прогрева грунта изотермическим источником характеризуют следующие размерные величины: Т, Т0 - температура стенки источника и грунта в невозмущенном состоянии соответственно; t - время; Н - глубина заложения и R - радиус трубопровода, ав - коэффициент теплоотдачи на границе грунт-воздух; Я, а, с, р - теплопроводность, температуропроводность, теплоемкость и плотность грунта, q - тепловые потери от трубы в грунт. [23]
Радиальный способ отогревания используют при толщине мерзлого грунта более 40 см. Прогрев грунта производят при помощи нагревательных приборов в виде игл, устанавливаемых в пробуренные в мерзлом грунте ( слое) скважины. Иглы могут быть электрические, водяные циркуляционные и паровые. Электрические иглы делают из труб длиной от 1 до 1 5 м, внутри которых размещаются электрические нагревательные элементы сопротивления из нихромовой проволоки. Устанавливают иглы в пробуренные скважины. Водяные иглы требуют устройства специальной котельной, теплопроводы - постоянного надзора, так как в сильные морозы бывают случаи их замерзания. Паровые иглы также требуют устройства специальной котельной и, кроме того, имеют большой недостаток, выражающийся в том, что грунт обильно насыщен водой, что для зимних условий работ крайне нежелательно. Водяные и паровые иглы неэкономичны и используются крайне редко. [24]
Радиальный способ отогревания используют при толщине мерзлого грунта более 40 см. Прогрев грунта производят при помощи нагревательных приборов в виде игл, устанавливаемых в пробуренные в мерзлом слое скважины. Иглы могут быть электрические, водяные циркуляционные ( рис. 3.4) и паровые. Электрические иглы делают из труб длиной 1 - 1 5 м, внутри которых размещают электрические нагревательные элементы сопротивления из нихромовой проволоки. Устанавливают иглы в пробуренные скважины. Водяные иглы требуют устройства специальной котельной, а теплопроводы - постоянного надзора, так как в сильные морозы бывают случаи их замерзания. Паровые иглы также требуют устройства специальной котельной и, кроме того, имеют большой недостаток, выражающийся в том, что грунт обильно насыщается водой, что для зимних условий работ крайне нежелательно. Водяные и паровые иглы неэкономичны и используются очень редко. [25]
В период пуска газопровода распределение температуры по длине газопровода зависит от времени прогрева грунта. [26]
Резюмируя изложенное, можно сделать вывод, что точные аналитические решения, определяющие тепловые потоки в процессе прогрева грунта подземным трубопроводом, сложны для практического использования. При классических методах перехода от точных решений к приближенным, например ограничении несколькими членами ряда, значительно снижается точность решений, а принципиальное их упрощение не достигается. [27]
Теоретически исследованы и проверены на практике методы теплогидравлических расчетов, позволяющих уверенно выбирать комплекс организационно-технических мероприятий по пуску нефтепроводов и надежно прогнозировать развитие процесса прогрева грунта во времени. Освоена технология горячих перекачек с периодическими остановками. На практике часто отказываются от замещения в трубопроводе на время остановок вязкой нефти маловязкой жидкостью. Снижаются затраты на подогрев нефти за счет замены теплообменников огневыми печами. [28]
Сравнивая результаты расчета, видим, что замена переменного Кх на усредненное значение / Ct для формулы (4.32) практически не изменяет полученной величины, а для формулы (4.29) различие наблюдается только в начале процесса прогрева грунта. [29]
В процессе заполнения трубопровода нефтью происходит прогрев грунта, температурное поле которого постепенно изменяется от естественного состояния до уровня, характеризующего условия, близкие к установившемуся режиму. Процесс прогрева грунта сопровождается значительным изменением во времени теплопотерь трубопровода, интенсивным в начальный период пуска и плавным в его конце. В результате происходит остывание нефти, повышение ее вязкости и вследствие этого гидравлического сопротивления трубопровода. По мере прогрева грунта и снижения теплопотерь трубопровода остывание нефти замедляется и в каждом из сечений трубы происходит повышение температуры нефти. Для успешной организации пуска трубопровода в эксплуатацию необходимо правильно прогнозировать его температурный и гидравлический режимы. Ошибки в расчетах могут привести к аварийным остановкам перекачки вследствие охлаждения нефти до температур, при которых гидравлическое сопротивление превысит напор насосных агрегатов. [30]