Licenta Scris Total Tot -1

7/21/2019 Licenta Scris Total Tot -1

http://slidepdf.com/reader/full/licenta-scris-total-tot-1 1/47

CUPRINS

TERMOTEHNICĂ ȘI MAȘINI TERMICE ............................................................................................................ 4

1. Ciclul Carnot reversibil direct și randamentul termic ........................................................................... 4

2. Integrala lui Clausius. Entropia.............................................................................................................. 4

3. Ecuația de continuitate ......................................................................................................................... 5

4. Ecuația de conservare a energiei .......................................................................................................... 5

5. Ecuația de conservare a impulsului ...................................................................................................... 5

6. Curgerea gazelor perfecte prin ajutaj convergent ................................................................................ 6

7. Curgerea gazelor perfecte prin ajutaj convergent – divergent ............................................................. 6

8. Moduri elementare de transfer al căldurii ............................................................................................ 6

9. Propagarea căldurii prin pereți plani, paraleli, infiniți .......................................................................... 7

10. Legea lui Plank ..................................................................................................................................... 7

11. Legile lui Ștefan Boltzmann și Wien .................................................................................................... 8

12. Modul de funcționare și clasificarea turbinelor cu abur ..................................................................... 8

13. Ciclul teoretic Clausius Rankine al instalațiilor de forță cu turbine cu abur ....................................... 8

14. Metode de mărire a randamentului ................................................................................................... 9

Principiul al II al termodinamicii ............................................................................................................... 9

Legea lui Fourier ...................................................................................................................................... 10

Clasificarea proceselor de convectie ...................................................................................................... 10

Relaţia generală de calcul a fluxului de căldură schimbat prin convecţie este relaţia lui Newton ........ 11

Ecuatia de baza ale dinamicii fluidelor.................................................................................................... 12

Legile radiatiei ......................................................................................................................................... 12

Propagarea caldurii prin pereti plani paraleli infiniti .............................................................................. 14

Curgerea gazelor reale prin ajutajul convergent .................................................................................... 15

TRANSPORTUL HIDROCARBURILOR ............................................................................................................ 15

1. Calculul capacității de transport (formula și parametrii) .................................................................... 15

2. Coroziunea conductelor de transport ................................................................................................. 15

3. Metode moderne de investigare și curațire a conductelor de transport ........................................... 16

3.Hidraulica ................................................................................................................................................. 16

Notiuni fundamentale ............................................................................................................................. 16



1

Ec.fundam. ale miscarii fluidelor in zacaminte de hidrocarburi ............................................................. 17

Miscari ale lichidelor imcompresibile in medii poroase ......................................................................... 17

Miscari generate de sonde de gaze ........................................................................................................ 18

4.E.C.H. ........................................................................................................................................................ 18

A.Instalatii tehnologice aferente extractiei gazelor naturale ................................................................. 18

B.Metode de mentinere in productie a sondelor de gaze nat ce produc cu apa de zacamant .............. 19

Echipamente si utilaje in industria GN ........................................................................................................ 20

5.1 PROPRITATILE HIDROCARBURILOR ................................................................................................... 20

5.1.2 Proprietatile fizice si termodinamice ale GN ................................................................................. 20

5.2.POMPE PENTRU LICHID .................................................................................................................... 21

5.2.1.Clasificarea si parametri specifici ai pompelor .............................................................................. 21

5.2.2.Caracteristici de cavitatie ............................................................................................................... 21

5.2.3.Pompe cu piston ............................................................................................................................ 22

5.2.4.Pompe centrifugale ........................................................................................................................ 22

5.3. APARATE DE SCHIMB DE CALDURA ................................................................................................. 22

5.3.1. Clasificarea schimbatoarelor de caldura ....................................................................................... 22

5.3.2. Calculul termic si mecanic ............................................................................................................. 23

5.3.3.Schimbatoare de caldura ............................................................................................................... 23

5.4.1.Procedee de deshidratare a gazelor naturale ................................................................................ 23

5.4.2.Deshidratarea prin ADSORBTIE ...................................................................................................... 23

5.4.3.Materiale ADSORBANTE si proprietatile lor .................................................................................. 23

5.4.4.descrierea constructiva si functionala ainstalatiei de uscare a gazelor prin ADSORBTIE (cu

desicanti solizi) ........................................................................................................................................ 24

5.4.5.Deshidratarea gazelor naturale prin ABSORBTIE ........................................................................... 24

5.4.6. ABsorbtia ca operatie de transfer de masa intre faze(lichid-gaz) ................................................. 24

5.4.7.proprietatile ABSORBANTILOR....................................................................................................... 24

5.4.8. Descrierea constructiva si functionala a instalatiilor de uscare a gazelor prn ABsorbtie ............. 25

5.4.9.Dimensionarea statiilor de uscare ................................................................................................. 25

6.Distributia fluidelor in retele de conducte ............................................................................................... 26

Curgerea gazelor ..................................................................................................................................... 26

Numarul lui RE ........................................................................................................................................ 26

Regim laminar ......................................................................................................................................... 26



2

Regimul instabil ....................................................................................................................................... 26

Regimul turbulent ................................................................................................................................... 26

Sisteme de utilizare ................................................................................................................................. 26

Instalatii de utilizare ................................................................................................................................ 27

Executia retelelor de distributie si a instal de utilizare GN ..................................................................... 28

Proprietati ale PE: ................................................................................................................................... 28

Caracteristicile PE:................................................................................................................................... 28

Caract geometrice: .................................................................................................................................. 28

Statii si posturi de reglare ....................................................................................................................... 29

Contoriazarea debitelor de GN ............................................................................................................... 29

Depozitarea fluidelor .................................................................................................................................. 30

Inmagazinarea subterana ....................................................................................................................... 30

Concepte noi privind inmagazinarea subterana. .................................................................................... 30

Utilizarea depozitelor de gaze naturale .................................................................................................. 30

Depozitarea subterana a gazelor naturale .............................................................................................. 31

Depozitarea subterana a gazelor naturale in medii poros – permeabile ............................................... 32

Stocarea in cavitati saline a GPL –ului..................................................................................................... 32

Stocarea in mine abandonate ................................................................................................................. 33

Depozitarea gazelor naturale lichefiate .................................................................................................. 33

I.Z.H. ............................................................................................................................................................ 33

Investigarea hidrodinamica a sondelor................................................................................................... 33

Investigarea formatiunilor productive in regim stationar de filtrare a gazelor ...................................... 34

Investigarea formatiunilor productive in regim nestationar de filtrare a gazelor .................................. 35

Cercetarea formatiunilor productive de gaze prin inchiderea lor .......................................................... 35

Cercetarea formatiunilor productive de gaze naturale prin deschiderea lor ......................................... 36

Cercetarea orizonturilor productive de gaze prin metoda izocronala.................................................... 37

Metode de calcul a resurselor si rezervelor de gaze naturale ................................................................ 38

Metoda volumetrica ............................................................................................................................... 38

Metoda declinului de presiune ............................................................................................................... 39

Factorul de recuperare ........................................................................................................................... 39

TRANSPORTUL GAZELOR NATURALE .......................................................................................................... 39

Separarea si filtrarea impuritatiilor din g.n ............................................................................................. 39



3

Funcţia de separare a gazelor naturale .................................................................................................. 40

eparatoare gravitaţionale ....................................................................................................................... 41

Separatoare centrifugale ........................................................................................................................ 42

.Separatoare mixte de gaze .................................................................................................................... 43

Masurarea gazelor .................................................................................................................................. 43

Măsurarea directă a debitelor de gaze ................................................................................................... 44

Măsurarea indirectă a debitelor de gaze ................................................................................................ 44

Reglarea presiunii gazelor nat ................................................................................................................. 44

Regulatoare de presiune pentru debite mici (regulatoare de uz casnic). .............................................. 45

Regulatoare de presiune industriale ( cu acţionare indirectă) denumite şi pilotate .............................. 45

Odorizarea g.n ......................................................................................................................................... 45



4

TERMOTEHNICĂ ȘI MAȘINI TERMICE

1. Ciclul Carnot reversibil direct și randamentul termic

- este un ciclu perfect de funcție a unei mașini termice în 4 timpi, care are 2 surse decăldură T și T0, T > T0. Mașina termică care lucrează după acest ciclu revers direct produce lucrumecanic și are randamentul maxim posibil.

(1 - 2)transfer izoterm destindere(2 – 3) transfer adiabatic(3 - 4)transfer izoterm comprimare(4 – 5) transfer adiabatic

- respectă: - transferul efectuat de agentul de lucru;- viteza pistonului;- transferurile sunt cvasistatice.

Randamentul:

Randamentul nu depinde de materie, cantitate, specificul agentului de lucru și cantitateade căldură schimbată ci numai de raportul temperaturii absolută ale sursei de căldură.

2. Integrala lui Clausius. Entropia

- are loc schimbul de q și a fost numit de Lorentz q redusă dar dacă se observă pe

Ciclul Carnot q redusă este nulă ceea ce conferă acestui raport calitatea parametrilor de stare. – integrala lui Clausius

Entropia



5

Poate fi „+” sau „-” sau = 0

Pentru determinarea ∫ lui Claudius la procese reversibile deschise considerăm că avem unciclu reversibil.

3. Ecuația de continuitate pentru curgerea unidirecțională a fluidelor

Legea conservării masei materiale – în cazul unui curent staționar printr -o conductă fărăsurse „+” sau „-” de agent de lucru în lungul său, această lege cere ca prin fiecare secțiune atubului să treacă același Q masic de fluid m.

4. Ecuația de conservare a energiei

Se consideră un volum de control V într-un tub de curent de secțiune variată în porțiuneadelimitată de secțiunea de curgere.

Diferența dintre suma energiei G intrate și secțiunea energiei Ee ieșite din volumul decontrol prin secțiunea 2 este egală cu energia acumulată.

Acumularea de energie în sistem se exprimă:

Ecuația de conservare a energiei pe unități de masă poate fi scrisă:

5. Ecuația de conservare a impulsului

Viteza de variație în timp a impulsului unui sistem este egală cu forța rezultantă careacționează asupra sistemului și are loc în direcția forței rezultante:

t = timpul; ρ – densitatea; c – viteza de deplasare



6

Dacă ρ, c este Q de fluid care trece prin suprafața unitară a unei conducte în care vitezavariază de la C1 la C2 presiunea exercitată de fluid asupra conductei va varia de la p1 la p2 înconformitate cu legea de conservare a impulsului.

sau

6. Curgerea gazelor perfecte prin ajutaj convergent

Ajutajul convergent accelerează g prin mișcarea continuă a secțiunii de curgere astfel căla ieșire se obține o viteză maximă.

Viteza de ieșire este dată de

Depinde de natura lui cu cât gazul este mai ușor cu atât viteza de curgere este mai mare

În ajutajul convergent la care are loc accelerarea gazului indiferent de presiunea mediuluiexterior în care debușează jetul de gaz nu poate să scadă presiunea sub P cr și viteza poate săajungă cel mult egală cu viteza sunetului.

7. Curgerea gazelor perfecte prin ajutaj convergent – divergent (de LAVAL)

Ajutajul permite destinderea gazului până la presiuni mai mici decât Pc.

Laval a arătat că dacă la un ajutaj convergent se atașează un ajutaj divergent, în cazulacesta gazul își continuă destinderea accelerându-se la viteze supersonice, în funcție de parametrii mișcării. Poate fi utilizat și la accelerarea gazului precum și la frânarea lor, lucru scos

în evidență de analiza diferită a castr . și funcțiilor lui.

8. Moduri elementare de transfer al căldurii

Transferul de căldură se realizează în 3 moduri: - conductivitate termică (conducție) – proces de transfer al căldurii din aproape în aproape de lamicroparticule la microparticulele, dintr-o regiune cu temperatură înaltă spre o regiune cutemperatură scăzută. - convecția termică – proces de transfer al căldurii și impuls și este însoțită uneori de un transferde masă care se manifestă în cazul fluidului în mișcare și la schimbarea stării de agregare aacestora.



7

- radiația termică – proces de transfer al energiei termice de la un corp cu temperatură înaltă la uncorp cu temperatură scăzută, corpurile fiind separate în spațiu.

Schimbul de căldură prin rod. se datorează naturii electromagnetice a energiei transferatesub formă de cuante de energie.

9. Propagarea căldurii prin pereți plani, paraleli, infiniți

Conductivitatea termică are loc în regim staționar, corpurile nu au izvoare id suntomogene

10. Legea lui Plank

H



8

11. Legile lui Ștefan Boltzmann și Wien

Legea lor stabilește relația care există între puterea de emisie a sursei și temperaturasursei.Forma relației nu este însă univocă ea depinde de modul cum variază te mperatura sursei,

emiterile în timpul emisiei de aceea legea are expresii diferite după cum temperatura surseieminente aste constantă. sau .

Pentru calculele uzuale:

T N = 5,67*10-12 – constanta lui Boltzmann

12. Modul de funcționare și clasificarea turbinelor cu abur

Motor termic cu rotor în care energia potențială a vaporilor se transformă în energie

cinetică care apoi se transformă în lucru mecanic în rotor. Sunt considerate motoare cu ardere externă deoarece agentul de lucru care evoluează în

aceste mașini este pregătit într -un cazan cu vapori în cazul turbinelor cu abur sau generator degaze arse în cazul celor cu gaze.

Clasificare:a) după presiunea de la sfârșitul destinderii:

- de condensație; - de contrapresiune.

b) după modul de utilizare a dif. de entalpie:- turbine cu acțiune la care entalpia se transferă numai în stator; - turbine cu reacțiune la care entalpia se transferă în rotor și în stator.

c) nr. de trepte:- unietajate;- multietajate.

d) după direcția curentului de abur față de axa turbinei:- turbine axiale – aburul se deplasează paralel cu axa; - turbine radiale – aburul se deplasează radial.

13. Ciclul teoretic Clausius Rankine al instalațiilor de forță cu turbine cu abur

2 izoterme – izobare;2 adiabate reversibile1-2 adia bate a aburilor supraîncălziți 2-3 condensarea aburilor în condensator3-4 pomparea apei adiabate



9

4-5 încălzirea izobată la P1 a apei până la saturație 5-6 vapori izobari – izotermi ai apei în vaporizator6-1 supraîncălzirea izobară a aburilor

14. Metode de mărire a randamentului

- creșterea lucrului mecanic dezvoltat pe ciclu și prin reducerea (scăderea) căldurii evacuate la

condensator.1. Creșterea presiunii P1 a aburilor la ieșirea din supraîncălzire Si și intrarea în turbină. 2. Creșterea temperaturii T1 a aburilor supraîncălziți (este cea mai des folosită) 3. Reducerea presiunii finale de destindere a aburilor din turbină. 4. Metode supraîncălzite intermediare.

Principiul al II al termodinamicii

Primul principiu al termodinamicii afirmă că în cazul în care un sistem izolat efectuează o

evoluţie, energia sistemului se conservă. În particular, în cazul sistemului care schimbă căldură şilucru mecanic cu mediul exterior în timpul unui ciclu (∆ U = 0) există o echivalenţă între căldurăşi lucru mecanic schimbat cu exteriorul.Cele mai cunoscute formulări ale P T 2, care de fapt sunt echivalente între ele, sunt următoarele:31a) Căldura nu poate trece de la sine de la corpul cu temperatură mai mică la cel cu temperaturămai mare. b) O maşină termică nu poate produce în mod continuu, adică ciclic, lucrul mecanicdecât dacă agentul de lucru schimbă căldură cu două surse de căldură de temperaturi diferite.Maşina care ar transforma continuu în lucru mecanic căldura luată de la o singură sursă decăldură fără să cedeze o parte altei surse reci se numeşte perpetuum mobile de speţa a II-a. c) Un perpetuum mobile de speţa a II-a este imposibil.



10

Legea lui Fourier

Se numeşte flux de căldură cantitatea de căldură transmisă printr -o suprafaţă în unitatea detimp

QQ . in [W]

Se numeşte flux unitar de căldură fluxul de căldură transmis prin unitatea de suprafaţă:

S

Qq

.

.

in [W/mp]

Legea fundamentală a transmiterii căldurii prin conducţie, lege stabilită experimental, este legealui Fourier:

n

t gradt q

]

.

n

t

-variaţia temperaturii de-a lungul direcţiei (sau direcţiilor) pe care se propagă căldura.

Semnul minus apare deoarece propagarea căldurii are loc în sensul descrescător altemperaturilor , adică de la suprafaţa ( t + ∆t ) la suprafaţa t . Factorul de proporţionalitate λ -[W/mK] se numeşte coeficient de conducţie termică şi este o proprietate fizică a materialului care se determină experimental. Valoarea lui λ depinde în primulrând de material şi, pentru acelaşi material, de temperatură, starea de agregare, presiune, porozitate.

Clasificarea proceselor de convectie

Convecţia termică este procesul de transmitere a căldurii între peretele unui corp solid şi un fluidîn mişcare. Pentru transmiterea căldurii este necesară existenţa unei diferenţe de temperaturăîntre fluid şi perete. Transferul de căldură prin convecţie, de exemplu, de la un perete mai cald laun fluid mai rece, are loc în câteva etape. Iniţial, căldura trece de la perete la particulele de fluiddin imediata apropiere prin conducţie.Energia termică astfel transferată măreşte temperatura şi energia internă a acestor particule defluid. Stratul de fluid de lângă perete prin care căldura se transmite prin conducţie se numeştestrat limită termic. În continuare, aceste particule cu energie mai mare se deplasează către regiunicu temperaturi mai scăzute, unde prin amestec cu alte particule, transmit acestora o parte dinenergia lor, mărindu-le temperatura.Factorii care influenţează convecţia termică: a) Cauza care produce mişcarea fluidului Dacă mişcarea fluidului este cauzată doar de diferenţa de densitate produsă de diferenţa detemperatură între particulele de fluid mai apropiate şi mai depărtate de perete, transmisia căldurii



11

se face prin convecţie liberă. Dacă mişcarea fluidului este cauzată de un lucru mecanic dinexterior (pompă, ventilator) transmisia căldurii se face prin convecţie forţată. b) Regimul de curgere al fluidului care este caracterizat prin criteriul Reynolds (Re). Pentrucurgerea fluidelor prin ţevi şi canale închise există următoarele regimuri:• convecţie în regim laminar (particulele de fluid nu se amestecă, liniile de curent fiind paralele):Re<2300

• convecţie în regim tranzitoriu: 2300<Re< 410

• convecţie în regim turbulent: Re> 410 Pentru curgerea fluidului peste corpuri în formă de

placă plană, graniţa dintre laminar şi turbulent este pentru Re=5 510 .

Deoarece în regim laminar particulele nu se amestecă, intensitatea transferului de căldură princonvecţie este mai mare în regim turbulent decât în regim laminar. c) Proprietăţile fizice ale fluidului Convecţia este influenţată în principal de căldura specifică cp ,coeficientul de conducţie λ al fluidului (care intervine în stratul limită termic), difuzivitateatermică, densitatea, vâscozitatea dinamică, proprietăţi care depind de temperatura fluidului şi

care pot fi găsite în tabele termodinamice. d) Forma şi dimensiunile suprafeţei de schimb de căldură Geometria suprafeţei de schimb decăldură (plană, cilindrică, nervurată, etc.) şi orientarea acesteia faţă de direcţia de curgere afluidului afectează caracteristicile stratului limită, deci şi transferul de căldură prin convecţie. Convectie libera Nu = C ( Gr Pr )nConvectie fortata

Nu=C Re m Pr n n,m si C coeficienti care depinde de regimul de curgere

Relaţia generală de calcul a fluxului de căldură schimbat prin convecţie este relaţia luiNewton

tf tpS Q

.

in [W]

tp = temperatura peretelui în contact cu fluidul în mişcare;tf = temperatura fluidului;S = aria suprafeţei peretelui [m2];α = coeficientul de convecţie [W/m2K].

Problema transmiterii căldurii prin convecţie se reduce de fapt, la determinarea coeficientului αde convecţie. Dacă în calculele practice de transmitere a căldurii prin conducţie se poate lucra cuvalorile experimentale ale coeficientului λ luate din tabele termodinamice, în cazul convecţiei,coeficientul α trebuie determinat pentru fiecare caz în parte şi depinde de cei 4 factori prezentaţimai sus.



12

Ecuatia de baza ale dinamicii fluidelor

Considerăm un jet de gaz de secţiunea variabilă, care se deplasează între nişte pereţi rigizi. Stabilim două secţiuni de control A1 şi A2 între

care gazul primeşte fluxul termic Q12.

Vom presupune că frecarea gazului de pereţii conductei este neglijabilă .Bilanţul de energieîntre

secţiunile A1 şi A2 este de forma:

mu1+mp1 v1+m*(w12/2)+Q12 = mu2 + mp2V2 + m*(W2

2/2)+mgz2

în care au intervenit: energia internă, lucru mecanic de dislocaţie, energia

cinetică potenţială şi transferul de energie prin efect termic. Dacă în relaţia

anterioara neglijăm energia de potenţială, obţinem

(W22/2) - (W1

2/2) = h1 - h2 +q12

Această euaţie reprezintă ecuaţia fundamentală a mişcării scrisă pentru

un gaz perfect aflat în regim staţionar, la care am neglijat frecările. Studiul

mişcării gazului au drept scop calculul vitezei şi a debitului, cât şi

condiţiile în care aceste mărimi capătă valori maxime.

Legile radiatiei

Radiaţia termică reprezintă procesul de transmitere a căldurii între corpuri aflate la distanţă,fărăcontact direct.

Este de natură electromagnetică la fel ca şi celelalte radiaţii (gama ,raze x, etc.).

Radiaţia termică este rezultatul transformării energiei interne a corpurilor în energie a undelorelectromagnetice care se propagă în spaţiu cu lungimi de undă (microni) ce corespund razelorinfraroşii, vizibile şi ultraviolete.

Fenomenul are sens dublu. Astfel, un corp radiază energie dar şi absoarbe energia emisă saureflectată de corpurile înconjurătoare.



13

La corpurile solide şi lichide, transformarea energiei electromagnetice în energie termică şiinvers, are loc în straturile superficiale, iar la corpurile gazoase în volum.

Transferul de căldură prin radiaţie termică devine semnificativ la temperaturi ridicate alecorpului.

În aplicaţiile tehnice care implică temperaturi apropiate de cele ale mediului ambiant, radiaţiatermică poate fi neglijată în comparaţie cu transferul de căldură prin convecţie.

La fel ca celelalte radiaţii de natură electromagnetică, radiaţia termică se propagă în linie dreaptă,se reflectă, se refractă şi se absoarbe.

Schimbul de căldură prin radiaţie termică între corpurile solide separate prin medii trans parentereprezintă un proces complex de reflecţii şi absorbţii repetate. Astfel, fiecare corp

emite radiaţii termice care sunt absorbite şi o parte reflectate înapoi de corpurile înconjurătoare.O parte din radiaţiile care revin sunt absorbite, altă parte reflectate ş.a.m.d., procesul continuând până la egalizarea temperaturilor.

Intensificarea schimbului de căldură prin radiaţie termică se realizează prin mărirea temperaturiisuprafeţelor radiante şi prin mărirea factorului de emisie al sistemului (ex. colorez în negru).

Reducerea schimbului de căldură se obţine prin scăderea temperaturii suprafeţelor radiante,reducerea factorului de emisie (ex. colorez în alb) şi utilizarea ecranelor contra radiaţiei termice



14

Propagarea caldurii prin pereti plani paraleli infiniti



15

Curgerea gazelor reale prin ajutajul convergent

Curgerea gazelor este influentata de compresibilitatea acestora. Spre deosebire de lichide, la caredensitatea ramane constanta in miscare stationara, densitatea gazelor variaza in functie de

sectiune si viteza

TRANSPORTUL HIDROCARBURILOR

1. Calculul capacității de transport (formula și parametrii)

Capacitatea sistemului național de transport gaze naturale prin conducte magistraletrebuie să asigure consumatorilor cantitatea necesară. În general pentru determinarea capacitățiide transport pentru o anumită perioadă de timp:

Cf – capacitatea finală la sfârșitul perioadei de planificare Ci – capacitatea inițială la începutul perioadei de planificare Cm – capacitatea suplimentară rezultată în urma modernizării realizată Cc – capacitatea nouă, pusă în funcție în perioada de planificare Cl – capacitatea lichidă în urma scoaterii din funcțiune

2. Coroziunea conductelor de transport

Distrugerea în timp a metalelor și aliajelor metalice în urma unor acțiuni chimice sauelectrolitice provocate de mediul extern al construcțiilor și instalațiilor.



16

Fenomenele de coroziune sunt complexe, dificil de clasificat, însă o clasificare se poateface după următoarele criterii: - mecanismul de desfășurare:

- electrochimică - chimică

- microbiană. - distribuția atacului pe suprafața metalului:

- generală - localizată.

- după condițiile specific: - în aer;- în sol;- în prezența solicitărilor mecanice.

3. Metode moderne de investigare și curațire a conductelor de transport

1. curățirea în flux cu godevill2. Diagnosticarea cu PIG inteligent

1. Realizarea godevilării presupune urmărirea unui plan de inspecție alcătuit din maimulte proceduri:a) analiza construcției și a conductei pentru a se stabili dacă conducta este godeviabilă. b) efectuează curățirea conductei f olosind godevilele flexibilec) inspectarea geometriei conductei cu ajutorul unui godevil.

2. Este dotat cu emițătoare și receptoare pentru semnale: - curenți slabi având ca principiu determinarea și catalogarea rezistențelor întâlnite; - emițători de ultrasunete având ca principiu propagarea sunetului cu diferite frecvențe; - unde magnetice.

Se determină: - diametrul real al instalației - grosimea peretelui conductei și implicit diametrul exterior - starea tuturor sudurilor- grosimea și starea protecției pasive.

3.Hidraulica

Notiuni fundamentale

Porozitatea-Este proprietatea mediilor poroase de a reprezenta goluri de dimensiuni moderate, numite

pori.Este raportul dintre valoarea porilor Vp si volumul brut (total) Vb al domeniului ocupat de roca

poroasa.



17

Permeabilitatea-Este proprietatea unui corp solid de a permite miscarea prin el a unui fluid sub actiunea

unui gradient de presiune.

Absolută sau totală (k ) - este suma permeabilităţilor tuturor canalelor sau micro-canalelor existente în

rocă.

Efectivă - reprezintă suma tuturor canalelor capilare şi subcapilare prin care poate avea loc curgerea

fluidelor.

Efectivă de bază - este proprietatea mediului poros de a permite curgerea mai multor fluide existente în

rocă

Relativă - este raportul dintre permeabilitatea efectivă şi are valori cuprinse între 0 şi 1.

Saturatia in fluide a unui mediu poros-spatiile goale ale unui mediu poros sau fisurat pot fi ocupate de

unul sau mai multe lichide nemiscibile si eventual de aer sau alt gaz.

Ec.fundam. ale miscarii fluidelor in zacaminte de hidrocarburi

-ecuatia liniara a filtrarii unui fluid monofazic

-domeniul de existenta a ecuatiei lui Darcy

-ecuatia neliniara a filtrarii

-ecuatia lui Darcy pentru un fluid multifazic

Miscari ale lichidelor imcompresibile in medii poroase

-miscare unidimensionala intrun mediu poros omogen

-miscare bindimensionala intrun mediu poros omogen-miscare radial plana-miscarea poate fi intalnita in

cazul sondelor de titei care prezinta in imediata vecinatate,o zona fisurata hidraulic acidizata sau cu pori

partial blocati sau care travesrseaza o succesiune de strate productive.

-miscare unidimesionala in medii poroase cu permeabilitate zonal constanta

-efectul skin-existenta zonei de permeabilitate modificata poate fi rezultatul unei blocari partiale a

porilor sau fisurari hidraulice.Modificarea permeabilitatii impune o cadere de presiune suplimetare

pentru ca sonda sa produca acelasi debit ca in cazul permeabilitatii constante.Caderea de presiune

poate fi poztiva sau negativa.

-miscare radial sferica-daca stratul saturat de titei are grosimea h relativ mica,at domeniul se imparte in

3 zone,miscare radila sferica inzona de raza rs<r<R=4h;radila plana intre cilindrii de raze R si rc;de

tranzitie intre cilindrul de raza R si emisfera de raza R.

-miscare gravitationala-miscarea unui lichid intrun mediu permeabil datorata actiunii gravitatiei

(greutatii lichidului).Acest tip d emiscare prezinta suprafata libera si din acest motiv se numeste miscare

cu suprafata libera.



18

-miscare stationara-miscarea stationara apare dupa miscarea tranzitorie generate de o sonda care

dreneaza o zona cu frontiera exterioara complet deschisa astfel incat,pentru orice debit de productie

constant, productia cumulativa de titei sa fie integral compensata de fluid care intra in zona de drenaj

prin frontiera exterioara

Viteza de filtrare a unui fluid printru mediu poros- v=Q/A

A-aria totala a sect transvrsale

Miscari generate de sonde de gaze

-ecuatia cu derivate partiale a pseudopresiunii-trecerea de la presiune la pseudopresiune se determina

valorile vascozitatii dinamice si factorului de abatere.

-miscare radial plane-care poate fi stationara,semistationara sau tranzitorie

4.E.C.H.

A.Instalatii tehnologice aferente extractiei gazelor naturale

1.Capul de eruptie-ansamblu de robineti si corpuri de legatura care permit controlul si dirijarea eruptiei

sper locul dorit.Capul de eruptie se poate pune in comunicare cu atmosfera fie tubing din sonda,fie

coloana de exploatare in vederea eliminarii apei de zacamant acumulata in sonda.Permite masurarea a 2

param. pres din tubing si pre din coloana de exploatare

Are rolul de a:

-permite inchidere-deschiderea sondei

-regleaza debitul de gaze naturale prin duze

-permite ciclul fluidului in spatiul inelar dintre tevile de extractie si coloanei de exploatare

-omorarea sondei in cazul complicatiilor

-permite introducerea in sonda a diverselor echipamente

posibilitatea masurarii presiunii si temperaturii gazelui

2.Incalzitorul de gaze-previne formarea dopurilor de criohidrati posibila prin incalzirea gazelor pana la

anumite valori de temp incampatibile domeniului in care ei sar forma.

Instalatia tehnologica prin intermediul careia se realizeaza cresteri a valorii temp gazelor pt care

formarea criohidratilor este imposibilila.

Gzele arse cu temp ridicata cedeaza o buna parte din energia termica spatiului in care se afla tubulatura

incalzitorului.Funct precum si exploatarea unui incalzitor de gaze este relativ simpla si se tine cont de



19

anume prescriptii tehnice si norme specifice de protectia muncii pt utilizarea caloriferelor.Caloriferele

sunt alcatuite dintro manta in care se gaseste lichidul de lucru (ameste de apa si glicol) in care printrun

capat este introdus un fascicol de tevi pt gazele arse iar prin celalalt capat este introdus in fascicol de

tevi de inalta pres de gaze.

3.Separator de impuritati-este necesara efectuarea unei separari in trepte a gazelor naturale decelelalte impuritati.Prima treapta de separare a g.n. de impuritati se realizeaza in incinta grupului de

sonde prin intermediul unor instalatii numite separatoare.Sunt montate pe traseul fiecarei conducte de

aductie a sondei respective.Principiul de funct se bazeaza pe forta centrifugala si gravitationala.

4.Instalatia de masurare a gazelor-are in componenta sa un panou tehnologic de masurare a g.n.

precum si aparatura propriu-zisa care furnizeaza datele initiale de calcul efectiv de debit de g.n.Acest

aparat este debitmetru diferential iar acesta nu ar funct dak nu ar exista un organ de strangulare, cu un

diametru bine definit si care are rolul de a crea o diferenta de presiune amont si aval de el.

5.Conducta de aductie-legatura intre capul de eruptie, calorifer si separatorul de impuritati este

asigurata pe tronsonul de tevi.

Se face prin 3 etape:

-saparea santului de pozitionare a conductei

-montajul efectiv al conductei

-probarea etanseitatii si a rezistentei montajului efectuat

6.Dispozitivul TPL-prin intermediul dispozitivului se poate impune o miscare a gazului, printrun orificiu

de un anumit diametru, curgerea laminara care este specifica sistemului in care liniile de curent a masei

de gaze sunt paralele intre ele, se specifica faptul ca variatia temp g. mai ales la trecerea sa prin orificii

calibrate este legata de formarea sau neformarea criohidratilor.Permite alaturi de laminarea gazelor si

masurarea pres si temp.

B.Metode de mentinere in productie a sondelor de gaze nat ce produc cu apa de zacamant

1.Efectele acumularii apei in sondele de gaze-exploatarea zacamintelor de gaze naturale exte asociata in

majoritatea cazurilor cu productia unor cantitati insemnate de apa.Aportul de apa este cu atat mai mare

cu cat zacam se afla intro faza depletiva considerabila, cantonarea apei in zona inferioara a sondei iar

ulterior tendinta ei ascensionala provoaca dificultati multiple in exploatare.Instabilitatea conurilor de

apa poate compromite productia de gaze.

2.Elim apei din sonde de g.n. utilizant subst spumogene lichide-sau introdus in sonde cu ani in urma prin

intermediul unor pompe dozatoare care foloseau ca agent motor pres gazului din coloana

sondei.Proceseul este simplificat iar frecventa spumarii sondelor echipate cu acesttip de subt creste

considerabil.Mecanismul de funct a acestor pompe era ingenios dar fiabilitatea lor in schimb lasa de

dorit.Durata injectiei solutiilor care din pct de vedere cantitativ era in funct de o serie de factori era

mare.



20

3.Elim apei din sondele de gaze utiliazand subst spumogene solide-pe langa noutatea si aspectul subst, o

ameliorare considerabila este a modalitatii de elim a apei in general.Eficienta sticksurilor este sesizabila

in primul rand prin variatia valorii de pres in tubing si coloana in sensul ca, datorita transferului masei de

gaz din coloana de exploatare in tubing apare tendinta de miscsorare a diferentei de presiune intre ce

ele 2 tronsoane.Introducerea lor in sonda nu necesita nici un fel de echipament sau dispozitiv, durata

necesara ajungerii si patrunderii spumantului solid in masa de lichid este mica iar datorita foemri

stcksului depozitarea nu pune probleme.

4.Eliminarea apei din sonda de gaze naturale utilizand energia proprie de zacamant-rolurile duzei de

exploatare este acela de a elimina intro anumita proportie cantitatea de apa acumulata in sonda.Elim

unei parti din lichidul cantonat in sonda prin folosirea unei duze cu un diam adecvat acestei situatii, se

face pe fondul maririi vitezei ascensionale a gazelor fapt ce conduce si la formarea unei pelicule

ascensional continue de lichid pe interiorul tubingului.

Echipamente si utilaje in industria GN

5.1 PROPRITATILE HIDROCARBURILOR

5.1.1. Proprietatile fizico-chimice ale petrolului

Densitatea-variaza in functie de raportul de hidrocaarburi cu nr mare de C in molecule si de tipul de

hidrocarburi.

Masa moleculara-arata de cate ori masa moleculara a substantei este mai mare decat a 12-a parte a izot

de C.

Presiunea de vaporizare-presiunea exercitata la o anumita temp de catre vapori care se afla in echilibru

cu vaporii din care provin

Vascozitatea-este proprietatea unui fluid de a se opune curgerii. da posibilitatea de a calcula scaderea

de presiune pe sistemul de transport

5.1.2 Proprietatile fizice si termodinamice ale GN

Densitatea- raportul dintre masa si volum (kg/m3)



21

Vascozitatea- raportul dintre efectul tangential unit si gradientul de viteza

compresibilitatea- proprietatea gazelor de a-si micsora volumul la cresterea Presiunii la anumite conditii

specifice, respectiv Temperatura constanta, avem o compresibilitate izoterma

Greutatea moleculara-fiecare atom are propria lui greutate. Suma greutatilor atomilor care intra in

componenta moleculelor da greutatea moleculara.

Puterea calorifica- cantitatea de caldura utila eliberata la arderea unei unitati de masa de combustibil

cand apa apare in faza gazoasa in procesul de ardere.

Presiunea de vaporizare-persiunea la care exista u echilibru intre faza lichida si gazoasa

Caldura specifica-caldura schimbata cu mediul exterior de catre cantitatea de substanta cand aceasta isi

modifica temp cu 1 grad

5.2.POMPE PENTRU LICHID

5.2.1.Clasificarea si parametri specifici ai pompelor

Un sistem de pompare a lichidelor(apa, produse petroliere) se compune din 3 elemente principale:

-motor de actionare(electric, termic, hidraulic, pneumatic)

-generatorul hidraulic(ppoompa care ridica presiunea fluidului)

-reteaua hidraulica(conductele prin care circula fluidul)

Pompa este o masina care transforma energia mecanica primita de la un motor, in presiune.

Pompe centrifugale cu voluta sau stator

Pompe cu piston cu motor termic, electric, pneumatic

5.2.2.Caracteristici de cavitatie

Caviatatia este depresiunea creata in spatele pistonului sau a paletelor rotorului pentru a se asigura

aspiratia fluidelor in corpul pompei. Se concretizeaza printr-o cadere locala de presiune care poate duce

la vaporizarea lichidului de pompare.



22

Aparitia cavitatii este o consecinta a instabilitatii bulelor de gaz existente in fluidul supus pomparii.

Cavitatia modifica caracteristicile pompei, provoaca coroziuni, genereaza zgomote si vibratii.

5.2.3.Pompe cu piston

Pompele cu piston sunt pompe volumice care transmit energia lichidelor printr-un element mobil

actic(piston plonjor/disc)care executa o miscare de translatie alternativa in cilindrul pompei. Pierderi de

presiune datorate supapelor, umplerea incompleta a cilindrilor pompei cu lichid, neetanseitatea

pistonului la camasa. Avand in vedere ca fluidele pompate sunt incompresibile, pulsatiile de debit ale

pompelor au un efect si asupra partii mecanice, respectiv presiune ade refulare are un caracter

pulsatoriu, de aceea, pt diminuarea efectelor pulsatorii, se monteaza amortizoare de pulsatie care si

inbunatatesc performanta de lucru.

5.2.4.Pompe centrifugale

Energia primita la arbore este transmisa lichidului prin intermediul unui disc prevazut cu palete care

poarta denumirea de rotor. Cresterea P lichidului in pompa centrifugala se datoreaza transformarii

energiei cinetice in P si pe alta parte, lucru mecanic dat de forta centrifugala

5.3. APARATE DE SCHIMB DE CALDURA

5.3.1. Clasificarea schimbatoarelor de caldura

-dupa criteriul tehnic

-dupa scopul aparatului care este cuprins in denumirea lui

-dupa tipul constructiv al aparatului: prin suprafata/prin amestec

-dupa sistemul de lucru al aparatului:continuu/discontinu/periodic

-dupa sensul de circulatie a GN:echicurent/contracurent/incrucisat

-dupa natura agentului temic:L-L/L-G/G-G

-dupa geometria suprafetei: placi/lamele

-dupa modul de prelucrari: rigide/semirigide



23

5.3.2. Calculul termic si mecanic

Termic-urmareste determinarea suprafetei de schimb de caldura si a modului de dispunere a acestora in

spatiul corespondent unei sarcini date pt Q si Z

Mecanic-stabilirea grosimii suprafetei peretilor de schimbator de caldura

Q 1=Q 2+Q p=Q 2/ηsch=n1Cp2(tf2`-tf2``)

η=0.90...0.98

5.3.3.Schimbatoare de caldura

Sunt in functie de natura agentului termic : L-L,L-G,G-G

Elementele principale constructive ale scimbatoarelor de caldura sunt:

-mantaua,fascicului tubular din tevi,placa tubulara,camera de distributie, capacele, suportii.

5.4.1.Procedee de deshidratare a gazelor naturale

-ABSORBTIE (TEG)-metanol, solutii hidroscopice

-ADSORBTIE (silicagel, carbune activ, bauxita activa)

-METODA DE SEPARARE LA TEMPERATURI JOASE(detenta gazelor)

5.4.2.Deshidratarea prin ADSORBTIE

ADsorbtia- proprietatea unor substante de a retine, de a concentra la suprafata lor sub o forma

sau alta a unor fluide cu care vin in contact.

fenomenul se manifesta atat la suprafata de contact S-V, S-G.

ADsorbtia retine vaporii de apa din gaze pentru ca are o structura poroasa deci gazele intra in capilarele

adsorbantului.

5.4.3.Materiale ADSORBANTE si proprietatile lor

-sa aibe suprafata specifica

-sa aibe selectivitate pt substantele care fac obiectul absorbtiei

-viteza de absorbtie sa fie mare



24

-viteza de desorbtie sa fie mare fara sa impuna conditii speciale de lucru

-retinerea reziduala sa fie mica

-stabilitate si rezistenta mecanica si tehnica buna

materiale:silicagel, bauxita activa, alumina activa

5.4.4.descrierea constructiva si functionala ainstalatiei de uscare a gazelor prin

ADSORBTIE (cu desicanti solizi)

Acest procedeu de deshidratare a gazelor este un procedeu discontinuu, de aceea este nevoie de 2

grupe de coloane functionale, astfel incat cand o baterie de separare efectueaza un ciclu activ(de

separare) cealalta efectuaza un ciclu tehnologic(de regenerare)

Inainte ca gazele sa fie supuse adsorbtiei, trebuie racite si dupa aceea ele trebe supuse separari si filtrarii

impuritatilor.

Gazele sunt introduse prin partea superioara sau inferioara, la contactul initial intre gaze si adsorbant se

formeaza pe suprafata granulelor stratului monomolecular, apoi urmand a se forma si urmatoarele

straturi. Vaporii de apa vor fi retinuti succesiv incepand cu primul strat de desicant. Caldura de adsorbtie

va determina o crestere de temperatura, care este transmisa gazelor

5.4.5.Deshidratarea gazelor naturale prin ABSORBTIE

G.N. umede sunt trecute printr-un separator/filtru pt retinerea impuritatilor lichide si solide si intra in

coloana de absorbtie pe la partea inferioara. Gazul circula ascendent in coloana unde are loc contactul

dintre gaz si glicol

Instalatia de deshidratare contine:coloana de absorbtie,reboilerul,striperul.

Circuitul gazului prin statie de uscare cu glicol prin absorbtie:gazele sunt trecute prin unul sau mai multe

scrubere, dupe aceea sunt trecute prin filtre-separatoare, apoi se introduc gazele fara impuritati in

coloana de absorbtie unde intra in contact cu TEG-ul prin intermediul unor talere , dupa aceea gazele

care ies sunt trecute printr-un extractor de ceata.

5.4.6. ABsorbtia ca operatie de transfer de masa intre faze(lichid-gaz)

5.4.7.proprietatile ABSORBANTILOR



25

-volabilitate redusa a solventului

-solventul sa retina solutia

- sa nu fie coroziv

-sa aibe vascozitate redusa

-sa nu fie toxic

-sa aibe stabilitate chimica si termica buna si costul de achizitie scazut

5.4.8. Descrierea constructiva si functionala a instalatiilor de uscare a gazelor prn

ABsorbtie

Circuitul gazului prin statie de uscare cu glicol prin absorbtie:gazele sunt trecute prin unul sau mai multe

scrubere, dupe aceea sunt trecute prin filtre-separatoare, apoi se introduc gazele fara impuritati incoloana de absorbtie unde intra in contact cu TEG-ul prin intermediul unor talere , dupa aceea gazele

care ies sunt trecute printr-un extractor de ceata. TEG-ul incarcat cu apa este captat la partea inferioara

a coloanei de unde este dirijat la instalatia de regenerare unde TEG-ul este incalzit dupa care trece

printr-o coloana de distilare, printr-un vas de expansiune cu filtru, dupa aceea un schiimbator de caldura

5.4.9.Dimensionarea statiilor de uscare

-are in vedere determinarea consumului specific a TEG-ului si alegerea propriu-zisa a utilajului utilizat

-pt cazul absorbtiei unui solutii dintr-un amestec gazos in care ........... si solventul este TEG...??????



26

6.Distributia fluidelor in retele de conducte

Curgerea gazelor-legea similitudinii-trebuie indeplnite conditiile:

-tevile cu sectiune circulara vor avea suprafata peretilor interiori geometric asemenea

-raportul dintre fortele de inertie si de frecare care apar in timpul deplasarii fluidului trebuie sa fie

acelasi

Numarul lui RE-daca printro conducta cu diametrul D1 se transporta un fluid cu densitatea si

vascozitatea(1) iar printro alta conducta se transporta un fluid cu diametrul D2 si densitate si

vascozitate(2), at curgerea in cele doua conducte este similara din punct de ved mecanic

Regim laminar-reducand viteza se constata ca regimul devine instabil manifestandu-se prin oscilatii si

vartejuri pana in jurul cifrei de 2300 cand curgerea se stabilizeaza luand forma unor fire cilindrice

paralele si regimul devine laminar.

Regimul instabil-reprezinta zona intermediara cuprinsa intre 2300-4000 iar curgerea este mai putin

cunoscuta

Regimul turbulent-curgerea ordonata a fluidului se transforma intro miscare neordonata a

particulelor formanduse mici vartejuri.Fenomenul apare pentru debite si viteze foarte mari insa datorita

frecarii fluidului cu peretzii interiori ai conductei vartejurile generate de miscari transversale ale

particulelor dispar apoi se refac.Curgerea gazelor prin regimul turbulent are 3 stari hidraulice:

-conducte netede din pct de ved hidraulic

-conducte rugoase din pct de ved hidraulic

-conducte in care curgerea are loc in domeniul de tranzitie intre starea hidraulic neteda si starea

hidraulic rugoasa.

Sisteme de utilizare

In functie de natura si particularitatile consumului se folosesc treptele de presiuni:

-presiune medie-6-2 bari, pentru conducte din otel si 4-2 bar ptr polietinlena

-presiune redusa-intre 2-0,05 bar

-presiune joasa-sub 0,05 bar

Forma si structura sistemului de distributie a gazelor ptr o localitate depinde de mai multi factori:

-configuratia si marimea localitatii



27

-structura, marimea si perspectivele consumului

-repartizarea diverselor tipuri de consumatori

Indiferent de regimul de pres utilizat retelel de distributie sunt:

-retele ramificate-sunt alcatuite din tronsoane de conducte dispuse in serie ramificat,extreemitatile

ramificatiilor nu sunt legate intre ele .Dtorita acestei particularitati curgerea gazelor se face in sens unic,

pres se reduce continuu de la pct de injectie sper extremitati.Necesita un consum mic de tevi si o

siguranta redusa in exploatare.

-retele inelare-tronsoane de conducte legate intre ele in sisteme inchise, in forma de inele.Grad mare de

siguranta in exploatare, uniformizeaza regimul de presiuni la consumatori, usureaza operatiunile de

interventii ptr exploatare si intretinere

-retele mixte-combinari de retele inelare cu retele ramificate.Schma este caracteristica ptr retele de

distributie din localitati mari.

Instalatii de utilizare

Rreprezinta ansamblu de conducte aparate si accesorii montate in incinta unui consumator in aval de

robinetul de bransament respectiv dupa robinetul de iesire din statia si prostul de reglare de la capatul

bransamentrului, inclusiv focarul si cosul de evacuare a gazelor de ardere.

Instalatia exterioara-partea dintre instalatia de utilizare care se gaseste in ext cladirilor, intre robinetul

de bransament , intre statia sau postul de reglare si robinetul de incendiu montat la intrarea conductei

in cladiri.Se monteaza preferabil suprateran,condcutele supraterane se pot monta in functie de cerintele

locale la inaltimi variind de la 0,5 m la 0,6 m de la suprafta solului,pe:peretii exteriori ai cladirilor din

caramida si beton,garduri stabile din caramida si beton,stalpi metalici sau din beton si estacade.Esteinterzisa intrarea instalatiei exterioare in pardoseala sau sub pardoseala cladirilor.

Instalatia interioara-partea din instaltia de utilizare din interiorul cladirii intre robinetulde incendiu si

aparatele de utilizare inclusiv focarul si cosul de evacuare a gazelor de ardere.

Utilizarea gazelor naturale este admisa numai in incaperi in care nu exista pericol de:

-incendiu prin aprinderea materialelor si elementelor combustibile

-explozie a materialelor aflate in interior

-intoxicare sau axfisiere a utilizatorilor cu gaze de ardere

Pentru funct in siguranta a instalatiilor interioare de utilizare trebuie respectate conditiile:

-volumul minim al incaperilor 18 mc ptr incaperi curente,7,5mc ptr bai si bucatarii,5mc ptr bucatarii

existente

-asigurarea aerului necesar arderii



28

-ventilarea naturala sau mecanica

-evacuarea totala a gazelor de ardere in ext

-suprafete vitrate

Executia retelelor de distributie si a instal de utilizare GNLa executarea retelelor si instal de distributie se utilizeaza materiale care au certificat de calitate

respectand conditiile de calitate tehnice.

Materiale din otel-teava de otel fara sudura laminta la cald,fara sudura trasa la rece,teava de otel trasa

ptr industria petroliera,teava sudata elicoidal.Conductele din otel subterane se ppozeaza in santuri a

caror adancime se stabileste de la nivelul solului pana la generatoarea superioara a conductei.

Materiale din PE-materialele de aza ptr producerea maselor plastice sunt materialel naturale precum

celuloza, carleonul, petrolul, gazul natural.Materialele plastice sunt amteriale obt prin transf chimica a

produselor naturale sau pe cale de sinteza pornind de la compusi organici.

Proprietati ale PE:

-indice de fluiditate

-stabilitate la flacara

-rezistenta ianalta la agenti chimici

Caracteristicile PE:

-presiunea nominala-nr de referinta care arata capcitatea de a rezista la o pres inter timpde 50 ani la

temp de 20 C

-limita inferioara de incredere-rezistenta materialului din care este facuta teava sa reziste la o solicitare

hidrostatica timp de 50 ani la temp de 20 C

-coeficient global de exploatare-inglobeaza conditiile specifice de exploatare si proprietatile

componente sist

-rezistenta minima necesara-efortul echivalent pe terment lung in peretele tevii

-presiunea max de serviciu-cea mai mare val a pres de lucru in sist de conducte

-presiunea max de funct-cea mai mare pres efectuata admisa in sist de conducte la funct continua pedurrata unui ciclu normal

Caract geometrice:

-diametrul nominal-este diametrul ext in mm

-grosimea nominala a peretelui-reprez val numerica a grosimii de perete a unei tevi



29

-raportul dimensional standard-raportul intre diametrul nominal si grosimea nominala a peretelui

-diametrul exterior mediu-raportul dintre val masurata si nr pi(3,142)

-diametru ext mediu minimal/maximal

-grosimea min/max a peretelui intrun punct

-ovalizarea-diferenta dintre valorile extreme ale diam ext max si min masurate

Imbinarea PE se face prin suduca (fuziune) sau cu fitinguri mecanice

-polifuziune-sudare pe peretele lateral al tevilor cu un elem incalzitor

-suduca cap la cap-sudare pe sect transversala cu un elem incalzitor,diam min 75mm

-electrofuziune-conducta sudata in electrofitinguri cu ajutorul unei rezistente electrice,diam peste

32mm

Statii si posturi de reglare

Ventile de siguranta-sunt armaturi care actioneaza practiv instantaneu in cazul unei defectiuni sau in

cazul cresterii pres

Supape de siguranta-sunt dispuse in aval de regulator si au aceeasi functie ca ventlele de siguranta

Filtre-dispozitive destinate sa retzina particulele mecanice din gaz.Tipul filtrelor folosite depinde de

marimea granulelor regim de funct si de cantitatea de praf

Regulatoare-cel mai simplu aparat de reglare a presiunii il reprezinta un orificiiu a carei sect poate fi

redusa dupa necesitati.Sunt caracterizate prin existenta unui escart de pres intre intrare si iesire.Cu

actionare directa-diferetna dntre pre de aval si pres reper si se deschide orificiul de trecere la ruperea

membranei,a parghiilor sau scaderea pres

Cu actionare indirecta-forta necesara ptr modificarea sect oriciului de trece este data de un dispozit

auxiliar numit pilot,se inchide orificiul de trece incazul ruperii membranei sau scaderii pres.

Contoriazarea debitelor de GNContoare volumetrice-cu burduf,pistoane rotative,roti melcate,turbina

Contorrul cu burduf-este alcatuit dintro carcasa din tabla ambutisata, etansa in care sunt 2 camere

inchide cu un volum determinat separat in 2 parti egale cu o membrana.Cu ajutorul a cate unui sertaras

sincronizat prin tija cu dispozit de numarare, camerele (burdufurile) se umplu automat prin niste ventile

ale sertaraselor si se golesc prin alte ventile.Operatia este sincronizata prin deplasarea membranei, iar

cand o camera se goleste cealalta se umple.Membrana este antrenata de parghii si dispozitivul de



30

indexare care roteste o rotita ce ace a indexului si insumeaza fiecare golirea unei camere prin

intermediul sertarasului.

Depozitarea fluidelor

Inmagazinarea subteranaPentru a facilita nevoile de gaze naturale a consumatorilor casnici, industriali si

comerciali, gazele naturale sunt cumparate, transportate si vandute catre acestia. Necesitatea planificarii pe sezon scurt, mediu si lung duce la elaborarea unor scenarii

privind cererea si resursele.Pentru acoperirea varfurilor de consum se foloseste una sau mai multe metode:- inmagazinarea gazelor naturale in conducte magistrale, proces ce are loc noaptea cand

consumul este mai mic.- depozitarea gazelor in rezervoare metalice subterane, in stare naturala sau lichida.- depozitarea gazelor in distribuitoare de presiune inalta

- folosirea statiilor de comprimare intermediare.

Pentru a acoperi consumul in varfurile de sezon se opteaza la urmatoarele solutii:- inmagazinarea in stare naturala in acvifere- inmagazinarea gazelor naturale lichefiate sau a gazelor petroliere lichefiate in depozite

saline sau altele etanse- inmagazinarea in stare naturala in zacamintele de petrol sau gaze semiepuizate- inmagazinarea in stare naturala in unitati excavate in samburi de sare.Depozitarea gazelor naturale este un proces complex si se face doar in cazul in care este

benefic atat pe parte economica cat si productiva.O buna parte din cantitatiile de gaze consmate depind de conditiile de temperatura

ambianta. La dimensionarea sistemului de transport gaze se ia in vedere satisfacereaconsumatorilor intr-un anumit grad a situatiilor cand consumul creste. Se are in vedere si unanumit nivel de risc asumat atat de investitori cat si de operatori.Sistemele de gaze naturale pentru alimentare se proiecteaza in unele tari pentru a face fata cererii maxime ce are posibilitatea sa apara intr-un singur an din 20 de ani consecutivi.

Concepte noi privind inmagazinarea subterana.

Transportul de gaze intre sistemul de transport poate fi facilitat de existenta unor depoziteconectate care impreuna cu conductele lor de legatura poate asigura o capacitate marita fata decea a depozitelor individuale propriu-zise.

Utilizarea depozitelor de gaze naturale

In contrast cu functia traditionala a depozitelor de a participa la echilibrarea variatiilorsezoniere, zilnice, acestea pot fi folosite si ca sistem de aprovizionare si comercializare.

In zonele calde aparitia varfurilor de consum e determinata de consumul marit de gaze pentru marirea energiei electrice, care este folosita pentru conditionarea aerului. In afara de



31

aspectul ciclic al depozitarii s-a dezvoltat depozitarea pentru perioade mai extinse de timp legatede satisfacerea unor solicitari in caz de urgenta sau pentru revanzara gazelor in perioade cuconditii de piata mai favorabile.

Functii care in trecut erau neconsiderate si au legatura directa cu depozitarea gazelor:dispecerizare, comercializare, transport, schimbul pot fi acum realizate ca efect al stimurilor

introdusi de dezvoltarea depozitelor in contextul unor sisteme de transport cu multipleinterconectari.

Depozitarea subterana a gazelor naturale

1. Inmagazinarea gazelor naturale in conductele de transportCea mai simpla metoda pentru preluarea varfurilor mari de consum e folosirea capacitatii

de inmagazinare a conductelor magistrale, ce se realizeaza intre perioade de consum minim si perioade de consum mare.

Pentru a determina capacitatea de stoacare a unei conducte trebuie introdusa o expresie

pentru continutul total al conductei care va tine seama de conditiile variabile de presiune de-alungul acesteia.

De asemenea se determina cantitatea totala din conducta in regim normal de curgere si inconditiile unei acumulari suplimentare de aze, de unde rezulta cantitatea de gaz stocata. Intr-ocunducta are loc o acumulare atunci cand preluarea din conducta tinde catre minimum in cazul incare debitul de intrare e constant, iar presiunea de intrare tinde catre maximum.

Debitul pentru conditiile acumularii este o medie intre debitul minim si cel mediu pentruo zi. Dintr-o conducta se iau cantitati suplimentare atunci cand preluarea tinde spre maximum,iar presiunile scad catre o valoare minima cand debitul de intrare e constant.

2.

Depozitarea gazelor naturale in distribuitoarea inelare.Parcurile de rezervoare prezinta o investitie considerabila din cauza consumului mare dematerial necesar constructiei ceea ce inseamna ca inmagazinarea gazelor in rezervoare de inalta presiune este neeconomica.

Cea mai buna exemplificare o reprezinta determinarea presiunii de inmagazinarecorespunzatoare unui volum optim.

3. Interconectarea sistemelor de transport gaze naturaleDaca debitul de gaze naturale necesar pentru acoperirea varfurilor este mai mare decat

debitul maxim al magistralei se recomanda folosirea conductelor interconectate.Interconectarea conductelor de transport gaze prezinta mai multe avantaje in procesul de

alimentare cu gaze naturale a consumatorilor din diferite zone:- marirea sigurantei in exploatare in conditiile aparitiei unei defectiuni pe un tronson

alimentarea totala sau partiala se face prin celelalte tronsoane functionare.- marirea suprafetei functionale a sistemului de alimentare prin crearea posibilitatiilor de

a schimba sensul mescarii gazelor prin conductele interconectate.- utilizarea maxima a capacitatii de extractie si transport a conductelor prin mentinerea

presiunii maxime de exploatare si a unei presiuni minime la sosire.



32

4. Rezervoare pentru depozitarea subterana a gazelorExista doua categorii de gaze naturale, unele de presiune joasa si cele de presiune inalta la

care presiunea relativa este de 5 – 7 bar.Rezervoarele de presiune joasa se impart in rezervoare cu etansare hidraulica si

rezervoare cu etansare uscata.

Un rezervor cu etansare hidraulica are drept parti componente, un bazin plin de apa, uncapac suspendat care este in fond un rezervor fara fund, scufundat cu partea deschisa in apa din bazin, precum si una sau mai multe sectiuni telescopice, rezervoare fara fund si capac. Pot ficonsiderate rezervoare umede numai cu capac sau clopot.

Rezervoarele uscate de presiune joasa sunt mai perfectionate si au forma unor rezervoarecilindrice obisnuite in interiorul carora se gaseste un disc mobil (piston) ce se ridica la umplerearezervorului cu gaze si coboara la golirea lui, deoarece pistonul conditioneaza presiunea gazelor.

Rezervoarele de presiunea sunt instalatii simple fara parti mobile cu exploatare facila,functionarea acestoraputand fi total automatizata.

Pentru alimentarea cu gaze a retelei de separatie din parcul de rezervoare, pe langaaceasta se realizeaza o statie de reglare a presiunii. In cazul in care exista un astfel de parc gazelenaturale ies din statia de predare prin cel putin doua conducte dintre care se alimenteaza parculde rezervoare.

Depozitarea subterana a gazelor naturale in medii poros – permeabile

Porozitatea unui colector poate fi clasificata in mai multe criterii- dupa modul de formare a spatiului poros specifica depozitelor de sedimente- dupa categoria de pori care se raporteaza (porozitate absoluta) se refera la volumul

intreg al spatiului poros.La exploatarea unui zacamant de hidrocarburi modul de curgere al acestora este hotoratordeterminat de parametrii fizici ai stratului si de modul de manifestare a tensiunilor superficiale lainterfata fluid – solid.

Stocarea in cavitati saline a GPL – ului

O alta metoda de depozitare a GPL – ului sau GNL-ului in cavitati mari este in cavernerealizate in masive de sare. Aceste caverne sunt special indicate pentru depozitarea gazelorlichefiate si au punctulk de fierbere mai ridicat decat al metanului.

Depozitarea in aceste cavitati saline se realizeaza la adancimi mai mici

Pentru a putea inmagazina sau extrafe GPL, cavitatea trebuie sa fie tot timpul plina cusaramura si GPL. Separarea fluidelor se realizeaza gravitational.Se mai pot utiliza in exploatarea apa dulce, dar trebuie luate masuri suplimentare de

urmarire a procesului.



33

Stocarea in mine abandonate

Pentru stocarea GPL – ului in cavitati saline rezultate in urma unei exploatari miniere estenecesar ca aceste cavitati sa fie etanse, iar formatiunile geologice sa nu reactioneze cu butanulsau propanul.

Sarea si argila sunt cunoscute ca roci care asigura conditii de stabilitate cavitatii, dar in

anumite conditii se pot utiliza si cavitati existente in calcar.

Depozitarea gazelor naturale lichefiate

Lichefierea gazelor naturale permite stocarea si transportul acestora in conditii tehnico – economice avantajoase.

Dupa lichefiere gazele naturale sunt depozitate in rezervoare ca si cele pentru lichid, iarele sunt metalice si prevazute cu pereti dublii intre care se introduce un material izolamnt.

Pentru inmagazinarea cantitatiilor mari de gaze nat lichefiate sunt folosite rezervoarelesubterane care sunt mai economice si au un grad ridicat de siguranta.

I.Z.H.

Investigarea hidrodinamica a sondelor

Reevaluarea parametrilor fizici actuali ai zacamantului, este posibila prin efectuarea decercetari gazohidrodinamice prin intermediul sondelor amplasate pe structurile gazeifere.

Concluziile care se desprind in urma cercetariilot, permit redimensionarea regimurilortehnologice de extractie sau evaluarea comportarii viitoare a zacamantului, factor determinat instabilirea performantei sale.

Metode de cercetare hidrodinamica: - in regim stationar de miscare- in regim nestationar de miscare



34

Investigarea formatiunilor productive in regim stationar de filtrare a gazelor

- Miscarea gazelor catre o sonda este de tipul radial plana si simetrica. Aceasta sonda seafla plasata in centrul acestui model de forma cilindrica.

Specific miscarii radial plane stationare este faptul ca sonda care dreneaza o zona cilindrica de oanumita raza ( are frontiera (conturul) complet deschis astfel incat, pentru orice debit de

productie constant, productia cumulativa este integral compensata de gazul ce intra in raza dedrenaj prin frontiera exterioara.Desi conditiile meiscarii statiionare nu sunt indeplinite niciodata integral ele sunt frecventacceptate gratie faptului ca operatiile de productie sunt proiectate la debite constante periodic.Efectul de reducere a permeabilitatii in jurul sondei poate fi luat in calcule ca o cadere de presiune suplimentara proportionala cu debitul de productie.

-indicele de productivitate

IP =

-indicele de productivitate specific



35

IPS =

-capacitatea de curgere a stratului

(kh)=IP

- permeabilitatea efectava pentru gaze

k=

Investigarea formatiunilor productive in regim nestationar de filtrare a gazelor

Miscarea nestationara a fluidelor prin medii poroase este caracterizata prin variatia in timp a parametrilor hidrodinamici.

In filtrarea nestationara, debitul de fluid intrat intr-un element de volum este diferit de cel careiese din acel moment.In afara conditiilor nestationare, prezentate dealtfel mai sus intra si conditiile la limita care serefera la suprafetele geometrice considerate si cele legate de specificarea valorii presiunii dinsonda.Stabilirea distributiei de presiune intr-un asemenea zacamant in contextul existentei conditiilorde filtratie nestationara a gazelor reprezinta unul dintre scopurile investigatiilor hidrodinamice.Metodele de cercetare hidrodinamica ale sondelor in cazul filtratiei nestationare ale gazelor suntdestul de diverse. O clasificare a lor s-ar putea face functie de felul cum sunt prelevate datele

primare de investigare.Cercetarea formatiunilor productive de gaze prin inchiderea lor

Prin intermediul acestei metode se urmareste evaluarea unor parametrii fizici si hidrodinamici aiorizontului cum ar fi: capacitatea de curgere, permeabilitatea efectiva, coeficientul de difuziehidraulica, mobolitatea fazelor, porozitatea , indicii de productivitate, presiune statica.



36

Evolutia in timp a valorilor de presiune, cu sonda oprita, este inregistrata cu manometrul de

adancime, rezultand asa numita curba de refacere a presiunii din sonda.

Cercetarea formatiunilor productive de gaze naturale prin deschiderea lor

Aceasta metoda consta in producerea unei sonde apartinatoare orizontului in studiu la un debit Qo anumita perioada si inregistrarea variatiei in timp a presiunii dinamice de adancime.

Curbele care se obtin in cadrul acestui gen de cercetare a sondelor se numesc curbe destabilizarea (declin) a presiunii dinamice de anancime.



37

Curbele de stabilizare a presiunii dinamice se folosesc de asemenea pentru determinarea parametriilor hidrodinamici caracteristici formatiunilor productive..Curba de declin este compatibila cu trei perioade distincte:

a)

Perioada nestationara de miscare, care dureaza din momentul cercetarii pana la o anumitavaloare a timpului adimensional calculabila cu relatia:

b) Perioada de tranzitie, corespunzatoare timpului adimensional

c) Perioada stationara sau semistationara este caracterizata pentru o valoare a timpuluiadimensional egala cu sau cand undele depresionare ating limita zacamantului.

Cercetarea orizonturilor productive de gaze prin metoda izocronala

Testarea izocronala a orizonturilor productive este o metoda complexa de investigare sinconsta din alternarea, la timpi egali, a inchiderii respectiv deschiderii sondelor.



38

Obtinerea de rezultate concludente, in contextul acestei metode, este conditionata deinchiderea sondelor aferente orizontului respectiv si urmarirea evolutiei in timp a presiunii staticede adancime prin inregistrarea ei.]

Metode de calcul a resurselor si rezervelor de gaze naturale

Resursele si rezervele de gaze naturale sunt acele volume de gaze care au „trecut” printr -o serie de faze (resursa initiala totala), resursa initiala descoperita, resursa comerciala, rezerva)care le-au facut recuperabile intr-o masura mai mare sau mai mica. Cum acestea suntmodificabile in timp se impune recalcularea, reconfirmarea lor.

Aceasta reprezinta etapa de debul in lungul unui sir de operatii geologo-tehnice careurmeaza sa se desfasoare in procesul de reabilitare a structurii gazeifere.

Metoda volumetrica- aceasta se bazeaza pe cunoasterea volumului brut a rocii si a proprietatiilor fizice acerocii colectoare si fluidelor de zacamant in asociere cu intuirea mecanismului derecuperare a hidrocarburilor gazoase.- utilizarea acestei metode se face de regulka in perioada de incepere a exploatarii, candnu existe suficiente date despre comportarea in timp a rezervorului precum si atunci candse doreste a se reactualiza parametrii care compun relatia de calcul a rezervei.- necesita cunoasterea geometriei zacamantului, a unor parametrii fizici privin mediul poros-permeabil precum si factorul de volum al gazelor

G=S*h*m(1- *

G=S*h*m(1- *

bgi=



39

Metoda declinului de presiune

Pentru folosirea acestei metode este nevoie de:- masuratori de presiune in cel putin trei etape, din care prima in conditii initiale-cunoasterea cu suficienta precizie a conturului suprafetei productivesi determinarea

pentru fiecare dintre etapele ulterioare conditiile initiale a presiunii medii de zacamant, prin elaborarea de harti cu izobare extrapolare la conturul suprafetei productive.

Factorul de recuperare

Este raportul dintre rezerva initiala estimata pentru o anumita etapa de cunoastere azacamantului si resursa geologica initiala.

- se calculeaza cu relatia : Fr=

-Obtinerea unor valori apreciabile de factori finali de recuperare a gazelor in conditiile

unor investigatii si cheltuieli de extractii miniere, constituie un aspect important al performantelor orizontului sau zacamantului.

TRANSPORTUL GAZELOR NATURALE

\

Separarea si filtrarea impuritatiilor din g.n

Gazele naturale în faza de extracţie a lor antrenează elemente din noroiul de foraj şi particule neconsolidate din roca magazin care pot provoca stricăciuni instalaţiilor de extracţie şiconductelor, uzura prematură a ansamblului piston – cilindru şi a rotoarelor compresoarelor degaze, blocarea contoarelor precum şi deranjarea proceselor tehnologice ale consumatorilor.Impurităţiile mai pot pătrunde accidental în ţevile de extracţie sau în conducte în urma lucrărilorde montaj, produşi rezultaţi în urma corodării interioare a conductelor şi a impurităţiilor lichidecare cel mai adesea rezultă din cauza condensării prin scăderea temperaturii pe ţevile de extracţie

sau din cauza laminării. Aceste cantităţi de impurităţi solide din gazele naturale sunt variabile în funcţie de:

drenarea sondelor, extracţia conductelor precum şi durata de exploatare a lor. Particulele transportate de gazele naturale prin conducte au dimensiuni cu atât mai mici

cu cât se găsesc mai departe de locul în care au fost antrenate sau în locul în care s-au format. Elese sparg şi se erodează datorită ciocnirii cu pereţii conductelor. Particulele mai fine sunt păstrate



40

mai uşor în suspensie pentru că viteza lor de depunere sub acţiunea acceleraţiei normale a căderiilibere (gravitaţiei) scade cu reducerea diametrului conform relaţiei:

unde :- forţa de cădere, datorită acceleraţiei normale a căderii libere [N]

D – diametrul particulei (sferice ) [m]- densitatea particulei [kg/

densitatea gazelor

g – acceleraţia gravitaţională = 9,8 [m/

Mecanismul filtrării într -un material filtrant este complex apărând efecte de inerţie, efectede aderenţă, de difuziune, de natură electrostratică precum şi efectul de sită.

Elementele de filtrare sunt baterii sau filtre de ce au rolul de a reţine impurităţilesolide din gaz, iar în funcţie de fineţea de filtrare, mărimea particulelor reţinute poate aveadimensiuni de 800μ - 160μ şi 80μ - 10μ.

Filtrarea gazelor prin medii poroase este operaţia prin care reţinerea particulelor de prafse realizează prin trecerea gazelor prin suprafeţe poroase ale căror intensităţi au dimensiunistabilite funcţie de adâncime, particulele fiind reţinute pe suprafaţa poroasă a filtrantului.

Praful r eţinut în cartuşele filtrante determină căderea evolutivă de presiune, fapt ce ducela obturarea acestora. De aceea căderea de presiune în filtre trebuie permanent controlată şitrebuie să existe linii de filtrare de rezervă pentru a prelua gazele în timpul schimbării

elementelor îmbacsite.Eficacitatea unei instalaţii de filtrare a gazelor se exprimă în mai multe moduri astfel: Eficacitate de colectare – este un indicator egal cu diferenţa dintre masa prafului colectatîn filtre şi masa prafului rămas. Conţinutul de gaz rămas în gazul epurat.

Dupa materialul folosit ca şi element filtrant se disting urmatoarele tipuri de filtreutilizate în industria gazelor:

Filtre cu diferite tipuri de ţesături; Filtre cu fetru;

Filtre ceramice;

Paturi filtrante;

Filtre electrostatice;

Funcţia de separare a gazelor naturale

Principiul separării lichidelor din gazele naturale libere are la bază diferenţa de greutatespecifică particulelor lichide faţă de moleculele de gaz.



41

Fluxul de gaz antrenează prin plutire moleculele de lichide libere, menţinerea acestorafiind direct proporţională cu direcţia de curgere a gazelor.

Pentru a separa lichidele libere din gaze se folosesc următoarele forţe şi principii: Forţa gravitaţională – acţionează mai puternic asupra moleculelor de lichid care sunt mai

grele comparativ cu moleculele de gaz

Forţa de frecare şi cea de aderenţă – sunt maxime la contactul între fluxul de gaz şisuprafeţele staţionare

Forţa de inerţie – la schimbarea direcţiei de curgere imprimă moleculelor mai grele

tendinţa de a urma cursul iniţial, deci de a ieşi din curentul de gaze

Forţa centrifugă – prin intrarea fluxului de gaz într-un separator şi care acţionează mai puternic asupra moleculei de lichid liber

Forţe si efecte datorate de extractor de ceaţă – care se montează sub formă de împăslituriîn partea de ieşire a separatoarelor şi care utilizează efecte de aderenţă, de filtrare, de inerţie şiscăderi locale de viteză.

Separatoarele de gaze se clasifică în trei categorii: - separatoare gravitaţionale; - separatoare centrifugale;- separatoare mixte de gaze;

\

eparatoare gravitaţionale

Separatoarele gravitaţionale sunt recipiente sub presiune şi realizează funcţia de separare pe baza principiilor inerţiei şi gravitaţiei, iar impuritaţile solide si lichide îşi schimbă viteza laintrarea în separator fapt care cauzează căderea lor în afara curentului şi sunt colectate la bazarecipientului separatorului fiind apoi evacuate. Ele sunt de regulă aparate primare si îndeplinescfuncţia de separare grosieră.

Separatoarele gravitaţionale se monteaza pe inceputul traiectelor de gaze, pe conductelede captare-plecare constituind chiar baterii de separatoare.

Din punct de vedere constructiv şi a poziţiei faţă de conducta de gaze ele se împart în:

a) Separator gravitaţional or izontal, subteranEste montat pe traiectul conductei de gaze de transport, care se intercalează orizontal si

îngropat la nivel de conductă. După construcţia lor se clasifică în:

Separatoare pentru gaze cu conţinut mare de lichid ( peste 1g /



42

Separatoare pentru gaze cu conţinut de lichid sub 1g/

Separatoare pentru gaze cu conţinut de lichid in stare liberă. După locul de montare avem separatoare montate la ramnificaţii şi schimbări de direcţie,

montate la capătul final al conductei, la intrare în SRM-uri, staţii de uscare sau montate pe firul

conductei.

b) Separator gravitaţional vertical, subteran Se montează pe traiectul conductelor de colectare sau transport gaze naturale. El se

montează pe verticală şi îngropat, separate de grup sau în grup formând aşa zisele bateriiseparatoare.Acesta execută o separare grosiera.

c) Separator gravitaţional orizontal, suprateran Se montează aerian pe conducta de gaz, în poziţie orizontală la intrări în SRM-uri sau

staţii de uscare. Realizează funcţia de separare grosieră a impuritaţilor şi este identic cu cel subteran orizontal.

d) Separator gravitaţional vertical, suprateran Este separatorul montat pe conducte la intrări în SRM-uri. Realizează o funcţie de

separare grosieră ca şi celelalte anterioare şi are o construcţie asemănătoare ca şi cel subteran,vertical.

Separatoare centrifugale

Sunt separatoare la care separarea se utilizează pe principiul activ al forţelor centrifuge,iar impurităţiile sunt scoase în afara jetului de gaze si captate într -un recipient sau rezervor.

Separatoarele centrifugale sunt de două tipuri: a) Separatoare centrifugale – rataţionale care utilizează un dispozitiv elicoidal sau oserpentină.

Execută funcţia de separare pe baza centrifugării gazelor şi se obţine prin intermediuldispozitivului cilindric elicoidal fiind montat în interiorul separatorului în calea gazelor, cuajutorul căruia se imprimă o mişcare de rotaţie. Cu ajutorul mişcării de rotaţie, impurităţiileavând o greutate net superioară faţă de gaze, primesc o energie cinetică superioară şi sunt proiectate pe pereţii separatorului fiind deflectate şi colectate la baie apoi sunt evacuate. Evacuarea impurităţiilor se poate face automat sau manual. b) Separatoare centrifugale inerţiale care se împart în: Separatoare centrufugale ciclon - la care funcţia de separare a impurităţilor se face tot pe baza centrifugării gazelor, cărora li se imprimă o mişcare puternică de rotire sau turbionară la



43

intrarea în recipientul separatorului. Se obţine un ciclon care se termină la fundu l pâlniei, iargazele trec mai departe fiind epurate, prin stiuţul de ieşire. Eficienţa acestora este mai ridicată decât a celor centrifugal-rataţionale şi se montează la intrăriîn SRM –uri, evacuarea impurităţiilor putându-se face manual sau automat.

Separatoare centrifugal multiciclon – la care funcţia de separare se obţine prin acţiuneasimultană a mai multor microcicloane, realizate în secţiunea de curgere a separatorului. Acesteaau la rândul lor eficienţa mai ridicată decât a celor gravitaţionale şi se amplasează de regulă laintrări în staţii (SRM-uri), dar se pot utiliza şi pe conductele de transport. Evacuarea impurităţiilor se poate face automat sau manual.

.Separatoare mixte de gaze

Aceste separatoare sunt unele de generaţie mai nouă şi utilizează trei din efectele a trei principii:gravitaţia, forţele centrifuge si coalescere. Sunt recipiente sub presiune orizontale sau verticale şisepară faza lichidă, lichide care sunt antrenate în gazele produse de sondă.

Separatoare mixte verticale cu coalescer şi demister Acestea sunt unele care la rândul lor sunt de generaţie mai nouă. Se montează pe verticală peconducte şi funcţionează pe principiile coalescenţei, efectului demister si gravitaţiei. Execută separări medii şi fine şi se montează de regulă la intrările în SRM-uri.

Separatoare mixte orizontale, de gaze ( cu coalescer şi demister) Acestea execută o separare medie şi chiar fină având o eficienţă ridicată şi se amplasează laintrări în SRM şi sunt prevăzute cu accesorii moderne şi anume:

- Deflector serie care produce o primă separare a gazelor de lichid prin efectul forţelor centrifugeşi de inerţie.

- Fascicule de rectilinizare ce separă picături de lichid din curentul de gaze. - Reţinător de ceaţă care reţine picăturile fine prin efectul de coalescenţă, denumit coalescer.

Masurarea gazelor

Măsurarea cantitativă ocupă un loc important în industria gazeiferă. În drumul lor de la

locul de producere la locul de consum între operaţiile la care sunt supuse gazele (extracţie,separare, uscare, filtrar e, reglare, etc) gazele trebuie măsurate cât mai exact cu putinţă pentru aavea în vedere cantităţiile produse, transportate şi predate sistemului de distribuţie, consumul peanumite zone, localităţi şi chiar pe consumator sau aparat.

Măsurarea gazelor este tot mai necesară deoarece se pune accent mare pe economisireagazelor, pe utilizarea lui cât mai raţională. Aceasta permite cunoaşterea diferenţei dintrecantitatea de gaze extrase şi cea livrată la consumator, dând indicaţii preţioase asupra stării în



44

care se află întreaga instalaţie de transport şi distribuţie, împreună cu echipamentul mecanic,starea de uzură fizică şi morală, întreţinerea şi exploatarea, pierderile datorate defectelor şiuzurilor.

Măsurarea gazelor se face prin doua metode acestea fiind- metoda directă ; - metoda indirectă.

Măsurarea directă a debitelor de gaze

La măsurarea directă a gazelor se folosesc contoare volumetrice si anume:- Contoare cu piston- Contoare cu burduf- Contoare cu palete rotitoare- Contoare cu turbine

-

Contoare ultrasonic- Contoare vortex

Măsurarea indirectă a debitelor de gaze

Pentru a măsura debitul de gaze este instalat în conductă un element de strangulare caredetermină o cădere de presiune statică, proportională cu debitul şi viteza gazelor.

În cazul utilizării integratoarelor mecanice, variaţiile presiunii diferenţiale ale presiuniidin amonte de elementul primar şi ale temperaturii gazelor, sunt înregistrate grafic, pe diagramecirculare zilnice.

Din cauza preciziei relative scăzute obţinute la determinarea volumelor de gaze prinaceastă metodă şi a erorilor umane care pot interveni uşor nu se recomandă utilizarea acesteimetode pentru decontări fiscale.

Reglarea presiunii gazelor nat

Reglarea presiunii gazului se face treptat, începând de la staţia de predare spre punctelede consum, facandu-se trecerea de la presiuni mai mari la presiuni din ce în ce mai mici, astfelîncât la ultima treaptă gazul să iasă din SRM spre consumator la o presiune mereu constantă,indiferent de debitul care se consumă şi indiferent de presiunea de intrare a gazului în postul săuîn staţia de reglare.

Pentru reglarea presiunii gazelor se folosesc regulatoarele, cel mai simplu aparat dereglare fiind constituit dintr-un robinet care în funcţie de strângerea sau desfacerea lui îş imicşorează sau măreşte secţiunea obţinându-se în aval presiunea dorită.

Tipuri de regulatoare:



45

Regulatoare de presiune pentru debite mici (regulatoare de uz casnic).

Aceste regulatoare sunt destinate să funcţioneze cu gaze combustibile naturale precum şi cu alte gaze necorozive lipsite de substanţe lichide sau solide în suspensie şi sunt utilizate înspecial la instalaţiile de uz casnic pentru reducerea presiunii din reţelele de distribuţie şimenţinerea ei între limitele de presiune ridicate pentru alimentarea aparatelor de consum ale

abonaţiilor

Regulatoare de presiune industriale ( cu acţionare indirectă) denumite şi pilotate

Deplasarea organului de reglare se realizează prin forţe produse de presiuni variabile alegazelor din servomotor, comandate prin organul de măsurare. Ele se folosesc pentru reducerea presiunii în conductele de transport sau de distribuţie şi menţinerea presiunii reglate în limitele prescrise pentru instalaţia de utilizare. Nu sunt prevăzute cu supapă de siguranţă.

Odorizarea g.nPentru a putea sesiza prezenţa gazelor naturale în aer este necesar a le odoriza, deoarece

nu au miros sau culoare.Sistemul de odorizare se dimensionează încât să realizeze o odorizare automată a gazelor

vehiculate prin SRM şi să asigure o dozare continuă pentru o perioadă de minim o lună. Punctul de introducere a odorizantului în fluxul de gaze se va afla în aval de sistemul de

măsură. Dozarea agentului de odorizare va fi corelat cu debitul de gaze vehiculat prin IR,

respectând valorile admise si sistemul va conţine şi un recipient pentru depozitarea agentuluiodorizant.

Odorizarea gazelor apare ca o măsură de sigurantă pentru consumatorii de gaze. Gazulodorizant care scapă din instalatiile de transport, distribuţie si utilizare, trebuie să fie recunoscutedupă miros, prezenţa lor facându-se recunoscută datorită substanţei urât mirositoare cunoscutesub numele de agenţi de odorizare.

Cel mai utilizat agent de odorizare la noi in ţara este etilmercaptanul Metode de odorizare:

- Prin evaporare – este mai eficient dar prezinta dezavantajul faptului ca trebuie mentinutaumplerea vasului pana la jumatatea lui pentru ca la supraf lui sa ramana constant.

- trebuie mentinuta temperatura odorantului

-

Cu fitil – intre traseul ce cont odorantul si conducta de gaz este un fitil care prin sistemul capilarsi a diferentei de presiune permite ajungerea odorizantului in fluxul de gaze.- Prin picurare – simplu, ieftin dar ineficient in mentinerea permanenta a normei de odorizant- Prin injecţie. – cea mai eficienta metoda. Este nepoluanta si nepericuloasa.

Pentru instalaţiile de odorizare este necesar ca odorizantul să fie disperasat uniform şiconstant în cantitatea necesară asigurării concentraţiei dorite de odorizant în tot fluxul degaz.Gazele naturale trebuie odorizate continuu, astfel încât treapta de miros corespunzătoare



treptei de percepere a mirosului în amestecul de gaz şi aer să se atingă înainte ca nivelulconcentraţiei de gaz în aerul din incinta respectivă să devină critic.

Date post:	12-Apr-2018
Category:	Documents
Upload:	campian-alexandru
View:	255 times
Download:	0 times

Licenta Scris Total Tot -1

Documents