ГОСТ Р ИСО 13703-2018 Нефтяная и газовая промышленность. Проектирование и монтаж трубопроводных систем на морских добывающих платформах

     5.5 Критерии определения размеров трубопроводов для двухфазных потоков жидкость/газ

5.5.1 Эрозионная скорость

Размеры напорных трубопроводов, добычных манифольдов, технологических приемных коллекторов и других трубопроводов, транспортирующих газ и жидкость в двухфазном потоке, устанавливают главным образом исходя из скорости потока. Опыт показывает, что уменьшение толщины стенок происходит в результате процесса коррозионной эрозии. Этот процесс ускоряется при больших скоростях флюида, при наличии песка, коррозионных примесей, таких как и , и при наличии фитингов, таких как колена, которые изменяют направление потока.

Если отсутствует конкретная информация об эрозионных/коррозийных свойствах флюида, то для определения "эрозионной скорости" используют приведенный ниже подход. Определение эрозионной скорости основано на использовании упрощенной модели, в которой не учитывают наличие песка и другие факторы (например, содержания , и хлоридов).

Примечание - Упрощенный подход, приведенный в 5.5.1, использует эмпирическую формулу и обычно приводит к консервативной оценке предельных значений скорости. Однако опыт показывает, что для многих условий эти предельные значения могут быть слишком консервативными. Эрозия и связанная с ней эрозионная коррозия создают серьезные проблемы со многими переменными, включая геометрию течения, тип материала, свойства твердой фазы, скорости газа и жидкости, вязкость флюида, плотность и коррозионную активность флюида. В последнее время был создан ряд компьютерных моделей, в которых эти параметры учитываются. Эти модели могут использоваться в качестве альтернативы данному подходу.

Скорость, выше которой возможна эрозия, можно определить из следующего эмпирического уравнения

,                                                          (14)

где c - эмпирическая константа.

Практика показывает, что для флюидов без твердой фазы значения c=122 при непрерывной работе и c =152 при периодической работе дают консервативную оценку. Для флюидов без твердой фазы при условии, что не предвидится коррозия, коррозия контролируется ингибиторами или используют коррозионно-стойкие сплавы, значения 180<c<245 могут использовать для непрерывной работы и значения c<300 успешно используют для периодической работы. Если предусматривают поступление твердой фазы, то скорости флюида должны быть значительно сокращены. Используют другие значения c, если это было подтверждено специальными исследованиями для конкретных условий эксплуатации.

При наличии твердой фазы и/или при наличии коррозионных примесей, а также если используются значения c>122 для непрерывной работы, предусматривают проведение периодической оценки толщины стенки труб. Проектирование любой системы трубопроводов, в которой прогнозируется присутствие твердой фазы, должно предусматривать установку ловушек для песка, глухих тройников или Т-образных заглушек (см. рисунок 4) и наличие прямолинейных участков длиной не менее 1 м ниже выходных отверстий штуцеров.

1 - впуск; 2 - выпуск; 3 - скопление твердых частиц; 4 - сварная пробка или заглушка

Рисунок 4 - Т-образная заглушка

5.5.2 Плотность