Способ дезактивации поверхности и удаления осадка, преимущественно из нефтяных труб

(51)721 9/28,08 9/02 ПАТЕНТНОЕ ВЕДОМСТВО РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН(54) СПОСОБ ДЕЗАКТИВАЦИИ ПОВЕРХНОСТИ И УДАЛЕНИЯ ОСАДКА, ПРЕИМУЩЕСТВЕННО ИЗ НЕФТЯНЫХ ТРУБ(57) Изобретение относится к области дезактивации поверхности путем удаления осадков, содержащих радиоактивные элементы, образующихся внутри и снаружи трубопроводов и оборудования при добыче и транспортировке углеводородного сырья. Технический результат изобретения - повышение эффективности дезактивации внутренней и внешней поверхности труб и обеспечение возможности возврата труб в повторную эксплуатацию. Способ дезактивации поверхности и удаления осадка, преимущественно из нефтяных труб, включает струйную обработку поверхности жидкостью с последующим разделением твердой фазы от жидкой,при этом поверхность обрабатывают жидкостью, не растворяющей радиоактивные элементы и содержащей ингибиторы коррозии, при давлении, не превышающем 60 МПа, при этом обработку проводят в три стадии на первой стадии используют раствор СНК с рН 9,5-10,5 и обработку ведут при температуре 20-220 С, на второй стадии используют растворс рН 1,5-2,0 и обработку ведут при температуре 5-30 С, а на третьей стадии используют растворс рН 11-12,5 и обработку ведут при температуре не более 60 С. 12893 Изобретение относится к области дезактивации поверхности путем удаления осадков, содержащих радиоактивные элементы, образующихся внутри и снаружи трубопроводов и оборудования при добыче и транспортировке углеводородного сырья. Известен способ дезактивации зараженных радионуклидами природных и техногенных объектов(2088988, кл.21 9/28, 1997), заключающийся в обработке природными водами гумидных климатических поясов, содержащих фульвокислоты в количестве не менее 60 мг/л и рН 3,5-6,5, с последующим извлечением радионуклидов из отработанных вод известными методами. Способ неэффективен в случае использования его для очистки от осадков, содержащих радиоактивные элементы, так как происходит преимущественное растворение радиоактивных элементов без разрушения осадка, остающегося на стенках оборудования. Наличие осадка и наличие в нем некоторого конечного содержания радиоактивных элементов приводит в итоге к выходу эксплуатируемого оборудования из строя. В способе очистки радиоактивных материалов(заявка РСТ 9619812, кл.21 9/00, 1996) материалы (грунт, бетонные или стальные конструкции) обрабатывают растворителем, содержащим карбонаты и ионообменную смолу, которая связывает радиоактивные загрязнения, затем отделяют смолу от раствора. Способ также неэффективен для удаления осадков из стальных труб нефтепромыслового оборудования, так как наличие органической составляющей в последних вызовет быструю деградацию свойств смолы и приведет к прекращению процесса собственно удаления осадка. Известен также способ удаления неорганических,в том числе радиоактивных, загрязнений с поверхности твердых тел (2153203, кл.21 9/28,1998), включающий выдержку очищаемой поверхности в среде сверхкритического газа с добавлением-дикарбонильного соединения в качестве комплексона и воды с последующим сбором загрязнений, в котором в сверхкритический газ добавляют органический амин, например пиридин, алкилпиридин,хинолин, алкилхинолин, дипиридил, диметиланилин. Недостатком способа является его неэффективность для очистки поверхности с большим количеством осадка, содержащего радиоактивные элементы,масла, парафины и другие органические загрязнения. Наиболее близким по технической сущности к заявляемому является способ удаления загрязнений с твердых поверхностей и обработки отходов (5457261, кл.219/00, 1995), в котором токсичные и/или радиоактивные загрязнения на стальных или бетонных поверхностях обдувают струей воздуха, содержащего бикарбонат натрия в смеси с водой,со скоростью, достаточной для удаления с поверхности тонкого слоя загрязненного материала. Жидкость, содержащую удаленные загрязнения, после корректировки значения рН направляют на разделение твердой фазы от жидкой флотацией, получен 2 ный твердый остаток удаляют. К недостаткам способа относится низкая эффективность, так как разрушается только тонкий слой осадка. Технический результат от совокупности влияния признаков, предлагаемых в изобретении, заключается в повышении эффективности дезактивации внутренней и внешней поверхности труб и возможности возврата труб в повторную эксплуатацию. Указанный технический результат достигается в способе дезактивации поверхности и удаления осадка, преимущественно из нефтяных труб, включающем струйную обработку поверхности жидкостью с последующим разделением твердой фазы от жидкой,в котором поверхность обрабатывают жидкостью, не растворяющей радиоактивные элементы и содержащей ингибиторы коррозии, при давлении, не превышающем 60 МПа, при этом обработку проводят в три стадии на первой стадии используют раствор СНК с рН 9,5-10,5 и обработку ведут при температуре 20-220 С, на второй стадии используют растворс рН 1,5- 2,0 и обработку ведут при температуре 5-30 С, а на третьей стадии используют растворс рН 11-12,5 и обработку ведут при температуре не более 60 С. Использование жидкости, не растворяющей радиоактивные элементы, устраняет накопление радионуклидов в ней и делает возможным многократное ее применение без понижения уровня радиационной безопасности, а присутствие в ней ингибиторов коррозии позволяет защитить материал стенок трубы от коррозии, что повышает потенциальную возможность повторного применения. Применение струйной обработки с давлением до 60 МПа обеспечивает эффективность процессов дезактивации удаления осадка, содержащего радиоактивные элементы, со стенок трубы, а превышение этого давления сопровождается деструкцией материала стенок. Разделение процесса дезактивации на три стадии позволяет более эффективно выполнить процесс удаления загрязнений и осадка с поверхности труб из-за специального предназначения каждой из них. Использование на первой стадии жидкости с рН 9,5-10,5, имеющей в своем составе бензин, бутилдигликоль 4-замещенный этилендиаминтетраацетат натрия 1,4 бутандиол, позволяет наиболее эффективно удалить парафины, масляные и жировые загрязнения и в некоторой степени разрыхлить осадок на стенках труб, что подготавливает процесс разрушения и удаления осадка. Использование на второй стадии жидкости с рН 1,5-2,0, имеющей в своем составе НС 1, , Н 24,Н 3 Р 4, диэтиламин, корантин, лутенсол, инипол,разрушает осадок, содержащий радиоактивные элементы, переводит его в суспензию и выводит его из полости трубы и удаляет с наружных стенок. Кроме того, указанная жидкость удаляет пленку ржавчины,не разрушая собственно материала трубы, что повышает степень очистки поверхности - эффективность дезактивации. 12893 Использование на третьей стадии жидкости с рН 11-12,5, имеющей в своем составе триэтаноламин бутилдигликоль 4-замещенный этилендиаминтетраацетат натрия триэтаноламинонитрил, нейтрализует действие жидкости предыдущей стадии и пассивирует очищенную поверхность трубы. Температурный интервал первой стадии дезактивации, равный 20-220 С, обеспечивает наиболее полное удаление загрязнений парафинов и масел указанной жидкостью, при температуре менее 20 С наблюдается снижение качества очистки, повышение более 220 С сопровождается разрушением соединений, присутствующих в жидкости. Температурный интервал второй стадии, равный 5-30 С, обусловлен тем, что снижение температуры менее 5 С затормаживает в значительной степени процесс разрушения осадка, увеличение более 30 С приводит к повышенной коррозии оборудования и очищаемой поверхности. Ограничение температуры третьей стадии дезактивации обусловлено деградацией соединений в растворе при нагреве выше 60 С. Использование трехстадийной дезактивации в заданных условиях проведения процесса позволяет весьма эффективно очистить поверхность трубы от осадка, дезактивировать ее, что исключает накопление радионуклидов, и делает возможным повторную эксплуатацию труб. Способ использован для очистки нефтепромысловых труб после вывода их из эксплуатации. Трубы, как правило, имеют на внутренней стенке осадок, включающий органические составляющие, соединения бария, радия, и тория снаружи - слои окислов, органические, жировые мазутные отложения. Примеры использования способа приведены ниже. Пример 1. Дезактивацию поверхности труб проводили на опытной промышленной установке. Трубы диаметром 78 мм помещали на манипулятор в количестве 10 шт. на каждый при длине 7 м. Каждую стадию дезактивации проводили в отдельной емкости. На первой стадии поверхность труб снаружи и изнутри обрабатывали струями жидкости с рН 10,5, имеющей в своем составе ингибитор коррозии,бензин, бутилдигликоль 4-замещенный этилендиаминтетраацетат натрия 1,4 бутандиол, что соответствует жидкости СНК, выпускаемой фирмой. (Чешская республика). Обработку вели 5 раствором жидкости при температуре струи 220 С, давлении 60 МПа. На второй стадии струйную обработку вели жидкостью с рН 1,5,имеющей в своем составе ингибитор коррозии, НС 1 Н 24, Н 3 Р 4, диэтиламин, корантин, лутенсол,инипол, что соответствует жидкости , выпускаемой фирмой - . (Чешская республика), при температуре 30 С и давлении струи 40 МПа. На третьей стадии струйную обработку вели жидкостью с рН 12,5, имеющей в своем составе ингибиторы коррозии, триэтаноламин бутилдигликоль 4-замещенный этилендиаминтетраацетат натрия триэтаноламинонитрил, что соответ ствует жидкости , выпускаемой фирмой (Чешская республика). Обработку вели 5 раствором при температуре 60 С и давлении струи 40 МПа. Образующуюся суспензию подвергали фильтрации с получением осадка, содержащего радиоактивные элементы. Жидкости после корректировки состава возвращали на следующую партию труб. Выход осадка (по сухому весу) составил 489,0 г на погонный метр трубы при содержании в нем радия-226- 17,76 Бкг-1, тория-234 - 8,6 Бкг-1. В результате получены трубы, не имеющие нарушений внутренней поверхности и пригодные для повторного использования. Пример 2. Дезактивацию поверхности труб, диаметром 78 мм проводили как в примере 1. На первой стадии поверхность труб снаружи и изнутри обрабатывали струями 1 раствора жидкости СНК с рН 9,5, имеющей в своем составе ингибитор коррозии, бензин, бутилдигликоль 4-замещенный этилендиаминтетраацетат натрия 1,4 бутандиол, при температуре струи 20 С, давлении 5 МПа. На второй стадии струйную обработку вели жидкостьюс рН 2,0, имеющей в своем составе ингибитор коррозии, НС 1, , Н 24, Н 3 Р 4, диэтиламин, корантин,лутенсол, инипол, при температуре 5 С и давлении струи 40 МПа. На третьей стадии струйную обработку вели 1 раствором жидкостис рН 11,5, имеющей в своем составе ингибитор коррозии,триэтаноламин бутилдигликоль 4-замещенный этилендиаминтетраацетат натрия триэтаноламинонитрил, при температуре 20 С и давлении струи 20 МПа. Образующуюся суспензию подвергали фильтрации с получением осадка, содержащего радиоактивные элементы. Жидкости после корректировки состава возвращали на следующую партию труб. Выход осадка (по сухому весу) составил 26,0 г на погонный метр трубы при содержании в нем радия-226- 110,6 Бкг-1, тория-234 - 41,8 Бкг-1. В результате получены трубы, не имеющие при визуальном и инструментальном контроле нарушений внутренней поверхности и пригодные для повторного использования при уровне радиационного загрязнения значительно ниже допустимого. Таким образом, примеры реализации способа дезактивации поверхности нефтяных труб путем удаления осадка, содержащего радиоактивные элементы, и результаты, полученные при этом, свидетельствуют о повышении эффективности дезактивации внутренней и внешней поверхности труб и возможности возврата труб в повторную эксплуатацию. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ Способ дезактивации поверхности и удаления осадка, преимущественно из нефтяных труб, включающий струйную обработку поверхности жидкостью с последующим разделением твердой фазы от жидкой, отличающийся тем, что поверхность об 3 12893 рабатывают жидкостью, не растворяющей радиоактивные элементы и содержащей ингибиторы коррозии, при давлении, не превышающем 60 МПа, при этом обработку проводят в три стадии на первой стадии используют раствор СНК с рН 9,5-10,5 и обработку ведут при температуре 20-220 С, на второй стадии используют растворс рН 1,5-2,0 и обработку ведут при температуре 5-30 С, а на третьей стадии используют растворс рН 11-12,5 и обработку ведут при температуре не более 60 С.