Устройство для предотвращения образования конденсатных пробок в газопроводе
Владельцы патента RU 2316692:
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Курский государственный технический университет" (RU)
Изобретение относится к трубопроводному транспорту газа и может быть использовано на магистральных газопроводах, на шлейфах и коллекторах газовых месторождений для утилизации конденсата. Технической задачей предлагаемого изобретения является поддержание температурного режима газопровода, препятствующего замерзанию конденсата, и своевременное удаление его по мере накопления, что осуществляется путем использования теплоты конденсации парообразной влаги, находящейся в движущемся потоке транспортируемого газа. В устройстве для предотвращения образования конденсатных пробок в газопроводе, включающем собственно трубопровод с наклонными участками и соединительные колена с охватывающим каналом, дополнительно в нижней части соединительного колена выполнен сливной конденсатопровод, расположенный в воронкообразном охватывающем канале и соединен с накопительной емкостью, расположенной ниже уровня промерзания грунта, при этом в накопительной емкости размещен трубопровод отвода конденсата, соосно укрепленный в вертикальном охватывающем канале. 1 ил.
Изобретение относится к трубопроводному транспорту газа и может быть использовано на магистральных газопроводах, на шлейфах и коллекторах газовых месторождений для утилизации конденсата.
Известно устройство для предотвращения образования конденсатных пробок в газопроводе (см. а.с. СССР №1467305, М.кл. F17D 1/02, 1989, Бюлл. №11), включающее собственно трубопровод с наклонными участками и соединительными коленами.
Недостатком данного изобретения является накопление конденсата при транспортировке газа пусть даже в рассредоточенном по сечению газопровода виде, что в конечном итоге приводит к неизбежному образованию конденсатных пробок, а при отрицательных температурах окружающей газопровод среды наблюдается образование зон замерзания, сопутствующих аварийным ситуациям.
Технической задачей предлагаемого изобретения является поддержание температурного режима газопровода, препятствующего замерзанию конденсата, и своевременное удаление его по мере накопления, что осуществляется путем использования теплоты конденсации парообразной влаги, находящейся в движущемся потоке транспортируемого газа.
Технический результат по устранению возможности замерзания конденсата достигается тем, что устройство для предотвращения образования конденсатных пробок в газопроводе, включающее собственно трубопровод с наклонными участками и соединительные колена с охватывающим каналом, дополнительно в нижней части соединительного колена выполнен сливной конденсатопровод, расположенный в воронкообразном охватывающем канале и соединен с накопительной емкостью, при этом в накопительной емкости размещен трубопровод отвода конденсата, соосно укрепленный в вертикальном охватывающем канале.
На чертеже изображен рельефный участок газопровода.
Устройство состоит из наклонных восходящего 1 и нисходящего 2 участков газопровода и колена 3, которые размещены в охватывающем канале 4. В нижней части соединительного колена 3 выполнен сливной конденсатопровод 5, расположенный в воронкообразном охватывающем канале 6 и соединен с накопительной емкостью 7, при этом в накопительной емкости 7 размещен трубопровод отвода конденсата 8, соосно укрепленный в вертикальном охватывающим канале 9 и имеющий вентиль 10 для сбора конденсата.
Устройство для предотвращения образования конденсатных пробок в газопроводе работает следующим образом.
Наиболее опасными участками в части образования конденсатных пробок и замерзания конденсата является его восходящий участок и колено. Для предотвращения образования конденсатных пробок в газопроводе необходимо непрерывное удаление конденсата, а для устранения замерзания его осуществляется соответствующее поддержание температурного режима. Конденсат, образующийся в восходящем 1 и нисходящем 2 участках за счет охлождения стенок газопровода в промерзлом грунте, стекает под действием силы тяжести по соединительному колену 3 через сливной конденсатопровод 5 в накопительную емкость 7, которая расположена ниже уровня промерзания грунта. В результате этого конденсат нагревается (соединительное колено 3 находится в зоне промерзания грунта) и легко кипящая фракция углеводородов, входящая в состав транспортируемого газа, испаряется и через воронкообразный охватывающий канал 6 поступает в охватывающий канал 4 газопровода. При этом пары конденсата, перемещаясь по охватываемому каналу 4, контактируют с внешней поверхностью соединительного колена 3 и восходящего и нисходящего участков 1 и 2, постепенно конденсируются (зона промерзания грунта), выделяя при этом теплоту фазового перехода (см., например, Нащекин В.В. Техническая термодинамика и теплопередача, - M., 1980 - 469 с., ил.). В результате процесса теплопередачи от конденсирующихся паров к транспортируемомугазу поддерживается его температурный режим в соединительном колене 3, а также в сливном конденсатопроводе 5, предотвращая образование кристаллогидратных и ледяных пробок.
Образовавшийся конденсат сливается обратно через воронкообразный охватывающий канал 6 в накопительную емкость 7, после чего цикл повторяется. При этом обогрев трубопровода отвода конденсата 8 проходит аналогично в процессе конденсации паров жидкости в вертикальном охватывающем канале 9. При значительном накоплении конденсата в полости 7 осуществляется его удаление посредством открытия вентиля 10 через трубопровод отвода конденсата 8. Процесс удаления конденсата из емкости осуществляется как вручную, так и автоматически, на чертеже не показано.
Оригинальность предлагаемого технического решения заключается в том, что предотвращение замерзания конденсата достигается без дополнительных энергозатрат на поддержание соответствующего температурного режима в условиях отрицательных температур, например промерзание грунта, а за счет использования теплоты фазового перехода, необходимого при транспортировке газа.
Устройство для предотвращения образования конденсатных пробок в газопроводе, включающее собственно трубопровод с наклонными участками и соединительные колена с охватывающим каналом, отличающееся тем, что дополнительно в нижней части соединительного колена выполнен сливной конденсатопровод, расположенный в воронкообразном охватывающем канале и соединенный с накопительной емкостью, расположенной ниже уровня промерзания грунта, при этом в накопительной емкости размещен трубопровод отвода конденсата, соосно укрепленный в вертикальном охватывающем канале.
