Система для транспорта газа

 

1. СИСТЕМА ДЛЯ ТРАНСПОРТА ГАЗА, включающая напорный трубопровод, :устройство для распыливания жидкости в потоке транспортируемого газа, су живающиеся сопла для распьшивания жидкости с отверстием на нижней части сопла, отличающаяся тем, что, с целью увеличения пропускной способности газопровода за счет уменьшения потерь давления, суживающиеся сопла установлены соосно с продольной осью трубопровода и каждое из них снабжено трубкой, нижний конец которой прикреплен к нижней образукицей трубопровода перед соплом, а верхний конец закреплен по центру сопла. 2. Система по п.1, о т л и ч а .ю - 5 щ а я с я тем, что трубка у нижней 0) образующей трубопровода скошена под острым углом, а донная часть ее срезана на толщину трубки. Кг 9u.f

С01ОЭ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11) 4(, 111 . F 17 D 1/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

flO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3620395/25-08 (22) 06.05.83 (46) 30.06.85. Бюл. Р 24 (72) Л.Е.Кригман, A.Ô.Тригуб, M.Ä.Гетманский, M.Í.Галлямов, А.А.Калимуллин.и В.М.Зайцев (71) Государственный научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт "Южниигипрогаз" (53) 621.643(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Р 857626, F 16 Й 7/30, 1981.

2. Авторское свдетельство СССР В 859749, кл. F 17 D 1/02, 1981 (прототип). (54)(57) 1. CHCTEMA ДЛЯ ТРАНСНОРТА

ГАЗА, включающая напорный трубопровод, устройство для распыливания жидкости в потоке транспортируемого газа, суживающиеся сопла для распыливания жидкости с отверстием на нижней части сопла, отличающаяся тем, что, с целью увеличения пропускной епособности газопровода за счет уменьшения потерь давления, суживающиеся сопла установлены соосно с продольной осью трубопровода и каждое из них снабжено трубкой, нижний конец которой прикреплен к нижней образующей трубопровода перед соплом, а верхний конец закреплен по центру сопла.

2. Система по п.1, о т.л и ч а.ю - Я щ а я с я тем, что трубка у нижней образующей трубопровода скошена под острым углом, а донная часть ее срезана на толщину трубки, 1124666

Изобретение относится к системам для транспорта нефтяного и попутного газов и может быть использовано в нефтяной и газовой промьппленности для дальнего и внутрипромыслового 5 транспорта газожидкостных потоков. В частности, изобретение относится к системам противокоррозионной защиты газопроводов, транспортирующих сероводородсодержащий; газ, и может быть а использовано для нанесения пленки ингибитора на внутреннюю поверхность газопровода.

Известно устройство — трубопровод для транспортировки масляного тумана (1), применяемое для систем смазки масляным туманом и включающее трубопровод с местными сужениями. Недостатком этого устройства является его ограниченная область применения,аимен.но> трубопроводы малого диаметра и малой протяженности. Использование этого технического решения для трубопроводов диаметром больше двух дюймов приводит к тому, что жидкость (масло) будет собираться перед местным сужением до нижней точки выходного сечения сужения, так как у пристеночного слоя скорость потока падает.

Накопление жидкости вызывает уменьше-ЗО нне сечения для прохода газа и увеличение,гидравлического сопротивления трубопровода.

Наиболее близкой по технической сущности является система для транс-З5 порта газа j2j . Она включает напорный газопровод, устройство для распыливания жидкости в газопроводе и суживающиеся сопла, установленные под углом 5-3О по отношению к про- 40 .Q дольной оси газопровода и смещенные к его нижней образующей. Недостатком этой системы являются существенные потери давления на соплах.

Целью изобретения является увели- 45 чение пропускной способности газопровода. Это достигается тем, что в известной системе для транспорта газа, включающей собственно газопровод, распыливающие устрой".тва и су- 50 живающиеся сопла для распыливания жидкости с отверстием на нижней час« ти сопла, суживающиеся сопла установлены соосно с продольной осью трубопровода, каждое из которых снаб- 55 жено трубкой, соединяющей нижнюю образующую трубопровода с осью сопла.

Увеличение пропускной способности до стигается за счет снижения гидравлического сопротивления сужающихся сопл.

К уменьшению коэффициента сопротивления сопла приводит его более совершенная аэродинамическая форма по сравнению с наклонным соплом. В наклонном сопле поток газа испытывает двойной поворот: сверху вниз и затем снизу вверх. В прямом сопле, соосном оси трубопровода, таких поворотов нет. В то же время в предложенном техническом решении, как и при использовании наклонного сопла, не происходит скопления жидкости перед ним, так как для отсоса жидкости используется трубка, соединяющая нижнюю часть трубопровода с узким концом сопла. При стендовых испытаниях, выполненных в автомодельном режиме, выявлено снижение потерь давления в трубке с прямым соплом по сравнению с наклонным соплом.

Система позволяет при том же начальном давлении в газопроводе увеличить количество устанавливаемых сопл, вследствие чего улучшается диспергирование жидкости и создаются условия для более надежной зашиты газопровода от коррозии.

Благодаря уменьшенному сопротивлению сопл система обеспечивает следующие преимущества по сравнению с системой — прототипом: при том же диаметре трубопровода может быть пропущено большее количество газа при тех же потерях давления. При этом благодаря большим скоростям в сопле достигается лучшее днспергирование жидкости, увеличивается дальность полета капель до их осаждения на стенки, что приводит к улучшению защиты от коррозии металла трубопровода; при сохранении производительности газопроводов при том же конечном давлении можно снизить давление в начале газопровода, что позволяет применительно к нефтепромыслам увеличить добычу нефти (она зависит от давления раэгазирования).

На фиг.1 изображена система, общий вид; на фиг.2 — разрез А-А на фиг.1; на фиг.Э вЂ” разрез Б-Б на фиг.1; на фиг.4 — вид В на фиг.З; на фиг.5 схема для расчета угла скоса трубки.

СйбччВиа состоит из распыливающего устройства 1, расположенного в начале газопровода и обеспечивающего 1124 подачу ингибитора в газопровод 2, суживающихся сопл 3, установленных далее по газопроводу и прикрепленных своей расширенной частью к внутренней образующей газопровода. Суживаю- 5 щееся сопло представляет собой полый усеченный конус 4, плавно переходящий в узкой части в цилиндрическую трубку 5 и установленный соосно с газопроводом. В нижней части суживающе- 10 гося сопла находится отверстие 6. Сопло снабжено трубкой 7, соединяющей нижнюю образующую газопровода с центром сопла. Эта трубка в своей нижней части скошена под острым углом по хо- 15 ду газожидкостного потока и донная часть ее,срезана на толщину стенки трубки. Трубка фиксируется по центру сопла ребром 8.

Величина угла скоса трубки зависит от соотношения диаметров трубки и трубопровода d(D . Как правило, в трубопроводах, транспортирующих газ, осуществляется турбулентный режим течения. ° 2S

Масштаб турбулентных вихрей при этом равен внутреннему диаметру трубы. Для того, чтобы трубка 7 для отвода жидкости создавала минимальное сопротив-. ление потоку газа, ее скос целесообразно выполнить по хорде 9, соединяющей нижнюю точку сечения газопровода с точкой пересечения внутренней окружности трубы (масштаб вихря) с верх.ней образующей трубки 7, уложенной

35 на дно трубы. Верхняя образующая отсекает от сечения трубы сегмент со стрелкой, равной (j - -S, где д -диаметр трубки 7; 3 — толщина стенки трубки 7.

Высота стрелки определяет центральный угол < . Хорда, равная длине скоса трубки 7, опирается на угол М/2, острый угол между хордой (скосом трубы) и нижней образующей трубы равен е /4. 45

Это есть расчетный угол скоса. Из

666 4 конструктивных соображений он может быть выполнен большим, до 45

Система работает следующим образом, В начальном участке газопровода вводится ингибитор коррозии. При движении по газопроводу ингибитор осаждается на стенках трубы и стекает по стенкам в донную часть газопровода.

На некотором расстоянии от места ввода ингибитора, определяемом расчетом осаждения аэрозоля, в пониженной части газопровода устанавливается первое сужающееся сопло. Диаметр узкого сечения сопла выбирается из расчета, чтобы скорость газожидкостного потока в этом сечении была равна

40-200 м/с в зависимости от располагаемого давления и длины ингибируемого участка. За счет перепада давлений да сопла и после него жидкость, скопившаяся в донной части газопровода, подсасывается в трубку и распыляется при выходе из сопла. Далее газ с распыленной жидкостью транспортируется до следующего сопла и т.д.

Часть газа проходит через отверстие в нижней части сопла и препятствует накоплению жидкости в газопроводе за соплом.

Благодаря острому скосу трубки и срезанной донной части трубки 7 происходит более полный подсос жидкости, скопившейся в донной части газопровода. Расстояние. между двумя соседними соплами определяется иэ расчета осаждения аэрозоля.

Использование устройства позволяет повысить производительность газопровода, улучшить условия распылива-. ния жидкости, а следовательно, и повысить эффективность защиты газопровода. На нефтепромыслах появляется возможность повышения добычи нефти за счет снижения начального давления попутного газа в трубопроводе.

1124666

Фиг З

1124666

Составитель;И.Петоян

Техред О.Ващивина

Корректор Г.Реаетник

Редактор С.Титова

Заказ 4509/4 Тирах 465

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

;13035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное

Филиал ППП "Патент.", г. Ужгород, ул. Проектная, 4