Способ транспортировки газа

 

Изобретение относится к газовой промышленности и может быть использовано для транспортировки газа по магистральным газопроводам. Газ транспортируют по трубопроводу типа "труба в трубе", как по межтрубному каналу, так и по внутреннему трубопроводу, с давлением в нем увеличенным относительно давления в межтрубном канале на величину последнего, при этом в качестве средства для поддержания и регулирования давления во внутреннем трубопроводе и межтрубном канале используют компрессор, а газ нагнетают во внутреннюю трубу из входного трубопровода, обеспеченного давлением газа, равным давлению в межтрубном канале, и сообщающегося с ним. Давление газа в межтрубном канале и во внутренней трубе контролируют и регулируют изменением режимов работы компрессоров. Техническим результатом изобретения является повышение эффективности и надежности магистрального газопровода. 1 ил.

Изобретение относится к газовой промышленности, в частности к способу транспортировки газообразных продуктов с высокими параметрами по пропускной способности, и может быть использовано при создании магистральных газопроводов.

Известен способ транспортировки газа по магистральным газопроводам (Кривошейн Б.Л. и Туганов П.И. "Магистральный трубопроводный транспорт". М.: Наука, 1985 г.), например по газопроводу Уренгой-Помара-Ужгород, по которым газ транспортируют по стальным трубам подземного размещения с защитным изоляционным покрытием, с давлением в трубопроводе, допускаемым прочностными характеристиками применяемых труб. Недостатком этого широко известного и практически единственного способа транспортировки газа является отсутствие технической возможности увеличения пропускной способности магистральных газопроводов без применения более высокопрочностных дорогостоящих труб. При этом способе транспортировки проблема передачи весьма высоких объемов природного газа может быть решена только за счет строительных дополнительных линий газопровода и увеличения диаметра труб.

Известна транспортировка текучих сред по трубопроводу, состоящему из разделенных линейными задвижками двух концентрически расположенных труб, межтрубное пространство которых около линейных задвижек заглушено и посредством патрубка, снабженного задвижкой и дросселем, сообщено с полостью внутренней трубы на выходе и входе линейного участка (патент РФ N 2117856). Текущую среду транспортируют как по внутреннему трубопроводу, так и по межтрубному каналу, при этом параметры дросселя на входе выбирают из условия ограничения давления не выше максимально допущенного для трубопровода, а на выходе линейного участка - из условия максимального гашения скорости продукта при повторном его заходе из межтрубного канала во внутреннюю трубу. Недостатком приведенной конструкции трубопровода и реализуемого способа является технологическая ограниченность возможности его использования. Трубопровод предназначен для транспортировки только текучих сред. Кроме того, обеспечивать давление во внутренней трубе и давление в межтрубном канале в каком-либо заданном соотношении невозможно, так как задвижки и дроссели, т.е. запорные устройства, установленные на соединительном патрубке между внутренней трубой и межтрубным каналом, такого условия не обеспечивают.

Известен трубопроводный транспорт, выполненный в виде трубопровода, содержащего наружную и внутреннюю трубы (патент РФ N 2097647). Межтрубный канал заполнен инертным газом под давлением таким образом, что транспортное давление продукта, перекачиваемого по внутренней трубе, может быть увеличено относительно давления, создаваемого в межтрубном канале, на величину последнего. Недостатком реализуемого таким устройством способа транспортировки является то, что межтрубный канал используют лишь как промежуточное пространство, наполняемое нейтральным газом, чем снижаются функциональные возможности трубопроводного транспорта типа "труба в трубе". Кроме того, для поддержания заданного давления нейтрального газа в межтрубном канале необходимо устанавливать на всей трассе трубопровода систему установок для выработки нейтрального газа и поддержания давления в межтрубном канале.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является трубопроводная система, позволяющая использовать межтрубное пространство концентрических трубопроводов для транспортной цели (авторское свидетельство СССР N 1341444). Расширение функциональных возможностей такой системы обеспечивается с помощью камеры для поддержания и регулирования допустимых рабочих давлений во внутреннем трубопроводе и в межтрубном канале. Однако для транспортировки значительных объемов продукта, например транспорт газа по магистральным газопроводам больших диаметров, объемы камер должны быть в определенной степени соизмеримы с внутренними объемами трубопроводами на контролируемых участках трассы. При этом неизбежно возникает необходимость установки на трассе газопровода значительного количества камер большого объема и высокого давления.

Задачей предлагаемого изобретения является повышение эффективности и надежности магистральных газопроводов за счет снижения затрат на материалы, обустройство и эксплуатацию.

Технический результат достигается тем, что в качестве средства для поддержания и регулирования давления во внутреннем трубопроводе и в межтрубном канале используют компрессор, причем он нагнетает газ во внутреннюю трубу из входного трубопровода, обеспеченного давлением газа, равным давлению в межтрубном канале, и сообщающегося с ним. При этом давление газа в межтрубном канале и во внутренней трубе магистрального газопровода регулируют изменением режима работы компрессоров, нагнетающих газ во входной трубопровод и во внутреннюю трубу, а также с помощью исполнительных механизмов и устройство.

Нагнетание газа во внутреннюю трубу с повышенным давлением из входного трубопровода с давлением, равным заданному давлению в межтрубном канале, и сообщающегося с ним, создает условия, при которых повышение давления во внутренней трубе до значения, равного удвоенному значению давления в межтрубном канале, может быть достигнуто только при наличии заданного давления во входном трубопроводе, а стало быть и в межтрубном канале.

Таким образом, упрощается задача поддержания заданного отношения давлений во внутренней трубе и межтрубном канале, отпадает необходимость в использовании каких-либо камер поддержания и регулирования заданных давлений во внутренней трубе и в межтрубном канале. Контролируют и регулируют заданные давления в межтрубном канале и во внутренней трубе с помощью стандартных приборов и известных исполнительных механизмов и устройств, изменяя режимы работы компрессоров, нагнетающих газ во входной трубопровод и во внутреннюю трубу.

Сущность изобретения поясняется чертежом, где схематично показан участок газопровода в его оголовке.

В оголовке газопровода газ подается во входной трубопровод 1 с давлением P1, равным заданному давлению газа, транспортируемого в межтрубном канале 2. Из входного трубопровода с помощью компрессора 3 и привода 4 газ нагнетают во внутреннюю трубу с давлением P2, равным 2P1. В таком соотношении давлений газ транспортируют по газопроводу как по внутренней трубе, так и межтрубному каналу, при этом повышенное давление во внутренней трубе обеспечивается тем, что компрессор 3 нагнетает газ во внутреннюю трубу, всасывая его из входного трубопровода 1, полость которого находится под давлением P1. Так как полость трубопровода 1 сообщается с межтрубным каналом 2, то и давление в канале поддерживается на уровне P1. В случае если давление во входном трубопроводе, а стало быть и давление в межтрубном канале снижают, синхронно снижается и давление во внутренней трубе, т.к. снижается давление в полости всасывания газа компрессором 3. Кроме того системой контрольно-измерительных приборов контролируют давление в межтрубном канале и во внутренней трубе и в необходимых случаях изменяют режим работы компрессоров, нагнетающих газ во входной патрубок и во внутреннюю трубу.

Таким образом, расширение функциональных возможностей предлагаемого способа транспортировки газа с использованием межтрубного канала для транспортной цели с обеспечением надежности газопровода достигается последовательным нагнетанием газа вначале во входной трубопровод и межтрубный канал с давлением P1, затем нагнетанием газа из входного трубопровода во внутреннюю трубу до транспортного давления P2=2P1.

Технологические возможности предлагаемого изобретения могут быть расширены за счет использования его для транспортировки текучих (жидких) сред, например нефтепродуктов.

Формула изобретения

Способ транспортировки газа по магистральному газопроводу, включающий подачу газа по трубопроводу типа "труба в трубе", как по межтрубному каналу, так и по внутреннему трубопроводу с давлением в нем, увеличенным относительно давления, создаваемого в межтрубном канале на величину последнего с помощью средства для поддержания и регулирования давления во внутреннем трубопроводе и межтрубном канале, отличающийся тем, что в качестве средства для поддержания и регулирования давления во внутреннем трубопроводе и межтрубном канале используют компрессор, причем он нагнетает газ во внутреннюю трубу из входного трубопровода, обеспеченного давлением газа, равным давлению в межтрубном канале и сообщающегося с ним.

РИСУНКИ

Рисунок 1