УСТРОЙСТВО ОПОРОЖНЕНИЯ УЧАСТКА МАГИСТРАЛЬНОГО ТРУБОПРОВОДА ОТ ГАЗА

Техническое решение относится к трубопроводному транспорту газа и может быть использовано для опорожнения участков трубопроводов от газа.
Известна система откачки газа из участка магистрального трубопровода, включающая коллекторы с запорными кранами, компрессор, эжектор, вход которого сообщен с участком трубопровода, ограниченным запорными кранами, из которого откачивают газ, выход эжектора подключен в трубопровод за откачиваемым участком, при этом высокопроизводительный эжектор установлен стационарно на компрессорной станции, вход эжектора сообщен с участком трубопровода за компрессором, а выход эжектора подключен в трубопровод за откачиваемым участком перед компрессором. Свидетельство на полезную модель РФ №11588, опубл. 16.10.1999 г. МПК F17D 1/00.
Известно устройство опорожнения участков трубопровода от газа в многониточных системах трубопроводов - патент РФ на изобретение №2145030 от 27.01.2000 г., МПК F17D 1/00, выбранное в качестве прототипа.
Мобильный газооткачивающий агрегат для осуществления опорожнения перед ремонтом участка магистрального трубопровода содержит нагнетатель с входным и выходным патрубками, привод нагнетателя и эжекторное устройство, при этом, привод снабжен газогенератором авиационного типа, работающим на сжатом природном газе, и свободной турбиной, которые и другие блоки устройства размещены на двух транспортных средствах и на них установлены стыковочные узлы для образования единой платформы для нагнетателя и его привода, на одном транспортном средстве смонтированы входное устройство, которое соединено с газогенератором, блок подачи газового топлива к газогенератору, блок маслосистемы, пульт управления устройством, на другом транспортном средстве размещены нагнетатель и свободная турбина на общей силовой раме, выхлопное устройство для отвода продуктов сгорания из газогенератора, размещенное между свободной турбиной и нагнетателем, при этом газогенератор и свободная турбина соединены газоводом, который снабжен установочным блоком для сочленения фланца газовода и входного фланца свободной турбины, кинематически связанной с ротором нагнетателя через промежуточный вал, который расположен в выхлопном устройстве внутри кожуха, эжекторное устройство, преимущественно многоступенчатое, снабжено запорно-отключающими устройствами для подвода газа из опорожняемого участка трубопровода, а также для подвода высоконапорного газа к эжектирующим соплам, выходной фланец эжекторного устройства сообщен с входным фланцем нагнетателя, предназначенным для сообщения с участком, в который отводится газ из опорожняемого участка трубопровода. Согласно устройству по прототипу, газ из опорожняемого участка магистрального трубопровода откачивают в примыкающий участок магистрального трубопровода.
Недостатком известного устройства по опорожнению участка магистрального трубопровода по прототипу является его сложность, и то, что остаток газа сжигают в атмосфере, что является потерей газа.
Решаемая техническая задача предлагаемого устройства опорожнения участка магистрального трубопровода от газа является упрощение устройства и устранение потерь газа.
Решаемая техническая задача в устройстве для опорожнения участка магистрального трубопровода от газа, содержащем узел приема газа, достигается тем, что узел приема газа выполнен в виде емкости, выполненной из эластичного не пропускающего газ материала, устройство также содержит узел соединения данной емкости со свечей, имеющейся на опорожняемом участке магистрального трубопровода, и якорь для удержания емкости.
Узел соединения емкости со свечей, имеющейся на опорожняемом участке магистрального трубопровода может содержать патрубок, один конец которого соединен с вентилем, предназначенным для установки на входном отверстии в емкость, выполненную из эластичного не пропускающего газ материала, а другой конец патрубка соединен с вентилем, предназначенным для установки на свече, имеющейся на опорожняемом участке магистрального трубопровода.
Емкость, выполненная из эластичного не пропускающего газ материала, может быть снабжена дифференциальным манометром.
На фиг.1 схематично изображено устройство для опорожнения участка магистрального трубопровода от газа с подключенным к нему опорожняемым участком магистрального трубопровода через свечу, имеющуюся на опорожняемом участке магистрального трубопровода. Принимающей газ емкостью является емкость выполненная из эластичного, не пропускающего газ материала шарообразной формы.
На фиг.2 схематично изображено устройство для опорожнения участка магистрального трубопровода от газа с подключенным к нему опорожняемым участком магистрального трубопровода через свечу, имеющуюся на опорожняемом участке магистрального трубопровода. Принимающей газ емкостью является емкость выполненная из эластичного, не пропускающего газ материала - внутренняя полость дирижабля.
Устройство для опорожнения участка магистрального трубопровода от газа с подсоединенным к нему опорожняемым участком магистрального трубопровода (фиг.1, фиг.2) содержит запорно-отключающие устройства 1, выполненные в виде крановых узлов 1, якорь 2 для закрепления емкости 3, выполненной из эластичного не пропускающего газ материала, узел соединения 4 емкости 3 со свечей 5, имеющейся на опорожняемом участке 6 магистрального трубопровода 7. Узел соединения 4 емкости 3 со свечей 5, имеющейся на опорожняемом участке 6 магистрального трубопровода 7 содержит вентиль 8, предназначенный для установки на входном отверстии в емкость 3, причем вентиль 8 соединен с патрубком 9, другой конец которого соединен с вентилем 10, предназначенным для установки на свече 5, имеющейся на опорожняемом участке 6 магистрального трубопровода 7. На свече 5 имеется крановый узел 11, перекрывающий свечу 5, то есть предотвращающий утечку газа из трубопровода через свечу 5. Дифференциальный манометр 12 установлен на емкости 3, так что одна полость манометра 12 сообщена с внутренней полостью емкости 3, а другая полость дифференциального манометра 12 сообщена с атмосферой, окружающей емкость 3. Крановые узлы 1 имеются на опорожняемом участке 6 магистрального трубопровода 7. На свече 5 установлен дифференциальный манометр 13 так, что одна полость манометра 13 сообщена с внутренней полостью опорожняемого участка 6 магистрального трубопровода 7, а другая полость дифференциального манометра 13 сообщена с окружающей атмосферой.
Емкость 3, выполненная из эластичного не пропускающего газ материала 3, выполнена по объему достаточному для обеспечения давления в ней меньше, чем давление в опорожняемом участке 6 на протяжении всего времени перекачки газа.
Запорно-отключающие устройства 1 выполнены в виде крановых узлов 1 согласно стандарту ОАО «Газпром» - СТО Газпром 2-3.5-454-2010 г., Москва, 2010 г.
Материал, из которого может быть выполнена емкость 3, выполненная из эластичного не пропускающего газ материала - это могут быть легкие тканепленочные материалы для воздухоплавательной техники с алюминированным резиновым покрытием. В качестве герметизирующего внутреннего слоя используется полиэтилентерефталатная пленка толщиной 12 мкм, либо толстые термобарьерные газонепроницаемые химически нейтральные покрытия.
Рассмотрим опорожнение участка магистрального трубопровода 7 от газа с помощью устройств, изображенных на фиг.1 и фиг.2.
Предварительно осуществляют отключение опорожняемого участка 6 на его входе и выходе от магистрального трубопровода 7 посредством запорно-отключающих устройств - посредством крановых узлов 1, затворы линейной запорной арматуры переставляют в положение «закрыто», далее емкость 3 посредством троса закрепляют к якорю 2, свечу 5, имеющуюся на опорожняемом участке 6 магистрального трубопровода, через узел соединения 4 соединяют с заякоренной емкостью 3, открывают вентиль 8, соединяющий патрубок 9 с емкостью 3, открывают вентиль 10, соединяющий свечу 5 с патрубком 9, открывают крановый узел 11 на свече 5, опорожнение участка 6 от газа осуществляется путем естественной перекачки газа в емкость 3, так как давление в опорожняемом участке 6 выше, чем давление во внутренней полости емкости 3. Дифференциальный манометр 12, закрепленный на емкости 3 предназначен для контроля давления внутри емкости 3, чтобы не произошел разрыв оболочки емкости 3. Так как емкость 3 выполнена по объему достаточному для обеспечения давления в ней меньше, чем давление в опорожняемом участке 6 на протяжении всего времени перекачки газа, то из опорожняемого участка 6, газ, находящийся в нем, будет переходить в емкость 3. Удельный вес перекаченного из опорожняемого участка 6 газа в емкость 3 меньше удельного веса воздуха атмосферы, поэтому емкость 3 поднимется над землей и будет удерживаться с помощью троса и якоря 2. Посредством дифференциального манометра 13 контролируют давление в опорожняемом участке 6, которое не должно уменьшиться ниже одной атмосферы. С приближением давления газа в опорожняемом участке 6 магистрального трубопровода 7 к одной атмосфере, закрывают крановый узел 11, закрывают вентиль 8 и вентиль 10 и прекращают перекачку газа из опорожняемом участке 6 в емкость 3. Газ, который перекачивают из опорожняемого участка 6 магистрального трубопровода 7 на 97% состоит из метана, что по удельному весу легче, чем удельный вес воздуха.
3
При диаметре трубы опорожнения участка магистрального трубопровода равным 1400 мм, при длине трубы равным 20 км, при давлении газа внутри трубы - 10 атм, для полного опорожнения опорожняемого участка магистрального трубопровода необходима емкость объемом 307720 м.
Решаемая техническая задача в предлагаемом устройстве для опорожнения участка магистрального трубопровода достигается за счет опорожнения газа в емкость, выполненную из эластичного не пропускающего газ материала, что упрощает устройство и устраняет потерю газа. При таком опорожнении опорожняемого участка не требуются сложные устройства.