КОНДЕНСАТОСБОРНИК ДЛЯ ПОЛИМЕРНЫХ ТРУБОПРОВОДОВ

Предложение относится к области газовой промышленности, а именно, к газоснабжению и газотранспорту, и может быть использовано при строительстве и эксплуатации систем газоснабжения, газотранспортных сетей, в том числе газораспределительных.
Известно устройство для предотвращения образования конденсатных пробок в газопроводе (RU 2439427, 10.01.2012), включающее собственно трубопровод с наклонными участками и соединительное колено с охватывающим каналом, в нижней части соединительного колена выполнен сливной конденсатопровод, расположенный в воронкообразном охватывающем канале и соединенный с наполнительной емкостью, расположенной ниже уровня промерзания грунта, при этом в накопительной емкости размещен трубопровод отвода конденсата, соосно укрепленный в вертикальном охватывающем канале, а на наружных поверхностях наклонных участков трубопровода и соединительного колена выполнены винтообразные канавки, профиль которых имеет вид ласточкина хвоста.
Известное устройство, характеризуется конструктивной сложностью и низкой надежностью в эксплуатации.
Известен источник информации (Скафтымов Н.А. Основы газоснабжения. Л., «Недра», 1975, с.65), в котором раскрыто описание конденсатосборника представляющего собой цилиндрическую емкость, которая снабжена выкидной трубкой для удаления конденсата. Верхний конец трубки снабжен резьбовой пробкой или краном. Выкидная трубка конденсатосборников может заключаться в защитный футляр. В верхней части выкидной трубки в ее стенке имеется уравнительное отверстие диаметром 2 мм. Через это отверстие выравнивается давление внутри и снаружи трубки, что исключает возможность подъема и замерзания воды в ней в зимний период. Нижний конец выкидной (конденсатотводной) трубки, как правило, располагается на небольшом расстоянии от дна емкости сбора конденсата.
В стальных конденсатосборниках низкого давления водоотводная трубка заглушается резьбовой пробкой, в конденсатосборниках высокого давления на конденсатоотводную трубку устанавливается головка Малыгина, включающая кран.
Недостатками известных конденсатосборников являются отсутствие возможности их использования в составе пластиковых (полимерных), например, полиэтиленовых трубопроводов без применения специальных переходов, ограниченный срок службы из-за низкой коррозионной стойкости ввиду отсутствия соответствующей защиты.
Технический результат - обеспечение надежности и бесперебойности газоснабжения потребителей, а также снижение трудозатрат при монтаже конденсатосборника на полимерных (полиэтиленовых) трубопроводах, за счет выполнения его совместимым с пластиковыми трубопроводами.
Технический результат достигается тем, что конденсатосборник для полимерных газопроводов включает емкость сбора конденсата, сообщенную с полостью газопровода, водоотводную трубку со средством ее перекрытия на верхнем конце для вывода конденсата из емкости сбора конденсата, пропущенную через футляр, присоединенный к газопроводу и закрепленную в верхней его части, при этом емкость для сбора конденсата, футляр и нижняя часть водоотводной трубки выполнены из полимера.
Обычно в качестве полимера используется полиэтилен.
Способствует достижению технического результата то, что:
- средство перекрытия водоотводной трубки выполнено в виде крана, например, шарового, выводной парубок которого перекрыт защитным колпачком;
- водоотводная трубка закреплена в верхней части футляра при помощи фитингов в виде соединенных между собой муфт и переходов, по крайней мере, часть из которых имеет закладные электронагревательные элементы;
- футляр присоединен к газопроводу при помощи патрубка-накладки с закладными электронагревательными элементами, а к вводному патрубку крана, например, шарового - при помощи перехода полиэтилен сталь;
- емкость сбора конденсата выполнена в виде заглушенного снизу отрезка трубы, присоединенного к газопроводу оппозитно футляру при помощи переходов, по крайней мере, один из которых имеет закладные электронагревательные элементы и патрубка-накладки с закладными электронагревательными элементами;
- в качестве емкости сбора конденсата использована полость газопровода, при этом названная полость в месте присоединения футляра к газопроводу может иметь больший поперечный размер;
- емкость сбора конденсата выполнена в виде байпаса;
- в конденсатоотводной трубке выполнено отверстие для сообщения пространства трубки с пространством футляра.
На фиг.1 показан конденсатосборник, у которого в качестве емкости сбора конденсата использована полость газопровода; на фиг.2-4 показаны варианты выполнения конденсатосборников; На фиг.2 - конденсатосборник, у которого емкость сбора конденсата выполнена в виде заглушеннего снизу отрезка трубы, присоединенного к газопроводу оппозитно футляру при помощи переходов; на Фиг.3 - конденсатосборник, у которого в качестве емкости сбора конденсата использована полость газопровода, имеющая больший поперечный размер; на фиг.4 - конденсатосборник с емкостью сбора конденсата в виде байпаса; На фиг.5 представлена укрупненно верхняя часть конденсатосборников.
Конденсатосборник имеет кран 1, например, шаровой, переход полиэтилен сталь 2, муфту с закладными электронагревательными элементами 3, переход с закладными электронагревательными элементами 4, переход 5 и муфту с закладными электронагревательными элементами 6. Кран 1 расположен на верхнем конце водоотводной трубки 7. К газопроводу 8 при помощи патрубка-накладки с закладными электронагревательными элементами 9 присоединен футляр 10. Выводной парубок крана 1 перекрыт защитным колпачком 11. В вводной патрубок крана 1 ввернута стальная трубка 12. Емкость конденсатосборника выполнена в виде отрезка трубы 13, перекрытого с одной стороны заглушкой с закладными электронагревательными элементами 14 и присоединенного другой стороной к газопроводу 8 оппозитно футляру 10 при помощи переходов 15, 16 и патрубка-накладки с закладными электронагревательными элементами 17.
Наиболее простой конструкцией конденсатосборника можно считать конструкцию, показанную на фиг.1. В качестве емкости сбора конденсата, использована полость газопровода 8. Водоотводная трубка 7 предназначена для вывода влаги из емкости сбора конденсата. На верхнем конце водоотводной трубки 7 имеется средство ее перекрытия, выполненное в виде крана 1, например, шарового, выводной парубок которого перекрыт защитным колпачком 11. Водоотводная трубка 7 пропущена через футляр 10, присоединенный к газопроводу 8, и закреплена в верхней его части. Футляр 10 присоединен к газопроводу 8 при помощи патрубка-накладки с закладными электронагревательными элементами 9, а к вводному патрубку крана 1, например, шарового - при помощи перехода полиэтилен сталь 2. Водоотводная трубка 7 закреплена в верхней части футляра 10 при помощи фитингов в виде соединенных между собой муфт и переходов, по крайней мере, часть из которых имеет закладные электронагревательные элементы. В частности, переход полиэтилен сталь 2 связан муфтой с закладными электронагревательными элементами 3, через переход с закладными электронагревательными элементами 4, переход 5 и муфту с закладными электронагревательными элементами 6 - с футляром 10.
В представленном на фиг.2 варианте, в качестве емкости сбора конденсата использован отрезок трубы 13, заглушенный снизу заглушкой с закладными электронагревательными элементами 14, присоединенный к газопроводу 8 оппозитно футляру 10 при помощи переходов 15, 16 и патрубка-накладки с закладными электронагревательными элементами 17. Переход 15 имеет также закладные электронагревательные элементы.
Возможен вариант выполнения конденсатосборника (фиг.3), согласно которому в качестве емкости сбора конденсата использована полость, имеющая больший поперечный размер (диаметр трубы 18 превышает диаметр трубы газопровода 8). Соединение различных диаметров труб газопровода выполнено с помощью переходов с закладными электронагревательными элементами 19.
Размер (диаметр трубы 18 превышает диаметр трубы газопровода 8). Соединение различных диаметров труб газопровода выполнено с помощью переходов с закладными электронагревательными элементами 19.
Наибольший размер емкости конденсатосборника по вместимости можно получить при его выполнении по варианту, представленному на фиг.4. В этом случае емкость сбора конденсата выполнена в виде байпаса 20 с учетом выполнения участка газопровода в зоне байпаса 20 с большим поперечным размером. При реализации этого варианта используются стандартные фитинги (переходы 19, тройники 21, углы 22) для соединения их сваркой на газопроводе 8.
Переход полиэтилен сталь 2 соединяет пластиковую водоотводную (конденсатоотводную) трубку 7 с металлической, имеющей в верхней части средство ее перекрытия (кран 1), в выводной патрубок которого ввернут штуцер 23, закрытый защитным колпачком 11. Конденсатосборники, предназначенные для трубопроводов среднего и высокого давления должны иметь в водоотводной трубке 7 отверстие 24, которое служит для уравнивания давления с целью предотвращения замерзания жидкости в трубке 7. Наличие этого отверстия позволяет уравновешивать давление в трубке 7. Отверстие 24 выполняют обычно диаметром 2 мм (фиг.5) для сообщения пространства трубки 7 с пространством футляра 10. Отверстие расположено в верхней части конденсатоотводной трубки 7 в пределах футляра 10 и служит для выравнивания давления после закрытия крана 1, вследствие чего оставшийся конденсат стекает на дно емкости сбора конденсата, а не замерзает в верхней части трубки 7. Наличие такого отверстия особенно актуально для конденсатосборников газопроводов высокого давления.
Водоотводная трубка 7 может быть выполнена из полиэтиленовой трубы диаметром 32 мм, ее конец, располагающийся в емкости сбора конденсата, срезан под углом около 30 градусов. Водоотводная трубка проходит через всю емкость сбора конденсата, почти упираясь в ее дно, а ее верхняя часть оканчивается переходом с пластика на металл, к которому присоединена стальная трубка 12 с краном 1.
Работает конденсатосборник следующим образом. Пары жидкости, содержащиеся в газе, конденсируются на стенки газопровода 8 и стекают к месту установки конденсатосбориника, попадая в его емкость сбора конденсата. При ее заполнении производят удаление жидкости через водоотводную трубку 7 посредством давления газа, или специальным устройством (например, насосом), позволяющим отсасывать жидкость - конденсат.
Известно, что для улучшения выпадения частиц жидкости из потока газа необходимо снизить его скорость ниже скорости витания частиц. Поток теряет скорость, если встречает на своем пути местное расширение. Следовательно, конденсатосборная емкость может представлять собой местное расширение (фиг.3). Конструкция конденсатосборника, приведенного на фиг.3, практически полностью повторяет представленную на фиг.1. Отличие заключается лишь в том, что он имеет местное расширение емкости сбора конденсата (диаметр трубы 18 превышает диаметр трубы газопровода 8). Труба 18 одновременно представляет собой емкость сбора конденсата и соединена с трубопроводом 8 через переходы 19.
Недостатком конструкции, приведенной на фиг.3, является малый объем емкости сбора конденсата. В свою очередь конструкция, приведенная на фиг.2, может иметь значительный объем емкости сбора конденсата, но при этом она перестает быть компактной (увеличиваются габаритные размеры по высоте).
Конструкция конденсатосборника (фиг.4) с горизонтальным расположением емкости сбора конденсата практически полностью аналогична конструкции, представленной на фиг.3, с той лишь разницей, что она имеет присоединенную горизонтально расположенную емкость сбора конденсата - байпас 20, а водоотводная трубка 7 подведена в емкость сбора конденсата через соединенные между собой фитинги: тройник 21 и угол 22.
Предложение может быть реализовано при строительстве и эксплуатации полиэтиленовых газопроводов категорий II-IV диаметрами: 110 мм, 125, 160, 200, 280, 315, 355 и 400 мм.
Для полиэтиленовых газопроводов предлагаемое решение позволяет удалять конденсат и влагу из полиэтиленовых газопроводов низкого давления на основных диаметрах от 110 до 400 мм. Предполагается, что срок службы конденсатосборников должен быть не менее 50 лет.
Конденсатосборники используются для удаления влаги, попавшей в газопровод при строительстве, вследствие конденсации жидкости из плохо осушенного газа, а также при продувках газопроводов и сбросе газа при проведении ремонтных работ. Устанавливать их следует в самом низком месте газопровода.
Емкость сбора конденсата конденсатосборников может быть различной. Различают конденсатосборники для газопроводов низкого давления и для газопроводов давлением до 0,6 МПа.
Установку конденсатосборников следует производить в самом низком месте рельефа местности и в тех случаях, когда при эксплуатации газопровода в нем была выявлена вода.
В предлагаемой конструкции конденсатосборников исключено скручивание водоотводной трубки из полиэтилена во время обслуживания полиэтиленового конденсатосборника.
Использование предложения повышает надежность эксплуатации газопроводов, обеспечивает бесперебойность газоснабжения потребителей, а также снижает трудозатраты при монтаже конденсатосборника на полимерных (полиэтиленовых) трубопроводах, за счет выполнения его совместимым с пластиковыми трубопроводами.