Оголовок сбросной трубы

Полезная модель относится к нефтегазодобывающей промышленности, в частности к устройствам для защиты от атмосферных осадков вертикальных сбросных газопроводов от технологического нефтегазового оборудования.
Известен оголовок сбросной трубы, содержащий цилиндрическую трубу с прямоточным струйным затвором в виде конусов с антистатическими защитными кольцами [RU 102090 U1 МПК F23D 14/38 (2006.01), опубл. 10.02.2011]. Цилиндрическая труба содержит крышку, ряд газоотводящих патрубков, оси которых направлены вверх под острым углом к оси цилиндрической трубы, а плоскости срезов наклонены вниз и расположены под острым углом к вертикали, ветрозащитные экраны, окружающие газоотводящие патрубки и имеющие щели для слива атмосферной влаги, при этом антистатические кольца выполнены в виде округлений всех острых кромок деталей оголовка, а прямоточный струйный затвор в виде одного усеченного конуса с углом наклона образующей конуса к основанию 80-87°. Известный оголовок сбросной трубы исключает попадание атмосферных осадков внутрь трубы, является ветрозащищенным и имеет конструкцию прямоточного струйного затвора.
Недостатком известного устройства является сложность конструкции, имеющей ряд газоотводящих патрубков.
Известна факельная свечная установка, содержащая ствол свечи, наружную обечайку, верхняя часть которой выполнена сужением выхода для газов в атмосферу, и сборник атмосферных осадков в виде объемного пустотелого оболочкового элемента открытого сверху, установленный над обрезом ствола свечи, направляющий улавливаемые осадки самотеком за габариты ствола свечи [RU 2507449 С2 МПК F23L 17/02 (2006.01), опубл. 20.02.2014]. Сборник имеет габариты, выступающие за габариты обреза трубы ствола и выхода газа из обечайки.
Недостатком известного устройства является сложность конструкции и повышенное гидравлическое сопротивление.
При создании полезной модели решается техническая проблема, состоящая в расширении арсенала технических средств, предназначенных для обеспечения надежной защиты внутренней полости от попадания атмосферных осадков вертикальных сбросных газопроводов за счет создания оголовка сбросной трубы, в котором бы сочетались простота конструкции и надежность с обеспечением снижения гидравлического сопротивления при сбросе газа.
Технический результат, состоящий в реализации указанного назначения, достигается тем, что в оголовке сбросной трубы, содержащим вертикальную отводящую трубу, наружную трубу и защитную крышку, выполненную в виде изогнутой поверхности, обращенной изгибом вниз к верхнему торцу вертикальной отводящей трубы и обеспечивающую отвод осадков за габариты вертикальной отводящей трубы, новым является то, что наружная цилиндрическая труба установлена соосно с вертикальной отводящей трубой с образованием между ними зазора, причем нижний торец наружной трубы расположен ниже верхнего торца вертикальной отводящей трубы, а защитная крышка установлена в наружной трубе и имеет поверхность в форме эллипса, который изогнут в плоскости, перпендикулярной малой оси эллипса, таким образом, что образует открытую сверху поверхность в виде круга, при этом эллипс имеет такие геометрические размеры, которые позволяют перекрыть наружный диаметр вертикальной отводящей трубы. Защитная крышка сбоку может представлять собой V-образный или U-образный профиль.
Заявляемое конструктивное выполнение позволило создать простую и надежную конструкцию оголовка сбросной трубы в виде двух соосно установленных цилиндрических труб - вертикальной отводящей трубы и наружной трубы. Расположение защитной крышки над верхним торцом вертикальной отводящей трубы перекрывает возможное попадание атмосферных осадков в вертикальную отводящую трубу. Слив осадков по внутренней поверхности наружной трубы и внешней поверхности вертикальной отводящей трубы обеспечивается за счет соосного расположения с зазором между трубами. Выполнение защитной крышки в виде изогнутой поверхности эллипса с образованием отрытой сверху поверхности защитной крышки в плоскости, перпендикулярной плоскости малой оси эллипса, обеспечивает создание сборника осадков, надежно перекрывающего внутреннюю полость вертикальной отводящей трубы, и образует профиль, позволяющий снизить гидравлическое сопротивление при сбросе газа. Уменьшение гидравлического сопротивления при сбросе газа достигается также за счет отсутствия конусообразного сужения верхнего торца наружной трубы.
На фиг. 1 схематично изображен оголовок сбросной трубы, где, как один из вариантов исполнения, показана защитная крышка в виде V-образного профиля.
На фиг. 2 показан оголовок и защитная крышка, разрез по А-А фиг. 1.
Оголовок сбросной трубы содержит вертикальную отводящую трубу 1 и наружную цилиндрическую трубу 2, которые установлены соосно с образованием между ними зазора (кольцевого пространства). Нижний торец наружной трубы 2 расположен ниже верхнего торца вертикальной отводящей трубы 1. В наружной цилиндрической трубе 2 над верхним торцом вертикальной отводящей трубы 1 с зазором установлена защитная крышка 3. Защитная крышка 3 имеет форму эллипса, который изогнут в плоскости, перпендикулярной малой оси эллипса под углом α таким образом, что образует открытую сверху поверхность в виде круга с образованием V-образного или U-образного профиля. Геометрические размеры эллипса подбирают таким образом, чтобы изогнутая поверхность защитной крышки 3 перекрыла наружный диаметр вертикальной отводящей трубы 1. Защитная крышка 3 жестко закреплена над вертикальной отводящей трубе 1 посредством сварки или иным способом, например, как показано на фиг. 1, при помощи стойки 4, которая представляет собой пластину, выполненную из листовой стали и приваренную к защитной крышке 3 и вертикальной отводящей трубе 1. Наружная труба 2 и вертикальная отводящая труба 1 жестко соединены между собой, например, посредством кронштейнов 5 или болтовых соединений.
Конструктивные размеры элементов оголовка сбросной трубы зависят от заданных исходных требований по расходу сбрасываемого газа. Все элементы оголовка технологичны, легко собираются и могут быть изготовлены из стандартных и унифицированных комплектующих.
Сброс газа, образующегося на выходе сбросных газопроводов от технологического оборудования, через оголовок сбросной трубы осуществляется следующим образом.
Поток газа, поступающий в вертикальную отводящую трубу 1, поднимается и проходит в зазор между вертикальной отводящей трубой 1 и защитной крышкой 3. При этом за счет эффекта эжекции в зазор между вертикальной отводящей трубой 1 и наружной трубой 2 засасывается поток воздуха. Поток газовоздушной смеси выходит вертикально вверх и рассеивается в атмосфере. Защитная крышка 3 позволяет защитить внутреннюю полость вертикальной отводящей трубы 1 от попадания атмосферных осадков, падающих вертикально, а наружная труба 2 позволяет защитить от атмосферных осадков, падающих под углом к вертикали. Осадки с внутренней поверхности наружной трубы 2 и с защитной крышки 3 отводятся в зазор между трубами 1 и 2. Таким образом, обеспечивается надежная защита внутренней полости оголовка от попадания атмосферных осадков. При сбросе газа из оголовка V-образная или U-образная форма профиля (сбоку) защитной крышки 3 способствует снижению гидравлического сопротивления.
За счет конструктивного выполнения оголовка сбросной трубы обеспечивается техническая возможность использования устройства по назначению с требуемой эффективностью по защите от атмосферных осадков.