УСТРОЙСТВО ДЛЯ УДАЛЕНИЯ ГАЗА ИЗ ТРУБОПРОВОДА

Полезная модель относится к области трубопроводного транспорта и предназначено, в частности, для использования при перекачке газонасыщенных нефтей. Наличие свободного газа в нефтепроводе может привести к образованию воздушных пробок и повышению гидравлического сопротивления, а также, при попадании в насос, к срыву работы последнего.
Известна конструкция устройства для разделения фаз и удаления газа из трубопровода при перекачке газожидкостных смесей (авт. свид. №618577, 1978, БИ №29), основанная на применении завихрителя, создающего закрутку потока смеси. К недостаткам этой конструкции следует отнести ее сложность и загромождении проточной части трубопровода, что исключает возможность использования зачистных устройств, разделителей и других технологических средств.
Известны устройства для удаления газа из трубопровода (авт. свид. №754151, 1980, БИ №29; авт. свид. №624040, 1978, БИ №34 и др.), содержащие поплавок, взаимодействующий с седлом. Однако, эти устройства позволяют удалять из газонасыщенной нефти только свободный газ, а также могут использоваться, как правило, только на горизонтальных участках трубопровода.
Наиболее близким по технической сущности является устройство для удаления воздуха из трубопровода (авт. свид. №214619, ЧССР, МКИ F16L 55/07, РЖ «Трубопроводный транспорт» №1, 1985 г.) представляющее собой местное сопротивление (тройник), в нише которого размещена трубка, подсоединенная к серийно выпускаемому клапану для выпуска газа в атмосферу.
Недостатком этого устройства является удаление только свободного газа из газожидкостной смеси, в то время как растворенный газ остается и его выделение происходит в условиях падения давления ниже давления насыщенных паров. Такие условия могут иметь место, например, на входе в рабочее колесо, что при большом количестве выделившегося газа приведет к срыву работы насоса. Кроме того, использование указанной конструкции делает опасным применение разделителей и зачистных устройств, поскольку нарушение постоянства проходного сечения трубопровода может привести к застреванию их на этом участке. Недостатком является и ограниченность применения прототипа, обусловленная возможностью его эксплуатации только на горизонтальном участке трубопровода.
Целью настоящей полезной модели является увеличение степени отбора газа за счет интенсификации процесса дегазации перекачиваемой газонасыщенной смеси.
Это достигается тем, что местное сопротивление выполнено в виде отвода, а отверстие для установки клапана размещено на участке меньшего радиуса. Сущность получения положительного эффекта состоит в том, что жидкость, проходя через криволинейный канал (отвод), подвергается
действию центробежных сил, оказывающих влияние на распределение давлений и скоростей в отводе (Повх И.Л. Техническая гидромеханика. Л., «Машиностроение», 1976, с.374), при этом наибольшую скорость приобретают частицы жидкости, движущиеся вдоль участка меньшего радиуса. Давление в этой зоне канала становится, соответственно, наименьшим и именно здесь будет происходить наиболее интенсивное выделение газа из перекачиваемой газонасыщенной жидкости.
На фиг. представлено предлагаемое устройство.
Оно включает местное сопротивление сопротивление, выполненное в виде отвода 1, состыкованного с прямолинейными участками трубопровода 2. По оси симметрии отвода на его участке меньшего радиуса выполнено отверстие 3, через которое внутренняя полость отвода посредством трубопровода 4 соединена с серийно изготовляемым газоотводящим клапаном (вантузом) 5.
Работа устройства состоит в следующем. В процессе перекачки газонасыщенной жидкости при прохождении ее по отводу 1 в последнем происходит разделение фаз, причем происходит не только отделение свободного, но и выделение растворенного газа при понижении давления в области меньшего радиуса ниже давления насыщенных паров. При этом газовая фаза локализуется в области пониженного давления и отводится оттуда через трубопровод 4 и газоотводящий клапан 5 в атмосферу. Для более эффективного удаления газа возможна многоступенчатая (последовательная) установка предлагаемого устройства. Сочетание несколько последовательно установленных устройств может выполнять дополнительную функцию, например, П-образного компенсатора в случае перекачки жидкости с высокой температурой.
Предлагаемое устройство для удаления газа из трубопровода по сравнению с прототипом обладает следующими преимуществами. Оно позволяет использовать на участке трубопровода, где оно установлено, разделители и зачистные устройства. Другое преимущественно состоит в том, что предлагаемое устройство может быть установлено на трубопроводе, имеющем любую ориентацию в пространстве, в том числе, и вертикальном.
Эффект предлагаемого изобретения достигается за счет обеспечения устойчивой работы гидравлических машин, в частности, центробежных насосов, поскольку при этом устраняются условия образования воздушных мешков, что особенно недопустимо на всасывающих нефтепроводах.