СПОСОБ ПРОДУВКИ ГАЗОПРОВОДА Российский патент 1999 года по МПК F16L55/10 

Изобретение относится к газовой промышленности, а именно к строительству и ремонту газопроводов.

Известны способы продувки газопроводов, рассматриваемые в качестве аналогов заявленного способа, включающие продувку газопровода через запорные устройства [1].

Недостатком аналогов является неизбежный выпуск в атмосферу и потеря в процессе продувки газом значительного, неконтролируемого количества ценного газа и загрязнение окружающей среды, причем основная масса бесконтрольно стравливаемого в атмосферу ценного газа связана с невозможностью при известных способах продувки газопровода точно зафиксировать момент возможности прекращения продувки и, для перестраховки, с заведомым продлением времени продувки, что приводит к дополнительным немалым потерям ценного газа и загрязнению окружающей среды. При продувке же газопровода воздухом теряются продувочные мощности вследствие работы компрессора в течение неоправданно завышенного времени и имеют место завышенные трудозатраты по указанным выше причинам.

Известен способ продувки газопровода, выбранный в качестве прототипа заявленного способа, включающий продувку газопровода через запорные устройства [2].

Недостатком прототипа является, помимо вышеуказанного, необходимость в многократном анализе продуваемой газовоздушной смеси на содержание кислорода, что часто подменяется небезопасной попыткой розжига этой смеси.

Задачей настоящего изобретения является полное исключение выпуска ценного газа в атмосферу и загрязнения окружающей среды в процессе продувки газопровода газом и энерготрудосбережение при продувке газопровода воздухом.

Это достигается в способе продувки газопровода, включающего продувку газопровода через запорные устройства без выпуска газовоздушной смеси в атмосферу, достигнутого герметизацией путем закрытия запорного устройства на выходе газопровода при открытом запорном устройстве на его входе, в случае продувки газом, и подачей в полость газопровода газа под давлением, определенным выражением:
(1)
а при продувке воздухом, подачей в его полость воздуха под давлением, определенным выражением:
(2)
где η - нормативно допустимое содержание газа в газовоздушной смеси в процентах, обеспечивающее безопасность эксплуатации газопровода, причем ввод в эксплуатацию продуваемого газопровода осуществляется после полного смещения газовоздушной смеси в полости газопровода, что может быть достигнуто одним из известных приемов, например, выдержкой после установления давления P_г, либо P_в в полости газопровода в течение времени, которое может быть задано в зависимости от типоразмера газопровода.

Сопоставительный анализ изобретения с прототипом показывает, что заявленный способ соответствует критерию "новизна" Сравнение заявленного способа не только с прототипом, но и с другими аналогами, не позволило выявить в них отличительные признаки заявленного способа, что позволило сделать вывод о соответствии критерию "существенные отличия".

Заявленный способ может быть реализован на примерах конкретного воплощения, изображенных на схемах фиг. 1а,б,в,г,д.

Схемы на фиг. 1 содержат продуваемый участок газопровода 1 с входным 2 и выходным 3 трубопроводами, на которых установлены запорные устройства 4 и 5. На входной трубопровод установлен также манометр 6.

Реализация способа поясняется на примере схемы фиг. 1а.

При закрытом выходном запорном устройстве 5 через открытое запорное устройство 4 на входе нагнетают в полость газопровода 1 газ давлением P_г при продувке газом, и воздух под давлением P_в при продувке воздухом, согласно выражениям (1) и (2).

Ввод в эксплуатацию продуваемого газопровода осуществляют открытием запорного устройства 5 только после того, как газопровод, в полости которого установлено давление P_г или P_в, будет выдержан в течение заданного времени в зависимости от типоразмера газопровода.

Ускоренный ввод продуваемого газопровода в эксплуатацию может быть осуществлен примерами реализации заявленного способа, либо их комбинацией, изображенными на фиг. 1 б, в, г, д.

Фиг. 1,б дополнительно содержит инжектор 7, помещенный на конец входного трубопровода 2 в полости получаемого газопровода для ускорения полного смешения газа и воздуха.

Фиг. 1, в дополнительно содержит удлиненный конец 7 с отверстиями входного трубопровода 2, помещенный в полость продуваемого газопровода 1, благодаря которому поток в газопроводе равномерно рассеивается, ускоряя образование однородной газовоздушной смеси.

Фиг. 1, г дополнительно содержит проложенный снаружи вдоль продуваемого газопровода удлиненный конец 7 входного трубопровода 2 с патрубками 8, конец которых вставлен в полость газопровода 1, обеспечивая равномерное поступление потока по всей длине газопровода для ускорения образования однородной газовоздушной смеси.

Фиг. 1,д дополнительно содержит обводной импульсный трубопровод 7, шунтирующий продуваемый газопровод 1, с микрокомпрессором 8, перегоняющим газовоздушную смесь с выхода на вход газопровода, ускоряя полное смешение газовоздушной смеси.

Ожидается, что необходимость в реализации предложенного способа примерами конкретного воплощения по фиг. 1 б, в, г, д, либо их комбинацией, будет возникать крайней редко, в особо экстренных случаях, так как наиболее простой пример на фиг. 1,а обеспечит требуемую однородность газовоздушной смеси при выдержке в течение практически необременяющего работы с газопроводом времени.

Согласно нормативным требованиям Госгортехнадзора, содержание кислорода в газовоздушной смеси в полости газопровода после его продувки газом не должно превышать 1%, что соответствует процентному содержанию воздуха в газовоздушной смеси 5%. Тогда, нормативным требованиям Госгортехнадзора будет соответствовать:
η = 100-5 = 95%
Подставляя в выражение (1) значение η = 95%, получим P_г = 19 кг/см² - давление газа, подаваемого в полость продуваемого газопровода по заявленному способу, обеспечивающее нормативное требование Госгортехнадзора.

Есть основания, в связи с предложенным способом продувки газопровода, согласовать с Госгортехнадзором значение 20% < η < 95%, что позволило бы продувать газопровод давление газа соответственно 0,25 кг/см² < P_г < 19 кг/см², полученным из выражения (1). Так, например, продувкой газопровода давлением газа 6 кГ/см², согласно выражению (1), достигается η = 85,71%, что находится на значительной дистанции от верхней границы воспламенения газовоздушной смеси η = 15% и абсолютно безопасно.

При продувке газопровода воздухом по предложенному способу следует принимать за основу нижнюю границу взрываемости газовоздушной смеси η < 2%, тогда согласно выражению (2), получим P_в > 50 кг/см².

Таким образом, предложенный способ продувки газопровода предпочтителен в основном для продувки его газом и может быть использован для продувки газопровода воздухом только на повышенных давлениях.

Предлагаемый способ продувки газопровода, в отличие от прототипа, исключает выпуск ценного газа в атмосферу и не допускает загрязнения окружающей среды при продувке газом и приводит к энергосбережению и снижению трудозатрат при продувке воздухом.

Благодаря этим преимуществам, предложенный способ продувки газопровода найдет широкое применение при ремонтно-строительных работах на газопроводах.

Источники информации.

1. Современные конструкции трубопроводной арматуры для нефти и газа. Под. рук. Ю.М.Котелевского. Изд-ие 2. М.: Недра, 1976, с.59, 135.

2. А.А.Ионин. Газоснабжение, Изд-ие 3.-М.: Стройиздат, 1981, с.2в

Способ продукции газопровода относится к газовой промышленности, а именно к строительству и ремонту газопроводов. Продуваемый газопровод герметизируют и нагнетают в его полость газ при продувке газом либо воздух при продувке воздухом под давлением, определяемым выражениями:

где P_г и P_В, кг/см² - давление газа и воздуха соответственно;
η - нормативно допустимое содержание газа в газовоздушной смеси, обеспечивающее безопасность эксплуатации газопровода, %.

Ввод в эксплуатацию газопровода осуществляется после полного смешения газовоздушной смеси в полости газопровода по всей его длине. Техническим результатом изобретения является исключение выпуска газа в атмосферу и не допускает загрязнение окружающей среду. 1 ил.

Способ продувки газопровода, включающий продувку газопровода через запорные устройства, отличающийся тем, что, с целью охраны окружающей среды и энерготрудосбережения путем исключения выпуска ценного газа в атмосферу и сокращения времени продувки газопровода, в продуваемый газопровод при закрытом выходном и открытом входном запорном устройствах нагнетают газ при продувке газом давлением, определяемым из выражения:

либо воздух при продувке воздухом давлением, определяемым из выражения

где η - нормативно допустимое содержание газа в газовоздушной смеси, обеспечивающее безопасность, причем ввод в эксплуатацию продуваемого газопровода осуществляется после полного смешения газовоздушной смеси в полости газопровода.