Способ теплоизоляции трубопровода Советский патент 1983 года по МПК F16L59/00 F17D1/00 

Изобретение относится к газовой промышпенности, преимущественно к трубопроводному транспорту сжиженного природного газа (СПГ). Известен способ теппоизопяции трубопровода, в котором в двухстенном .трубопроводе с изоляцией между стенками в газовой среде под давлением транспорти руемой среды внутренний трубопровод разгруженХ. В трубопроводе внутренняя аустенитная труба работает при температуре сжи женного природного Ыза без перепада давлений, за счет окон рпя связи транспортируемой среды с межгрубной обпастью, имеет мйшшапьйую толщину и минимальный расход металла. Между тру бами помещается изоляция в среде газа под давлением транспортируемой средры. В слое изоляции происходит повыше ние температуры и наружный несущий трубопровод из обычной углеродистой стали воспринимает перепад давлений при температуре близкой к температуре окружающей среды. Недостаток такого транспорта определяется тем, что для избежания появления газовой фазы сжиженный транспортируемый газ должен находится в гюреохлажденном состоянии, т.е. при температуре ниже температу|м 1 насыщения при давлении газа. Вследствие этого в изоляции у .внутренней стенки температура понижается ниже температуры насыщения транспортируемой среды. При применении внутренней трубы с отверстиями с транспортируемьгм газом в порах изоляции в газовом состоянии, в слоях у внутренней стенки происходит конденсация газа с ухудшением свойств изоляции. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является способ согласно которому в трубопроводе с дво ными стенками внутренний трубопровод разгружен, а межтрубное пространство заполнено теплоизоляцией в среде транспортируемого газа. Для предотвращения конденсации газа в межтрубном простран стве на наружный слой внутренней трубы наносят спой малотеплопроводного твердого материала, чтобы температура газа в этом материале поднималась выше тек пературы насьпцешш 2. Вспедствие высокого зйичения коэффй циента теплопроводности твердых матери алов по сравнвншо с теплопроводностью природного газа применение твердого материала приводит к увеличению диаметра несущего трубопровода, а также к усложнению конструкции, снижению надежности работы. Цель изобретения - предотвращение конденсации газа в межтрубном пространстве. Для достижения цели согласно способу, включающему разгрузку внутренней тру бы, двухстенного трубопровода и заполнение межтрубного пространства изоляцией в. среде транспортируемого газа, среду для заполнения теплоизоляции создают посредством перекачки сжиженного в режиме парожидкостной гомся нной смеси с ойбгкхзвуковой скоростью при тек пературе насыщения. Температура газа в изоляции будет всегда выше температуры насыщения из-за градиента температуры на внутренней трубе. Этим устраняется конденсация газа в избляции и ухудшение .ее изоляционных свойств. Параметры транспортируемого газа получают на выходе установки.для снижения природного газа устранением переохлаждения или эти параметры устанавливаются в трубопроводе после некоторого падения давления сжиженного газа на начальном участке трубопровода, или же за счет специального небольшого дросселирования. Простое повышение температуры транспортируемого газа во внутреннем трубопроводе до температуры насыщения нецелесообразно, так как обычное течение двухфазной среды имеет повышешш гидравлические сопротивленияпри одинаковом массовом расходе по сравнению с течением однофазной жидкой среды. Но при течении двухфазной среды при околокритических: скоростях гидравлическое сопротивление резко понижается. Это происходит при оптимальных соотношениях объемов фаз (примерно единица) в хорощо перемешанном гомогеннс двухфазном потоке. В двухфазном гомогенном парожидкостном потоке скорость звука на два порядка, ниже, чем в азе. При данном режиме течения двухфа ной среды диаметр трубопровода можно уменьшить в 1,5 раза при одивакошлх массовом {исходе и гидравлическом сопротивпении по сравиению с чисто жткостным течением. На чертеже взобр ео схема осуществления способа. В трубопроводе внутренняя труба 1 изготавливается из аустенитного или

31O386S64

другого хпадсхгтойкого материв па. ОнаГомогенную парозкидкосгную смесь

имеет разгрузснныа окна 2 для проник-природного газа пер« 1ёщ&гог в направпеновения газа в межтрубное .пространствонии хю стрелке А. Газ через окна 2 про3. Труба может свободно расширяться.никает в межтрубное пространство 3 и

Наружная труба 4 из обычной стагш вое- jпринимает давление, равное давлению

принимает полное давление транспортиру транспортируемого газа в том же сечевмого газа при температуре, близкой к нии. В пространстве 3 природный газ натемпературе окружающей среды; Междуходится в газовом состоянии и .этим обеотрубамн помешается изоляция, шходяшая-печивается высокие свойства, взопяции. ся в транспортируемой среде под давле- 10 нием среды.Использование предлагаемохю способа

. Травспортвруеколй природный газ на- .наоляпии трубопровода для транспорта

ходится в двухфазном состоянии (жид- .СПГ позволит снизить затраты на изопякость плюс газ) и имеет cxopocTii, близ-нию трубопровода, а также повысить

кую к скорости звука.15производительность трубопровода.

СПОСОБ ТЕПЛОИЗОЛЯЦИИ ТРУБОПРОВОДА, лреимутцественно, для транспорта сжиженЕюго природного газа, включающий разгрузку внутренней трубы двухстенного трубопровода в заполнение межтрубного простравства теплоизоляцией в.среде транспортируемого газа, о т л ичаюшийся тем, что, с целью предотвращения конденсации газа в ном пространстве, среду для заполнения теплоизоляции создают посредством пвре качки сжиженного газа в режиме парожидкостшэй. гомогенной смеси с околодвуко вой скоростью при температуре аасьлцения. 3 / «2 л л л