Способ удаления жидкости из застойных зон газопровода Советский патент 1984 года по МПК B08B9/32 B08B5/00 

Изобретение относится к способам удаления из газопроводов преимущест венно из застойных зон, воды, углеводородного конденсата и может быть использовано, например, в нефтяной, газовой и газоперерабатыванвдей отра лях промышленности. Известен способ удаления жидкости из газопровода путем подачи в очищаемый участок газопроводной про ки, образованной вспениванием газа, .отобранного , из газопровода, и про талкивания ее по внутренней полости газопровода сжатым газом l . Недостатком указанного,способа является его невысокая эффективност из-за постепенного разрушения пенной пробки в процессе продувки и частичного проскальзывания над скоп лениями жидкости. Кроме того, при очистке участка газопровода этот участок отключают от потребителя, а продувка его происходит в атмосферу что увеличивает потери газа. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к предложенному является способ удале ния жидкости из газопровода- путем образования пены смешением пенообра зуквдего раствора с жидкостной соста ляющей и проталкивания этой пены по трубопроводу газом 2 . Недостатком этого способа также является его невысокая эффективност вследствие неполного удаления жидкости из отстойных зон. Цель изобретения - повышение эффективности удаления жидкости из газопровода. Поставленная цель дост 1гается тем, что согласно способу удаления жидкости из застойных зон газопрово да путем образования пены смешением пенообразующего раствора с жидкостной составляющей и проталкивания эт пены по трубопроводу газом, пену об разуют непосредственно в застойной зоне, а в качестве ее жидкостной составляющей используют жидкость, н ходящуюся в застойной зоне. На вход газопровода, продуваемого газом, подают раствор пенообразугсщего вещества, которое при гидро динамическом перемещении с жидкость находящейся в отстоянной зоне г зопровода, образует пену. При этом о бьем вводимого раствора пенообразукадего вещества должен быть равен максимально возможному объему жидкости в первой по ходу газа застойной зоне, но не менее среднего объема жидкости в застойных зонах обрабатываемого газопровода, что позволит максимально использовать процесс пенообразования в застойной зоне для очистки газопровода. Так как процесс пенообразования и скорость выноса жидкости в виде пены из застойной зоны зависит от начального объема жидкости в застойной зоне, то для проведения процесса пенообразования и выноса жидкости с максимально возможной эффективностью необходимо в первую по ходу газа застойную зону, имекщую максимальный объем, подать равный объем раствора пенообразующего вещества. Если объем первой застойной зоны меньше, чем средний объем застойных зон обрабатываемого трубопровода, то необходимо для более лучшего пенообраэования и выноса пены подать раствор пенообразуквдего вещества в объеме равном среднему объему застойной зоны, тогда процесс пенообразования происходит как минимум в двух соседних застойных зонах и эффективность его не ниже средней эффективности. Пример 1.. Для исследования процесса очистки газопровода пеной проводят опыты на стенде, моделирующем рельефный газопровод, состоящий из 4-х подъемных участков. Стенд выполнен из стеклянных труб Дц 7 Длина опускного участка 0,4 м) длина подъемного участка 1,1 м. Угол подъема 3,5 - S. Опыты проводят с модельной жидкостью - водой, а транспортируемый газ - воздух. В качестве пенообразуквдего вещества используют пенообразователь ОП-10. Опыты ведут при расходах воздуха- меньших, чем расходы, обеспечивающие вынос жидкости из застойных зон (скорость воздуха 10 м/с) т.е. при режимах газожидкостного течения с застойными зонами по жидкости. В отстойные зоны заливают воду в объеме 0,1 или 0,15 дм и устанавливают расход воздуха . В поток в первую по ходу газа застойную зону вводят раствор пенообразователя ОП-10, чтобы концентрация его во всей зоне составляла 100 мг/л. В течение фиксированного времени проводят опыт. После прекращения подачи воздуха сливают и замеряют объем жидкости, оставшейся в отстойных зонах (например, при скорости воздуха б м/с и начальном объеме воды в каждой застойной зоне по 0,15 дм через 1500 с после ввода в первую застойную зону пенообразователя, в первой застойной зоне осталось 0,052 дм воды, во второй - 0,061 , в третьей 0,065 дм воды, в четвертой 0,054 дм воды). Пример 2 . Для исследования процесса пенообразования и выноса жидкости проводят опыты на стенде, модулирующем одну застойную зону (спуск-подъем). Стенд выполнен из стеклянных труб Д{) 2 длиной 3 м и углом подъема 4,5. Опыты прО водят q модельной жидкостью - водой транспортируемый газ - воздух, пенообразователь ОП-10 при условиях близ ких к атмосферным. Варьируют объем жидкости в застойной зоне (0,2; 0,3 0,5 дм) и скорость потока воздуха (5-9 м/с). В начале каждого опыта устанавливают расход воздуха (при этом унос жидкости не происходит), затем добавляют пенообразователь. Через фиксированный промежуток времени опыт прекращают и замеряют объем оставшейся жидкости. Всего проведено свыие 90 опытов. Результаты некоторых опытов представлены в таблице. Эксперимент показал, что при оди наковом исходном объеме жидкости в застойной зоне скорость выноса во растает при увеличении скорости потока воздуха, т.е. при увеличении динамического давления воздуха ® Г плотность газа, Wf - скорость газа. При одной и той же скорости газа с ростом начального объема жидкости скорость выноса возрастает. Так, при скорости воздуха 9 м/с и начальном объеме воды 0,5 дм практически полное удаление жидкости из застойной зоны происходит через 15 мин, в тех же условиях при начальном объеме 0,2 дм для этого требуется 35 мин. При скорости потока воздуха 8 м/с полное удаление жидкости из зоны при начальных объемах 0,5j 0,3 и 0,2 дм происходит соответственно через 25, 60 и 94 мин. Основными преимуществами изобретения является простота и дешевизна процесса очистки газопровс5дов практически любых диаметрюв за счет использования гидродинамических особенностей режима теченк ,, застойными зонами по жидкости и введения пенообразуюцего вещества в виде раствора, а также эффективность yдc лeнйя жидкости из застойных зон трубопровода.

СПОСОБ УДАЛЕНИЯ ЖИДКОСТИ ИЗ ЗАСТОЙНЫХ ЗОН ГАЗОПРОВОДА путем Образования пены смешением пенообразунвдего раствора с жидкостной составляющей и проталкивания этой пены по газопроводу газом, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности удаления жидкости, пену образуют непосредственно в застойной зоне, а в качестве ее жидкостной составлякщей используют жидкость, находящуюся в застойной зоне.

Объем оставшейся жидкости, дмВремя, потока воздуха, м/с мин

0,20

0,50

0,30

0,19 0,38 0,27

0,17 0,24

0,25

0,15 0,19 0,13

при скорости

0,300,50

0,50

0,30

,20

0,20 0,24 0,30

0,190,15

0,18 0,15

0,100,03 0,17 0,13 0,10 ,15

0,030,00 0,05 0,03 0,09 ,11