Комбинированная трубопроводная система Советский патент 1991 года по МПК F17D1/00 

Фиг. 2

Изобретение относится к трубопроводному транспорту жидкости (преимущественно жидких углеводородов с высокой упругостью паров) и ее хранению.

Цель изобретения - осуществление одновременного транспорта и хранения жидкости, а также обеспечение выдачи резервного запаса жидкости при прекращении перекачки.

В трубопроводной системе конечный расчетной длины участок снабжен трубами, внутри которых предварительно помещены заполненные инертным газом под расчетным давлением эластичные оболочки, содержащие по меньшей мере три герметичные полости, размещенные по длине трубы и обеспечивающие полное или частичное перекрытие сечения трубы при отсутствии в ней давления, плотно прилегая друг к другу и к внутренней стенке трубы. Кроме того, эластичные оболочки по длине расчленены поперечными перегородками и размещены с определенным отступлением от конца трубы. Конечный участок системы выполнен многочиточным.

Бесперебойная подача жидкости потребителю без затрат энергии извне при отсутствии электроэнергии, поломке насосов и др. обеспечивается за счет особенностей конструктивного выполнения трубы, позволяющего продолжать выдачу продукта за счет энергии сжатого газа, находящегося в эластичных оболочках, размещенных в трубах конечного участка комбинированной трубопроводной системы. При этом энергия, накопленная сжатым газом при сжатии оболочек в процессе перекачки жидкости, высвобождается. В данном случае оболочки с газом выполняют роль аккумулятора энергии. Эта энергия равномерно распределена по всей длине трубопровода и реализуется путем непосредственного воздействия на жидкость без каких-либо дополнительных преобразований и устройств.

На фиг. 1 изображена схема комбинированной трубопроводной системы; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1, при отсутствии в трубе давления; на фиг. 3 - то же, в рабочем состоянии; на фиг. 4 - труба, продольный разрез. Магистральный трубопровод 1 на своем конечном участке разделен на две нитки 2 и 3 определенной расчетной длины. Каждая из ниток 2 и 3 разделена на секции запорной арматурой. Секции соединены трубными перемычками 4 с арматурой. По- следние секции двух ниток трубопровода соединены через редуцирующие клапаны 5 с насосами 6, расположенными в насосной. К потребителю продукт поступает по трубопроводу 7.

Конечный участок системы выполнен из труб 8, внутри которых предварительно помещены эластичные оболочки 9. На фиг, 2 и 3 показан вариант расположения в трубе 8

эластичных оболочек 9, состоящих из четырех герметичных полостей, изолированных одна от другой, но представляющих одно целое. Для повышения надежности системы в целом полости эластичных оболочек по

длине расчленены поперечными перегородками 10.

Для сооружения конечного участка системы поставляются трубы 8, в которых размещены эластичные оболочки 9,

5 находящиеся под определенным избыточным давлением газа, например азота. Это избыточное давление определяется расчетным путем и зависит от упругости паров транспортируемого и хранимого продукта и,

0 как правило, находится в пределах 3 - 5 ат. После окончания строительства производится заполнение всей системы продуктом. При продвижении продукта по магистральному трубопроводу 1 и ниткам 2 и 3 и по

5 мере увеличения давления в трубах происходит сжатие газа, например азота, в эластичных оболочках, и их объем постепенно уменьшается (фиг. 2 и 3). Благодаря этому расширяется первоначальный канал, и он

0 заполняется продуктом. Этот процесс продолжается до тех пор, пока участок не заполнится по всей длине и вся комбинированная система (транспортная магистраль) не выйдет на расчетный рабочий режим. В таком

5 состоянии система продолжает работать как транспортная магистраль.

Таким образом, на начальном периоде эксплуатации происходит самозарядка хранилища для последующей выдачи продукта

0 сжатым газом (азотом), заключенным в оболочке. При этом давление газа (азота) равно давлению продукта в каждой конкретной точке хранилища. Это приводит к тому, что любое повышение давления продукта, уве5 личивая давление газа (азота) в оболочке, не вызывает дополнительных напряжений в материале оболочки, поскольку в этом случае последняя играет роль разделителя сред.

0Образовавшийся при сжатии газа (азота) канал является одновременно и емкостью и транспортной магистралью. При этом жидкость непрерывно движется по каналу из эластичного материала, который ле5 жит на пневматической подушке. Степень уменьшения объема оболочки и, следовательно, увеличения диаметра канала зависит от первоначального давления газа (азота) Роб и фактического давления продукта. С точки зрения необходимости максимального диаметра канала и с точки зрения максимального обьема продукта в трубе 8 желательно поддерживать максимальное давление продукта.

При уменьшении отбора продукта происходит донаполнение трубопровода за счет увеличения в нем давления. При увеличении отбора часть продукта выдается с трубопровода потребителю за счет снижения в нем давления. При этом магистральные насосы работают с постоянной производительностью.

С целью обеспечения одновременного транспорта и хранения жидкости комбинированная трубопроводная система строится следующим образом.

Конечный участок транспортной трубопроводной магистрали, примыкающий к территории потребителя, раздваивается на две нитки 2 и 3. В этом случае их диаметры Могут быть одинаковыми или различными. В любом случае следует стремиться к максимально возможному диаметру труб. Длина конечного участка определяется расчетно в зависимости от требуемого обьема хранения и диаметра труб.

В принципе для создания хранилища достаточно и однониточного конечного участка. Однако в этом случае снижается надежность поставки продукта потребителю в случае аварии на линейной части участка. Выполнение конечного участка в виде двух- ниточного трубопровода исключает срывы поставок по этой причине.

В случае отказа в работе насосов 6, прекращения подачи электроэнергии для их работы, аварии на трубопроводе или конечном участке жидкость продолжает поступать потребителю под давлением сжатого газа (азота), т. е. благодаря предлагаемой конструкции труб конечного участка системы. При этом конечным давлением газа будет первоначальное давление в оболочке

РобРассмотрим возможные варианты работы конечного участка (хранилища).

Нормальная работа.

Вся арматура открыта, жидкость движется по магистральному трубопроводу 1 и двум ниткам 2 и 3 конечного участка и через редуцирующие клапаны 5 поступает к потребителю по трубопроводу 7.

Авария на однотрубном участке магистрального трубопровода 1 в точке Д.

Арматура 11 и 11 закрывается, насосы 6 не работают, жидкость вытесняется с двухтрубного участка по ниткам 2 и 3 оставшихся секций за счет расширения газа (азота) в оболочках и поступает к потребителю

через редуцирующие клапаны 5. При этом по мере уменьшения давления жидкости увеличивается степень открытия редуцирующих клапанов 5 и давление у потребителя 5 поддерживается постоянным. В этом случае потребитель продолжает получать жидкость, находящуюся в объеме транспортной магистрали, без затраты энергии извне, т.е. за счет энергии сжатого газа, находящегося

0 в оболочках.

Авария на двухтрубном участке в точке Б. На нитке 2 закрывается арматура 11, и система продолжает работу.

Авария на однотрубном участке магист5 рального трубопровода 1 в точке Д и двухтрубном участке в точке Е.

Одновременно закрываются арматура 11 и на нитке 3 арматура 11, 12 и 13, 14, насосы отключены и продукт поступает к

0 потребителю по описанной схеме.

Использование самоопорожняющихся трубопроводов для создания хранилищ жидкости и одновременного ее транспортирования позволяет во многих случаях отка5 заться от строительства специальных резервуарных парков у потребителя. Особенно это целесообразно для продукта с высокой упругостью паров.

В трубопроводной системе как в храни0 лище продукт непрерывно обновляется за счет постоянного движения жидкости, и таким образом качество хранимого и исходного продуктов одинаково.

Формула изобретения

51. Комбинированная трубопроводная

система, преимущественно для хранения жидких углеводородов, включающая подземные трубопроводы, разделенные с помощью запорной арматуры на секции, о т0 личающаяся тем, что, с целью одновременного транспорта и хранения, а также обеспечения выдачи резервного запаса жидкости при прекращении перекачки без энергозатрат, конечный участок системы

5 выполнен из труб с эластичными оболочками, заполненными инертным газом поддав- лением, при этом последние содержат по меньшей мере три герметичные полости и размещены внутри трубы с возможностью

0 полного или частичного перекрытия ее сечения при отсутствии в ней давления.

2.Система по п. 1, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности системы, полости эластичных оболочек по

5 длине разделены поперечными перегородками.

3.Система по пп, 1и2, отличающая- с я тем, что конечный участок системы выполнен многониточным.

t

Изобретение относится к трубопроводному транспорту жидкости и ее хранению. Цель изобретения - осуществление одновременного транспорта и хранения жидкости, а также бесперебойной подачи потребителю транспортируемой жидкости при прекращении перекачки за счет выдачи резервного запаса, занимающего обьем транспортной системы, и без затрат энергии извне. Это достигается тем, что конечный определенной расчетной длины участок системы снабжается специальными трубами (Т) 8. В них предварительно помещены эластичные оболочки (ЭО) 9, заполненные под расчетным давлением инертным газом. ЭО представляют собой по меньшей мере три герметичные полости, которые изолированы одна от другой, но вместе с тем представляют одно целое. ЭО размещены по длине Т и обеспечивают полное или частич/ ное перекрытие сечения Т при отсутствии в ней давления, плотно прилегая одна к другой и к внутренней стенке Т. Чтобы не было повреждений при монтаже. ЭО размещены с определенным отступлением от конца трубы. Полости ЭО по длине расчленены поперечными перегородками. Конечный участок системы может выполняться многониточным. 2 з. п. ф-лы, 4 ил. Ё

Поставщик

Физ.З

MX-D- 1

i

MX-O5 P

Фие.Ь