Устройство для подачи химреагента в трубопровод Советский патент 1992 года по МПК B01J4/02 

Изобретение относится к трубопроводному транспорту, именно к устройствам для подачи в трубопроводы химреагентов, и может найти применение во многих отраслях экономики.

Известно устройство для подачи ингибитора коррозии в трубопровод, содержащее емкость для ингибитора и дозировочый насос, соединенный с ёмкостью и трубопроводом.

Недостатком этого устройства является необходимость источника энергии для привода дозировочного насоса, что затрудняет

его применение в местах отсутствия электроэнергии.

Известно также самотечное устройство для подачи ингибитора коррозии в газопровод, содержащее монжусную емкость для реагента, расположенную над газопроводом, верхняя часть которой сообщена с ним, а нижняя соединена с капельницей, размещенной в газопроводе.

Недостатками такого устройства являются низкая точность дозирования реагента из-за непрерывного снижения в процессе подачи уровня реагента в емкости, опредеVI

ГО

к

ел о ю

ляющего гидростатический столб жидкости над газопроводом, и необходимость частых заправок емкости реагентом, обусловленная тем, что при высоких рабочих давлениях в газопроводе и монжусной емкости вме- стимость последней ограничена прочностью ее корпуса.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для самотечной подачи ингибитора кйррозии в скважину, содержа- щее резервуар для хранения ингибитора и соединенную с ним монжусную емкость, верхняя и нижняя части полости которой сообщены со скважиной, а верхняя часть снабжена отводным патрубком для стравли- вания избыточного давления в монжусе при заправках его ингибитором, и размещенную в скважине капельницу.

Недостатками известного устройства являются низкая точность дозирования из- за непрерывного снижения уровня реагента в монжусной емкости в процессе его подачи и дискретность его работы в связи с необходимостью заправок монжусной емкости из резервуара для хранения реагента.

Цель изобретения - повышение точности дозирования химреагента и обеспечение непрерывности работы устройства.

Цель достигается тем, что в устройстве для подачи химреагента в трубопровод, транспортирующий газ или газожидкостную смесь, содержащем резервуар для химреагента, капельницу, размещенную в трубопроводе, и соединенный с резервуа- ром и капельницей монжус, размещенный над трубопроводом, причем верхняя часть полости монжуса сообщена каналом с газовой полостью трубопровода и снабжена от- водным патрубком, верхняя часть резервуара соединена с газовой полостью трубопровода, а монжус снабжен регулятором уровня жидкости, выполненным с возможностью поочередного взаимодействия с каналом сообщения с газовой полостью трубопровода и отводным патрубком.

Кроме того, резервуар для химреагента может быть соединен с газовой полостью трубопровода через регулятор давления.

На чертеже изображена схема устройства для непрерывной дозированной под- ачи ингибитора коррозии в промысловый нефтепровод, транспортирующий газонеф- теводяную смесь.

Над нефтепроводом 1 на высоте Н 1,5-2,5 м размещен монжус 2, верхняя часть полости которого каналом 3 сообщена с газовой полостью нефтепровода 1, создаваемой вертикальным патрубком 4, приваренным к верхней образующей нефтепровода 1, а нижняя часть соединена

трубками 5 и 6 соответственно с резервуаром 7 для ингибитора 8 и капельницей 9, представляющей собой цилиндрическую насадку с калиброванным отверстием. Трубки 5 и 6 снабжены обратными клапанами 10 и 11, исключающими течение ингибитора в направлении, обратном обозначенному стрелками. В монжусе 2 размещен поплавковый регулятор уровня с поплавком 12, рычагом 13, осью 14 и двойным клапаном 15, поочередно взаимодействующим при качаниях рычага 13 регулятора с каналом 3 сообщения с газовой полостью трубопровода 1 и отводным патрубком 16, сообщающим полость монжуса 2 с атмосферой. Верхняя часть резервуара 7 соединена с каналом 3 сообщения с газовой полостью нефтепровода 1 через регулятор давления, состоящий из пружины 17, шарика 18 и седла 19.

Устройство работает следующим образом.

В начале, когда в монжусе 2 реагента нет, а резервуар 7 заполнен им, рычаг 13 регулятора опускается, закрывая клапаном 15 канал 3 и открывая патрубок 16. При этом давление в монжусе 2 сравнивается с атмосферным и реагент 8 под избыточным давлением, которое превосходит давление столба жидкости между рабочим уровнем в монжусе 2 и минимальным уровнем в резервуаре 7, из резервуара 7 перетекает в монжус 2, вытесняя газ из монжуса 2 в атмосферу. Поплавок 12 поднимается и клапан 15 закрывает патрубок 16, открывая канал 3, в результате чего по каналу 3 в монжус 2 перетекает газ из нефтепровода 1 и давление газа в них сравнивается. Но посколькууро- вень жидкости в монжусе 2 выше уровня жидкости в нефтепроводе 1. то ингибитор под избыточным давлением столба жидкости Н начинает подаваться в нефтепровод 1. Расход ингибитора при данном напоре Н регулируется диаметром калиброванного отверстия насадки 9. Как только в процессе подачи снизится уровень жидкости в монжусе 2, поплавок 12 опустится, открывая патрубок 16 и закрывая канал 3. Давление в газовой полости монжуса 2 снизится и реагент 8 из резервуара 7 поступает в монжус, до возвращения поплавка в рабочее положение. Таким образом, уровень реагента в монжусе поддерживается постоянно. Постоянство уровня определяет постоянство напора и, следовательно, постоянство расхода реагента, являющееся необходимым условием точности дозирования его.

Регулятор 17-19 давления поддерживает в резервуаре 7 только то давление,которое достаточно для подъема реагента до уровня монжуса 2, в нефтепроводе же может быть такое высокое давление, которое резервуар 7 не выдержит по прочности, Например, при Н 2 м, плотности реагента 900 кг/м в резервуаре .7 достаточно иметь избыточное давление немногим более 0,018 атм (0,0018 МПа) при рабочем давлении в нефтепроводе 20 атм и допустимом давлении для резервуара вместимостью Зм 1,5 атм. При низких давлениях в нефтепроводе и использовании резервуара, рассчитанно- го на высокое давление, когда рабочее давление в нефтепроводе ниже допустимого давления резервуара, можно обойтись без регулятора давления.

Таким образом, при использовании изо- бретения в народном хозяйстве обеспечивается повышение точности дозирования химреагента в трубопровод, что актуально для ингибиторов коррозии, имеющих порог опасной концентрации, при снижении до- зировки до которого эффект действия инги-, битора не только снижается до нуля, но и становится отрицательным вследствие стимулирования питтингообразования в теле трубопровода. К таким ингибиторам отно- сится, например, Нефтехим-1, у которого порог опасной дозы для агрессивных сред с содержанием сероводорода до 34 мг/л составляет 100 г/м . Поэтому, с целью исключения возможного снижения фактиче- ской дозировки Нефтехима-1 до 100 г/м3 з-за неточной дозировки при применении

известного устройства (прототипа), на практике при оптимальной дозировке .120 г/м3 для Нефтехима-1 устанавливают ее с запасом не менее 50 г/м3, т.е. рабочая дозировка 170 г/м3. Предложенное устройство повышает точность дозирования и позволяет снизить запас почти в 2 раза.

Формула изобретения 1. Устройство для подачи химреагента в трубопровод, транспортирующий газ или газожидкостную смесь, содержащее резервуар для химреагента, капельницу, размещенную в трубопроводе, и соединенный с резервуаром и капельницей монжус, размещенный над трубопроводом, причем верхняя часть полости монжуса со.общена каналом с газовой полостью трубопровода и снабжена отводным патрубком, отличающееся тем, что, с целью повышения точности дозирования химреагента и обеспечения непрерывности работы устройства, верхняя часть резервуара соединена с газовой полостью трубопровода, а монжус снабжен регулятором уровня жидкости, выполненным с возможностью поочередного взаимодействия с каналом сообщения с газовой полостью трубопровода и отводным патрубком.

2. Устройство по п. 1,отличающее- с я тем, что резервуар для химреаген-а соединен с газовой полостью трубопровода через регулятор давления.

Изобретение позволяет повысить точность дозирования подачи химреагента в трубопровод (Т), транспортирующий газ или газожидкостную смесь. Устройство состоит из монжуса (М), верхняя часть которого снабжена отводным патрубком, сообщающим его с атмосферой, и сообщена каналом с газовой полостью Т, капельницы, размещенной в Т и соединенной с нижней частью М, и резервуара для химреагента, нижняя часть которого соединена с нижней частью М, а верхняя часть - с газовой полостью Т через регулятор давления. М снабжен регулятором уровня жидкости в нем, состоящим из поплавка, рычага с осью, закрепленной на стенке М. Рычаг снабжен двойным клапаном, выполненным с возможностью взаимодействия поочередного с отводным патрубком и каналом сообщения с газовой полостью Т при изменениях уровня химреа гента в М. В Т, соединяющих М с резервуаром для химреагента и капельницей, размещены обратные клапаны. Газовая полость в Т, транспортирующем газожидкостную смесь, создается патрубком, приваренным к верхней образующей Т. 2 з.п.ф-лы, 1 ил.