Устройство для предотвращения гидратообразования в газопроводе Советский патент 1982 года по МПК F17D1/05 

Изобретение относится X добыче и транспортировке природного газа и может быть использовано как на линей ной части газопровода, так и в установках комплексной подготовки газа, а также на газораспределительных пунктах подземных газохранилищ. Известно устройство для предотвра щения гидратообразования в газопровода, включающее герметичную емкость для жидкого ингибитора, которая посредством трубопроводов подключена в верхней части к газопроводу на участке с- относительно большим давлением, а в нижней части - к газопроводу на участке с относительно меньшим давлением транспортируемой среды, при этом на трубопроводе, соединяющем нижнюю часть емкости с газопроводом, установлен регулировоч ньой вентиль для дозировки вводимого в газопровод ингибитора 1. Недостаток известного устройства заключается в том, что он не обеспечивает равномерного распределения ингибитора в потоке транспортируемого газа, поскольку вследствие различия фазовых состояний смешиваемых компонентов (жидкого ингибитора и газа) поверхность из контакта при Смешивании оказывается небольшой. Кроме того, в случае отсутствия в газе жидкой фазы (воды) имеет место седиментация (осаждение) капель ингибитора на стенки газопровода, что ведет к повышенному расходу ингибитора. Указанные недостатки снижают эффективность устройства. Цель изобретения - повьвиение эффективности устройства. Эта цель достигается тем, что в устройство введен излучатель ультразвуковых колебаний, установленный в нижней части емкости для ингибитора, при этом трубопровод с дозатором подключен к верхней части емкости. Устройство подключают к газопроводу на участке, где имеет место сужение живого сечения трубопровода (например, в местах установки в газопроводе дросселей), т.е. в местах/ наиболее подверженных гидратообразованию, вследствие падения давления газа. На чертеже представлено предлагаемое устройство. Устройство состоит из герметичной емкости 1, внутри которой в нижней части установлен магнитострикционный излучатель 2 ультразвуковых колебаний, подключенный к генератору 3. В верхней (паровой) части емкости 1 размещены перфорированные патр ки 4 и 5, подключенные через трубопроводы 6 и7 к газопроводу 8 на участках соответственно до и после дросселя 9 по ходу газа. Емкость 1 снабжена трубопроводами для залива и слива жидкого ингибитора и дренажа паров. Количество ингибитора в емкости контролируется с помощью уровнемера. На трубопроводе 6 установлен газовый счетчик 10, а на трубопроводе 7 - дозатор 1 для регулирования количества проходящего через емкость газа. Перфорированные патрубки 4 и 5 размещены в емкости по разные стороны от направления действия излучателя 2 на расстоянии друг от друга, обеспечивающем наиболее эффективное насыщение подводимого газа парами ингибитора (определяется опытным путем). Устройство работает следующим образом. Через трубопровод с помощью насоса (не показан) заливают емкость жидким ингибитором, оставив газовую подушку, в которой размещены перфорированные патрубки 4 и 5. Затем перекрывают вентиль на линии заливк и включают генератор 3, после чего с помощью вентилей на трубопроводах 7 и б подключают полость емкости 1 к газопроводу. Под действием ультра звуковых колебаний магнитострикционного излучателя 2 часть жидкого ингибитора превращается в высокодис персную взвесь (аэрозоль), заполняющую паровое пространство емкости 1 , Вследствие разности давлений на участках газопровода до и после дросселя (на участке между сепарато рами Г и II ступеней очистки она составляет 40-80 кг/см) часть газа из газопровода проходит по трубопро водам б и 7 через емкость 1, минуя дроссель. Проходящий через емкость газ насыщается ингибитором, находящимся в состоянии аэрозоля, и вво дится в газопровод на участке после дросселя. Площадь поверхности конта та газа с и.нгибитором увеличивается почти в 10- раз по сравнению с вводом того же количества ингибитора через .форсунку, что резко, затрудняе условия образования кристаллов гидр тов в газе. При этом также значител но увеличивается время седиментации частиц ингибитора в потоке газа, достигая десятков минут, что ведет к значительному увеличению протяженности участков газопровода, защищенных от образования гидратов. Количество вводимого в газопровод ингибитора регулируется изменением количества проходящего через емкость газа с помощью дозатора 11. Действие ингибитора гидратообразования в потоке газа основано на том, что, распределяясь в объеме газа, он снижает упругость паров воды, содержащихся в газе, и тем самым ухудшает условия образования гидратов. Количество ингибитора, необходимое для предотвращения гидратообразования, зависит от технологических параметров газа (давления, температуры) и от качества насыщения газа ингибитором. Технико-экономический эффект изобретения заключается в повышении надежности эксплуатации газопроводов, а также в значительном сокращении расхода ингибитора. Формула изобретения 1.Устройство для предотвращения гидратообразования в газопроводе, включающее герметичную емкость для жидкого ингибитора, сообщенную в верхней части с газопроводом на участке с относительно большим давлением, и дозатор расхода ингибитора, установленный на трубопроводе, соединяющем емкость для ингибатора с газопроводом на участке с относительно меньшим давлением транспортируемой среды, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности, в него введен излучатель- ультразвуковых колебаний, установленный в нижней части емкости для ингибитора, при этом трубопровод с дозатором подключен к верхней части емкости. 2.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что трубопроводы, сообщающие емкость с газопроводом, подключены к ней по разные стороны относительно излучателя ультразвуковых колебаний. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. тараненко Б.Ф. и др. Автоматическое управление газопромысловыми объектами. М., Недра, 1978, с. 48.