CS271784B1 - Connection of turbo-compressor set with pipeline system's line part - Google Patents

Description

Vynález ae týká zapojení turbokompresorových soustrojí k liniové čáeti potrubních systémů, zejména systémů pro přepravu otlačeného plynu o vysoké tlakové hladině na velké vzdálenosti, kde je liniová Část potrubních systémů dělena na úseky, například kulovými uzávěry.

V dálkových plynovodech pro přepravu zemního plynu o vysoké tlakové hladině je známé přepravovat v potrubních systémech velkých průměrů velká množství zemního plynu. Vzdálenost mezi jednotlivými kompresními stanicemi je od 150 do 250 km a liniová část potrubí z bezpečnostních a technologických důvodů je každých cca 20 km vybavena trasovými kulovými uzávěry. Těohto liniových částí potrubí je ve všech případech dvě nebo více a vedou souběžně vedle sebe.

Hlavní nevýhody dosavadních systémů spočívají v tem, že pokud by bylo třeba provádět opravu u trasových uzávěrů nebo jejich výměnu, případně provádět opravu potrubí, je nutno zvolený úsek odtlakovat a zemní plyn vypustil do ovzduší. Přitom se jedná o velké objemy zemního plynu, které často mohou dosáhnout i přes 2 000 000 Nm⁵ v jediném případě .

Vynález si klade za úkol odstranit do značné míry výše uvedené nevýhody a vytvořit takové zapojení, které by i při Jednoduchém a výrobně nenáročném uspořádání dokázalo zabránit značným ekonomickým ztrátám.

Vytčený úkol ae řeší a uvedené nedoetatky ae do značné míry odstraňují zapojením podle vynálezu. Jehož podstata spočívá v tom, že alespoň jeden odsávací turbokompresor, připojený přes převod k pohonu turbokompresorového soustrojí, je v oblasti uzavřeného uzávěru připojen vstupní stranou přes vstupní konec připojovacího vysokotlakého potrubí k odsávanému úseku liniové části potrubního systému, zatímco výstupní stranou je připojen přes zpětnou klapku výstupním koncem propojovacího vysokotlakého potrubí k pracujícímu úseku liniové části potrubního systému. Výhodné vytvoření zapojení podle vynálezu spočívá v tom, že výstupní strana turbokompresoru Je připojena přes zpětnou klapku výstupním koncem propojovacího vysokotlakého potrubí v oblasti otevřeného uzávěru k pracujícímu úseku jiné liniové části potrubního systému, než ke které je připojen vstupní konec propojovacího vysokotlakého potrubí, nebo v oblasti uzavřeného uzávěru k pracujícímu úseku téže liniové části potrubního systému, ke které je připojen vstupní konec propojovacího vysokotlakého potrubí. Turbokompresorové soustrojí je přitom s výhodou mobilní nebo je přenosné. Podle dalšího výhodného vytvoření je spalovací turbína pohonu turbokompresorového soustrojí připojitelná k propojovacímu vysokotlakému potrubí.

Hlavní výhody zapojení podle vynálezu spočívají v tom, že se umožní přečerpání plynu z uzavřeného úseku repasované potrubní linie do sousední pracující linie, přičemž vhodným dávkováním je zajištěno, že teplota plynu v sousední linii ae zvýší pouze nepatrně a v povolených tolerancích. Ve výjimečných případech toto zapojení lze aplikovat rovněž tak, že turbokompreaorová soustrojí odsávají plyn z uzavřené potrubní linie před sebou nebo za sebou.

Vynález Je v dalším podrobněji vysvětlen na příkladech provedení ve spojení s výkresovou částí.

Na obr. 1 je znázorněno schéma zapojení dvou turbokompresorových soustrojí při odsávání odsávaného úseku Jedné liniové části potrubního systému a' přečerpávání plynu do druhé pracující liniové části potrubního systému. Obr. 2 schematicky znázorňuje paralelní zapojení dvou turbokompresorových soustrojí při odsávání dvou nebo i více odsávaných úseků Jedné liniové části potrubního systému a přečerpávání plynu do druhé pracující liniové čáeti potrubního systému. I když jsou zde zakreslena toliko dvě paralelně pracující turbokompresorové soustrojí, je zřejmé, že je možné zapojit až čtyři turbokompreeorová soustrojí. Na obr. 3 je znázorněno schéma zapojení dvou turbokompresorových

CS 271784 Bl soustrojí, která zajiěíují odeávání jednoho či více odsávaných úseků do téže liniové části potrubního systému. Obr. 4 schematicky znázorňuje kombinované zapojení dvou turbokompresorových soustrojí pro odeávání odsávaného úseku jedné liniové části potrubního systému, přičemž jedno z nich odeává do pracujícího úseku téže liniové čáeti a druhé do sousední liniové části potrubního systému. Samozřejmě i v daném případě může být odsáván více než jeden odsávaný úsek a pro takový případ lze použít i více než dvě turbokompresorová soustrojí.

Jak je vidět z obr. 1, je k odsávanému úseku 9 jedné liniové části potrubního systému, který je na koncích opatřen uzavřenými uzávěry 2, například kulovými uzávěry, připojeno propojovací vysokotlaké potrubí 7, ve kterém je zařazeno turbokompresorové soustrojí. Turbokompresorové soustrojí je ve všech popsaných příkladech provedení tvořeno odsávacím turbokompresorem 3, převodem 4 a pohonem který je s výhodou vytvořen jako spalovací turbína na plyn z potrubního eystému. Za tímto turbokompresorovým soustrojím je v propojovacím vysokotlakém potrubí 7 zařazena zpětná klapka 6, U tohoto příkladu provedení jsou vstupní konce propojovacích vysokotlakých potrubí 7 připojeny v oblasti uzavřených uzávěrů 2 k odsávanému úseku 9 a jejich výstupní konce v oblasti otevřených uzávěrů _1 k pracujícímu úseku 8 sousední liniové části potrubního systému.

Na obr. 2 je znázorněn obdobný příklad provedení jako na obr. 1, který schematicky znázorňuje úpravu zapojení podle vynálezu vhodnou při výměně opravovaného uzávěru 10 a tím i vyřazení z provozu dvou následných odsávaných úseků 9 jedné liniové části potrubního systému. Pro jednoduchost Je zde znázorněna úprava se dvěma turbokompreBorovými soustrojími, tvořenými opět odsávacími turbokompresory 2» převody 4 a pohony jj, které jsou prostřednictvím propojovacích vysokotlakých potrubí 7 se zpětnou klapkou 6 zapojeny mezi dvě sousední liniové části potrubního systému. Je samozřejmě možné upravit paralelně i čtyři turbokompresorová soustrojí obdobně jako u prvního příkladu provedení.

Na obr. 3 je schematicky znázorněn příklad zapojení podle vynálezu pro jednu liniovou část potrubního systému. K odsávanému úseku 9 jsou v oblasti uzavřených uzávěrů 2 připojeny přes vstupní konce propojovacích vysokotlakých potrubí 7 vstupní strany odsávacích turbokompresorů 3 turbokompresorových soustrojí s převodem 4 a pohonem 5, přičemž výstupní strany těchto odsávacích kompresorů 3 jsou pro zpětné klapky 6 připojeny výstupními konci propojovacích vysokotlakých potrubí 7 k pracujícím úsekům 8, případně k otevřeným nebo polootevřeným úsekům liniové části potrubního systému.

Poslední příklad provedení, znázorněný schematicky na obr. 4, značí kombinaci zapojení Jednak podle obr. 3, kdy jedno turbokompresorové soustrojí, tvořené odsávacím turbokompresorem 3, převodem 4 a pohonem 5,> 3® vstupním koncem propojovacího vysokotlakého potrubí 7 připojeno v oblasti uzavřeného uzávěru 2 k odsávanému úseku 9 a přes zpětnou klapku 6 výstupním koncem propojovacího vysokotlakého potrubí 7 k pracujícímu úeeku 8, případně k otevřenému nebo polootevřenému úseku téže liniové části potrubního systému, jednak podle obr. 1 a 2, protože druhé turbokompresorové soustrojí má přes zpětnou klapku 6 připojen výstupní konec propojovacího vysokotlakého potrubí 7, s výhodou v oblasti otevřeného uzávěru 1, k pracujícímu úseku 8 sousední liniové části potrubního eystému.

Pokud je třeba provést opravu trasového uzávěru linie potrubního systému nebo jeho výměnu, případně provést opravu potrubí, uzavřouse příslušné uzavřené uzávěry 2, s výhodou kulové uzávěry a v jejich oblasti ee k odsávanému úseku 9 připojí vstupní konec propojovacího vysokotlakého potrubí 7, který je spojen se vstupní stranou odsávacího turbokompresoru 3. Tím se může zvolený úsek odtlakovat, aniž by se zemní plyn vypouštěl do ovzduší, protože se z výstupní strany odsávacího turbokompresoru 3 vede přes zpětnou klapku _6 výstupním koncem propojovacího vysokotlakého potrubí 7 do pracujícího úseku 8

CS 271784 Bl buá v sousední liniové části potrubního systému, nebo do pracujícího úseku 8, případně otevřeného nebo polootevřeného úseku v téže liniové části potrubního systému. Vhodným dávkováním se přitom zajistí, že teplota plynu v pracujícím úseku 8, případně v otevřeném nebo v polootevřeném úseku, se zvýěí jen v povolených tolerancích.

Turbokompresorové soustrojí je přitom s výhodou vytvořeno jako mobilní nebo jako např. vrtulníkem přenosné a Jeho pohon 5 tvoří zpravidla spalovací turbína na čerpaný zemní plyn potrubního systému, takže celé zařízení lze enadno podle potřeby přemísťovat.

Claims (6)

PŘEDMĚT VYNÁLEZU

1.

Zapojení turbokompresorových soustrojí k liniové Části potrubních systémů, zejména systémů pro přepravu stlačeného plynu o vyeoké tlakové hladině na velké vzdálenosti, kde je liniová část potrubních systémů dělena na úseky, zejména kulovými uzávěry, vyznačené tím, že alespoň jeden odsávací turbokompresor (3), připojený přes převod (4) k pohonu (5) turbokompreeorového soustrojí, je v oblasti uzavřeného uzávěru (2) připojen vstupní stranou přes vstupní konec připojovacího vysokotlakého potrubí (7) k odsávanému úseku (9) liniové části potrubního systému, zatímco svou výstupní atranou je připojen přee zpětnou klapku (6) výstupním koncem propojovacího vysokotlakého potrubí (7) k pracujícímu úseku (8) liniové části potrubního systému.

2.

Zapojení podle bodu 1, vyznačené tím, že výstupní strana turbokompresoru (3) je připojena přes zpětnou klapku (6) výstupním koncem propojovacího vysokotlakého potrubí (7) v oblasti otevřeného uzávěru (1) k pracujícímu úseku (8) jiné liniové části potrubního systému, než ke které je připojen vstupní koneo propojovacího vysokotlakého potrubí (7).

3.

Zapojení podle bodu 1, vyznačené tím, že výstupní strana turbokompresoru (3) je připojena přes zpětnou klapku (6) výstupním koncem propojovacího vysokotlakého potrubí (7) v oblasti uzavřeného uzávěru (2) k pracujícímu úseku (8) téže liniové části potrubního systému, ke které je připojen vstupní konec propojovacího vysokotlakého potrubí (7).

4.

Zapojení podle bodu 1, vyznačené tím, že připojené turbokompresorové soustrojí je mobilní.

5.

Zapojení podle bodu 1, vyznačené tím, že připojené turbokompresorové soustrojí je přenosné.

6.

Zapojení podle_bodu 1, vyznačené tím, že spalovací turbína pohonu (5) turbokompresorového soustrojí je připojitelná k propojovacímu vysokotlakému potrubí (7),