JPH03118887A - 高ガス流量の生成 - Google Patents

高ガス流量の生成

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JPH03118887A
JPH03118887A JP2247644A JP24764490A JPH03118887A JP H03118887 A JPH03118887 A JP H03118887A JP 2247644 A JP2247644 A JP 2247644A JP 24764490 A JP24764490 A JP 24764490A JP H03118887 A JPH03118887 A JP H03118887A
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ラリー・フェリクス・ナイト
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ダニエル・カール・オーグルビ
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はパイプラインを通してのガス流れに関し、詳し
くは高流量要件を有する大型パイプラインを通してのそ
うしたガス流れに関する。
[従来技術の説明] 比較的大型のパイプラインを通してのガスのポンピング
を要する工業上の様々な操作が存在する。パイプライン
直径が増大するに従い、ガスの流量要件は相対的に増大
する。種々の用途のためにはそうした高流量キャパシテ
ィは運転上の実際的問題を生じさせ得るものである。幾
つかの例に於ては流量の限定が、比較的高い流量を必要
とする状況下で所望される運転の実施を妨げ得る。
水パイプライン或はガスパイプラインの現場浄化は非常
に望ましい工業上の作業であり、そこではガスポンプ装
置の流量制限が大型のパイプラインの適用を難しくして
いる。ユニオンカーバイドインダスドリアルサービセス
社(UCISCO)からサンドジェットの商標の下に提
供される工業的サービス活動によって提供されるそうし
た現場浄化に際しては、浄化用粒状物がそこに伴出され
た、高速で推進するガス流れ(例えば窒素)が浄化する
べきパイプライン中に射出される。パイプライン中を推
進するガス流れの乱流及び旋回運動が浄化用粒状物の半
径方向速度を高め、パイプラインの内壁面から堆積物を
除去するに十分なエネルギーを与えろ。除去されたそれ
ら堆積物は、推進するガス流れ及び浄化用粒状物と共に
パイプラインから排除される。現場浄化作業は、パイプ
ライン出口から実質的に堆積物のない奇麗なガス流れが
排出されることによって、所望されざる堆積物が除去さ
れたことが確認されるまで、多くの比較的短時間の浄化
作業を通して継続される。こうした現場浄化プロセスの
ためには十分な量の推進ガスが供給されねばならず、こ
れは一般に、毎分約14,000から約20,000フ
ィート(約4,200から6.000メートル)の、ま
たそうした用途のためには代表的に毎分16.000フ
ィート(約4,800メートル)の出口流れ速度に於て
実施される。
前記現場浄化プロセスは通常、大型のパイプラインのた
めの増大しつつある高流麗要件によって、最大直径が1
2インチ(約30.5センチ)のパイプラインの浄化に
限定される。前記毎分16.000フィート(約4,8
00メートル)の出口流れ速度では6インチ(約15セ
ンチ)のパイプラインに対して3.142scfm  
(約88.9標準が7メートル)のガス流量が必要であ
り、前記出口流れ速度は前記直径12インチのパイプラ
インではI2,566scfm (約355標準m3/
メートル)に、直径18インチのパイプラインでは28
,274scfm (約800標準mS/メートル)に
、そして直径24インチのパイプラインでは50,26
5scfm (約1423標準llI!37メートル)
に増大する。
液体窒素の気化及びポンピングのための従来からのポン
プ装置は、−船釣な商業上の実用用途に於て使用される
如く、代表的に約3,800 scfm (約107.
5標準m 37メートル)の最大流れ容量を有する。従
って、直径約6インチのパイプラインはそうしたポンプ
装置1台を使用して浄化し得、方、直径約12インチの
パイプラインのためには4台のポンプが、そして直径約
24インチのパイプラインのためには合計14台のポン
プ装置が必要となる。そうした状況下では、直径が12
インチよりも大きいパイプラインの現場浄化のためには
、そうしたポンプ装置の使用は多数のポンプ装置の使用
を要することから費用がかかり過ぎ、然も実用論理的問
題を生じる。特定の国境横断パイプライン用途のために
はそうした問題は、パラスチングとして参照される技術
の使用によって未然に防止される。前記パラスチングに
於てはパイプラインの一部分が所望圧力にポンピングさ
れ、次いで該圧力が、パイプラインの他の部分の現場浄
化に必要とされる高流量を供給するために使用される。
プラント操業のためにはパラスチングは適していないこ
とが分った。何故ならパラスチングのために適したパイ
プラインが典型的に入手し得ないからである。ポンプ装
置だけを使用して大型パイプラインの必要な高流量を達
成するためには、特定の仕事のための数多(のポンプ装
置を入手し、それら全てのポンプ装置を共通マニホルド
に結合し、液体窒素を供給し、そして各々の現場浄化プ
ロセスのために同時にパイプライン持ち来たす。
そうした作業は次第に困難となっており、追加される各
ポンプ装置は高価である。
幾つかの現場浄化用途のためには、推進ガスとして窒素
に代えて空気を使用することが実行性を有している。し
かしながら、高流量の供給に関しては、1 、000h
pのコンプレッサが約1 、500scfm (約42
.4標準m3/メートル)の空気を供給するのであり、
先に参照されたポンプ装置に於てそうであったように、
高流量のためには数多(の空気コンプレッサが必要であ
り、また空気コンプレッサを使用することに関してのコ
スト及び空間要件は許されない程に厳しいものである。
高流量パイプラインの現場浄化は先に示された理由によ
って妨げられるにもかかわらず、より大直径のパイプラ
イン浄化のために現場浄化プロセスを使用することへの
要望が斯界に存在する。現場浄化プロセスの固有の利益
は、パイプラインのオーブンセクションの切断開放、機
械的手段による浄化、そしてパイプラインの再アセンブ
リングを行なう別法と比較して、高流量要件を提供する
ための好都合な手段が見出された場合に大直径寸法のパ
イプラインのために容易に使用し得ることである。
〔発明が解決しようとする課題] 比較的短時間での高流量を必要とする現場浄化その他作
業のための方法及び装置に於て、ガスが高流量で供給さ
れないことである。
[課題を解決するための手段] 本発明に従えば、従来からのチューブトレーラを、比較
的短時間における高流量ガス供給のためのバラスト供給
源として作用するべく改変することにより、大直径の、
高流量パイプラインへの送達のためのガスが、前記改変
されたチューブトレーラにポンピングされ、そこから共
通高流量ヘッダを介して前記大直径の高流量パイプライ
ンへと放出される。それによって所望される、しかし比
較的短時間での所望の高流量が入手され得るのである 〔実施例の説明〕 本発明の実施に際しては窒素は、比較的短時間での各現
場浄化作業のために高流量を必要とする大直径パイプラ
インの現場浄化での推進ガスとして使用するための仕事
現場に好都合に供給され得る。短時間でのガスの高流量
を必要とするその他用途も同様に、本発明の方法及び装
置を使用して好都合に且つ有効に実施され得る。
チューブトレーラは既知であり、代表的に、種々の用途
のために長時間、比較的低流量の、水素の如きガスを供
給するために使用される。チューブトレーラは代表的に
、約1,000scfm(約28.3標準m3/メート
ル)までの回収流量でガスを供給するべく設計される。
そうしたチューブトレーラは代表的に、可動トレーラに
載置した6乃至10本の高圧力チューブ(今後単にチュ
ーブと称する)と、該チューブ内へのガスの装填を制御
するための、また共通ヘッダを介してそこからのガスの
所望状態での放出及びプロセスパイプラインへの放出を
制御するための共通ヘッダ及びシリンダ弁とから成立っ
ている。
本発明の目的のためには、ガスの送達のためのヘッダ或
は共通マニホルドは一般に、直径が約2インチから約4
インチ(約5乃至lOセンチ)であり、好ましくはヘッ
ダ直径は3インチ(約7.5センチ)であることが先に
参照された現場浄化用途のためには好都合である。前記
ヘッダは、各々のチューブが好都合にそこに装着され得
るよう十分に長(されるべきである。発明の特定用途へ
の適用に際してヘッダの長さを変更し得るが、チェーブ
トレーラユニットに於て使用される各チューブのために
はヘッダの長さは約4インチ(約10センチ)が一般に
好都合である。
ヘッダに装着される各々のチューブは代表的に、直径が
約24インチ(約61センチ)であり、長さは35イン
チ(約88.9センチ)である。そうしたチューブは一
般に従来からの低流量チューブトレーラに於て使用され
る寸法形状のものであるが、任意の一定用途でのガス流
れ要件によって変化され得るものであることを銘記され
たい。従来からのチューブトレーラブラクティスではシ
リンダ弁が各チューブに設けられる。本発明の目的のた
めにはこれらシリンダ弁は、完全開放ボール弁を随意的
に組み込んだ各チューブから除去され、ピッグテールと
称されるパイプラインが各チューブから大型の共通ヘッ
ダへと送通される。前記ピッグテールの直径は、代表的
な高流量での本発明の意図する短時間でのガス流れ運転
のためには、代表的には約576インチから1インチ(
約0.8センチから2.5センチ)であり、最も一般的
には約3/4インチ(約1.9センチ)である。
従来からの低流量チューブトレーラの如く、本発明の装
置は代表的には約6から10本の独立したチューブから
成立っている。しかしながら、与えられた高ガス流量用
途の流れ要件に依存して任意の所望の数の独立チューブ
を設は得ることを認識されたい。
図面を参照するにヘッダが参照番号1で示されている。
ガス送達のための共通ポンプ装置2が、導管3を介して
ヘッダ1へのガス送通のために設けられ、その入口端に
は4つの入口端部弁4が位置決めされている。リリーフ
弁5が前記導管3内に所望通りに位置決めされる。数多
(の独立状態のチューブ6が、対応する独立したピッグ
テール7によってヘッダlに結合される。放出端部弁8
がへラダ1のガス放出端に位置決めされ、本発明の例示
具体例における現場でのパイプライン浄化用途のための
パイプライン9へのガス流れを制御する。リリーフ弁1
0がパイプライン9内に所望通りに位置決めされる。オ
リフィス11が、前記パイプライン9内でのガス流れが
ジャンクション12位置で分岐する以前に一定流れとな
ることを保証するよう位置決めされる。
その内部でのガスの一定流れを保証するための随意的な
オリフィス14が位置決めされるパイプライン13が、
前記ジャンクション12からガス射出ヘッド16の接線
方向ガス人口15へと伸延する。パイプライン17が、
前記ジャンクション12からガスマニホルド18へと伸
延され、このガスマニホルド18からは、ポット圧力弁
20を含むパイプライン19が、浄化粒状物のための供
給ボット21の上方部分へと伸延される。所望の圧力を
保証するための所望の設定弁23を含むパイプライン2
2が、混合チャンバ24へと伸延される。供給ボット2
1の底部位置には、制御弁26を含むパイプライン25
が前記混合チャンバ24へと下方に向けて伸延される。
パイプライン27が該混合チャンバ24からガス射出ヘ
ッド16へと伸延され、そこでのガス及び浄化用粒状物
の軸方向射出のために位置決めされる。例示された如く
、ガス射出ヘッド16は、本発明の高ガス流量装置を使
用して供給されるガスを使用して現場浄化されるべきパ
イプライン28に結合される。
例示された本発明の具体例の実施に際しては、図示され
たガス供給及び浄化用粒状物供給装置はパイプライン2
8に付設された射出ヘッド16に結合され、供給ボット
21はフリント、グリッドその他所型の浄化用粒状物で
充填され、ガスはポンプ装置2によるシステムにポンピ
ングされる。
この高流量の、比較的短時間での現場浄化用途のために
は、一般に窒素が液体窒素供給源からポンピングされそ
して気化される。ガスは導管3を介してヘッダlにポン
ピングされ、入口端部弁4は開放されそして放出端部弁
8は閉じられている。
ヘッダlから個々のトレーラチューブ6へとガスが送達
される。チューブ6への所望圧力でのガス装填に際し、
放出端部弁8が開放され、所望の現場浄化用途目的のた
めのガスが送達される。チューブ6からのガスは共通ヘ
ッド1を貫いてパイプライン9に至り、該パイプライン
9からガスの一部がパイプライン13を介してガス射出
ヘッド16へと送達される。残余のガスは、前記ガス射
出ヘッド16への送達に先立って、そこで浄化用粒状物
を制御状態で伴出するためのパイプライン17を通して
分岐される。分岐されたガスの一部は供給ボット21の
上方部分へと送達され、そこに混合チャンバ24内のパ
イプライン22からのガス中へのガス粒状物の計測を容
易化するための正の圧力を創成する。該正の圧力は、前
記ガス射出ヘッド16に送達するための制御された量の
浄化用粒状物をそこに伴出するガス流れを提供する。
この後者のガス流れは軸態様に於てガス射出ヘッド16
内に所望通りに射出される。その場合、接線方向のガス
人口15を通しての該ガス射出ヘッド16内へのガス流
れが、浄化されるべきパイプライン28の内壁との、特
に前記パイプラインの送給端部での浄化用粒状物の衝突
頻度及び衝突角度を増長させるための旋回運動並びに所
望の乱流を創成するために使用され、そこでの浄化作用
がそうした乱流動作によって特に助長される。
現場での一回のパイプライン浄化作業或はランは、即ち
供給ポット内の浄化用粒状物が使い果たされるまで継続
されるランは、代表的には約5分間である。斯くして、
直径が18インチ(約45.7センチ)のパイプライン
での単一のランのための、該パイプラインからの毎分1
6,000フィート(約4800メートル)の所望の出
口流れ速度を提供するために要する窒素量は、約140
.000scfi(約3963.4標準ml/メートル
)である。代表的寸法形状の8本の独立したチューブを
具備する従来からの一台のみのチューブトレーラは約1
20.000scfm (約3397.2標準m3/メ
ートル)の窒素を保持する。2台のそうしたチューブト
レーラは従って、−回の浄化作業のために十分な量の窒
素を保持するものの、必要とされるガス流れを供給し得
ない。何故ならそれらチューブトレーラの設計最大ガス
取り出し量は、代表的に1 、000scfm (約2
8.3標準m3/メートル)であるからである。しかし
ながら本発明の目的上の改変によってそうしたチューブ
トレーラを、直径が18インチ(約45.7センチ)の
パイプラインでの5分間の浄化作業のために毎分16,
000フィート(約4800メートル)の所望の出口流
れ速度での窒素ガス流れを提供するためのバラストとし
て使用し得る。放出端に3インチ(約7.5センチ)の
弁を具備する直径3インチ(約7.5センチ)のヘッダ
が使用され、該ヘッダは26.000scfm(約73
6標準m37メートル)で250psi (約113.
3kg/6.45cm”)の窒素を提供する。各々がヘ
ッダに結合された直径24インチ(約61センチ)、長
さ35フィート(約10.5メートル)の8本の独立し
たチューブには、所要時間のためのガスの必要流れを提
供するために約2460psi (約1114.43k
g/6.45cm”)の窒素が充填される。ヘッダから
の高流量流れは2本の流れに分岐され得、その一方は直
径6インチ(約12.5センチ)のパイプラインの直径
3イ゛ンチ(約7.5センチ)のオリフィスを送通され
、現場浄化技術によって浄化されるべき直径18インチ
(約45.7センチ)のパイプラインに結合された射出
送給体への接線方向ガス入口にガス流れを提供する。ヘ
ッダからのガスの他の一方は、直径3インチ(約7.5
センチ)の、直径2にインチ(約1゜3センチ)のオリ
フィスを通し直径4インチ(約10センチ)のマニホル
ドへと偏向され得、ガスはそこから浄化用粒状物の供給
ポット内の正の圧力を維持するためにその上方部分へと
送通される。
この残余の一方のガス流れは、推進ガス流れとして混合
チャンバへと送達され得、引き続(ガス射出ヘッドでの
軸方向態様での射出のために該ガス射出ヘッドへと送達
される。浄化用粒状物は前記供給ポットの底部から推進
ガス流れ中に、そこで伴出されるべく、ガス射出ヘッド
及び浄化されるべき現場での直径18インチ(約45.
7センチ)のパイプラインに送達されるための所望の粒
状物密度で放出される。浄化作業が完了すると、ヘッダ
のための放出弁が閉じられ、供給ポットに追加された追
加的な浄化用粒状物を使用して現場浄化作業が継続され
るところの別の高流量作業のための準備のために、ヘッ
ダを貫いて窒素ガスが個々のチューブにポンピングされ
る。それら作業は、浄化されるべき直径18インチ(約
45.7センチ)のパイプラインの内壁が、意図された
目的のために十分に浄化されるまで継続される。
当業者には添付された請求の範囲に記載された如き本発
明の範囲から離れること無(、本発明の詳細を種々に変
更し得ることを認識されよう。ヘッダの寸法、ヘッダの
流れ容量、結合するガス流れパイプライン、弁オリフィ
スその他を一定用途の要件に応じて調整し得る。同様に
、提供される各々のチューブの数、そしてそれらチュー
ブの直径及び長さを、一定の高流量要件、大直径パイプ
ライン用途のガス流れ要件に応じて変化させ得る。先に
参照された現場浄化作業が単に、比較的短時間での大直
径パイプラインに於て高流量が所望される本発明の実用
的用途の1例示に過ぎないものであることもまた認識さ
れたい。種々のパイプラインのイナーティング或はパー
ジング用途、コークス炉用途その他作業を、本発明の実
施に於て好都合に提供される高流量能力を使用して好都
合に実施可能である。
先に示されたように、パイプラインの所望の現場浄化は
大直径パイプラインに於ては実施し得なかった。何故な
ら実用上の事項としてのそうした作業のための高流量が
、それが本発明の実施に於て提供されるまでは実際の商
業的ベースに受容され得なかったからである。
〔発明の効果〕
これら及びその他作業に於て、本発明は斯界に於て非常
に所望される進歩を提供するものである。大直径のパイ
プラインでの比較的短い、しかし商業的に実施し得る時
間での高ガス流量入手が可能となることから、本発明は
そうでない場合には大直径のパイプラインでのそうした
作業の高流量要件のために技術的且つ経済的観点から容
易ではない所望のガス流れ作業の実施を容易化する効果
を奏する。
【図面の簡単な説明】
図面は大直径パイプラインの現場浄化プロセスに於て使
用されるものとしての本発明の装置を概略図である。 尚、図中上な部分の名称は以下の通りである。 1:ヘッダ 2:共通ポンプ装置 3:導管 4:入口端部弁 5:リリーフ弁 6:チューブ 7:ビッグテール 8:放出端部弁 12:ジャンクション 15:接線方向ガス入口 16:ガス射出ヘッド 18:ガスマニホルド 20:ポット圧力弁 24:混合チャンバ 28:パイプライン

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、高ガス流量要件を有する大型のパイプラインへのガ
    ス提供のための装置であって、 大型のパイプライン内部に高流量でガスを分与するため
    のヘッダ手段と、 該ヘッダ手段の放出端における制御弁手段にして、前記
    大型のパイプラインの下流での所望の高流量を提供する
    に十分な割合でガスを放出させるようになっている前記
    制御弁手段と、 ガスを前記大型のパイプラインに高流量で提供するため
    に好適な増大された所望の圧力で前記ヘッダ手段にガス
    を供給するためのポンピング手段と、 前記大型のパイプラインに前記高流量のガスを提供する
    際に使用するための上昇された圧力でガスを貯蔵するた
    めに各々適合された一連の高圧力チューブと、 前記各々の高圧力チューブから伸延するガス結合パイプ
    ラインにして、前記ポンピング手段が適用され且つその
    放出端での前記制御弁手段が閉じられるに際して、前記
    ヘッダ手段から前記高圧力チューブへのガス流れを提供
    し、また前記放出端の制御弁手段が開放された場合には
    高流量のガス流れを前記大型のパイプラインに送達する
    ために、前記高圧力チューブから前記ヘッダ手段へのガ
    ス流れを提供するための前記ガス結合パイプラインとを
    具備し、それにより ガスは、前記ヘッダ手段を介し、高ガス流量要件を有す
    る前記大型のパイプラインへの前記ヘッダ手段を貫いて
    の十分な放出のための上昇された圧力で、前記各々の高
    圧力チューブへと好都合にポンピングされるようになっ
    ている 前記高ガス流量要件を有する大型のパイプラインへのガ
    ス提供のための装置。 2、ヘッダ手段及び各々の高圧力チューブは少なくとも
    12,000scfmの流量で大型のパイプラインの下
    流にガスを提供するようになっている請求の範囲第1項
    記載の高ガス流量要件を有する大型のパイプラインへの
    ガス提供のための装置。 3、ヘッダ手段及び各々の高圧力チューブは少なくとも
    20,000scfmの流量で大型のパイプラインの下
    流にガスを提供するようになっている請求の範囲第2項
    記載の高ガス流量要件を有する大型のパイプラインへの
    ガス提供のための装置。 4、ヘッダ手段及び各々の高圧力チューブは少なくとも
    30,000scfmの流量で大型のパイプラインの下
    流にガスを提供するようになっている請求の範囲第3項
    記載の高ガス流量要件を有する大型のパイプラインへの
    ガス提供のための装置。 5、各々の高圧力チューブは約6乃至10本を含んでい
    る請求の範囲第1項記載の高ガス流量要件を有する大型
    のパイプラインへのガス提供のための装置。 6、各々の高圧力チューブ及びヘッダ手段間のガス結合
    パイプラインは、制御弁がそこに位置決めされていない
    パイプラインを含んでいる請求の範囲第5項記載の高ガ
    ス流量要件を有する大型のパイプラインへのガス提供の
    ための装置。 7、ヘッダ手段の下流端から、ガスが送達されるところ
    の大型のパイプラインへと伸延する結合パイプラインを
    具備している請求の範囲第1項記載の高ガス流量要件を
    有する大型のパイプラインへのガス提供のための装置。 8、結合パイプラインは、現場浄化されるべきパイプラ
    インへと伸延し、そこを貫いて送通されるガスが前記パ
    イプラインを通しての浄化用粒状物送通のための推進ガ
    ス流れを提供するようになっている請求の範囲第7項記
    載の高ガス流量要件を有する大型のパイプラインへのガ
    ス提供のための装置。 9、パイプラインの現場浄化のために使用されるべき浄
    化用粒状物のための供給ポットを含み、また浄化用粒状
    物の計測のために前記推進ガス流れの主要部分の一部を
    前記供給ポット下方に送達するためのバイパスパイプラ
    インにして、浄化用粒状物をそこに伴出する状態で含む
    前記推進ガス流れを前記パイプラインに送達するために
    、浄化するべき該パイプラインへと伸延される前記バイ
    パスパイプラインを具備している請求の範囲第8項記載
    の高ガス流量要件を有する大型のパイプラインへのガス
    提供のための装置。 10、浄化するべき大型のパイプラインに装着された射
    出ヘッドにして、その一部分に浄化用粒状物をそこに伴
    出する状態で含んでいる推進ガス流れの主要部分の前記
    大型のパイプラインへの送達を容易化するようになって
    いる、前記射出ヘッドを含んでいる請求の範囲第9項記
    載の高ガス流量要件を有する大型のパイプラインへのガ
    ス提供のための装置。11、浄化されるべき大型のパイ
    プラインの直径は18インチであり、ガスをそこに提供
    するようになっている装置は前記直径18インチのパイ
    プライン内部に約20,000scfmを上回る流量を
    提供するようになっており、それにより前記パイプライ
    ンから毎分約16,000フィートの出口ガス速度を提
    供するようになっている請求の範囲第10項記載の高ガ
    ス流量要件を有する大型のパイプラインへのガス提供の
    ための装置。
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