NO159682B - Fremgangsmaate og anordning for separasjon av gass og vaeske i en roerledning. - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører en fremgangsmåte av den art som er angitt i krav l's ingress, samt et apparat som angitt i kravene 7-12.

Ved overføring av naturgass i høytrykks, rørledninger med stor diameter, spesielt nær gasskilden og mere spesielt i det tilfellet hvor gassen overføres til land fra en sjø-installasjon, er det velkjent at gass i dampfase ofte inneholder forskjellige mengder hydrokarboner og andre bestanddeler som forefinnes i flytende fase og som akkumuleres i rørledningene. Disse akkumulerte væsker innvirker på

den frie strøm av gassen og forårsaker problemer når gassen føres inn i en kompressor eller pumpe eller føres til et gassbearbeidsningsanlegg hvori en eller flere av be-standdelene skal separeres fra gassen eller denne skal be-handles på annen måte. Ved drift av moderne høytrykks-gassrørledninger for overføring av naturgass er det van-lig å innføre "sfære" eller "pigs" i rørledningen for å lette akkumulering av væskene i form av masser som innen industrien vanligvis omtales som "plugger", slik at de lettere kan kontrolleres. Disse sfærer innføres i rør-ledningen på passende steder, og når de beveges igjennom rørledningen, drevet av den etterfølgende gass, vil de akkumulere væskene og skyve dem frem som plugger i strøm-ningsretningen slik at sfærene i realiteten virker som utrenskningsanordninger for rørledningen. Anvendelse av slike sfærer nedsetter oppsamling av væske i rørledningen og således forøker dens kapasitet for gassgjennomstrøm-ning.

Anvendelse av slike sfærer eller "pigs" hvis bevegelse gjennom rørledningen kan overvåkes på konvensjonell måte, gjør det mulig å regulere frekvensen for pluggene slik at de vil nå et gitt punkt ved tidsintervaller som kan tilnærmet forhåndsbestemmes. Plugger kan imidlertid dannes og fremkomme på en uregulær måte som følge av en naturlig væskeakkumulering, sammen med naturgass-strømmen som forårsaker deres forskyvning langs rørledningen. I et slikt tilfelle kan pluggene fremkomme på et gitt punkt på en plutselig og uventet måte fordi det ikke er tilgjengelig midler i de fleste rørledninger for nøyaktig å kunne identifisere og følge deres posisjon i rørledningen på

et gitt tidspunkt. Som nevnt vil disse væskeplugger ikke bare nedsette effektiviteten og kapasiteten for rørled-ningen, men de forårsaker også alvorlige problemer og ødeleggelse hvis de tillates innført i gasskompressorer eller pumper eller hvis de føres over til et gassbear-beidingsanlegg. Bortsett fra disse betraktninger så er pluggene ofte sammensatt av verdifulle flytende hydrokarboner, og rent økonomisk er det ønskelig å ha disse hydrokarboner tilgjengelig for bearbeiding bortsett fra gass-bearbeidingsoperasjonen. Det er derfor nødvendig og me-get ønskelig at slike plugger kan fjernes fra rørledningen for en optimal drift av systemet og for optimal økonomisk utnyttelse av innholdet i rørledningen.

Det vil imidlertid være åpenbart at en eventuell anordning for fjerning av plugger må være i stand til å håndtere ikke bare kontrollerte plugger assosiert med sfære eller "pig" bevegelse, men også de plugger som dannes ved naturlig akkumulering og som forskyves av strømmen. Ytterligere må fjerning av pluggene skje samtidig med en effektiv separasjon av de gassformige bestanddeler i rørledning fra væskekomponentene som danner pluggene og samtidig mulig-gjøre drift av nedstrømsgass- og væskebehandlingsfasili-teter. I tillegg må det gis mulighet for håndtering og gjenvinning av eventuell væske som bæres av gassen og som kan foreligge i form av en tåke.

Av viktighet er også behovet for et væske- gassseparasjons-system som kan forfabrikeres og oppsettes på det aktuelle sted med minimale ytterligere- arbeidsomkostninger da om - fattende fremstilling ved ofte fjerntliggende lokaliteter

er vanskelig og kostbart.

Isolasjoner for fjernelse av plugger fra naturgassrørled-ninger er vanligvis kjent som "pluggfangere", og er kjent og anvendt i forbindelse med transport av naturgass, og selv om de generelt er tilfredsstillende besitter de som regel ikke alle de ønskelige egenskaper som omtalt ovenfor. Representative eksempler på pluggfangere som er foreslått er blant annet beskrevet i U.S. Patent No. 4.160.652; J.R. Fryar, "Oil and Gas Journal," March 31, 19 80, pp. 76-79; R.E. Martin, "Oil and Gas Journal," April 27, 1981, pp. 143-148; W.F. Barker, "Oil and Gas Journal," December 27, 1982, pp. 186-192; L. Oranje,

"Oil and Gas Journal," April 18, 1983, pp. 128-138;

and A.R. Huntley et al, "Oil and Gas Journal," Septem-ber 19, 1983, pp. 95-100.

Disse foreslåtte pluggfangesystemer er imidlertid belem-ret med en eller flere ulemper sett fra et praktisk syns-punkt, idet de er unødvendig komplekse, krever et antall rørkoblinger, eller de er ikke i særlig grad tilpasset "offsite" for fabrikasjon, eller de er ikke i stand til å separere væske fra gass i den ønskede grad. De er heller ikke lett tilpasset for utvidelse for å oppta en forøket kapasitet hvis væskeegenskapene i rørledningen krever en slik utvidelse, eller de har visse tilsvarende ulemper som er av betydning i drift av kommersi-elle rørledninger, hvilket er kjent for en fagmann.

Det er følgelig en hensikt med foreliggende oppfinnelse

å tilveiebringe en fremgangsmåte, samt apparatur for håndtering og fjerning av plugger fra en høytrykksgass-transportrørledning hvorved unngås ulempene til de tidligere forslag, spesielt ved mottagelse av store, høy-hastighets, høydensitets plugger.

Det er en ytterligere hensikt med oppfinnelsen å tilveiebringe et pluggfangesystem for tilknytning til en gassrørledning hvorved minimaliseres behovet for rørkob-linger, og som i en stor grad kan forfabrikeres og således krever en minimal mengde "på stedet" fabrikasjon.

Det er en ytterligere hensikt med oppfinnelsen å tilveiebringe et pluggfangesystem med de indikerte egenskaper som sikrer en høy separasjonsgrad mellom de gassformige og flytende komponenter i gassrørledningsinnholdet som innføres i systemet under alle faser av driften.

Det er en ytterligere hensikt med oppfinnelsen å tilveiebringe et pluggfangeapparat som er tilpasset for lett utvidelse for å øke dets kapasitet for plugger med stort volum som innmates til apparatet fra den tilhør-ende rørledning.

Andre hensikter og trekk ved oppfinnelsen vil lett forstås av den etterfølgende detaljerte beskrivelse og fra de vedlagte tegninger.

I henhold til foreliggende fremgangsmåte og apparatsystem tilføres det totale avløp fra en naturgassrørledning inneholdende både gassformige og flytende bestanddeler under de eksisterende betingelser i rørledningen kontinuerlig inn i en mellomliggende del av en vertikal separasjonssone hvori gasskomponentene av strømmen vil frigjøres fra væskekomponentene og vil bevege seg oppad mot den øvre del av sonen. På samme tid vil væskebestanddelene i fluidstrømmen frigjøre seg fra de gassformige bestanddeler og bevege seg ned mot bunnen av separasjonssonen.

De separerte gassformige bestanddeler avtrekkes fra den øvre del av separasjonssonen og gjeninnføres i rørled-ningen ved et punkt nedstrøms i forhold til innførings-punktet av rørledningsinnholdet til separasjonssonen og væskekomponentene avtrekkes gradvis på en i det vesentlige kontinuerlig basis i en forhåndsbestemt hastighet fra bunndelen av separasjonssonen for avgivelse til et hvilket som helst punkt utenfor separasjonssonen. Når mengden av væske som innføres i separasjonssonen overskrider mengden av væske som trekkes av, slik som vil være tilfelle for ankomsten av en plugg, vil overskudd av væske av-ledes til en akkumuleringssone som har en gradvis stigende helning, og som utstrekker seg fra bunnen av sepa-ras jonssonen til et punkt høyere enn denne. Gass frigjort fra væsken i akkumuleringssonen og/eller gass til-stede i akkumuleringssonen som er fortrengt av væske inn-føres til separasjonssonen ved et punkt som ligger over innføringspunktet for fluidstrømmen fra rørledningen og under punktet for uttrekning av de gassformige bestanddeler fra separasjonssonen. Akkumuleringssonen er særpreget ved at den har en kontinuerlig oppadstigende helning over hele dens lengde, og er hovedsakelig U-formet slik at utløpsenden fra denne sone som kommuniserer med den øvre del av separasjonssonen er på et signifikant høyere nivå enn innløpsenden for akkumuleringssonen som kommuniserer med bunnenden av separasjonssonen. Ved ankomsten av en plugg vil akkumuleringssonen i det vesentlige fylles med væske som forblir i denne mens væsken gradvis uttrekkes ved en passende kontrollert hastighet fra bunndelen av separasjonssonen. På denne måte er det mulig å bibeholde en forhåndsbestemt strømningshastig-

het for væske som kun vil variere innen kontrollgrens-

ene og følgelig vil lette driften av nedstrøms væske-håndteringsutstyr. Fremgangsmåten og apparatet er særpreget ved det som er angitt i den. karakteriserende del av hen-holdsvis kravene 1 og 7.

Oppfinnelsen skal nærmere beskrives under henvisning

til de vedlagte tegninger som viser en foretrukket ut-førelsesform av pluggfangesystemet ifølge oppfinnelsen,

og hvor

Fig. 1 viser et skjematisk grunnriss av et pluggfangeapparat forbundet med en naturgassrørledning og som ut-viser trekkene i henhold til oppfinnelsen, og Fig. 2 er et delvis sideriss av apparatet vist i fig. 1.

Under henvisning til tegningene, og spesielt til fig. 1 så angir henvisningstallet 10 inngangs- eller oppstrøms-delen av en naturgassrørledning av konvensjonell konstruksjon og tilpasset for å føre fluida under trykk både i gassform og i væskeform. Rørledningen 10 er forbundet via ventilen 12 til en sfære eller "pig" mottager 14 av en hvilken som helst konvensjonell type for fjernelse av sfærer eller "pigs" som passerer gjennom rørledningen når disse anvendes, slik at rørledningsinnholdet fritt kan pas-sere inn i pluggfangeapparatet ifølge oppfinnelsen.

Oppstrøms for mottageren 14 kommuniserer rørledningen via en T-forbindelse med en nedad og deretter sideveis utstrekkende innløpsrørledning 16 som utstrekker seg inn i separatorkammeret 18. Rørledning 16 er forsynt med en ventil 20 for å stenge av kommunikasjon med rørledning 10. Shunt- rørledningen 22 tillater at pluggsepareringsappara-tet kan tas ut for overhaling eller i tilfelle av en nøds-situasjon, uten å avbryte rørledningens drift.

Separatorkammeret 18 er vertikalt og mottar fortrinnsvis innløpsrøret 16 ca. halvveis mellom dens ender. Delen av innløpsrørledningen som strekker seg inn i kammeret 18 har en utskjæring langs dens nedre overflate som vist ved 27 for å bringe fluida som føres inn via innløpsrøret 16 til å utføres nedad slik at gassformige bestanddeler deretter vil reversere retningen og strømme oppad når de be-frir seg fra væskebestanddelene, og således sikre en effektiv separasjon fra væskebestanddelene, som vil fortsette sin nedadrettede bevegelse. Den øvre enden av separasjonskammeret 18 er forsynt med et gassutløpsrør 28 som kommuniserer via en ventil 30 med den utgående del 26 av rør-ledningen som vil føre hovedsakelig væskefri gass til et hvilket som helst ønsket punkt nedstrøms- for pluggfangeapparatet, så som et gassbearbeidsingsanlegg eiler en. kompressor eller pumpe. Væsken som fjernes under den vån-, lige drift av.rørledningen er hovedsakelig væske som bæres med gassen i form av tåke eller smådråper. Fordelaktig.. er separatoren 18 nær inngangen til utløpsrøret 28 forsynt med en tåkefjerneanordning 32 som kan være i form av en konvensjonell konstruksjon, dvs. i form av en wiredukpute, en spredefinneanordning eller lignende.

Bunnen av kammeret 18 er forsynt med et væskeutløpsrør

34 som kommuniserer med et horisontalt manifold 36. Ut-løpsrøret 34 og manifold 36 vil ha en indre diameter større enn den for rørledningen 10 og for innløps- og gassutløpsrørene 16 og 28. En 60 cm naturgassrørled-ning er ikke uvanlig. I pluggfangeapparatet i henhold til oppfinnelsen for anvendelse ved en slik rørledning vil innløps- og gassutløpsrørledningene 16, 18 og 20 passende være av minst denne størrelse, og væskeutløps-rørledningen 34 vil ha en større størrelse, eksempel-

vis ca. 90 cm, hvilket vil også være en passende diameter for manifold 36. Manifold 36 er i realiteten et bunnkammer for separasjonskammeret 18 og er forsynt med en væskeavtrekkningsrørledning 38 inneholdende en strøm-ningskontroll ventil 40. Rørledning 38 har et innløp plassert i manifold 36 som tillater at rørledningen kan fjerne eventuell væske akkumulert i manifolden over et forhåndsbestemt nivå, eksempelvis over et nivå på ca.

13 cm. Driften av ventilen 40 styres av en væskenivå-føleanordning som skjematisk er indikert ved 41 som er passert for å avføle nivået for væskene som inneholdes i apparatet. Føleanordningen 41 som kan være av en hvilken som helst konvensjonell type, initierer åpning av ventilen 40 når væskenivået stiger over et forhåndsbestemt nivå, passende noe over innløpet for rørledningen 38. Ventilen 40 holdes i åpen stilling så lenge væskenivået forblir over det forhåndsbestemte nivå, og lukkes når væskenivået igjen faller til et forhåndsbestemt ni-vå. En avtrekningsventil (ikke vist) i bunnen av manifolden 36 kan anordnes for å tillate trekning fra manifolden, eksempelvis for å fjerne vann, sedimenter og lignende. Således under normal operasjon av rørled-ningen, når ingen plugger ankommer, vil relativt små væskemengder som separeres fra et stort gassvolum, beveges nedad som følge av tyngdekraften i separasjons-karret og inn i manifolden 36, og fjernes fra denne via avtrekningsrørledningen 38 og innmates til et hvilket som helst ønsket sted, mer eller mindre i et konstant mengde-forhold som kan bestemmes ved innstilling av ventilen 40, om ønsket.

I henhold til oppfinnelsen har imidlertid apparatet en

helt spesiell konstruksjon som tilpasser det til å motta, separere og oppta plugger når disse mottas med jevne in-tervall eller intermittent og tillate en passende fjerning og for å muliggjøre at en i det vesentlige væskefri gass kan føres videre i rørledningen. For dette formål kommuniserer manifolden 3 6 med minst et U-formet, lang-strakt rørformet kammer passende utformet fra et rør med en diameter som generelt er større enn den for rør-ledningen. Passende, men ikke nødvendig er den dannet av et 90-107 cm rør, fortrinnsvis fra et rør med en diameter på ca. 107 cm.

I den viste utførelsesform er det to U-formede kammer

42 og 44 som er parallelt anordnet. Disse to rør-formede kamre er særpreget, i henhold til oppfinnelsen,

ved det at de har en gradvis oppadstigende helning. Denne helning behøver ikke være stor så lenge den er positiv,

dvs. oppadrettet i forhold til horisontalplanet. Fortrinnsvis bør helningen være minst 0.5%, dvs. en stig-

ning på 1 cm pr. 200 cm lengde. Større helninger kan også anvendes, eksempelvis 1-2%, men vanligvis vil en helning større enn 3% ikke anvendes. Selv om et U-for-

met kammer kan anordnes, er det foretrukket å anvende minst to av disse, slik som vist. Da det eller de U-formede kamre ialt må ha et volum som er minst større enn den største plugg som kan forventes under drift av naturgassrørledninger, spesielt de som fører naturgass fra en sjøinstallasjon, hvor separate gass og væskerør-ledninger er økonomiske, eller hvor kondensering finner

.. s.ted._i-rør.lednin.gene-,...kan.-dr.if.tsoperatøren..forutsi- -fra

forskjellige kjente beregningsmåter og fra erfaring, hvor store væskeplugger som kan forventes og kan således beregne størrelsen av de rørformede kamre, slik at de vil ha de nød-vendige indre volum for å oppta de største plugger som skal oppsamles og akkumuleres.

Som vist i tegningene er de rørformede kamre i direkte kommunikasjon ved deres nedre ender med manifold 36,

og kommuniserer på en tilsvarende måte ved deres øvre ende med en manifold 46. Som følge av den positive helning for de U-formede kamre 42 og 44 vil manifolden 46 ligge på et vesentlig høyere nivå i forhold til manifolden 36. Fra manifolden 46 utstrekker seg en stigerørledning 48 oppover og kommuniserer med en horison-

tal innløpsdel 50 som utstrekker seg til separasjonskammeret 18 og er forsynt med en spylekonstruksjon som i den viste utførelsesform er definert av en serie åpninger 52 i dens øvre overflate. Det vil ses at inn-løpsdel 50 ligger over innløpsrørledningen 16, men un-

der gassutløpsrørledningen 28, og vel under tåkefjern-anordningen 32. Stigerørledningen 48 og dens innløps-

del 50 er tilpasset til å motta gass som fortrenges el-

ler frigjøres fra væskepluggen når denne passerer inn i og akkumuleres i de U-formede rørkamre. Som følge av den positive helning for disse kamre lettes gass-fortrengningen og frigjøringen, og den frie gass skyves oppad av væsken gjennom kamrene og inn i stigerøret 48

og inn i separatorkammeret 18, hvorfra den fjernes sammen med den andre gass i kammeret 18, via tåkefjern-anordningen 32 og inn i gassutløpsrørledningen 28 hvor-

fra den føres til den utgående del 26 av rørledningen 10. Denne medstrøms strømning av gass og væske i akkumuleringssonen er hovedgrunnen til den forbedrede evne for apparatet ifølge oppfinnelsen til å motta og akkumulere høyhastighets, høydensitets (dvs. nesten all væske med kun mindre prosentandeler inneholdt gass) plugger uten overføring av væsker til den utgående gass-

strøm. Motstrøms strømning av gass og væsker i de fle-

ste tidligere pluggfangerkonstruksjoner fremmer igjen

medbringning av væsker i gassen som strømmer ut fra akkumuleringssonen under tilsvarende operasjoner når den inn-komné strøm hovedsakelig bare er væske. Ytterligere vil medstrøms strømning eliminere kravene for store volum i akkumuleringssonen for å tillate gasspassasje og følgelig nedsette det nødvendige volum for tilsvarende plugginn-hold. Ytterligere vil den oppadrettende helning av de rørformede kamre forhindre strøm av sediment, slam, av-skalling og lignende inn i akkumuleringssonen og følge-lig nedsette muligheten for en begrensning av væske og gass-strøm i kamrene samt også nedsette behovet for intermittent rensning av de rørformede kamre.

Som det vil ses spesielt under henvisning til fig. 2,

at selv om det øvre ben av hver av de rørformede kamre 42 og 44, hvor disse er forenet med manifolden 46 er vesentlig over høyden av de nedre legger hvor disse er knyttet til manifolden 36, så er de øvre legger vel under nivået for innløpsrøret 16. Som et resultat av dette vil, når en ankomne væskeplugg mottas og innføres i sepa-ras jonskammeret 18, væskene flyte nedad og deretter ut-over i leggene i de rørformede kamre 42 og 4 4 kun under innflytelse av tyngdekraften og det hydrauliske overtrykk som utvikles, følgelig er det ikke noe behov for pumping aller anvendelse av ytterligere trykk for å bringe væsken til å strømme. Som tidligere nevnt er de U-formede kamre 42 og 44 dimensjonert til å oppta de største forventede plugger som ankommer til pluggfangeapparatet ifølge oppfinnelsen under normal eller forven-tet drift av rørledningen til hvilke apparatet er tilknyttet. For å sikre mot det uventede er imidlertid tatt forholdsregler for å håndtere en uventet stor plugg, nemlig ved at det er anordnet en anordning for påvis-ning av høyt nivå, indikert skjematisk ved 54 i tegn-ingen. Høynivå påvisningsanordningen 5 4 kan være elek-tronisk, pneumatisk eller på annen måte være forbundet med ventilen 20, med eventuelle tilknytninger til ventilen 24 og 30. Skulle væsken i pluggsamleapparatet stige over et forhåndsbestemt nivå, indikert skjematisk

med den stiplede linje 56 i separasjonskammeret 18, vil høynivå påvisningsanordningen 54 avgi et signal for å luk-ke ventilen 20, slik at rørledningen ikke lenger vil ma-te inn i separasjonskammeret 18. I det tilfelle hvor anordningen 54 også er forbundet med ventilene 2 4 og 30 vil den også signalisere for lukking av ventilen 30 og åpning av ventilen 2 4 for å tillate uttømning av rørledningsinn-holdet inn i utløpsrørledningen 26 via forbiføringsrør-ledningen 22. Pluggfanganordningen vil da være isolert fra rørledningen. Når væskenivået i pluggfangapparatet faller under et forhåndsbestemt nivå, kan ventilene ny-innstilles, enten automatisk på et signal fra anordningen 54, eller på et signal fra en operatør, og normal strøm vil igjen oppstå. Det vil også forstås at ventilene på samme måte kan opereres uavhengige av anordningen 54 for å isolere konstruksjonen for repara-sjon og lignende. På samme måte som lavnivå føleanord-ningen 41, kan anordningen 54 passende være av konvensjonell type. En viktig fordel ved pluggfanganordningen ifølge oppfinnelsen er at nivåpåvisningsanord-ningene, så som anordningene 41 og 54 kan være nært tilknyttet ventilene som de kontrollerer, hvilket bidrar vesentlig til en jevn og sikker operasjon av apparetet som en følge av eliminering av lange instrumenterings-tilknytninger som er nødvendig i de fleste kjente kon-struksjoner. På den annen side, hvis strømningsbe-tingelsene i rørledningen undergår permanente forandringer, slik at normal strømning i rørledningen regu-lært vil frembringe væskeplugger med større volum, så kan pluggfanganordningen ifølge oppfinnelsen lett og enkelt modifiseres til å oppta det forøkede pluggvolum på en regulær basis. Dette gjøres ved å tilføye en eller flere ytterligere U-formede rørformede kamre tilsvarende kamrene 42 og 44. For dette formål kan mani-foldene 36 og 46 eksempelvis være forsynt med henholds-vis blindflensene 60 og 62, for å tillate installasjon av ytterligere manifold seksjoner for å motta endene av ytterligere U-formede kamre. Disse ytterligere kamre vil passende ha den samme positive helning som kamrene 42 og 44. I tillegg vil de permanente forandringer i rørledningen resultere i en vesentlig forøkning av strøm-ningshastigheten i rørledningen, eksempelvis at strøm-ningsvolumet tiltar vesentlig eller at strømningstryk-ket nedsettes vesentlig, så kan pluggfanganordningen ifølge oppfinnelsen lett og enkelt modifiseres for å oppta slike forandringer ved innarbeidelse av en eller flere separasjonskamre. Slike tilføyelser kan lett opp-nås ved å tilknytte en eller flere separatorenheter tilsvarende separasjonkammeret 18, utløpsrøret 34 og manifold 36, idet tilknytningen utføres ved å forene den nye manifold seksjon til det eksisterende nedre manifold via blindflensen 60. Innløpet til et ytterligere separasjonskammer (S) tilveiebringes passende ved avgrening fra rør-ledningen 16. Om ønsket kan den ytterligere enhet være forsynt med U-formede kamre som definerer ytterligere akkumuleringssoner. Ytterligere gjør blindflensen 60

det ikke bare mulig å tilføye ytterligere U-formede rør-kamre og/eller ytterligere separasjonskammerenheter som ovenfor beskrevet, men tillater også en lett tilgang til det indre av den nedre manifold for fysisk fjernelse av sediment, slam, sand, avskallinger og lignende, som kan være avscitt av de separerte væsker, og akkumulert i manifolden. De ovenfor nevnte ekspansjonsmuligheter og lett tilgjengelighet for rensning er viktige praktiske trekk ved pluggfanganordningen ifølge oppfinnelsen.

Den foretrukne utførelsesform av apparatet ifølge oppfinnelsen som er vist i figurene 1 og 2 i tegningene er illustrert noe skjematisk for å lette forståelsen og beskrivelsen, men det vil forstås at i en aktuell kom-mersiell installasjon må forskjellige fundamenter og støtteanordninger være anordnet for kammeret 18 og de U-formede kamre 42 og 44, hvilket lett vil forstås av

en fagmann. Det er imidlertid et trekk ved oppfinnelsen at antallet av støtter og fundamenter kan nedsettes betydelig i forhold til de som er nødvendig for de kjente foreslåtte pluggfangere med tilsvarende kapasitet.

Ytterligere kan, bortsett fra de lange løp av rørene som definerer kamrene 42 og 44, den gjenværende del av apparatet fullstendig forfabrikeres og kun settes sammen og knyttes opp på det aktuelle sted, eksempelvis ved passende anvendelse av flenser og lignende. De langstrakte rørlengder, innbefattende rørene som danner de U-formede kamre som definerer pluggakkumuleringssonen kan lett og enkelt sveises på det aktuelle sted på konvensjonell måte.

Ved drift i henhold til oppfinnelsen innføres fluidumet som skal håndteres av apparatet i henhold til oppfinnelsen, slik som vist i figurene 1 og 2, via naturgasstil-førselsrørledningen 10. Under normale betingelser be-står avløpet fra denne rørledning hovedsakelig av gassformige bestanddeler med kun mindre mengder flytende bestanddeler, hovedsakelig i form av medførte dråper og lignende. Avløpet fra rørledningen 10 føres inn i innløpsrørledningen 16 og deretter inn i separasjonskammeret 18. Som følge av plasseringen av utløpsåp-ningen for den indre ende av rørledningen 16, vil av-løpet rettes nedad i separasjonskammeret 18 med den følge at gass-strømmens strømningsretninger vendes og strømmer oppad, mens dråpene blir frigjort og under innvirkning av tyngdekraften faller ned gjennom utløps-rørledningen 34 og inn i manifolden 36. De gassformige bestanddeler føres gjennom dråpefangeren 32 og strømmer deretter ut gjennom utførselsrøret 28 og føres inn i sed-strømsdelen 26 av rørledningen til hvilket appparatet ifølge oppfinnelsen er tilknyttet. Samtidig vil væsken i manifolden 36 avtrekkes ved en hvilken som helst forhåndsbestemt jevn avstrømningshastighet via avtapnings-rørledningen 38, idet gjennomstrømningen gjennom denne rørledning kan kontrolleres av ventilen 40. Ved ankomsten av en plugg vil avløpet fra rørledningen 10 hovedsakelig kun være væske med kun små mengder gass blandet med væsken, og når væsken innføres i separasjonssonen 18, vil den raskt overskride volumet av den mengde som kan håndteres av avtapningsrørledningen 38, og dette overskudd strømmer inn i de U-formede kamre 42 og 44. Når strømmen av væske fra pluggen fortsetter, vil væsken gradvis beveges opp i kamrene med deres posi-tive helninger, og under innvirkning av tyngdekraften og som følge av det hydrauliske overtrykk i separasjonskammer 18. Under denne strømning vil gasser som inneholdes i væsken gradvis frigjøres fra denne, og de vil strømme gjennom kamrene medstrøms med væsken. Gasser som fortrenges av væsken innføres i kamrene 42 og 44, og gassene som frigjøres fra væskene som føres inn i manifolden 46, strømmer inn i stigrøret 48, og spyles inn i den øvre del av kammeret 18 for passasje gjennom dråpefangeren og deretter gjennom utløpsrøret 28 for innføring i utførselsdelen 26 av rørledningen. Væske fra pluggen vil fortsette å akkumulere i de U-formede kamre 42 og 44, og hvis den spesielle oppfangede plugg er av den maksimale størrelse, vil væsken nå manifold 46. Når pluggen er fullstendig avgitt, vil den normale gass-strøm gjenoppstå, og prosess-syklusen vil gjenta seg selv. Pluggen fjernes fra kamrene 42 og 44 ved hjelp av avtapningsrørledningen 38 hvis gjennomstrøm-ning kan justeres ved hjelp av ventilen 40. Væskene som avtrekkes fra akkumuleringssonen, definert av kamrene 42 og 44 erstattes av gass som strømmer fra den øvre del av kammeret 18, via utstrømningsdelen 50, stigerør 4 8 og manifolden 46. Hvis pluggen inneholder kuler eller "pigs", vil disse automatisk bli oppsamlet i kule- eller "pig" mottager 14 på konvensjonell måte. Hverken kule- eller "pig" motageren såvel som rørled-ningen utgjør noen del av foreliggende oppfinnelse, og er av konvensjonell konstruksjon. Som det vil fremgå av det foregående vil trykket i separasjonskammeret 18 hovedsakelig være det som hersker i rørledningen, og vil ikke påvirke driften av apparatet. Apparatet har en slik konstruksjon som gjør det i stand til å håndtere væske med høy densitet uten fare for væske-overføring og, som tidligere nevnt, vil gassen som ut-føres av apparetet via utløpsrørledningen 28 hovedsakelig være væskefri og egnet for innføring i et gassbearbeid-ingsanlegg eller for innføring i rørledningen via en kompressor .

Claims (12)

1. Fremgangsmåte ved separering og gjenvinning av væske-bestanddeler fra avløpet fra en naturgassrørledning inneholdende både gassformige og væskeformige bestanddeler under de betingelser som hersker i rørledningen, karakterisert ved (a) innføre avløpet til en mellomliggende del av en vertikal separasjonssone hvori gassformige bestanddeler av avløpet frigjøres fra væskebestanddelene og føres opp i sonen og hvor væskebestanddelene i væskestrømmen , frigjort for gassformige bestanddeler beveges nedad mot bunnen av separasjonssonen, (b) avtrekke de separerte gassformige bestanddeler fra den øvre del av separasjonssonen og gjeninnføre disse i rørledningen ved et punkt nedstrøms for avtrekningspunktet, (c) gradvis avtrekke på en i det vesentlige kontinuerlig basis en strøm av væskebestanddelene fra bunndelen av separasjonssonen for utføring til et punkt utenfor denne, (d) avlede væskebestanddelene i overskudd av den mengde som uttrekkes i trinn (c) til en U-formet akkumuleringssone med en gradvis stigende helning som utstrekker seg i horisontalretningen fra bunnen av separasjonssonen og med en gradvis stigning til et punkt i den øvre del av separasjonssonen som ligger over punktet for innføring av fluidstrømmen og under punktet for uttrekning av de gassformige bestanddeler, og (e) utføre gassen fortrengt og frigjort fra væsken i akkumuleringssonen inn i den øvre del av separasjonssonen for innføring i rørledningen.

2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at rørledningsavløpet utføres i en nedad rettet retning i separasjonssonen hvorved gassbestand-delene endrer retning og strømmer oppover mot den øvre del av separasjonssonen.

3. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at væske i akkumuleringssonen og gass frigjort fra denne strømmer medstrøms i akkumuleringssonen .

4. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at innføring av rørledningsavløpet til separasjonssonen avbrytes når væsken i akkumuleringssonen når et forhåndsbestemt nivå.

5. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at væske i akkumuleringssonen fjernes fra denne ved å forøke den forhåndsbestemte avtreknings-mengde av væske i trinn (c).

6. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at væskebevegelse kun finner sted under innvirkning av tyngdekraft og hydraulisk overtrykk.

7. Apparat for å separere og gjenvinne væskebestand-deler fra avløp fra naturgassrørledninger inneholdende både gassformige- og væskeformige bestanddeler under betingelser som hersker i en rørledning (10) karakterisert ved et vertikalt separasjonskammer (18) midler (16,20) forbundet med en mellomliggende del av sepa-ras jonskammeret (18) med en gassrørledning (10) tilpasset til å inneholdebåde gassformige og flytende bestanddeler, midler (27) for innføring av innholdet av rørledningen (16) til separasjonskammeret (18), midler (28) for avtrekning av gassformige bestanddeler fra separasjonskammeret (18), hvilke avtrekningsmidler forbinder rørledningen (26) ned-strøms for midlene (16) for innføring av rørledningsinn-holdet til separasjonskammeret (18), midler (38,40) for kontinuerlig avtrekning av en forhåndsbestemtstrøm av væske fra den nedre del av separasjonskammeret (18), og midler (42,44) for å motta og å akkumulere væske i overskudd av det som avtrekkes gjennom den sistnevnte avtrek-ningsanordning (38), hvilke væskemottagnings og akkumuler-ings anordning omfatter midler definert av minst et rørformet, i det vesentlige U-formet kammer (42,44) som utstrekkes i horisontalretningen me<3 en kontinuerlig stigning, og som ved sin nedre del kommuniserer med den nedre del av separasjonskammeret (18) og ved sin øvre del med den øvre av separasjonskammeret (18) ved et punkt over det for innføring av rørledningsinnholdet og under midler (28) for uttrekning av gassformige bestanddeler fra den øvre del av separasjonskammeret (18)

8. Apparat ifølge krav 7, karakterisert ved at midlene (16) for innføring av rørledningsinn-holdet er forsynt med en utskjæring (27) for innføring av innholdet i en nedadrettet retning i separasjonskammeret (18) hvorved gassformige bestanddeler endrer retning og strømmer oppad mot den øvre del av separasjonskammeret (18).

9. Apparat ifølge krav 7, karakterisert ved at hvert U-formet kammer (42,44) har en stigning fra innløpet til utløpet, hvorved utløpsdelen av ut-løpsrøret ligger ved et nivå høyere enn for den mottag-ende del av det U-formede kammer (42,44).

10. Apparat ifølge krav 9, karakterisert ved at stigningen for hvert U-formet kammer (42,44) er minst 0.5%.

11. Apparat ifølge krav 7, karakterisert ved midler (20,54) for å avbryte tilførsel av rør-ledningsinnholdet til separasjonskammeret (18) når væsken i mottagnings- og akkumuleringsmidlene (42,44) når et forhåndsbestemt nivå (56), og derved heve væskenivået i separasjonskammeret til et forhåndsbestemt nivå.

12. Apparat ifølge krav 7, karakterisert ved at separasjonskammeret (18) er forsynt med dråpefangeranordninger (32) mellom kommunikasjons-punktet med den øvre ende av mottagnings og akkumuleringsmidlene (42,44) og midlene (28) for utføring av den gassformige bestanddel.