NO164228B - Sikkerhetsanordning for et innfoeringsroer i et underjordisk hulrom i en fjellmasse. - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører underjordiske anlegg for lagring av flytendegjorte gasser under trykk, f.eks. butan og propan, i underjordiske hulrom utformet i fjell-masser som gjennomtrenges av vann, hvor det hydrostatiske trykk i hulrommet benyttes til å balansere gasskondensa-sjonstrykket. Mer spesielt vedrører oppfinnelsen en sikkerhetsanordning for et fyllrør for et slikt lagringsanlegg som angitt i innledningen av patentkravet.

Fig. 1 på de vedføyede tegninger er en skjematisk illustrasjon av en vanlig utførelse av et slikt lagringsanlegg. For å forenkle forklaringen i den følgende beskrivelse, skal det antas at den lagrede væske er butan. Det vil imidlertid forstås at enhver annen gass som går

over i væskeform under trykk kan lagres på samme måte, forutsatt at egenvekten av den flytende gass ligger under vannets egenvekt, og forutsatt at den flytende gass ikke er blandbar med vann.

Bunnen av hulrommet 1 har en sumpbrønn 2 som er gravet ut i bunnen 3. Fire betjeningskanaler er vist skjematisk, nemlig et rør . 5 for uttapping av flytende butan, et rør 6

for utpumpning av vann, et gassavløpsrør 7 som munner ut ved toppen av hulrommet og et rør 8 for innføring av flytende butan. Innføringen av butanen gjennom sistnevnte rør 8 kan skje ved innsprøytning, med åpningen 81 anbragt i den øvre del av hulrommet, eller neddykket med åpningen 81 ved bunnen av hulrommet eller i den øvre del av sumpbrønnen 2. Sugeåpningen 61 for vann er anordnet nær bunnen av sump-brønnen, og pumpen (eller hver pumpe) styres slik at vannivået vedlikeholdes mellom to væskenivåer, nemlig et øvre grensenivå Ns og et nedre grensenivå Ni. Dette er helt vanlig. Sugeåpningen 51 for flytende butan er plassert på

en bestemt dybde h nede i sumpbrønnen, men over det øvre nivå Ns.

Når et lagringsanlegg tas ut av bruk og bringes i dvaletilstand, dvs. blir satt i en tilstand for langtids-lagring uten avbrudd, blir i det minste noen av betje-ningsrørene fylt med vann, eller vannivået tillates å stige opp i rørene til et nivå H, slik at systemet befinner seg i hydrostatisk likevekt. For sikkert å kunne gjennomføre denne operasjon er butansugeåpningen 51 anbragt i sumpbrøn-nen på en dybde h som er tilstrekkelig til å sikre at volumet av brønnen over sugeåpningen er større enn volumet av vannsøylen i røret ved likevektshøyden H. Hvis sump-brønnens areal er S og arealet av

fyllrøret/-rørene er s, bestemmes dybden h ved forholdet

Denne metode for å isolere lagringsanlegget fra den utvendige atmosfære er meget fordelaktig fordi det ikke behøves noen mekaniske innretninger. Man behøver heller

ikke å frykte svikt i dette sikkerhetssystem. Av samme grunn startes det automatisk ved å åpne rørene på over-flaten. Dertil er det klart at fremgangsmåten er spesielt økonomisk.

Europeisk patent nr. 13854 viser en beholder plassert ved bunnen av en sumpbrønn, i hvilken beholder produktuttap-pingsrøret 5 munner ut. Her befinner den øvre kant av beholderen seg i en høyde h under nivået for bunnen av hulrommet. Innløpsåpningen 51 kan derved plasseres friere. Selv om denne beholder også gir andre fordeler, som f.eks.

beskyttelse av produktpumpen og forbedring av dennes

i matning, står det allikevel fast at beholderen som er anbragt i sumpbrønnen 2 har til formål å isolere det lagrede produkt fra det tyngre vann som samler seg i bunnen av sumpbrønnen slik at man kan operere med et lavere nivå av

produktet enn uten beholderen.

) Det er spesielt interessant å sikre på lignende måte de forskjellige dykkrør i hulrommet uten å måtte la disse munne ut i sumpbrønnen 2. Av forskjellige grunner er det spesielt interessant å benytte fylling ved innsprøytning.

Derved blir det nødvendig å plassere åpningen 81 ved toppen av hulrommet, dvs. i det øvre parti som alltid er fylt med produktets gassfase. Men hvorledes skal man kunne sikre dette rør i en avbruddsperiode ved hjelp av en vannsøyle i likevekt med det innvendige trykk når det.ikke befinner seg noen vannreserve i nærheten av rørmunningen?

Sikkerhetsanordningen ifølge oppfinnelsen er karakterisert ved at en beholder som er åpen ved toppen og som har større tverrsnitt enn innføringsrøret, er anordnet rundt nevnte ende av innføringsrøret slik at bunnen av beholderen befinner seg nær nevnte ende uten å berøre denne, idet volumet av beholderen er tilstrekkelig stort til at det kan dannes en vannsøyle i innføringsrøret som kan gi likevekt med trykket av det produkt som befinner seg i hulrommet.

Oppfinnelsen skal forklares nærmere under henvisning til de vedføyede tegninger, hvor

fig. 1 er et skjematisk perspektivriss av et konven-sjonelt underjordisk lagringsanlegg, og

fig. 2 er et skjematisk tverrsnitt ved den nedre ende av et fyllrør. Det dreier seg i dette tilfelle om et rør for innfylling av flytende produkt som skal lagres i hulrommet. I den form av oppfinnelsen som er vist på fig. 2 munner bunnenden 81 av fyllrøret 8, for fylling av hulrommet med flytende produkt som'skal lagres, ut i bunnen av en beholder 9, og den øvre kant 91 av beholderen er anbragt på et nivå som ligger høyere enn nivået 10 for væskefasen.

Figuren viser også en betongplugg 11 for lukning av adkomstbrønnen mot hulrommet 1. Volumet av beholderen er større enn volumet av røret 8 opp til en vannhøyde svarende til det maksimale trykk som er forventet i hulrommet. Væskeformet produkt innføres i hulrommet ved å pumpe væsken ned gjennom røret 8, og væsken stiger da innvendig i beholderen 9 rundt røret 8 og løper over for å strømme ned fra kanten 91 av beholderen. For å bringe hulrommet i dvaletilstand, blir vann pumpet ned gjennom røret 8 til beholderen 9 er full. På dette tidspunkt åpner en ventil ved toppen av røret 8 og systemet etablerer likevekts-tilstand. Fordi beholderen 9 er full av vann, er det sikret at gasstrykket ved vannoverflaten, som ville kunne tvinge vannet opp av røret 8, avhengig av vanndybden i dette, ikke* vil kunne tømme beholderen 9, slik at det ikke er noen fare for at den lagrede væske skal nå bunnenden av røret 8 og komme inn i dette. Dette sikrer hydrostatisk

Claims (1)

1. Sikkerhetsanordning for et innføringsrør (8) i et underjordisk hulrom (1) i en fjellmasse som gjennomtrenges av vann, for væskefasen av et produkt som ved vanlig temperatur foreligger i gassform, som under trykk går over i væskeform med en egenvekt som ligger under egenvekten av vann og som ikke er blandbar med vann, hvor en ende (81) av innføringsrøret (8) munner ut i øvre del av hulrommet (1)

   over grenseflaten (10) mellom gass og væske, karakterisert ved at en beholder (9) som er åpen ved toppen og som har større tverrsnitt enn innføringsrøret (8), er anordnet rundt nevnte ende (81) av innføringsrøret (8) slik at bunnen av beholderen (9) befinner seg nær nevnte ende (81) uten å berøre derne, idet volumet av beholderen (9) er tilstrekkelig stort til at det kan dannes en vannsøyle i innføringsrøret (8) som kan gi likevekt med trykket av det produkt som befinner seg i hulrommet (1).