RU2154231C1 - Atomic submersible gas-transfer station - Google Patents
Atomic submersible gas-transfer station Download PDFInfo
- Publication number
- RU2154231C1 RU2154231C1 RU99103772/06A RU99103772A RU2154231C1 RU 2154231 C1 RU2154231 C1 RU 2154231C1 RU 99103772/06 A RU99103772/06 A RU 99103772/06A RU 99103772 A RU99103772 A RU 99103772A RU 2154231 C1 RU2154231 C1 RU 2154231C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- gas
- station
- transfer station
- compartments
- atomic
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T70/00—Maritime or waterways transport
- Y02T70/50—Measures to reduce greenhouse gas emissions related to the propulsion system
Landscapes
- Earth Drilling (AREA)
Abstract
Description
Предлагаемое изобретение относится, к транспортировке газообразного углеводородного топлива (природного газа) по трубопроводам большой протяженности, проложенному по морскому дну. The present invention relates to the transportation of gaseous hydrocarbon fuels (natural gas) through long pipelines laid along the seabed.
Известны конструкции наземных газоперекачивающих станций (компрессорных станций), входящих в состав магистральных трубопроводов большой протяженности, устанавливаемые через 150 - 200 километров по длине газопровода. There are known constructions of ground gas pumping stations (compressor stations) that are part of long-distance trunk pipelines, which are installed 150 to 200 kilometers along the length of the gas pipeline.
Станции обеспечивают необходимую степень сжатия перекачиваемого по трубопроводу газа, чем поддерживают величину его расхода в трубопроводе (Энциклопедия газовой промышленности/ Под ред. д.т.н. К.С. Басниева, перевод с французского. М.: Акционерное общество "Твант", 1994 или А.С. Смирнов и А. И. Широковский. Добыча и транспортировка газа. М.: Гостоптехиздат, 1957, с. 341-397). Stations provide the necessary degree of compression of the gas pumped through the pipeline, which maintains its flow rate in the pipeline (Encyclopedia of the gas industry / Ed. By Dr. KS Basniev, translated from French. M.: Joint-Stock Company Tvant, 1994 or A.S. Smirnov and A.I. Shirokovsky, Gas Production and Transportation (Moscow: Gostoptekhizdat, 1957, p. 341-397).
Приводами газоперекачивающих компрессоров, входящих в состав этих станций в качестве нагнетателей, служат либо электродвигатели, получающие электроэнергию от постороннего источника (электростанций), либо газовые турбины, получающие энергию за счет сжигания перекачиваемого по магистральному трубопроводу природного газа. Gas pumping compressors, which are part of these stations as blowers, are driven by either electric motors that receive electricity from an external source (power plants), or gas turbines that receive energy by burning natural gas pumped through the main pipeline.
Однако такие газоперекачивающие (компрессорные) станции не могут быть применены для создания и поддержания степени сжатия, необходимой для обеспечения больших расходов природного газа, транспортируемого по газопроводам большой протяженности, проложенных по морскому дну от места морской добычи газа на континент из-за невозможности их работы и обслуживания в подводном положении в условиях полной изоляции от атмосферного воздуха и большого давления окружающей среды - морской воды. However, such gas-pumping (compressor) stations cannot be used to create and maintain the degree of compression necessary to ensure the high consumption of natural gas transported through long-distance gas pipelines laid along the seabed from the place of sea gas production to the continent due to the impossibility of their operation and underwater service in conditions of complete isolation from atmospheric air and high environmental pressure - sea water.
Предлагаемым изобретением решается задача создания автономной атомной подводной газоперекачивающей станции для магистральных газопроводов, проложенных по морскому дну от мест морской добычи природного газа на континент, которая имеет возможность:
- транспортировки станции к месту ее установки и работы в надводном положении;
- погружения станции на глубину прокладки магистрального газопровода;
- включения газоперекачивающей станции в состав магистрального газопровода через опорно-посадочную платформу газопровода, имеющую ответные части стыковочных узлов станции с платформой и магистральным трубопроводом;
- длительной и надежной работы (в режиме автоматического управления) в составе магистрального газопровода, создавая и поддерживая степень сжатия перекачиваемого газа, обеспечивающую необходимую производительность газопровода;
- снятия станции с магистрального газопровода и замены ее аналогичной станцией в аварийной ситуации или после выработки ее ресурса;
- периодического посещения станции, с помощью подводного транспортного аппарата с обслуживающим персоналом для осмотра ее механизмов и замены расходных материалов (масла).The proposed invention solves the problem of creating an autonomous nuclear submarine gas pumping station for gas pipelines laid along the seabed from the places of marine natural gas production on the continent, which has the ability to:
- transportation of the station to the place of its installation and work in the surface position;
- immersion of the station to the depth of the gas pipeline;
- inclusion of the gas pumping station into the main gas pipeline through the support and landing platform of the gas pipeline, having mating parts of the docking stations of the station with the platform and the main pipeline;
- long-term and reliable operation (in automatic control mode) as part of the main gas pipeline, creating and maintaining the compression ratio of the pumped gas, providing the necessary gas pipeline productivity;
- removing the station from the main gas pipeline and replacing it with a similar station in an emergency or after running out of its resource;
- periodic visits to the station, using an underwater vehicle with maintenance personnel to inspect its mechanisms and replace consumables (oil).
Это достигается тем, что:
- в конструкцию магистрального газопровода, в месте установки атомной подводной газоперекачивающей станции, включена опорно-посадочная платформа с ответными частями стыковочных узлов соединения с атомной подводной газоперекачивающей станцией для установки на нее и крепления к ней газоперекачивающей станции и ее стыковки (соединения) с магистральным газопроводом;
- все силовое энергетическое оборудование и механизмы атомной подводной газоперекачивающей станции размещены внутри герметичного прочного корпуса станции, а оборудование и механизмы газоперекачивающего комплекса (осушители газа, арматура и т.д.), рассчитанное на высокое внутреннее и внешнее давление, размещено вне прочного корпуса в междубортном пространстве и защищено конструкциями легкого корпуса;
- в качестве автономного, независящего от атмосферного воздуха и углеводородного топлива, источника энергии применен водо-водяной атомный реактор, а в качестве привода газового компрессора (нагнетателя) применена паровая турбина, работающая на паре, генерируемом этим реактором;
- для возможности посещения помещений подводной газоперекачивающей станции обслуживающим персоналом во время ее установки с помощью координатно-центрирующих устройств на опорно- посадочную платформу и подключения с помощью стыковочных узлов к магистральному газопроводу, а также во время снятия станции с газопровода и ее обслуживания в период работы - станция оборудована стыковочными узлами с существующим подводным транспортным аппаратом.This is achieved by the fact that:
- in the design of the main gas pipeline, at the installation site of the nuclear submarine gas pumping station, a support and landing platform with mating parts of the docking nodes for connecting to the nuclear submarine gas pumping station for installing on it and attaching to it the gas pumping station and its docking (connection) with the main gas pipeline is included;
- all power energy equipment and mechanisms of the nuclear submarine gas pumping station are located inside the hermetically sealed durable station case, and the equipment and mechanisms of the gas pumping complex (gas dehumidifiers, valves, etc.), designed for high internal and external pressure, are placed outside the durable case in the double-sided space and protected by lightweight body structures;
- as an autonomous, independent of atmospheric air and hydrocarbon fuel, energy source, a water-water atomic reactor is used, and a steam turbine operating on the steam generated by this reactor is used as the drive of the gas compressor (supercharger);
- for the possibility of visiting the premises of the underwater gas pumping station by maintenance personnel during their installation with the help of coordinate-centering devices on the landing platform and connecting with the help of docking nodes to the main gas pipeline, as well as during removal of the station from the gas pipeline and its maintenance during operation - the station is equipped with docking nodes with an existing underwater transport vehicle.
Конструкция предлагаемой атомной подводной газоперекачивающей станции иллюстрируется чертежами на фиг. 1-7:
фиг. 1 - продольный вид станции,
фиг. 2 - план,
фиг. 3 - сечение по отсеку турбонагнетателя,
фиг. 4 - сечение по паротурбинной установке,
фиг. 5 - сечение по реакторному отсеку,
фиг. 6 - принципиальная схема основных систем АПГПС,
фиг. 7 - принципиальная схема стыковки станции с газопроводом, посадочная платформа.The design of the proposed nuclear subsea gas pumping station is illustrated by the drawings in FIG. 1-7:
FIG. 1 is a longitudinal view of the station,
FIG. 2 - plan
FIG. 3 - section through the turbocharger compartment,
FIG. 4 - section through a steam turbine installation,
FIG. 5 is a section along the reactor compartment,
FIG. 6 is a schematic diagram of the main systems APGPS,
FIG. 7 is a schematic diagram of a docking station with a gas pipeline, landing platform.
Атомная подводная газоперекачивающая станция содержит стальной герметичный прочный корпус 1, разделенный прочными переборками на отсеки: реакторный 2, два турбогенераторных и турбокомпрессорных 3 и двух концевых жилых и аккумуляторных 4. The nuclear subsea gas pumping station contains a sealed,
В реакторном отсеке размещен автономный экологически чистый источник энергии, питающий все потребители энергии атомной подводной газоперекачивающей станции - водо-водяной атомный реактор 5, отвечающий всем международным требованиям и нормативным актам в части радиационной и ядерной безопасности, в том числе рекомендациям МАГАТЭ. The autonomous environmentally friendly energy source is located in the reactor compartment, supplying all energy consumers of a nuclear subsea pumping station - a water-to-water
В соседних, симметрично расположенных относительно реакторного, отсеках размещены агрегаты турбонагнетателей (турбокомпрессоров) 6 с приводами от паровых турбин 7, смонтированных на одной агрегатной раме со всеми вспомогательными агрегатами и системами. In adjacent compartments symmetrically located relative to the reactor compartments, turbocharger assemblies (turbochargers) 6 are mounted with drives from
На этих же агрегатных рамах установлены два турбогенератора 8, являющиеся основным источником электроэнергии для всей газоперекачивающей станции. Two
Резервным источником электроэнергии служат две группы аккумуляторной батареи 9, размещенные в трюмах концевых отсеков станции. A backup source of electricity are two groups of
Атомная подводная газоперекачивающая станция оснащена всеми средствами жизнеобеспечения обслуживающего персонала во время его нахождения на станции. The nuclear subsea pumping station is equipped with all the means of life support for the staff while it is at the station.
В нижней, килевой, части газоперекачивающей станции имеются две прочных выгородки 10 узлов стыковки с магистральным газопроводом, герметизирующиеся совместно с такими же выгородками опорно-посадочной платформы во время посадки, установки и соединения станции с газопроводом. In the lower, keel, part of the gas pumping station, there are two
В этих выгородках и в межбортном пространстве размещены трубопроводы 11 и 12 с запорной газовой арматурой 13, образующие всасывающие и нагнетающие ветви трубопроводов турбонагнетателей (компрессоров) 6. В конструкции легкого корпуса включены балластные, уравнительные и другие цистерны, выдвижные подруливающие устройства 14, необходимые для маневрирования и позиционирования атомной подводной газоперекачивающей станции под водой.
Установка атомной подводной газоперекачивающей станции на место ее работы и включение ее в состав магистрального газопровода осуществляется следующим образом. The installation of a nuclear submarine gas pumping station at its place of work and its inclusion in the main gas pipeline is as follows.
Полностью укомплектованная, проверенная, готовая к работе станция буксируется в надводном положении к месту ее установки. В надводном же положении вводится в действие атомный реактор 5, прогреваются паропроводы и паровые турбины 7 и принимается нагрузка на турбогенераторы 8. После прогрева даются пробные обороты турбокомпрессоров 6, и станция с обслуживающим персоналом герметизируется. После вывески (приведения к нулевой плавучести) атомная подводная газоперекачивающая станция погружается под воду и маневрируя с помощью откидных (выдвижных) подруливающих устройств 14, подводится к опорно-посадочной платформе, конструктивно входящей в состав магистрального газопровода и имеющей ответные части узлов стыковки с атомной подводной газоперекачивающей станцией с магистральным газороводом. A fully equipped, tested, ready-to-work station is towed in the water position to the place of its installation. In the above-water position, the
Затем атомная подводная газоперекачивающая станция, нижняя, килевая поверхность которой в точности повторяет опорную поверхность опорно-посадочной платформы, с помощью координатно-центрирующих устройств 15 и системы позиционирования устанавливается на платформу, совмещая комингсы выгородок узлов стыковки станции и платформы. Then, an atomic subsea gas pumping station, the lower, keel surface of which exactly repeats the supporting surface of the support landing platform, is installed on the platform using coordinate-
За счет снятия забортного давления в совмещенных выгородках стыковочных узлов станции и платформы и образовавшегося в связи с этим усилия от гидростатического давления, станция пристыковывается ("присасывается") к платформе, уплотняется разъем выгородок и станция закрепляется на посадочной платформе. Due to the removal of overboard pressure in the combined baffles of the docking nodes of the station and platform and the forces generated by hydrostatic pressure resulting from this, the station joins (“sticks”) to the platform, the connector of the baffles is sealed and the station is fixed on the landing platform.
Соединенные выгородки осушаются средствами станции, после чего соединяются и уплотняются газопроводы станции и газовой магистрали, что показано на принципиальной схеме стыковки станции с газопроводом на фиг. 7. The connected partitions are drained by the means of the station, after which the gas pipelines of the station and the gas main are connected and sealed, as shown in the schematic diagram of the docking of the station with the gas pipeline in FIG. 7.
После подключения станции к магистральному газопроводу, уплотнения разъемов и необходимых переключений соответствующей арматуры, запускаются газовые турбонагнетатели (компрессоры) и станция включается в работу. Затем обслуживающий персонал покидает станцию на подводном транспортном аппарате. After connecting the station to the main gas pipeline, sealing the connectors and necessary switching of the corresponding valves, gas turbochargers (compressors) are launched and the station is put into operation. Then the service personnel leaves the station in an underwater transport vehicle.
В процессе работы станции при параллельном включении газовых турбонагнетателей (компрессоров) обеспечивается стопроцентная ее производительность. В случае остановки и отключения одного из газовых турбонагнетателей, по любой причине, производительность газоперекачивающей станции уменьшается до семидесяти процентов от номинальной. During the operation of the station with the parallel inclusion of gas turbochargers (compressors), its absolute performance is ensured. If one of the gas turbochargers is stopped and turned off, for any reason, the performance of the gas pumping station decreases to seventy percent of the nominal.
Остановка, вывод из действия и снятие атомной подводной газоперекачивающей станции с магистрального газопровода (например, при выработке ресурса активной зоны реактора) осуществляется в порядке, обратном приведенному выше. The shutdown, decommissioning and removal of a nuclear subsea pumping station from the main gas pipeline (for example, when the reactor core is depleted) is carried out in the reverse order of the above.
Предлагаемое изобретение позволяет значительно повысить пропускную способность магистрального газопровода большой протяженности, проложенному на большой глубине по дну моря от мест морской добычи газа на континент и тем самым исключить необходимость прокладки под водой дополнительной параллельной нитки магистрального газопровода. The present invention can significantly increase the throughput of a long-distance trunk gas pipeline laid at great depths along the sea bottom from offshore gas production sites on the continent and thereby eliminate the need to lay an additional parallel string of the trunk gas pipeline under water.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU99103772/06A RU2154231C1 (en) | 1999-02-22 | 1999-02-22 | Atomic submersible gas-transfer station |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU99103772/06A RU2154231C1 (en) | 1999-02-22 | 1999-02-22 | Atomic submersible gas-transfer station |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2154231C1 true RU2154231C1 (en) | 2000-08-10 |
Family
ID=20216365
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU99103772/06A RU2154231C1 (en) | 1999-02-22 | 1999-02-22 | Atomic submersible gas-transfer station |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2154231C1 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2525561C1 (en) * | 2013-02-18 | 2014-08-20 | Евгений Михайлович Герасимов | Pipeline heater |
RU2616510C2 (en) * | 2015-09-14 | 2017-04-17 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Крыловский государственный научный центр" | Nuclear-power icebreaker |
RU2654291C1 (en) * | 2017-07-26 | 2018-05-17 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-исследовательский институт природных газов и газовых технологий - Газпром ВНИИГАЗ" | Underwater nuclear gas pumping station |
-
1999
- 1999-02-22 RU RU99103772/06A patent/RU2154231C1/en active
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
KARPATHY S.A. OFFSHORE PIPELINE DESIGN UTILIZING APLEM "PIPELINE and GASY", 1984, 211 N 4, 24, 26, 28. * |
Смирнов А.С. и др. Добыча и транспортировка газа, гостоптехиздат. - М., 1957, с.341 - 397. * |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2525561C1 (en) * | 2013-02-18 | 2014-08-20 | Евгений Михайлович Герасимов | Pipeline heater |
RU2616510C2 (en) * | 2015-09-14 | 2017-04-17 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Крыловский государственный научный центр" | Nuclear-power icebreaker |
RU2654291C1 (en) * | 2017-07-26 | 2018-05-17 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-исследовательский институт природных газов и газовых технологий - Газпром ВНИИГАЗ" | Underwater nuclear gas pumping station |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US10269462B2 (en) | Semi-submersible nuclear power plant and multi-purpose platform | |
JP4324640B1 (en) | Marine mobile nuclear power plant | |
Vega et al. | First generation 50 MW OTEC plantship for the production of electricity and desalinated water | |
US20090103984A1 (en) | Gas subsea transmission system and submersible suspension pressure-equaliser pipeline | |
US20140140466A1 (en) | Semi Submersible Nuclear Power Plant and Multipurpose Platform | |
KR20060114555A (en) | Floating power plant | |
JP2017506301A (en) | Marine thermal energy conversion system on board | |
NO326036B1 (en) | Arrangement for controlled start-up of power supply for an underwater installation | |
CN203826014U (en) | Semi-submersible platform floating nuclear power station | |
CN105976881A (en) | Arrangement and method for providing an emergency supply to a nuclear installation | |
RU2154231C1 (en) | Atomic submersible gas-transfer station | |
WO2010144187A1 (en) | Subsea hydrocarbon recovery systems and methods | |
JP2012021979A (en) | Aseismatic/tsunami-resistant emergency power generation facility for nuclear power plant | |
RU2191321C2 (en) | Underwater nuclear gas-transfer station | |
CN111483561B (en) | Modularization detachable heat supply ship | |
RU2419739C1 (en) | Nuclear submerged gas pumping station | |
WO2017031564A1 (en) | Underwater electric power generator system | |
WO2023067333A1 (en) | Floating underwater pipelines - "process of tyn" | |
RU2388920C1 (en) | Gas-pumping station on offshore platform | |
WO2000024004A1 (en) | Unmanned seafloor power station and method of employment | |
US11760446B2 (en) | Offshore LNG processing facility | |
RU2654291C1 (en) | Underwater nuclear gas pumping station | |
CN114715360B (en) | Seabed big data center attached to large offshore transformer substation and installation and maintenance process | |
KR20170042268A (en) | Ocean Compressed Air Energy System | |
KR20150099931A (en) | Fuel Oil Supplying System And Method |