RU2196258C1

RU2196258C1 - Intermediate supply station

Info

Publication number: RU2196258C1
Application number: RU2001122608/06A
Authority: RU
Inventors: Ю.М. Мамедов
Original assignee: Мамедов Юрий Мусаевич
Priority date: 2001-08-09
Filing date: 2001-08-09
Publication date: 2003-01-10

Abstract

FIELD: transportation of various liquids via pipe lines: water, oil, petroleum products and gas. SUBSTANCE: pipe line route is divided into two parallel branch pipes from inlet unit and are connected at definite distance with central branch running from receiver in outlet unit by means of gates-accelerators, thus continuing the pipe line route; each gate-accelerator is shunted at parallel branches by means of pipe line via gates; inner diameter of said pipe line is half of diameter of pipes of parallel branches. Proposed station has low cost due to avoidance of pumps and electric motors. EFFECT: simplified construction and low cost. 1 dwg

Description

Изобретение относится к области транспортировки по трубопроводу различных жидкостей и газов: воды, нефти, нефтепродуктов и др. The invention relates to the field of pipeline transportation of various liquids and gases: water, oil, oil products, etc.

Существуют промежуточные напорные или перекачивающие станции, оснащенные центробежными или поршневыми насосами в зависимости от вязкости и плотности жидкости. Особо следует отметить дорогостоящие нефтеперекачивающие станции на магистральных трубопроводах, оснащенных кроме головной станцией еще и промежуточными, каждая из которых оснащена несколькими мощными насосами с электрическими двигателями мощностью в сотни и тысяча киловатт и другим оборудованием; кроме того, каждая перекачивающая промежуточная оснащена понизительными электроподстанциями и расходует огромное количество электроэнергии [1] . Все вышесказанное является основными недостатками существующих промежуточных станций. There are intermediate pressure or pumping stations equipped with centrifugal or piston pumps, depending on the viscosity and density of the liquid. Of particular note are the expensive oil pumping stations on the main pipelines, which, in addition to the parent station, are also equipped with intermediate ones, each of which is equipped with several powerful pumps with electric motors with a capacity of hundreds and thousands of kilowatts and other equipment; in addition, each pumping intermediate is equipped with step-down power substations and consumes a huge amount of electricity [1]. All of the above are the main disadvantages of existing intermediate stations.

Цель предлагаемого изобретения - упрощение и удешевление перекачивающих напорных станций, уменьшение себестоимости 1 тонны перекачиваемой жидкости или себестоимости 1000 м³ перекачиваемого газа в результате отказа от применения насосов с электродвигателями.The purpose of the invention is the simplification and cheapening of pumping pressure stations, reducing the cost of 1 ton of pumped liquid or the cost of 1000 m ^{3 of} pumped gas as a result of refusal to use pumps with electric motors.

Эта цель достигается тем, что на промежуточной напорной станции, включающей резервуары и вспомогательные устройства, трасса трубопровода от входного узла раздваивается на два параллельных трубных отвода и через некоторое расчетное расстояние через задвижки и вместе с центральным отводным от рессивера трубопроводом соединяется в выходном узле с продолжением трассы трубопровода, каждая задвижка-ускоритель на параллельных отводах шунтируется через задвижки трубопроводом с внутренним диаметром, меньшим диаметра трубы параллельных отводов до величины 1/2. This goal is achieved by the fact that at an intermediate pressure station, which includes tanks and auxiliary devices, the pipeline route from the inlet node is bifurcated into two parallel pipe bends and, after some estimated distance through the valves, and together with the central outlet pipe from the receiver, is connected to the outlet node with the continuation of the route pipeline, each valve-accelerator on parallel branches is shunted through the valves by a pipeline with an inner diameter smaller than the diameter of the pipe parallel to the branch odes to 1/2.

На чертеже показан эскиз предлагаемой напорной станции, где 1 - тpacca трубопровода; 2 - обратный клапан; 3 - правый отвод трассы; 4 - левый отвод трассы; 5 - задвижка центрального отвода рессивера; 6 - рессивер; 7 - патрубок ввода сжатого воздуха в рессивер от компрессора; 8 - перепускной клапан; 9 - задвижка-ускоритель отвода трассы; 10 - задвижка, регулирующая внутренний диаметр трубы, шунтирующей задвижку 9; 11 - шунтирующая обводная труба задвижки 9; 12 - шунтирующая труба (обводная) задвижки 14; 13 - задвижка, регулирующая внутренний диаметр трубы, шунтирующей задвижку 14; 14 - задвижка-ускоритель правого отвода трассы; 15 - продолжение трубной трассы 1; 16 - обратный клапан. The drawing shows a sketch of the proposed pressure station, where 1 - tracca of the pipeline; 2 - check valve; 3 - right tap of the route; 4 - left branch of the route; 5 - gate valve of the central outlet of the receiver; 6 - receiver; 7 - pipe for introducing compressed air into the receiver from the compressor; 8 - bypass valve; 9 - valve-accelerator tap of the route; 10 - valve, regulating the inner diameter of the pipe, shunting the valve 9; 11 - shunt bypass valve gate valve 9; 12 - shunt tube (bypass) valve 14; 13 - valve, regulating the inner diameter of the pipe, shunting the valve 14; 14 - valve-accelerator of the right branch of the route; 15 - continuation of the pipe route 1; 16 - check valve.

Система работает следующим образом. The system operates as follows.

В рессивере при помощи компрессора поддерживается постоянное давление и при помощи центрального отвода через задвижку 5 воздействует на перекачиваемую жидкость и поддерживает величину скорости потока жидкости в магистральном трубопроводе. In the receiver, with the help of the compressor, constant pressure is maintained and with the help of a central outlet through the valve 5 acts on the pumped liquid and maintains the value of the liquid flow rate in the main pipeline.

Для придания ускорения потоку перекачиваемой жидкости и поддержания при необходимости постоянным это ускорение (например, при выходе из строя головного насоса) создается безопасный гидравлический удар при помощи мгновенного поочередного закрытия и открытия задвижек 9 и 14. При этом гидравлический удар, создающий ускорение в петле 4, 3, будет неполным, т.к. при мгновенном полном закрытии задвижки 9 или 14 параллельные отводы 3 и 4 будут закрыты не наглухо, а через открытые шунты-трубы 11 и 12. In order to give acceleration to the flow of the pumped liquid and to keep this acceleration constant if necessary (for example, when the head pump fails), a safe hydraulic shock is created by instantly closing and opening the valves 9 and 14 in turn. In this case, a hydraulic shock creating acceleration in loop 4, 3 will be incomplete because with instant complete closure of valves 9 or 14, parallel bends 3 and 4 will not be closed tightly, but through open shunt tubes 11 and 12.

Величина перепада давления может варьироваться при помощи задвижек 10 и 13 и найдется по известной формуле Жуковского Н.Е. [2]:
ΔP = ρC(ω₀-ω₁), кг/см²
где ω₀, ω₁ - скорости потока жидкости в трубопроводе соответственно до закрытия задвижки 9 (14) и после их закрытия, м/с;
ρ - плотность жидкости, кг/м³;
C - скорость распространения ударной волны, м/с.The pressure drop can vary with valves 10 and 13 and can be found according to the well-known formula N. Zhukovsky. [2]:
ΔP = ρC (ω ₀ -ω ₁ ), kg / cm ²
where ω ₀ , ω ₁ are the fluid flow rates in the pipeline, respectively, before closing the valve 9 (14) and after their closing, m / s;
ρ is the density of the liquid, kg / m ³ ;
C is the shock wave propagation velocity, m / s.

Под действием перепада давления - если мгновенно закрыть задвижку 9 - жидкость устремится влево от задвижки по отводу 4, по отводу 3, достигнет выходного узла и устремится в магистральный трубопровод 15; через некоторое мгновенье, рассчитанное с учетом скорости распространения ударной волны в металлических трубах, физических свойств жидкости и т.д., задвижка 9 открывается, а задвижка 14 мгновенно закрывается; теперь поток жидкости устремиться в петле в обратную сторону, но снова придет к выходному узлу и далее опять в магистральную трубу и далее все повторяется. Under the action of a pressure drop - if you close the valve 9 instantly - the liquid will rush to the left of the valve at branch 4, along branch 3, will reach the outlet node and will rush into the main pipeline 15; after some instant, calculated taking into account the speed of propagation of the shock wave in metal pipes, the physical properties of the liquid, etc., the valve 9 opens and the valve 14 instantly closes; now the fluid flow rushes in the loop in the opposite direction, but again it comes to the output node and then again to the main pipe and then everything repeats.

Таким образом, сумма давлений сжатого воздуха в рессивере и перепада давления от гидравлического удара ускорит движение потока жидкости в магистральном трубопроводе и не остановиться, если даже выйдет из строя насос головной станции. Thus, the sum of the compressed air pressures in the receiver and the pressure drop from the hydraulic shock will accelerate the movement of the fluid flow in the main pipeline and not stop even if the head station pump fails.

Источники информации
1. Попов С.С. Транспорт нефти, нефтепродуктов. М.-Л., 1952.Sources of information
1. Popov S.S. Transport of oil, oil products. M.-L., 1952.

2. Гидравлический таран. ТГ-I. Устройство. Эксплуатация. Уход. М., 1947. 2. Hydraulic ram. TG-I. Device. Exploitation. Care. M., 1947.

Claims

An intermediate pressure station equipped with tanks, auxiliary devices, characterized in that the pipeline route from the inlet node is bifurcated into two parallel pipe bends and, after some estimated distance through the valves, and together with the central outlet pipe from the receiver, is connected to the outlet node with the continuation of the pipeline route, each the valve-accelerator on parallel branches is shunted through the valves by a pipeline with an inner diameter smaller than the diameter of the pipe parallel to the branches to a value of 1/2.