RU58658U1

RU58658U1 - PIPELINE FOR TRANSMISSION OF CRYOGENIC LIQUID

Info

Publication number: RU58658U1
Application number: RU2006116911/22U
Authority: RU
Inventors: Анатолий Евсеевич Полозов; Виталий Анатольевич Жмакин
Priority date: 2006-05-16
Filing date: 2006-05-16
Publication date: 2006-11-27

Abstract

Полезная модель относится к трубопроводам, предназначенным для передачи криогенной жидкости из хранилища к потребителю самотечным способом, например, сжиженного природного газа, азота, кислорода, водорода. Технической задачей предлагаемой полезной модели является обеспечение возможности передачи криогенной жидкости самотечным способом по трубопроводу из хранилища в цистерну без потерь газовой фазы путем ее удаления из стояка трубопровода и возврата ее в хранилище. Технический результат полезной модели по обеспечению возможности передачи криогенной жидкости по трубопроводу самотечным способом без потерь газовой фазы достигается тем, что трубопровод для передачи криогенной жидкости из хранилища в цистерну, включающий теплоизолированный трубопровод типа "труба в трубе" с элементами сужения потока во внутренней трубе и отверстиями, выполненными по периметру внутренней трубы в местах установки элементов сужения потока, межтрубным пространством, газовым отводом, содержит газопровод, присоединенный к газовому отводу, который сообщает межтрубное пространство трубопровода типа "труба в трубе" с подкупольным пространством хранилища (служит для возврата газовой фазы в хранилище) и работает за счет вакуума, образующегося при опорожнении хранилища (уровень криогенной жидкости в хранилище понижается в процессе слива, и образуется пустое пространство, куда затягивается газовая фаза). Ф.и. 1 п., 1 ил.The utility model relates to pipelines designed to transfer cryogenic liquid from storage to a consumer by gravity, for example, liquefied natural gas, nitrogen, oxygen, hydrogen. The technical task of the proposed utility model is to enable the transfer of cryogenic liquid by gravity through the pipeline from the storage to the tank without loss of gas phase by removing it from the riser of the pipeline and returning it to the storage. The technical result of a utility model for ensuring the possibility of transferring cryogenic liquid through a pipeline by gravity without loss of gas phase is achieved by the fact that the pipeline for transferring cryogenic liquid from the storage to the tank, including a heat-insulated pipe-in-pipe type with flow restriction elements in the inner pipe and holes made along the perimeter of the inner pipe in the places where the flow restriction elements are installed, the annular space, the gas outlet, contains a gas pipeline, connected d to the gas outlet, which communicates the annular space of the pipe-in-pipe pipeline with the domed space of the storage (serves to return the gas phase to the storage) and works due to the vacuum formed when the storage is empty (the level of cryogenic liquid in the storage decreases during the discharge, and an empty space is formed where the gas phase is drawn). F.i. 1 p., 1 ill.

Description

Полезная модель относится к трубопроводам, предназначенным для передачи криогенной жидкости из хранилища к потребителю самотечным способом, например, сжиженного природного газа, азота, кислорода, водорода.The utility model relates to pipelines designed to transfer cryogenic liquid from storage to a consumer by gravity, for example, liquefied natural gas, nitrogen, oxygen, hydrogen.

Известен трубопровод для слива криогенной жидкости [1], включающий теплоизолированный трубопровод типа "труба в трубе" с элементами сужения потока, установленными во внутренней трубе и образующими с ней полости, соединенные посредством отверстий, выполненных по периметру внутренней трубы в местах установки элементов сужения потока, с межтрубным пространством, сообщенным с атмосферой посредством газового отвода.A known pipeline for draining cryogenic liquid [1], including a thermally insulated pipe-in-pipe type pipe with flow restriction elements installed in the inner pipe and forming cavities with it, connected by holes made around the perimeter of the inner pipe in the places where the flow restriction elements are installed, with annular space in communication with the atmosphere through a gas outlet.

Недостатком данного устройства является безвозвратный выброс газовой фазы криогенной жидкости в атмосферу (на факел); отсутствие технологических схем для применения данного устройства при передаче криогенной жидкости.The disadvantage of this device is the irrevocable discharge of the gas phase of the cryogenic liquid into the atmosphere (to the torch); lack of technological schemes for the use of this device in the transfer of cryogenic liquid.

Известна схема передачи сжиженных углеводородных газов из емкости в емкость за счет разности уровней, т.е. использование гидростатического напора (рис.II-29 стр.78 [2]).A known scheme for the transfer of liquefied hydrocarbon gases from tank to tank due to the difference in levels, i.e. use of hydrostatic pressure (Fig. II-29 p. 78 [2]).

Данная схема применяется обычно при заполнении подземных резервуаров из железнодорожных и автоцистерн, а также при розливе сжиженных углеводородных газов в баллоны, если позволяет рельеф местности.This scheme is usually used when filling underground tanks from railway and tank trucks, as well as when filling liquefied hydrocarbon gases into cylinders, if the terrain allows.

Недостатком данной схемы является невозможность применения этой схемы для передачи криогенной жидкости (например, сжиженный природный газ, азот, кислород, водород) в силу того, что она вскипает при нормальных условиях и образует двухфазный поток, что может привести к образованию газовых пробок в стояках трубопровода.The disadvantage of this scheme is the inability to use this scheme for the transfer of cryogenic liquid (for example, liquefied natural gas, nitrogen, oxygen, hydrogen) due to the fact that it boils under normal conditions and forms a two-phase flow, which can lead to the formation of gas plugs in the risers of the pipeline .

Технической задачей предлагаемой полезной модели является обеспечение возможности передачи криогенной жидкости самотечным способом по трубопроводу из хранилища в цистерну без потерь газовой фазы путем ее удаления из стояка трубопровода и возврата ее в хранилище.The technical task of the proposed utility model is to enable the transfer of cryogenic liquid by gravity through the pipeline from the storage to the tank without loss of gas phase by removing it from the riser of the pipeline and returning it to the storage.

Технический результат полезной модели по обеспечению возможности передачи криогенной жидкости по трубопроводу самотечным способом без потерь газовой фазы достигается тем, что трубопровод для передачи криогенной жидкости из хранилища в цистерну, включающий теплоизолированный трубопровод типа "труба в трубе" с элементами сужения потока во внутренней трубе и отверстиями, выполненными по периметру внутренней трубы в местах установки элементов сужения потока, межтрубным пространством, газовым отводом, содержит газопровод, присоединенный к газовому отводу, который сообщает межтрубное пространство трубопровода типа "труба в трубе" с подкупольным пространством хранилища (служит для возврата газовой фазы в хранилище) и работает за счет вакуума, образующегося при опорожнении хранилища (уровень криогенной жидкости в хранилище понижается в процессе слива, и образуется пустое пространство, куда затягивается газовая фаза).The technical result of a utility model for ensuring the possibility of transferring cryogenic liquid through a pipeline by gravity without loss of gas phase is achieved by the fact that the pipeline for transferring cryogenic liquid from the storage to the tank, including a heat-insulated pipe-in-pipe type with flow restriction elements in the inner pipe and holes made along the perimeter of the inner pipe in the places where the flow restriction elements are installed, the annular space, the gas outlet, contains a gas pipeline, connected d to the gas outlet, which communicates the annular space of the pipe-in-pipe pipeline with the domed space of the storage (serves to return the gas phase to the storage) and works due to the vacuum formed when the storage is empty (the level of cryogenic liquid in the storage decreases during the discharge, and an empty space is formed where the gas phase is drawn).

Полезная модель иллюстрируется чертежом, где на фиг.1 показана система трубопроводов, обеспечивающая передачу криогенной жидкости (из хранилища в цистерну) самотечным способом без потерь газовой фазы.The utility model is illustrated in the drawing, where Fig. 1 shows a piping system that transfers cryogenic liquid (from storage to the tank) by gravity without loss of gas phase.

Полезная модель криогенного трубопровода содержит хранилище 1 с криогенной жидкостью, рабочий трубопровод 2, запорные органы 3, теплоизоляцию 4, две коаксиально расположенные трубы 5 и 6 с межтрубным пространством 7 между ними, элементы сужения потока 8 во внутренней трубе 6, отверстия 9, выполненные по периметру внутренней трубы 6 в местах установки элементов сужения потока 8, газовый отвод 10 с запорным органом, газопровод 12, соединяющий межтрубное пространство 7 и подкупольное пространство хранилища 1, цистерну 11 с остатком криогенной жидкости (для поддержания температуры в цистерне близкой к A useful model of a cryogenic pipeline contains a storage 1 with cryogenic liquid, a working pipe 2, shut-off bodies 3, heat insulation 4, two coaxially arranged pipes 5 and 6 with an annular space 7 between them, elements for narrowing the flow 8 in the inner pipe 6, openings 9 made according to the perimeter of the inner pipe 6 at the installation of the constriction elements of the flow 8, the gas outlet 10 with a shutoff body, a gas pipeline 12 connecting the annular space 7 and the domed space of the storage 1, the tank 11 with the rest of the cryogenic liquid (To maintain a temperature close to the tank

температуре в хранилище), газопровод 13, соединяющий паровые пространства хранилища и цистерны.temperature in the storage), a gas pipeline 13 connecting the vapor spaces of the storage and the tank.

Полезная модель работает следующим образом.The utility model works as follows.

При открытии запорного органа 3 криогенная жидкость из хранилища 1 потечет по рабочему трубопроводу 2 в цистерну 11 за счет гидростатического напора. При этом, для создания достаточной скорости слива при одинаковых температурах и давлениях в хранилище и цистерне необходимо, чтобы за счет гидростатического напора создавалась разность давлений не менее 0,7-1,0 кгс/см² [2].When the shut-off element 3 is opened, cryogenic liquid from the storage 1 will flow through the working pipe 2 into the tank 11 due to hydrostatic pressure. Moreover, in order to create a sufficient drain rate at the same temperatures and pressures in the storage and tank, it is necessary that due to the hydrostatic pressure a pressure difference of at least 0.7-1.0 kgf / cm ^{2 is created} [2].

Газопровод 13 предусмотрен для выравнивания давлений газовой фазы в хранилище 1 и цистерне 11. Согласно [2], чтобы реализовать процесс слива из хранилища в цистерну за счет разности уровней, необходимо соединить их газовые и жидкостные фазы.The gas pipeline 13 is provided for balancing the pressure of the gas phase in the storage 1 and the tank 11. According to [2], in order to implement the process of discharge from the storage into the tank due to the difference in levels, it is necessary to combine their gas and liquid phases.

В процессе слива криогенной жидкости в результате теплопритоков будет образовываться газовая фаза на протяжении всей длины рабочего трубопровода 2, а в стояках она будет скапливаться. Эффективная теплоизоляция 4 предусмотрена для компенсации теплопритоков к криогенной жидкости и снижения объемов образования паровой фазы.In the process of draining cryogenic liquid as a result of heat inflows, a gas phase will form over the entire length of the working pipeline 2, and it will accumulate in the risers. Effective thermal insulation 4 is provided to compensate for heat inflows to cryogenic liquids and reduce the volume of vapor phase formation.

В стояке, выполненном в виде трубопровода типа "труба в трубе" [1], происходит сбор газовой фазы в межтрубное пространство 7 и возвращение ее по газопроводу 12 в хранилище 1. Газовая фаза создает давление на жидкую фазу в хранилище, что обеспечивает установившийся режим передачи криогенной жидкости из хранилища в цистерну. Таким образом, достигается передача криогенной жидкости без потерь газовой фазы в атмосферу.In the riser, made in the form of a pipe-in-pipe type pipeline [1], the gas phase is collected into the annulus 7 and returned to the storage chamber 1 through the gas pipeline 12. The gas phase creates pressure on the liquid phase in the storage chamber, which ensures a steady-state transmission mode cryogenic liquid from storage to the tank. Thus, the transfer of cryogenic liquid without loss of the gas phase into the atmosphere is achieved.

Оригинальность предлагаемого технического решения заключается в том, что выполнение газопровода, соединяющего межтрубное пространство трубопровода типа "труба в трубе" с подкупольным пространством хранилища, позволяет вместо выброса газовой фазы в атмосферу возвращать ее в хранилище.The originality of the proposed technical solution lies in the fact that the implementation of the gas pipeline connecting the annular space of the pipe-in-pipe pipeline with the domed space of the storage allows to return it to the storage instead of discharging the gas phase into the atmosphere.

ЛитератураLiterature

1. А.С. 815410 СССР, М. Кл. F 16 L 9/18. Трубопровод для слива криогенной жидкости. / А.В.Семериков, А.Е.Полозов (СССР). - No 2731276/29-08; Заявл. 12.02.79; Опубл. 23.03.81; Бюл. No 11/1. A.S. 815410 USSR, M. Cl. F 16 L 9/18. Pipeline for draining cryogenic fluid. / A.V.Semerikov, A.E. Polozov (USSR). - No. 2731276 / 29-08; Claim 02/12/79; Publ. 03/23/81; Bull. No 11 /

2. Преображенский Н.И. Сжиженные углеводородные газы. Л., "Недра", 1975. 279 с.2. Preobrazhensky N.I. Liquefied petroleum gases. L., "Nedra", 1975.279 p.

Claims

A pipeline for transferring cryogenic liquid from the storage to the tank, including a pipe-in-pipe heat-insulated pipe with flow restriction elements in the inner pipe and holes made around the perimeter of the inner pipe in the places where the flow restriction elements are installed, annular space, gas outlet, characterized in that a gas pipeline is connected to the gas outlet to communicate the annular space of the pipe-in-pipe pipeline with the dome space of the cryogenic liquid storage.