SU1730501A1 - Method for piping gas - Google Patents
Method for piping gas Download PDFInfo
- Publication number
- SU1730501A1 SU1730501A1 SU894692042A SU4692042A SU1730501A1 SU 1730501 A1 SU1730501 A1 SU 1730501A1 SU 894692042 A SU894692042 A SU 894692042A SU 4692042 A SU4692042 A SU 4692042A SU 1730501 A1 SU1730501 A1 SU 1730501A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- gas
- pipeline
- steam
- temperature
- mode
- Prior art date
Links
Landscapes
- Filling Or Discharging Of Gas Storage Vessels (AREA)
- Pipeline Systems (AREA)
Abstract
Изобретение относитс к способам трубопроводного транспортировани природного газа. Цель изобретени - повышение эффективности транспортировани газа и снижение энергопотреблени на транспортировку газа. Жидкий газ в газопроводе подогревают , испар ют, его пары перегревают и транспортируют, причем перекачку газа осуществл ют в трех режимах по длине нетепло- изолированного трубопровода , при которых сжиженный газ с начальной температурой 115-125°К и давлении 50-26 кг/см перекачивают в режиме подогрева до температуры насыщенной жидкости 170-190°К, затем перекачку ведут в режиме парообразовани при указанной температуре и режиме пароперегревэ от температуры сухого насыщенного пара 183°К до конечной температуры 200-235°К. причем перекачку в режиме подогрева и парообразовани до степени сухости пара 0.4 осуществл ют в однони- точном трубопроводе , в режиме парообразовани при степен х сухости пара от 0,4 до 1,0 - в двухниточ- ном трубопроводе, а в режиме пароперегре- ва при температурах от 183 до 200°К в двухниточном трубопроводе и при температурах от 200 до 235°К в четырехниточном трубопроводе. По длине однониточного трубопровода с помощью испарительных холодильников газ охлаждают до 155-135°К. Установлена зависимость между количеством тепла, поступающего из окружающей среды в газопровод с жидким газом, и характеристиками газопровода: диаметром- DB, длиной трубы L, линейным тепловым потоком q и разностью температур окружающей среды (tp) и жидкого газа (tr), линейным коэффициентом теплопередачи от окружающей среды в газопровод с жидким газом, зависимость от теплофизических свойств естественной изол ции - состо ни газа, (давление, температура, удельный обьем, энтропи и энтальпи ), между производительностью и мощностью газопровода, расходом мощности на преодоление гидравлического сопротивлени трубопровода (Ј) и скоростью потока газа в трубе, определ емой по формуле: W 9644 g v/r DB, м/с, где W - скорость движени потока, м/с; q - линейный тепловой поток, ккал/м ч; V - удельный объем газа, м /кг: Dti - внутренний диаметр трубы, м: f- коэффициент гидравлического сопротивлени . (Л со ел оThis invention relates to methods for pipeline transportation of natural gas. The purpose of the invention is to increase the efficiency of gas transportation and reduce energy consumption for gas transportation. The liquid gas in the gas pipeline is heated, evaporated, its vapors are overheated and transported, and the gas is pumped in three modes along the length of the non-thermally insulated pipeline, in which liquefied gas with an initial temperature of 115-125 ° K and a pressure of 50-26 kg / cm is pumped in heating mode to a saturated liquid temperature of 170-190 ° K, then pumping is carried out in a vaporization mode at the specified temperature and steam superheating from a dry saturated steam temperature of 183 ° K to a final temperature of 200-235 ° K . moreover, pumping in the mode of heating and vaporization to a degree of dryness of steam 0.4 is carried out in a single-line pipeline, in a mode of vaporization with degrees of dryness of steam from 0.4 to 1.0, in a double-thread pipeline temperatures from 183 to 200 ° K in a two-strand pipeline and at temperatures from 200 to 235 ° K in a four-strand pipeline. Along the length of a single-line pipeline, the gas is cooled to 155-135 ° K with the help of evaporative refrigerators. The relationship between the amount of heat coming from the environment to the gas pipeline with liquid gas and the characteristics of the gas pipeline: diameter-DB, pipe length L, linear heat flow q and the difference in ambient temperature (tp) and liquid gas (tr), linear heat transfer coefficient is established from the environment into a gas pipeline with a liquid gas, depending on the thermophysical properties of natural insulation — the state of the gas, (pressure, temperature, specific volume, entropy and enthalpy), between productivity and gas output ode, power consumption in overcoming the hydraulic resistance of the pipe (J) and the gas flow rate in the tube defined by the formula: W 9644 g v / r DB, m / s, where W - of flow velocity, m / s; q — linear heat flow, kcal / m h; V is the specific volume of gas, m / kg: Dti is the internal diameter of the pipe, m: f is the hydraulic resistance coefficient. (L contended about
Description
Изобретение примен ют в газовой, нефт ной, химической промышленности, энергетике, а именно в трубопроводном транспорте природного газа с использованием тепла окружающей среды.The invention is used in the gas, petroleum, chemical, energy industries, namely, in pipeline transportation of natural gas using environmental heat.
Наиболее близким техническим решением к изобретению вл етс регазификаци сжиженного природного газа непосредственно в трубопроводе.The closest technical solution to the invention is the regasification of liquefied natural gas directly in the pipeline.
Недостаток - повышенные энергозатраты на транспорт природного газа и пониженна производительность газопровода, св занные с наличием тепловой изол ции.The disadvantage is the increased energy consumption for the transportation of natural gas and the reduced performance of the gas pipeline, due to the presence of thermal insulation.
Целью изобретени вл етс снижение затрат на транспорт природного газа и повышение производительности газопровода.The aim of the invention is to reduce the cost of transporting natural gas and increasing the productivity of a gas pipeline.
Поставленна цель достигаетс тем, что перекачку газа осуществл ют в трех режи- мах по длине нетеплоизолированного трубопровода , при которых сжиженный газ с начальной температурой 115-125°К при давлении 50-36 кг/см перекачивают в режиме подогрева до температуры насыщен- ной жидкости 170 190°К, затем перекачку ведут в режиме парообразовани при указанной температуре и режиме пароперегре- ва от температуры сухого насыщенного пара 183°К до конечной температуры 200- 235 °К, причем перекачку в режиме подогрева и парообразовани до степени сухости пара 0,4 осуществл ют в однониточном трубопроводе , в режиме парообразовани при степен х сухости пара от 0,4 до 1,0 в двух- ниточном трубопроводе, а в режиме паро- перегрева при температурах от 183 до 200 °К в двухниточном трубопроводе и при температурах от 200 до 235°К в четырехниточ- ном трубопроводе.The goal is achieved by pumping gas in three modes along the length of a non-thermally insulated pipeline, in which liquefied gas with an initial temperature of 115-125 ° K and a pressure of 50-36 kg / cm is pumped over to the temperature of a saturated liquid. 170 190 ° K, then pumping is carried out in a vaporization mode at a specified temperature and a superheat regime from a dry saturated steam temperature of 183 ° K to a final temperature of 200–235 ° K, and pumping in the mode of heating and vaporization to a degree of steam dryness 0 , 4 is carried out in a single-strand pipeline, in a vaporization mode with steam dryness degrees from 0.4 to 1.0 in a double-thread pipeline, and in steam superheat mode at temperatures from 183 to 200 ° K in a double-strand pipeline and at from 200 to 235 ° K in a four-pipe pipeline.
По длине однониточного трубопровода с помощью испарительных холодильников газ охлаждают до 155-135°К.Along the length of the single-line pipeline with the help of evaporative refrigerators, the gas is cooled to 155-135 ° K.
На фиг.1 представлена схема трубопроводного транспорта газа. Газопровод ежи- женного природного газа (СПГ) состоит из трубы с испарительными холодильниками, двухниточных и четырехниточных участков, создающих необходимые услови дл транспорта СПГ с использованием тепла ок- ружающей среды.Figure 1 presents the scheme of pipeline transport of gas. The gas pipeline for liquefied natural gas (LNG) consists of a pipe with evaporative refrigerators, double-stranded and four-strand sections, which create the necessary conditions for the transport of LNG using the heat of the environment.
Способ реализуетс следующим образом .The method is implemented as follows.
В начале газопровода с установки дл сжижени газа насосом жидкий газ подают под давлением от 25 до 50 кгс/см2 в трубу 1, в которой газ с начальной температурой 115-125°К при транспортировании за счет тепла, поступающего из окружающей среды , подогреваетс до 155°К, в испаритель- ном холодильнике б жидкий газ охлаждают от 155 до 135°К, а в трубопроводе 2 жидкий газ повторно подогревают и транспортируют за счет подогрева до 155°К. Увеличива количество испарительных холодильников и повторно подогрева газ, добиваютс увеличени дальности транспортировки. При транспортировке газа под давлением 36 кгс/см2 в трубе 3 СПГ транспортируют за счет подогрева от 155 до 183°К, при которой начинаетс процесс парообразовани с увеличением степени сухости пара от 0 до 0,4 в одной трубе.At the beginning of the pipeline from the installation for liquefying gas, a pump of liquid gas is supplied under pressure from 25 to 50 kgf / cm2 to pipe 1, in which gas with an initial temperature of 115-125 ° K is heated to 155 during transportation due to heat from the environment. ° K, in an evaporative refrigerator b, the liquid gas is cooled from 155 to 135 ° K, and in line 2, the liquid gas is reheated and transported by heating to 155 ° K. By increasing the number of evaporative refrigerators and reheating the gas, an increase in the transportation distance is achieved. When transporting gas under a pressure of 36 kgf / cm2 in pipe 3, LNG is transported by heating from 155 to 183 ° K, at which the vaporization process starts with an increase in the degree of steam dryness from 0 to 0.4 in one pipe.
Транспортировку газа в процессе парообразовани с увеличением степени сухости пара от 0,4 до 1,0 осуществл ют в двух трубах 4. в конце которых также провод т процесс пароперегрева при температуре от 183 до 200°К, перегрев пара завершают в четытерхниточном трубопроводе 5 при температуре 235°К.The gas is transported in the process of vaporization with an increase in the degree of dryness of steam from 0.4 to 1.0 carried out in two pipes 4. At the end of which steam treatment is also carried out at a temperature of from 183 to 200 ° K, superheating of steam is completed in a four-thread pipeline 5 at temperature of 235 ° K.
При транспортировке газа под давлением 50 кгс/см2 перекачку СПГ осуществл ют в однониточном трубопроводе за счет подогрева СПГ от 115-125 до 190°К, процесс перехода жидкости в пар осуществл ют в двухниточном трубопроводе при температуре 190-195°К и пароперегрев провод т в этих же трубах при температуре от 195 до 200°К и пароперегрев завершают в четырех- ниточном трубопроводе при температуре 235°К с использованием тепла окружающей среды.When transporting gas under a pressure of 50 kgf / cm2, LNG pumping is carried out in a single-line pipeline by heating LNG from 115-125 to 190 ° K, the process of converting liquid to steam is carried out in a double-pipe pipeline at a temperature of 190-195 ° K and superheating is carried out in the same pipes at a temperature of 195 to 200 ° K and steam superheating is completed in a four-pipe pipeline at a temperature of 235 ° K using the heat of the environment.
Транспортировку СПГ по трубопроводу осуществл ют при неизотермическом процессе за счет повышени температуры, энтальпии , энтропии, увеличени удельного объема, уменьшени в зкости, теплопроводности , соответствующего изменени давлени и со скоростью, определ емой энергетическим балансом газопровода по формулеLNG is transported through a pipeline in a non-isothermal process by increasing temperature, enthalpy, entropy, increasing specific volume, reducing viscosity, thermal conductivity, corresponding pressure change, and at a rate determined by the energy balance of a gas pipeline using the formula
.967 -g -V ГПЗ; .967 -g -V GPP;
где W - маскимальна скорость движени газа, м/с;where W is the maximum gas velocity, m / s;
q - линейный тепловой поток из окружающей среды в газопровод СПГ, ккал/м-ч;q - linear heat flow from the environment to the LNG gas pipeline, kcal / m-h;
V - удельный обьем газа на рассматриваемом участке газопровода, м3/кг;V is the specific volume of gas in the considered section of the pipeline, m3 / kg;
F - коэффициент трени ;F is the coefficient of friction;
DB - внутренний диаметр трубы, м.DB - internal diameter of the pipe, m.
Производительность газопровода СПГ определ ют с учетом скорости движени газа , диаметра трубы и длины газопровода.The capacity of the LNG gas pipeline is determined by taking into account the gas flow velocity, the pipe diameter and the length of the gas pipeline.
Энергию сжиженного природного газа расходуют на транспортировку газа по трубопроводу и на поддержание рабочего давлени в газопроводе. По мере повышени температуры газа энерги газа увеличиваетс , чем компенсируетс расход энергии на сжижение газа в начале газопровода. Энергию газа, накопленную в газопроводе, используют дл выработки электроэнергии при помощи газовых турбин.The energy of liquefied natural gas is spent on transporting gas through the pipeline and to maintain the working pressure in the pipeline. As the gas temperature rises, the gas energy increases, which compensates for the energy consumption for liquefying gas at the beginning of the pipeline. The gas energy stored in the gas line is used to generate electricity using gas turbines.
Изобретение иллюстрируетс следующими примерами:The invention is illustrated by the following examples:
1. Сжиженный природный газ, имеющий начальную температуру 115-125 °К, насосом подают в подземный газопровод СПГ под давлением 36 кгс/см2, в трубе 1 газ подогревают до температуры 155°К. затем охлаждают в испарительном холодильнике1. Liquefied natural gas, having an initial temperature of 115-125 ° K, is pumped into an underground LNG gas pipeline under a pressure of 36 kgf / cm2, the gas in pipe 1 is heated to a temperature of 155 ° K. then cooled in an evaporative refrigerator
6 до 135 °К и повторно подогревают в газопроводе СПГ 2 до 155 °К, при этом сжиженный газ транспортируют на длину трубы 2, повторением процессов охлаждени и подогрева СПГ добиваютс увеличени дальности транспортировки СПГ, затем газ подогревают до температуры насыщени жидкости 183 °К в одной трубе 3, процесс парообразовани осуществл ют с увеличением степени сухости пара от 0 до 0,4 в одной трубе 3, парообразование завершают при увеличении степени сухости от 0,4 до 1,0 в двух трубах 4 в которых начинают процесс пароперегрева от 183 до 200 °К; пароперегрев от 200 до 235 °К заканчивают в трубах 5 из четырех ниток, так транспортируют СПГ на 2800-2900 км.6 to 135 ° K and reheated in the LNG 2 gas pipeline to 155 ° K, while the liquefied gas is transported to the length of pipe 2, by repeating the processes of cooling and heating the LNG, the LNG transportation distance is increased, then the gas is heated to a saturation temperature of 183 ° K one pipe 3, the process of vaporization is carried out with an increase in the degree of dryness of steam from 0 to 0.4 in one pipe 3, evaporation is completed by increasing the degree of dryness from 0.4 to 1.0 in two pipes 4 in which the process of superheating starts from 183 to 200 ° K; steam heating from 200 to 235 ° K is completed in pipes of 5 out of four lines, so LNG is transported for 2800-2900 km.
Газопровод СПГ по всей длине имеет автоматизированные станции управлени , осуществл ющие управление и контроль за температурой, давлением, расходом и другими параметрами. Станции АСУ устанавли- вают через 70-90 км при перекачке жидкости и 50-70 км при перекачке влажного или сухого газа.The full-length LNG gas pipeline has automated control stations that control and monitor temperature, pressure, flow, and other parameters. ACS stations are installed after 70-90 km when pumping liquid and 50-70 km when pumping wet or dry gas.
Газопровод СПГ имеет необходимую трубопроводную арматуру и предохранительные устройства, обеспечивающие надежность эксплуатации газопроводов СПГ.The LNG gas pipeline has the necessary pipeline fittings and safety devices to ensure reliable operation of LNG gas pipelines.
2. Транспортировку газа осуществл ют при рабочем давлении выше критического давлени 46,4 кгс/см по надземному трубопроводу с естественной изол цией в виде покрыти из ине , обеспечивающего поступление тепла окружающей среды в газопровод непрерывно по всей длине. Переход жидкости в пар осуществл ют в двух трубах диаметром 1420 мм. Газопровод СПГ состоит из труб диаметром от 1220. до 1420 мм - одна нитка, 1420 мм - две нитки и 1220 мм - 4 нитки и испарительных холодильников, автоматизированных станций управлени , установленных через 100-80 км на участке перекачки жидкого газа и через 80-60 км на участке транспортировки в процессе перегрева пара,2. Gas is transported at an operating pressure above the critical pressure of 46.4 kgf / cm through an above-ground pipeline with natural insulation in the form of a coating of ine, which ensures the flow of environmental heat into the pipeline continuously along its entire length. Transition of liquid to steam is carried out in two pipes with a diameter of 1420 mm. The LNG gas pipeline consists of pipes with a diameter of 1220. up to 1420 mm - one line, 1420 mm - two lines and 1220 mm - 4 lines and evaporative refrigerators, automated control stations installed through 100-80 km at the pumping site of liquid gas and through 80- 60 km in the transportation section in the process of steam overheating,
Способ трубопроводного транспортировани газа по данному изобретению обеспечивает высокую экономическую эффективность за счет повышени производительности газопровода СПГ в три раза, использовани тепла окружающей среды в количестве 1290 -10е ккал/ч или 1500 тыс.кВт.ч, что составл ет 13,15 млрд.кВт.ч в год на один газопровод дл транспортировки 100 млрд.м3 газа в год на 2800 км за счет повышени КПД процесса транспортировки СПГ при подогреве жидкого газа от 0,6 до 0,37, в процессах парообразовани от 0,37 до 0,317 и пароперегрева от 0 317 до 0.198.The method of pipeline transportation of gas according to this invention provides high economic efficiency by increasing the productivity of the LNG gas pipeline by three times, using the heat of the environment in the amount of 1290 -10 kcal / h or 1500 thousand kWh, which is 13.15 billion kW per hour per pipeline for transporting 100 billion m3 of gas per year per 2,800 km by increasing the efficiency of the process of transporting LNG when the liquid gas is heated from 0.6 to 0.37, in the processes of vaporization from 0.37 to 0.317 and superheating 0 317 to 0.198.
КПД газопроводов СПГ в два раза больше КПД обычных газопроводов на 75 кгс/см . Экономическа эффективность изобретени повышаетс благодар тому, что рабочее давление в газопроводе СПГ снижаетс в 1,5-2,0 раза и соответственно уменьшаетс расход металла на изготовление труб, повышаетс надежность газопровода СПГ. Удельные ме- таллозатраты дл обычных газопроводов со0 ставл ют 1770 т/км, дл газопроводов СПГ - 410 т/км, или в 4,3 раза меньше, при строительстве газопровода СПГ длиной 2800 км экономи металла дл труб составл ет 4800 тыс т, в т.ч. развернута длина газопроводаThe efficiency of LNG gas pipelines is twice the efficiency of conventional gas pipelines at 75 kgf / cm. The economic efficiency of the invention is increased due to the fact that the working pressure in the LNG gas pipeline decreases 1.5-2.0 times and, accordingly, the metal consumption for the manufacture of pipes decreases, the reliability of the LNG gas pipeline increases. Specific metal consumption for conventional gas pipelines is 1,770 tons / km, for LNG gas pipelines — 410 tons / km, or 4.3 times less; for the construction of an LNG gas pipeline with a length of 2,800 km, metal savings for pipes are 4,800 thousand tons, including the length of the pipeline
5 СПГ меньше на 1835 км, что уменьшает потребность з металле дл труб на 1095 тыс.т.5 LNG is less by 1835 km, which reduces the need for metal for pipes by 1095 thousand tons.
Экономическа эффективность изобретени следующа . Стоимость строительства газопроводов дешевле на 2350 млн.руб.,The economic efficiency of the invention is as follows. The cost of building gas pipelines is cheaper by 2350 million rubles.
0 эксплуатационные расходы меньше на 270 млн руб. при транспортировке 100 млрд м газа в год на 2800 км.0 operating costs less by 270 million rubles. when transporting 100 billion m of gas per year for 2,800 km.
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU894692042A SU1730501A1 (en) | 1989-05-19 | 1989-05-19 | Method for piping gas |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU894692042A SU1730501A1 (en) | 1989-05-19 | 1989-05-19 | Method for piping gas |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| SU1730501A1 true SU1730501A1 (en) | 1992-04-30 |
Family
ID=21447918
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SU894692042A SU1730501A1 (en) | 1989-05-19 | 1989-05-19 | Method for piping gas |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| SU (1) | SU1730501A1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2018151618A1 (en) * | 2017-02-20 | 2018-08-23 | Владимир Иванович САВИЧЕВ | Method for transporting a gas in a liquefied state |
| RU2769561C2 (en) * | 2020-08-04 | 2022-04-04 | Валерий Игнатьевич Гуров | Method for transporting liquefied natural gas |
-
1989
- 1989-05-19 SU SU894692042A patent/SU1730501A1/en active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Иванцов О.М., Двойрис А.Д. Низкотемпературные газопроводы. М.: Недра, с. 142, 1980. * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2018151618A1 (en) * | 2017-02-20 | 2018-08-23 | Владимир Иванович САВИЧЕВ | Method for transporting a gas in a liquefied state |
| RU2769561C2 (en) * | 2020-08-04 | 2022-04-04 | Валерий Игнатьевич Гуров | Method for transporting liquefied natural gas |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN110573803B (en) | Zone energy distribution system and method of providing mechanical work and heating a heat transfer fluid of a zone thermal energy circuit | |
| US5666818A (en) | Solar driven ammonia-absorption cooling machine | |
| US8237299B2 (en) | Power generation systems, processes for generating energy at an industrial mine site, water heating systems, and processes of heating water | |
| JP4377634B2 (en) | Operation method of cooling system | |
| Yan et al. | Analysis and perspective on heat pump for industrial steam generation | |
| EP2770278B1 (en) | Water heater | |
| Eames et al. | An experimental investigation into the integration of a jet-pump refrigeration cycle and a novel jet-spay thermal ice storage system | |
| CN108286911B (en) | Low-temperature loop heat pipe | |
| US8662149B1 (en) | Frost free cryogenic ambient air vaporizer | |
| SU1730501A1 (en) | Method for piping gas | |
| CN104006533A (en) | Water heater | |
| Liu et al. | Visualization and heat transfer comparative analysis of two phase closed thermosyphon | |
| CN101738094A (en) | Oil cooling system for high-temperature equipment | |
| CN105423613A (en) | Mechanical supercharging type solar ejection refrigerating system and method | |
| CN100344930C (en) | Gravity-assisted low-temperature loop heat pipe in deep low-temperature region | |
| US20090000318A1 (en) | Environmentally friendly heatpump system | |
| CN110579370A (en) | Dryness blending type heat exchanger comprehensive test system | |
| CN203036851U (en) | Natural gas hybrid energy medium low temperature heating furnace | |
| CN100559074C (en) | Supercritical pressure steam pouring furnace | |
| Ito et al. | Studies of a heat pump using water and air heat sources in parallel | |
| Gezerman | Industrial scale ammonia pipeline transfer system and exergy analysis | |
| CN209279437U (en) | It is a kind of to use the syrup storage of air source heat pump heat supply and pipeline | |
| US20100327606A1 (en) | Energy Generation Systems and Processes | |
| Lazova et al. | Supercritical heat transfer and heat exchanger design for organic rankine application | |
| CN204693817U (en) | Heat pump and vacuum phase transition furnace and ceramic coating composite crude oil heating system |