Герметизированная система трубопроводного транспорта — SU 1521978 (original) (raw)
(51)4 Р 17 Р 1 а 93 ЮТЕХЬЧЕ 19 фЙОТЕ 1 А НИЯ ИДЕТЕЛЬСТВУ ТОРСИОМ довательотовке к ие ьди.Конради Изо зодобы но к г мещенн та неф теперется обеспесистемы трубо упрощ легки нефти транс потерьпонентовестным ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТПРИ ГКНТ СССР САНИЕ ИЗОБ 1(71) Всесоюзный научно-исслский институт по сбору, поди транспорту нефти и нефтептов и Производственное объе(54) ГЕРМЕТИЗИРОВАННАЯ СИСТЕМА ТРУБОПРОВОДНОГО ТРАНСПОРТА(57) Изобретение относится к герметизации трубопроводного транспорта иможет быть применено при транспортировке смеси нефти с газом. Цельюизобретения является обеспечение полной герметизации системы и предотвра"щение потерь легких компонентов. Достигается это тем, что герметизированная система трубопроводного транспорта снабжена блоком сепарации со сту-,пенчатым мультигидроциклоном, с кап-леуловителем и с наклонной перегоретение относится к нефтегаающей промышленности, а имен рметизированным системам сов го трубопроводного транспор" и и газа от промыслов до неф абатывающих заводов. родкой, а также вихревым инжектором,Таким образом, газонасыщенная нефтьобрабатывается в гидроциклонныхэлементах, имеющих сливную трубку снаружным обтекаемым кольцом, послечего стабильная нефть без газа собирается в блоке сепарации и подается насосом в активное сопло вихревого инжектора, а парогазожидкостнаясмесь поступает в тот же блок сепарации, ударяясь о наклонную перегородку, после чего .нефть собираетсяв нем, а парогазовая смесь, пройдячерез каплеуловитель с тарелками ввиде вогнутых по ходу движения потока линз, засасывается в камерусмешения вихревого инжектора, Приэтом тарелки в виде линз изготовлены из объемных сеток с рифлениями,а активное сопло инжектора имеет навнутренней поверхности винтовые канавки, позволяющие получать закрученный центральный поток, а значит,и повышенное разрежение в камересмешения этого инжектора. Камерасмешения инжектора соедийена трубо"проводами с каплеуловителем и с уравнительными линиями резервуарныхи товарных парков. 1 з.п. ф-лы,6 ил. зобретения являной герметизациидного транспорт и предотвращенинаиболее ценных ко и нефтепродуктов со ортом нефти и газа.Указанная цель достигается тем,цто наличие ступенцатого мультигидроциклона в блоке сепарации позволяет значительно интенсифицировать процесс за счет регулируемои ступенча и5той закрутки потока. Такая закрутка потока жидкости позволяет разрушить метастабильное состояние систем газ-жидкость при разгазировании нефти. Это приводит не только к интенсивному выделению тонкодисперсныхгазовых включений из нефти, но и удалению газа, находящегося в жидкости в метастабильном состоянии. Для удаления таких больших колицеств выде,лившихся газов сливная трубка ступенчатого мультигидроциклона должна быть выполненатаким образом, цтобывоспрепятствовать их увеличению жидкостью помимо сливной трубки, Этого ;можно достичь, если сливная трубка снабжена снаружи обтекаемым кольцом. Это позволяет изменить поле давлениявозле выводного отверстия сливнойтрубки таким образом, что жидкостьпроходит по периферии сливной камеры, а газ удаляетсяпо выводному каналу сливной трубки, При этом.в ступенчатом мультигидроциклоне парогазожидкостная смесь, собранная в сборник этой смеси, соединенный трубопроводом с регулируемым по высоте патрубком,. поступая в блок сепарации,ударяется о перегородку, что приводит к интенсиФикации процесса отделения газа от жидкости. Интенсивноеотделение оставшегося газа из жидкости происходит также, если сборниклегкой жидкой Фазы соединить с газовой областью блока сепарации через40нижний отбойный козырек мультигидроциклона с боковыми щелями в этом козырьке, так как при этом происходитвеерообразное истечение жидкости в45виде тонкой пленки, налицие отбоиногокозырька в мультигидроциклоне диспергирует стекающий поток жидкости. Каплеуловитель в блоке сепарации, состоя. . щий из тарелок в виде линз, выполненных из объемных сеток с рифлениями,обеспечивает эффективное отделениекапельной жидкости из газа вследствие значительных адгезионных сил жидких капель на поверхности объемной сетки и действия сил на каплю от ни 55 ти в сторону периферии за сцет кривизны поверхности, что приводит к коалесценции укрупнению) этих капель и стеканию жидкости по внутренней стенке каплеуловителя в виде пленки жидкости, Кроме того, в капле- уловителе такой конструкции объемная сетка является упругим элементом, цто обеспечивает при пульсирующей нагрузке по газу, самоочищение тарелок сферической Формы от загрязнений, неизбежно присутствующих в нефтяном газе.Наклонная перегородка, установленная в блоке сепарации, воспринимает ударную нагрузку нисходящего потока жидкости, стекающую по, регулируемому по высоте патрубку, при этом этот патрубок и наклонная перегородка образуют щель, причем щель может быть регулируемая не только по высоте, но и по форме, так как скошенный конец патрубка может образовать как параллельную с перегородкой щель, так и под другим углом, Это дает возможность наиболее полно удалить газовые включения, находящиеся в окклюдированном и метастабильном состоянии в жидкости за счет ударного эффекта и пленочного режима течения жидкости по наклонной перегородке. Наличие отверстия в перегородке позволяет скопившимся газам поступат ь в зону отсоса газа на блоке сепарации,Снабжение герметизированной системы трубопроводного транспорта вихревым инжектором, в котором на внутренней поверхности активного сопла выполнены винтовые канавки, позволяющие закручивать выходящий из инжектора поток, так что в .камере смешения этого инжектора создается наибольшее разрежение увеличивает степень сжатия потока, Этому же способствует и тангенциальный патрубок на входе в камеру смешения.Наличие трубопроводов, соединяющих выход газа из блока сепарации и уравнительные линии резервуаров с камерой смешения вихревого инжектора, приводит к подсасыванию газов и продуктов разрушения метастабильного состояния газожидкостного продукта, а также продуктов испарения из резервуаров. Это приводит к возврату этих продук" тов в поток нефти, а значит к сокращению потерь нефти и нефтепродуктов.Таким образом, наличие блока сепарации со ступенчатым мультигидроциклоном,со сливными трубками, снабженными у входной кромки наружной по 5 152верхности обтекаемых кольцом, позволяет значительно интенсифицироватьпроцесс выделения газовых включенийза счет интенсивной крутки потокав ступенчатом мультигидроциклоне ипри пленочном, веерообразном истечении жидкости из нижнего разгрузочного отверстия гидроциклона, эа сцетдиспергирования стекающей в блоксепарации жидкости отбойным козырьком гидроциклона, а также за счетболее четкого отбора скопившегосяв центре вращения потока газа черезсливную трубку, имеющую наружное обтекаемое кольцо. 8 се это приводит кразрушению метастабильного состояниясистемы газ-жидкость, а значит к более полному отделению газов от жидкости.На фиг. 1 схематицно показана сис тема трубопроводного транспорта; нафиг. 2 - узел 1 на фиг, 1 (в увеличенном масштабе); на Фиг, 3 - узел 11на фиг. 2 (в увелиценном масштабе);на фиг. 4 - вихревой инжектор; нафиг. 5 - сечение А-А на фиг. 4 (вувеличенном масштабе); на Фиг. бвид Б,ца фиг.Герметизированная система трубопроводного транспорта состоит из магистрального нефтепровода 1, блока 2сепарации со ступенчатым мультигидроциклоном 3 и с каплеуловителем 4,а также с перегородкой 5 с отверстиями,б для выхода газопаровой смеси иудаления последней, насоса 7 перекацки, узла 8 учета, вихревого инжектора9, резервуарного парка 10 с гаэоурав.нительной системой 11.Ступенчатый мультигидроциклон 3 стангенциальным входным патрубком состоит из гидроциклонных элементов 12с эавихрителями 13, обеспечивающимипленочный режим истечения гаэожидкости за счет изменяющейся по шириневинтовой канавки на внешней поверхности эавихрителя и образующей состенкой элемента 14 отверстие, сливных камер 15 в виде трубы длиной 2050 ее диаметров с расширяющимся сборником 16 жидкости, а также сливнойтрубки 17,с обтекаемым кольцом 18для отбора парогазовой смеси в видешнура. Сливная камера 15 крепится спомощью прикрепленного к этой камерефланца к стакану 19, в которых иустанавливается гидроциклонный элемент 12,1978 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 фаза - стабильная нефть беэ газа, а в центре вращения потока образуется газопаровой шнур, поэтому на расстоянии, близком к центру вращения лотока, происходит интенсивное выделение газов, чем выше скорость вращения,тем больше перепад давления междупериферией и центром вращения потока, 1521978следовательно интенсивнее происходит дегазация жидкости.Парогазовая смесь по сливной труб Ке 17 с наружным обтекаемым кольцом5 ;18 вместе с капельками жидкости проходит в общий сборник 23 и по трубе В поступает в блок сепарации, ударяМсь и стекая по наклонной перегород" е 5, вызывая тем самым, дополнитель ное выделение газовых включений за 1 цет осуществления пленочного режима гечения сконденсированной. жидкостиразрушения состояния гидродинами"еского равновесия за счет энергии. дара. При этом наклонная перегородка, 5 имеет отверстия 6 для выхода газа, Кроме того, с патрубком 25 она образует регулируемую по форме и размеру щель для истеченйя жидкости.Свободный гаэ собирается в парога" вовой зоне 11 блока сепарации и поступает в каплеуловитель 1 за счет аэрежения, создаваемого с помощью вихревого инжектора 9.25Форма тарелок 29 каплеуловителя Мл в виде вогнутых по движению потока линз, как показали эксперименты, позволяет при прохождении парогазовой смеси не только удерживать капельную жидкость, но и предотвратить унос более тяжелых газообразных углеводородов. Это происходит за счет интенсивного массообмена этих углеводородов на большой контактной поверхности.Стабильная нефть беэ газа поступа 35 ет на прием насоса 7 и,. пройдя узел 8 учета, поступает в инжектор 9, актив" ное сопло которого имеет на внутренней поверхности винтовые канавки 33, позволяоцие интенсивно закручивать поток жидкости, что создает в камере 32 смешения разрежение, интенсифициру" ющее подсос парогазовой смеси из блока 2 сепарации через каплеуловители,При хранении нефти в резервуарных и товарных парках 10 газоуравнительная линия 11 соединяется. с камерой 32 смешения вихревого инжектора 9 трубопроводом 11 и 36 через патрубок 31. На линии 35 подсоса газа устанавливается счетчик, определяющий количество соб-. ранного газа (не показано) .Формула изобретения1. Герметизированная система трубопроводного транспорта, содержащая блок.гаэосепарации, насос с узлами. учета и. обвязки, инжекторрезервуарный парк с уравнительными линиями, о т л и ч а ю щ а я с я тем, цто, с целью исключения потерь легких фракций нефти и обеспечения полной герметизации системы, блок газосепарации снабжен трехпродуктовым мультигидроциклоном, сливная трубка каждого элемента которого имеет обтекаемое наружное кольцо, каплеотбойником с тарелкой в виде линзы и наклонной перегородкой с отверстиями для выхода газов, а камера смешения инжектора соединена трубопроводом с газовой линией газосепаратора и уравнительными линиями резервуаров, причем мультигидроциклон снабжен сборником парогазовой смеси с регулируемым по высоте патрубком, образующим с наклонной перегородкой щель, и. сборником легкой жидкой фазы, соединенным с газо" вой полостью. блока .газосепарации. 2. Система по и. 1, о т л и ч а ю" щ а я с я тем, что активное сопло инжектора имеет на внутренней поверхности винтовые канавки.1521978 Составитель И.Пето Техред. Л, Сердюкова ктор О.Кравцова актор Ю а водственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул. Гагарина,10 Пр каз 6944/35 Тираж 433 Подпис ноеИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СС 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5