Емкость для сбора конденсата и шлама
Полезная модель относится к охране окружающей среды, в частности к емкости сбора, хранения и выдачи конденсата и шлама природного газа и может найти применение при производстве работ по дренированию влаги и конденсата из зашаровой области кранов. Технический результат полезной модели заключается в создании специальной емкости для сбора конденсата и шлама, которая содержит сосуд цилиндрической формы 1, крышку 3, установленную на опорное кольцо 2, прикрепленное по верху сосуда, снабженную отводящим патрубком 4 с сегментом отверстий 11 в нижней его части и отбойной плитой 10 с отсеком для «чистого» газа, при этом на боковой стенке сосуда размещены элементы для переноса 7 и подводящий патрубок 6, расположенный от днища на высоте и под углом к поперечной оси вертикального сосуда, обеспечивающими эффект сепарации твердой и жидкой фазы, а крышка 3 герметично - разъемно соединена с сосудом 1.
Полезная модель относится к охране окружающей среды, в частности к емкости сбора, хранения и выдачи конденсата и шлама природного газа, которые образуются в узлах очистки объектов газообеспечения. Полезная модель может найти применение при производстве работ по дренированию влаги и конденсата из зашаровой области кранов.
При производстве работ по дренированию влаги и конденсата из зашаровой области кранов происходит выброс газоконденсатной смеси в рабочую зону, что является опасным и вредным фактором как для окружающей среды, так и непосредственно для здоровья людей (СТО Газпром 2-2.3-385-2009 «Порядок проведения технического обслуживания и ремонта трубопроводной арматуры»).
Наиболее близким по совокупности существенных признаков заявляемой полезной модели является емкость сбора конденсата (ЕСК) (фирмы ЗАО «СтавГазСервис», http://www.stavgaz.ru/equipment/capacitycondensate), предназначенная для сбора и хранения конденсата природного газа с узлов очистки на компрессорных и газораспределительных станциях, линейных участках магистральных газопроводов, которая в качестве основных узлов включает сварной сосуд цилиндрической формы с эллиптическими днищами, подводящими и отводящими патрубками. Рабочая среда - конденсат природного газа. Максимальное давление 10,0 МПа (100 кгс/см2).
Существенный недостаток при использовании известной ЕСК заключается в ее стационарности, больших габаритах, сложности в изготовлении, сложности технологического процесса и привлечении специальных механизированных средств при очистке и удалении шлама и конденсата, необходимости дорогостоящего наружного антикоррозионного покрытия, сложности контроля стойкости внутренней поверхности к агрессивным средам, применение запорной арматуры и контрольно-измерительных средств, применение грузоподъемных машин при установке и демонтаже емкости. Невозможность полного исключения потерь шлама в процессе удаления конденсата.
Задачей заявляемой полезной модели является создание компактной конструкции емкости для сбора конденсата и шлама, упрощение технологичности при изготовлении конструкции емкости, повышение экологической безопасности при удалении влаги, конденсата и шлама, улучшение условий труда обслуживающего персонала.
Технический результат полезной модели заключается в создании специальной емкости для сбора конденсата и шлама, легко адаптируемой к возможностям станочного парка предприятия, а также исключение возможности вредного воздействия на экологию и здоровье рабочего персонала при выполнении технологических операций по дренированию влаги, конденсата и шлама из зашаровой области кранов.
Для решения поставленной задачи емкость для сбора конденсата и шлама, представляет собой устройство, состоящее из сосуда цилиндрической формы с подводящим и отводящим патрубками, сосуд цилиндрической формы содержит крышку, установленную на опорное кольцо, прикрепленное по верху сосуда, снабженную отводящим патрубком с сегментом отверстий в нижней его части и отбойной плитой с отсеком для «чистого» газа, при этом на боковой стенке сосуда размещены элементы для переноса и входной патрубок, расположенный от днища на высоте и под углом к поперечной оси вертикального сосуда, обеспечивающими эффект сепарации твердой и жидкой фазы, при этом крышка герметично-разъемно соединена с верхней частью сосуда или герметично оперта на нее.
Сосуд цилиндрической формы (далее сосуд) предпочтительно изготавливать из материала стойкого к агрессивным средам, например, из стали 3пс холоднокатаной или 09Г2С. Сосуд может быть сварным или целостным без швов. Диаметр сосуда зависит от потребностей и системы обслуживания.
Соотношение диаметра сосуда к высоте сосуда, удовлетворяющее условию 1:3-1:5, обеспечивает устойчивость при работе.
Сосуд выполнен с днищем, которое прикреплено к стенкам сосуда сваркой, и установлен вертикально. По верху сосуда приварено (горизонтально) опорное кольцо, диаметр которого превышает диаметр сосуда, на котором выполнены отверстия для крепления с крышкой. Горизонтальное опорное кольцо необходимо для обеспечения соосности, т.е. для того чтобы крышка и верхняя часть сосуда лежали на одной линии, а также для придания дополнительной жесткости при креплении крышки с сосудом.
Крышка выполнена съемной. Герметичность обеспечивается любым известным способом: например, прокладками, а для более плотного соединения верхней части сосуда и нижней части крышки между собой используются, например, четыре и более болтов. Крышка снабжена отбойной плитой, отводящим патрубком, который размещен, предпочтительно, в центре крышки для выхода «чистого» газа, и кольцом.
Отбойная плита служит для оседания на ней мелкодисперсной фазы. При столкновении фазы, содержащей газоконденсат, влагу и шлам, с отбойной плитой происходит изменение направления потока и сепарация. Часть шлама сразу оседает на днище сосуда благодаря центробежному эффекту, мелкодисперсная фаза поднимается с уходящим газом в верхнюю зону сосуда и задерживается на наружной стороне отбойной плиты, а очищенный газ поступает в отсек «чистого» газа и отводится из отводящего патрубка.
Отводящий патрубок размещен, предпочтительно, в центральном отверстии крышки и закреплен таким образом, чтобы весь сектор отводящего патрубка с отверстиями оказался в отсеке «чистого» газ для обеспечения свободного прохода газа. Места крепления с отбойной плитой и крышкой выполнено сварным. На сегменте отводящего патрубка, находящегося в отсеке «чистого» газа выполнены отверстия, суммарная проходная способность которых превышает диаметр отводящего патрубка в 3 и более раза.
Указанные размеры определены эмпирически, суммарная проходная способность отверстий значительно превышает проходимость отводящего патрубка, для беспрепятственного выхода газа из отсека «чистого» газа, полностью, исключая даже незначительное повышение давления в емкости. Размеры отводящего патрубка: длина и диаметр выбраны из условия оптимальной работы установки, удобства при транспортировке, а также для создания отсека «чистого» газа.
Целесообразно, чтобы диаметр отбойной плиты был меньше диаметра сосуда для сбора конденсата и шлама, а суммарная проходная способность образования зазора превышала диаметр отводящего патрубка в 3 и более раза для выполнения условия образования отсека «чистого» газа. (Например, не менее 25 мм для проходного сечения по всей окружности).
На внутренней стороне крышки закреплено сваркой кольцо. Диаметр кольца, закрепленного на внутренней стенке крышки, выбран из условия: внешний диаметр кольца меньше внутреннего диаметра сосуда; с минимальным зазором по типу «труба в трубе» при закрытии сосуда крышкой.
Подводящий патрубок для подачи газоконденсатной смеси выполнен любого диаметра удобного для соединения с дренажным патрубком крана и установлен на боковой стенке сосуда под углом для обеспечения вектора потока конденсата (фазы, среды) по касательной вниз. В результате чего возникает эффект сепарации твердой и жидкой составляющей поступающей среды. (Например, диаметром не менее 51 мм и длиной не менее 500 мм установлен на боковой стенке сосуда на высоте от днища не менее 550 мм и под углом не менее 15 градусов к поперечной оси вертикального сосуда) для обеспечения вектора потока конденсата (фазы, среды) по касательной вниз. Длина патрубка обусловлена компактностью и удобством (одевания шланга) для транспортировки. Нижний конец подводящего патрубка, который находится в сосуде, изготовлен под углом, обеспечивающим выход потока газоконденсата по касательной к боковой стенке сосуда. Например, 30 градусов. Заявленные размеры определены эмпирически.
В верхней части сосуда, симметрично на боковой его стенке, размещены элементы для переноса - ручки для удобства переноса емкости из одной точки в другую точку месторасположения. Элементы для переноса закреплены, например, сваркой.
В нижней части сосуда расположен элемент крепления заземляющего провода для исключения накопления и отвода потенциала статического электричества.
На чертежах схематично представлен наиболее предпочтительный вариант емкости для сбора конденсата и шлама. На фиг.1 приведен общий вид емкости для сбора конденсата и шлама. На фиг.2 представлен вид крышки емкости для сбора конденсата и шлама. На фиг.3 представлена схема работы емкости для сбора конденсата и шлама. На фиг.4 представлена схема сборки емкости для сбора конденсата и шлама.
Емкость для сбора конденсата и шлама содержит сварной сосуд цилиндрической формы 1 (фиг.1) с опорным кольцом 2, крышку 3, отводящий патрубок 4, болт 5, подводящий патрубок 6, элементы для переноса 7, элемент крепления заземляющего провода 8. Крышка 3 содержит кольцо 9 (фиг.2) и отбойную плиту 10. На отводящем патрубке 4 выполнены отверстия 11.
Полезная модель работает следующим образом. Емкость для сбора конденсата и шлама устанавливают напротив дренажной линии крана (условно не показано). Гибким резиновым патрубком линию сброса газоконденсатного крана соединяют с подводящим патрубком 6 сосуда 1. По согласованию с центральным пунктом диспетчерской службы производят закрытие крана (условно не показано). На линии дренирования крана открывают первый по ходу запорный кран (условно не показано). После чего исполнитель работ, находясь не на линии сброса, медленно, во избежание гидроудара, открывает второй по ходу запорный кран (условно не показано). Остаточным давлением газа в кране происходит выдавливание газоконденсата, содержащего влагу и шлам из корпуса крана через дренажную линию непосредственно в сосуд 1 через подводящий патрубок 6, не контактируя с окружающей средой и обслуживающим персоналом. Избыточное давление газа из сосуда 1 стравливается в атмосферу через отводящий патрубок 4. На фиг.3 пунктирными линиями показано движение газоконденсатной фазы внутри сосуда 1. После прекращения выхода плотной среды продолжают продувку 1-2 мин для очистки дренажной линии. Выход влаги, конденсата и частиц шлама с уходящим газом исключен конструкцией емкости. При эксплуатации необходимо принимать меры по предупреждению возможности нанесения ущерба здоровью людей или окружающей среде и проводить необходимые действия при возникновении опасных ситуаций. А именно: после продувки закрывают последовательно сначала второй, затем первый по ходу кран дренажной линии. Отсоединяют патрубок и специальными крышками (не показано) закрывают подводящий патрубок 6 и отводящий патрубок 4 сосуда 1. Отсоединяют элемент крепления заземляющего провода 8. Емкость для сбора конденсата и шлама готова к эксплуатации - транспортировке.
Емкость для сбора конденсата и шлама может быть изготовлена в производственных условиях с обеспечением высокой точности изготовления.
Заявленная полезная модель соответствует общим требованиям к организации, содержанию и объему выполнения работ при вводе в эксплуатацию и при проведении технического обслуживания, диагностирования и ремонта трубопроводной арматуры объектов добычи, переработки, транспортировки, подземного хранения и использования газа. Емкость для сбора конденсата и шлама возможно установить стационарно или перемещать ее в зависимости от нужд производства.
Емкость для сбора конденсата и шлама может быть интересна специализированным организациям, выполняющим эксплуатацию, обслуживание и техническое диагностирование трубопроводной арматуры.
1. Емкость для сбора конденсата и шлама, содержащая сосуд цилиндрической формы с подводящим и отводящим патрубками, отличающаяся тем, что сосуд цилиндрической формы содержит крышку, установленную на опорное кольцо, прикрепленное по верху сосуда, снабженную отводящим патрубком с сегментом отверстий в нижней его части и отбойной плитой с отсеком для «чистого» газа, при этом на боковой стенке сосуда размещены элементы для переноса и подводящий патрубок, расположенный от днища на высоте и под углом к поперечной оси вертикального сосуда, обеспечивающими эффект сепарации твердой и жидкой фазы, а крышка герметично-разъемно соединена с сосудом.
2. Емкость по п.1, отличающаяся тем, что диаметр отбойной плиты меньше диаметра сварного сосуда для выполнения условия образования отсека «чистого» газа.
3. Емкость по п.1, отличающаяся тем, что емкость выполнена из материала, стойкого к агрессивным средам.
4. Емкость по п.1, отличающаяся тем, что соединение сосуда и крышки выполнено болтовым с применением прокладок.
5. Емкость по п.1, отличающаяся тем, что крепление элементов для переноса со стенками сосуда выполнено сварным.
6. Емкость по п.1, отличающаяся тем, что в нижней части сосуда расположен элемент крепления заземляющего провода.
