CS271784B1

CS271784B1 - Connection of turbo-compressor set with pipeline system's line part

Info

Publication number: CS271784B1
Application number: CS881134A
Authority: CS
Inventors: Jaroslav Ing Hubacek; Frantisek Priplata; Eduard Nosek; Ivan Ing Csc Petrovsky; Pavel Ing Mateju; Jaroslav Ing Fleischmann
Original assignee: Jaroslav Ing Hubacek; Frantisek Priplata; Eduard Nosek; Petrovsky Ivan; Pavel Ing Mateju; Fleischmann Jaroslav
Priority date: 1988-02-23
Filing date: 1988-02-23
Publication date: 1990-11-14
Also published as: CS113488A1

Abstract

The connection is designed for systems for the transport of the compressed air with high pressure level for high distances, where the line part of piping systems is divided into sections, e.g. by a spherical valve. At least one exhausting turbo compressor (3) that is connected via the transfer (4) to the drive (5) of the turbo compressor machine units is in the area of the closed gate (2) connected by its input part via the input part of the connecting high-pressure pipe (7) to the exhaust section (9) of the line part of the piping system, while it by its output part is connected via the non-return valve (6) through the output end of the connecting high-pressure pipe (7) to the working section (8) of the line part of the piping system in the area of an opened gate (1).<IMAGE>

Description

Vynález ae týká zapojení turbokompresorových soustrojí k liniové čáeti potrubních systémů, zejména systémů pro přepravu otlačeného plynu o vysoké tlakové hladině na velké vzdálenosti, kde je liniová Část potrubních systémů dělena na úseky, například kulovými uzávěry.The invention relates to the connection of turbo-compressor sets to a line of piping systems, in particular systems for transporting high pressure level pressurized gas over long distances, where the line portion of the piping systems is divided into sections, for example by ball valves.

V dálkových plynovodech pro přepravu zemního plynu o vysoké tlakové hladině je známé přepravovat v potrubních systémech velkých průměrů velká množství zemního plynu. Vzdálenost mezi jednotlivými kompresními stanicemi je od 150 do 250 km a liniová část potrubí z bezpečnostních a technologických důvodů je každých cca 20 km vybavena trasovými kulovými uzávěry. Těohto liniových částí potrubí je ve všech případech dvě nebo více a vedou souběžně vedle sebe.It is known to transport large quantities of natural gas in large diameter piping systems in long-distance gas pipelines for the transport of high pressure gas. The distance between the individual compression stations is from 150 to 250 km and the line part of the pipeline is equipped with line ball valves every 20 km for safety and technological reasons. These line parts of the pipeline are in all cases two or more and run parallel to each other.

Hlavní nevýhody dosavadních systémů spočívají v tem, že pokud by bylo třeba provádět opravu u trasových uzávěrů nebo jejich výměnu, případně provádět opravu potrubí, je nutno zvolený úsek odtlakovat a zemní plyn vypustil do ovzduší. Přitom se jedná o velké objemy zemního plynu, které často mohou dosáhnout i přes 2 000 000 Nm⁵ v jediném případě .The main drawbacks of the existing systems are that if repair or replacement of line closures is necessary, or if piping is to be repaired, the selected section must be depressurized and the natural gas released into the atmosphere. These are large volumes of natural gas, which can often reach over 2,000,000 Nm ⁵ in a single case.

Vynález si klade za úkol odstranit do značné míry výše uvedené nevýhody a vytvořit takové zapojení, které by i při Jednoduchém a výrobně nenáročném uspořádání dokázalo zabránit značným ekonomickým ztrátám.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to overcome the above-mentioned drawbacks to a large extent and to provide such a circuitry which, even in a simple and inexpensive manner, can prevent significant economic losses.

Vytčený úkol ae řeší a uvedené nedoetatky ae do značné míry odstraňují zapojením podle vynálezu. Jehož podstata spočívá v tom, že alespoň jeden odsávací turbokompresor, připojený přes převod k pohonu turbokompresorového soustrojí, je v oblasti uzavřeného uzávěru připojen vstupní stranou přes vstupní konec připojovacího vysokotlakého potrubí k odsávanému úseku liniové části potrubního systému, zatímco výstupní stranou je připojen přes zpětnou klapku výstupním koncem propojovacího vysokotlakého potrubí k pracujícímu úseku liniové části potrubního systému. Výhodné vytvoření zapojení podle vynálezu spočívá v tom, že výstupní strana turbokompresoru Je připojena přes zpětnou klapku výstupním koncem propojovacího vysokotlakého potrubí v oblasti otevřeného uzávěru k pracujícímu úseku jiné liniové části potrubního systému, než ke které je připojen vstupní konec propojovacího vysokotlakého potrubí, nebo v oblasti uzavřeného uzávěru k pracujícímu úseku téže liniové části potrubního systému, ke které je připojen vstupní konec propojovacího vysokotlakého potrubí. Turbokompresorové soustrojí je přitom s výhodou mobilní nebo je přenosné. Podle dalšího výhodného vytvoření je spalovací turbína pohonu turbokompresorového soustrojí připojitelná k propojovacímu vysokotlakému potrubí.The object of the invention is to be achieved and to a large extent avoided by the invention. The principle is that at least one exhaust turbo-compressor connected via a gear to the turbocharger drive is connected via the inlet end via the inlet end of the connecting high-pressure pipe to the exhausted section of the piping system in the closed cap region, while the outlet side is connected via the non-return valve the outlet end of the interconnecting high pressure pipe to the working section of the line portion of the piping system. An advantageous embodiment of the arrangement according to the invention consists in that the outlet side of the turbocharger is connected via a non-return flap via the outlet end of the interconnecting high pressure line in the open closure area to the working section of a line part of the piping system a closed closure to a working section of the same line portion of the piping system to which the inlet end of the interconnecting high pressure pipe is connected. The turbo-compressor package is preferably mobile or portable. According to a further advantageous embodiment, the combustion turbine of the turbocompressor set drive is connectable to the interconnecting high pressure line.

Hlavní výhody zapojení podle vynálezu spočívají v tom, že se umožní přečerpání plynu z uzavřeného úseku repasované potrubní linie do sousední pracující linie, přičemž vhodným dávkováním je zajištěno, že teplota plynu v sousední linii ae zvýší pouze nepatrně a v povolených tolerancích. Ve výjimečných případech toto zapojení lze aplikovat rovněž tak, že turbokompreaorová soustrojí odsávají plyn z uzavřené potrubní linie před sebou nebo za sebou.The main advantages of the circuitry according to the invention are that it is possible to pump gas from the closed section of the refurbished pipe line into the adjacent working line, and by suitable dosing it is ensured that the gas temperature in the adjacent line ae increases only slightly and within tolerances. In exceptional cases, this connection can also be applied in such a way that the turbo-generator sets exhaust gas from the closed pipeline in front of or behind them.

Vynález Je v dalším podrobněji vysvětlen na příkladech provedení ve spojení s výkresovou částí.The invention is explained in more detail below with reference to the drawing.

Na obr. 1 je znázorněno schéma zapojení dvou turbokompresorových soustrojí při odsávání odsávaného úseku Jedné liniové části potrubního systému a' přečerpávání plynu do druhé pracující liniové části potrubního systému. Obr. 2 schematicky znázorňuje paralelní zapojení dvou turbokompresorových soustrojí při odsávání dvou nebo i více odsávaných úseků Jedné liniové části potrubního systému a přečerpávání plynu do druhé pracující liniové čáeti potrubního systému. I když jsou zde zakreslena toliko dvě paralelně pracující turbokompresorové soustrojí, je zřejmé, že je možné zapojit až čtyři turbokompreeorová soustrojí. Na obr. 3 je znázorněno schéma zapojení dvou turbokompresorovýchFIG. 1 shows a circuit diagram of two turbocompressor sets for aspirating a suction section of one line section of a piping system and pumping gas into a second operating line section of a piping system. Giant. 2 schematically illustrates the parallel connection of two turbocompressor sets when aspirating two or more aspirated sections of one line section of a piping system and pumping gas into a second operating line section of the piping system. Although only two turbocompressor sets operating in parallel are depicted, it is clear that up to four turbocompressor sets can be connected. Fig. 3 shows a circuit diagram of two turbo-compressors

CS 271784 Bl soustrojí, která zajiěíují odeávání jednoho či více odsávaných úseků do téže liniové části potrubního systému. Obr. 4 schematicky znázorňuje kombinované zapojení dvou turbokompresorových soustrojí pro odeávání odsávaného úseku jedné liniové části potrubního systému, přičemž jedno z nich odeává do pracujícího úseku téže liniové čáeti a druhé do sousední liniové části potrubního systému. Samozřejmě i v daném případě může být odsáván více než jeden odsávaný úsek a pro takový případ lze použít i více než dvě turbokompresorová soustrojí.CS 271784 B1 sets that provide suction of one or more exhausted sections to the same line portion of a piping system. Giant. 4 schematically illustrates the combined engagement of two turbocompressor assemblies for sucking off an exhausted section of one line section of a piping system, one of which sucks into a working section of the same line section and the other to an adjacent line section of the piping system. Of course, even in this case, more than one exhaust section may be exhausted, and more than two turbo-compressor sets may be used for such a case.

Jak je vidět z obr. 1, je k odsávanému úseku 9 jedné liniové části potrubního systému, který je na koncích opatřen uzavřenými uzávěry 2, například kulovými uzávěry, připojeno propojovací vysokotlaké potrubí 7, ve kterém je zařazeno turbokompresorové soustrojí. Turbokompresorové soustrojí je ve všech popsaných příkladech provedení tvořeno odsávacím turbokompresorem 3, převodem 4 a pohonem který je s výhodou vytvořen jako spalovací turbína na plyn z potrubního eystému. Za tímto turbokompresorovým soustrojím je v propojovacím vysokotlakém potrubí 7 zařazena zpětná klapka 6, U tohoto příkladu provedení jsou vstupní konce propojovacích vysokotlakých potrubí 7 připojeny v oblasti uzavřených uzávěrů 2 k odsávanému úseku 9 a jejich výstupní konce v oblasti otevřených uzávěrů _1 k pracujícímu úseku 8 sousední liniové části potrubního systému.As can be seen from FIG. 1, an interconnecting high-pressure line 7, in which a turbo-compressor set is arranged, is connected to the exhausted section 9 of one line part of the piping system, which is end-capped with closed shutters 2, for example ball shutters. In all the described embodiments, the turbo-compressor set consists of an exhaust turbo-compressor 3, a transmission 4 and a drive which is preferably designed as a gas turbine gas turbine. In this embodiment, the inlet ends of the interconnecting high-pressure pipes 7 are connected to the exhaust section 9 in the region of the closed closures 2 and their outlet ends in the region of the open closures 1 to the working section 8 adjacent to line parts of piping system.

Na obr. 2 je znázorněn obdobný příklad provedení jako na obr. 1, který schematicky znázorňuje úpravu zapojení podle vynálezu vhodnou při výměně opravovaného uzávěru 10 a tím i vyřazení z provozu dvou následných odsávaných úseků 9 jedné liniové části potrubního systému. Pro jednoduchost Je zde znázorněna úprava se dvěma turbokompreBorovými soustrojími, tvořenými opět odsávacími turbokompresory 2» převody 4 a pohony jj, které jsou prostřednictvím propojovacích vysokotlakých potrubí 7 se zpětnou klapkou 6 zapojeny mezi dvě sousední liniové části potrubního systému. Je samozřejmě možné upravit paralelně i čtyři turbokompresorová soustrojí obdobně jako u prvního příkladu provedení.FIG. 2 shows a similar embodiment to that of FIG. 1, which schematically illustrates a circuit arrangement according to the invention suitable for replacing a repaired closure 10 and thereby decommissioning two successive exhaust portions 9 of a line section of a piping system. For the sake of simplicity, there is shown an arrangement with two turbo-compressor sets, again consisting of suction turbocompressors 2, gears 4 and drives j, which are connected between two adjacent line parts of the piping system by means of connecting high-pressure ducts 7 with non-return valve 6. Of course, it is also possible to provide four turbocompressor sets in parallel in a manner similar to the first embodiment.

Na obr. 3 je schematicky znázorněn příklad zapojení podle vynálezu pro jednu liniovou část potrubního systému. K odsávanému úseku 9 jsou v oblasti uzavřených uzávěrů 2 připojeny přes vstupní konce propojovacích vysokotlakých potrubí 7 vstupní strany odsávacích turbokompresorů 3 turbokompresorových soustrojí s převodem 4 a pohonem 5, přičemž výstupní strany těchto odsávacích kompresorů 3 jsou pro zpětné klapky 6 připojeny výstupními konci propojovacích vysokotlakých potrubí 7 k pracujícím úsekům 8, případně k otevřeným nebo polootevřeným úsekům liniové části potrubního systému.Fig. 3 shows schematically an example of a circuit according to the invention for one line part of a piping system. The inlet section 9 is connected in the area of closed closures 2 via the inlet ends of the interconnecting high-pressure pipes 7 of the inlet side of the exhaust turbo-compressors 3 of the turbo-compressor sets with transmission 4 and drive 5. 7 to the working sections 8, or to the open or semi-open sections of the line part of the piping system.

Poslední příklad provedení, znázorněný schematicky na obr. 4, značí kombinaci zapojení Jednak podle obr. 3, kdy jedno turbokompresorové soustrojí, tvořené odsávacím turbokompresorem 3, převodem 4 a pohonem 5,> 3® vstupním koncem propojovacího vysokotlakého potrubí 7 připojeno v oblasti uzavřeného uzávěru 2 k odsávanému úseku 9 a přes zpětnou klapku 6 výstupním koncem propojovacího vysokotlakého potrubí 7 k pracujícímu úeeku 8, případně k otevřenému nebo polootevřenému úseku téže liniové části potrubního systému, jednak podle obr. 1 a 2, protože druhé turbokompresorové soustrojí má přes zpětnou klapku 6 připojen výstupní konec propojovacího vysokotlakého potrubí 7, s výhodou v oblasti otevřeného uzávěru 1, k pracujícímu úseku 8 sousední liniové části potrubního eystému.The last exemplary embodiment, shown schematically in Fig. 4, indicates a combination of connections. Firstly, according to Fig. 3, a single turbocharger set consisting of a suction turbocompressor 3, a transmission 4 and a drive 5,> 3®. 2 to the exhausted section 9 and via the non-return flap 6 through the outlet end of the interconnecting high-pressure line 7 to the working section 8 or to the open or semi-open section of the same line section of the piping system. the outlet end of the connecting high-pressure line 7, preferably in the region of the open closure 1, is connected to the working section 8 of the adjacent line part of the piping system.

Pokud je třeba provést opravu trasového uzávěru linie potrubního systému nebo jeho výměnu, případně provést opravu potrubí, uzavřouse příslušné uzavřené uzávěry 2, s výhodou kulové uzávěry a v jejich oblasti ee k odsávanému úseku 9 připojí vstupní konec propojovacího vysokotlakého potrubí 7, který je spojen se vstupní stranou odsávacího turbokompresoru 3. Tím se může zvolený úsek odtlakovat, aniž by se zemní plyn vypouštěl do ovzduší, protože se z výstupní strany odsávacího turbokompresoru 3 vede přes zpětnou klapku _6 výstupním koncem propojovacího vysokotlakého potrubí 7 do pracujícího úseku 8If it is necessary to repair or replace the line shut-off of the piping system line or to repair the piping, it will close the respective closed shutters 2, preferably ball shutters and in their region ee to the exhausted section 9 connect the inlet end In this way, the selected section can be depressurized without discharging the natural gas into the atmosphere, since the outlet side of the exhaust turbocompressor 3 is led through the outlet end of the interconnecting high-pressure line 7 to the working section 8 via the outlet flap 6.

CS 271784 Bl buá v sousední liniové části potrubního systému, nebo do pracujícího úseku 8, případně otevřeného nebo polootevřeného úseku v téže liniové části potrubního systému. Vhodným dávkováním se přitom zajistí, že teplota plynu v pracujícím úseku 8, případně v otevřeném nebo v polootevřeném úseku, se zvýěí jen v povolených tolerancích.CS 271784 B1 is either in the adjacent line portion of the piping system, or in the working section 8, or the open or semi-open portion in the same line portion of the piping system. By means of suitable dosing, it is ensured that the temperature of the gas in the working section 8, or in the open or semi-open section, only increases within the permitted tolerances.

Turbokompresorové soustrojí je přitom s výhodou vytvořeno jako mobilní nebo jako např. vrtulníkem přenosné a Jeho pohon 5 tvoří zpravidla spalovací turbína na čerpaný zemní plyn potrubního systému, takže celé zařízení lze enadno podle potřeby přemísťovat.The turbo-compressor set is preferably designed as mobile or as a portable helicopter and its drive 5 is usually a combustion turbine for pumped natural gas of the piping system, so that the whole device can easily be moved as needed.

Claims

SUBJECT OF THE INVENTION

1.

Connection of turbo-compressor sets to a linear part of piping systems, in particular systems for transporting high pressure compressed gas at long distances, where the linear part of the piping systems is divided into sections, in particular ball valves, characterized in that at least one exhaust turbo compressor (3) connected via a gear (4) to a turbo-generator drive (5), in the area of the closed shutter (2) it is connected by the inlet side through the inlet end of the connecting high pressure pipe (7) to the exhausted section (9) over the non-return valve (6) through the outlet end of the interconnecting high-pressure line (7) to the working section (8) of the line part of the piping system.

2.

Connection according to claim 1, characterized in that the outlet side of the turbocharger (3) is connected via a non-return valve (6) through the outlet end of the interconnecting high pressure line (7) in the area of the open closure (1) to the working section (8) of another line part of the piping system. than to which the inlet cone of the connecting high-pressure pipe (7) is connected.

3.

Connection according to claim 1, characterized in that the outlet side of the turbocharger (3) is connected via a non-return valve (6) through the outlet end of the interconnecting high pressure line (7) in the region of the closed closure (2) to the working section (8) of the same line part of the piping system. to which the inlet end of the connecting high-pressure pipe (7) is connected.

4.

Connection according to claim 1, characterized in that the connected turbocharger set is mobile.

5.

Connection according to claim 1, characterized in that the connected turbocharger set is portable.

6.

Connection according to item 1, characterized in that the combustion turbine of the turbocharger set drive (5) is connectable to the connecting high-pressure line (7),