CZ294268B6 - Způsob odstranění hořlavých plynů z částí plynových rozvodů a zařízení k jeho provádění - Google Patents
Způsob odstranění hořlavých plynů z částí plynových rozvodů a zařízení k jeho provádění Download PDFInfo
- Publication number
- CZ294268B6 CZ294268B6 CZ19984135A CZ413598A CZ294268B6 CZ 294268 B6 CZ294268 B6 CZ 294268B6 CZ 19984135 A CZ19984135 A CZ 19984135A CZ 413598 A CZ413598 A CZ 413598A CZ 294268 B6 CZ294268 B6 CZ 294268B6
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- gas
- branch
- purge gas
- flammable
- section
- Prior art date
Links
- 239000007789 gas Substances 0.000 title claims abstract description 240
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 31
- 230000008569 process Effects 0.000 title abstract description 5
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 35
- 238000010926 purge Methods 0.000 claims description 96
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 32
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 26
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 claims description 13
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 13
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 10
- 239000003570 air Substances 0.000 claims description 9
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- ATUOYWHBWRKTHZ-UHFFFAOYSA-N Propane Chemical compound CCC ATUOYWHBWRKTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 230000008439 repair process Effects 0.000 claims description 6
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 5
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 claims description 4
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000003546 flue gas Substances 0.000 claims description 4
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 claims description 4
- 239000012528 membrane Substances 0.000 claims description 4
- 239000003345 natural gas Substances 0.000 claims description 4
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000001273 butane Substances 0.000 claims description 3
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 claims description 3
- IJDNQMDRQITEOD-UHFFFAOYSA-N n-butane Chemical compound CCCC IJDNQMDRQITEOD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- OFBQJSOFQDEBGM-UHFFFAOYSA-N n-pentane Natural products CCCCC OFBQJSOFQDEBGM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000001294 propane Substances 0.000 claims description 3
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 claims description 2
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 claims description 2
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 125000004435 hydrogen atom Chemical class [H]* 0.000 claims description 2
- 238000002347 injection Methods 0.000 claims description 2
- 239000007924 injection Substances 0.000 claims description 2
- -1 H 2 Substances 0.000 claims 1
- 230000001052 transient effect Effects 0.000 claims 1
- 238000011010 flushing procedure Methods 0.000 abstract description 8
- 239000012080 ambient air Substances 0.000 description 3
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 2
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 238000004880 explosion Methods 0.000 description 1
- 239000002360 explosive Substances 0.000 description 1
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 description 1
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 1
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 230000008520 organization Effects 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005192 partition Methods 0.000 description 1
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 1
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
- B01D53/02—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by adsorption, e.g. preparative gas chromatography
- B01D53/04—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by adsorption, e.g. preparative gas chromatography with stationary adsorbents
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
- B01D53/22—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by diffusion
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
- F17D—PIPE-LINE SYSTEMS; PIPE-LINES
- F17D1/00—Pipe-line systems
- F17D1/02—Pipe-line systems for gases or vapours
- F17D1/04—Pipe-line systems for gases or vapours for distribution of gas
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2258/00—Sources of waste gases
- B01D2258/06—Polluted air
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02C—CAPTURE, STORAGE, SEQUESTRATION OR DISPOSAL OF GREENHOUSE GASES [GHG]
- Y02C20/00—Capture or disposal of greenhouse gases
- Y02C20/20—Capture or disposal of greenhouse gases of methane
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Pipeline Systems (AREA)
- Feeding And Controlling Fuel (AREA)
- Feeding, Discharge, Calcimining, Fusing, And Gas-Generation Devices (AREA)
- Incineration Of Waste (AREA)
Abstract
Způsob odstranění hořlavých plynů z částí plynových rozvodů (2) se provádí tak, že po plynotěsném oddělení příslušné větve (1) plynového rozvodu (2) je do ní vtlačen nehořlavý a/nebo hoření plynu nepodporující proplachovací plyn nebo směs proplachovacích plynů, přičemž tímto natlakovaným proplachovacím plynem nebo směsí proplachovacích plynů se vytlačí ve větvi (1) rozvodu (2) přítomný zbytek hořlavého plynu nebo směsi hořlavých plynů, a to přes výpustní úsek (12) větve do navazujícího plynového rozvodu. Zařízení k provádění výše uvedeného způsobu obsahuje vstupní a výstupní uzávěrné zařízení (4, 5) k odpojení vstupního úseku (11) a výstupního úseku (12) vyprazdňované větve (1). Oba úseky (11, 12) jsou opatřeny přídavnými zařízeními (13, 14), přičemž na zařízení (13) je napojen zásobník (10) s proplachovacím plynem.ŕ
Description
Oblast techniky
Vynález se týká způsobu odstranění hořlavých plynů z částí plynových rozvodů, zvláště obsahujících natlakované a metan obsahující plyny nebo směsi plynů jako jsou např. zemní plyn, městský plyn, vodík, propan nebo butan obsahující plyny, a to zvláště při opravách nebo údržbě.
Dosavadní stav techniky
Většina opravářských a inspekčních prací v plynem naplněných plynových rozvodech nebo zásobnících či podobných jednotkách mohou být prováděny teprve po odstranění hořlavých plynů, např. zemního plynu z příslušného potrubí nebo zásobníku. Při odstávce úseků zásobovacího rozvodu se musejí nechat uniknout do ovzduší poměrně velké objemy plynu.
Mechanické prostředky, kdy se potrubím tlačí např. koule, které před sebou tlačí ještě zbylé plynové polštáře lze použít pouze do určitého průměru, a to v zásadě jen u plynovodů, kde jsou k dispozici kontrolní komory a kde nejsou žádné větší chyby vedení.
Především zvýšené nároky na hospodárnost a péče o životní prostředí vedly k vývoji způsobů, které mají umožnit částečné navrácení vytlačovaného plynu při proplachování u menších potrubí zpět do systému.
Je známa metoda, kdy se části plynového rozvodu vyprazdňují od hořlavých plynů pomocí takzvaných ucpávek. Přitom se navaří vhodné T-kusy pro instalaci náhradního paralelního potrubí a po ucpání části potrubí před a za opravovaným místem se vyprázdňovaná větev naplní např. dusíkem, přičemž vytlačený hořlavý plyn se nechá uniknout do atmosféry. Tento způsob je však relativně drahý a uzavření opravovaného místa je nákladné.
Další známý způsob spočívá v tom, že se tlak plynu v oddělované větvi sníží odstavením od přívodního potrubí ale zůstává napojeno na výstupu do následujícího rozvodu a poté se větev zcela uzavře na obou stranách. Zbytkový plyn se vypustí do atmosféry.
Dále je známa metoda, kdy se plyn z odstavované větve přečerpá do plynového rozvodu až k určitému zbytkovému tlaku ve větvi. Zbytkový plyn se opět vypustí do atmosféry.
Možnou metodou je rovněž spalování, kdy se vytlačovaný plyn z vyprázdňované větve na výstupu zapálí do pochodně. Je však nabíledni, že toto neprospívá životnímu prostředí a jako i u ostatních metod vznikají ztráty plynu, který by se jinak mohl dostat ke spotřebiteli.
Cílem vynálezu je představit způsob odstranění hořlavých plynů z plynových rozvodů při opravách či údržbě s co nejmenším únikem zbytkového plynu do ovzduší.
Podstata vynálezu
Výše uvedené nedostatky odstraňuje do značné míry způsob odstranění hořlavých plynů zčásti plynových rozvodů podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že po plynotěsném oddělení příslušné větve plynového rozvodu se do ní vtlačí nehořlavý a/nebo hoření plynu nepodporující proplachovací plyn nebo směs proplachovacích plynů jako dusík, dusíkem obohaceného vzduchu, spaliny, kysličník uhličitý, inertní plyn nebo vodní pára, přičemž se tímto natlakovaným proplachovacím plynem nebo směsi proplachovacích plynů vytlačí ve větvi rozvodu přítomný zbytek hořlavého plynu nebo směsi hořlavých plynů, a to přes výpustní úsek větve do navazu-1 CZ 294268 B6 jícího plynového rozvodu a po uzavření větve na výpustním úseku se po dosažení předem stanoveného směsného nebo koncentračního poměru nebo předem stanoveného časového okamžiku nechá vlivem nově tlakovaného proplachovacího plynu vytlačit zbylá směs hořlavého a proplachovacího plynu z větve na výstupním úseku do atmosféry a/nebo zásobníku. Oddělování se provádí pomocí vyfouknutelných těles nebo uzávěmými ventily. Nejúčinnějším opatřením je vložení plynotěsné přepážky. S využitím tohoto způsobuje možné prakticky celé množství plynu, který se nachází v odpojované větvi převést do navazujícího plynového rozvodu přes potrubí, které je k dispozici a tam ho normálně spotřebovat. Odpadá tím případné spalování a/nebo vypouštění těchto často dost velkých zbytků do ovzduší, což je jednak ekonomické a ekologické. Není navíc třeba přijímat žádná zvláštní opatření, pouze je třeba instalovat zařízení na vyvíjení proplachovacího plynu.
Ve výhodném provedení se ke snížení tlaku ve větvi plynového rozvodu po oddělení přívodního úseku od rozvodu propojí větev na svém výpustním úseku do navazujícího rozvodu, ve kterém je nižší tlak nebo se nastaví nižší tlak než je v odpojované větvi. Takto lze snížit potřebu množství proplachovacího plynu a jeho tlakování může probíhat pod menším tlakem.
V jiném výhodném provedení se větev buď bez, nebo po snížení tlaku před natlačením proplachovacího plynu nebo směsi proplachovacích plynů v oblasti výpustního úseku větve plynotěsně odpojí od navazujícího plynového rozvodu, načež je do této větve natlačen proplachovací plyn a zvýší se tlak ve větvi na vyšší hodnotu než je tlak vládnoucí v návazném plynovém úseku a jakmile dosáhne tlak ve větvi předepsané hodnoty, větev se za výpustním úsekem opět otevře a začne se s vytlačováním hořlavého plynu z větve do navazujícího plynového rozvodu. To je výhodné pro co nejmenší smísení hořlavého a proplachovacího plynu.
V jiném výhodném provedení se na výpustním úseku větve měří koncentrace hořlavého plynu připraveného k vytlačení do navazujícího plynového rozvodu vůči tlakovanému proplachovacímu plynu, přičemž po dosažení předem stanoveného směsného poměru, zvláště když dosáhne proplachovací plyn 10 % objemových, tak se výpustní úsek uzavře. Měření obsahu proplachovacího plynu v hořlavém plynu je výhodné pro jeho co nejmenší spotřebu. Koncentrace se dá měnit podle druhu navazujícího rozvodu a podle typu spotřebitele.
Ve výhodném provedení se s přihlédnutím k průtokovým poměrům ve větvi a způsobu zavádění proplachovacího plynu do větve stanoví délka a/nebo objem směsné zóny odpovídající požadovaným směsným a koncentračním poměrům resp. časovému a/nebo místnímu průběhu koncentrace směsi hořlavého a proplachovacího plynu ve větvi a/nebo okamžik dosažení žádané velikosti směsné zóny nebo určité hodnoty koncentrace hořlavého a proplachovacího plynu ve výpustním úseku, a při dosažení předem nastavených hodnot koncentrace nebo k určitému stanovenému časovému okamžiku se větev odpojí od návazného plynového rozvodu.
V dalším výhodném provedení je po natlakování určitého objemu proplachovacího plynu, který odpovídá 1,5 až 2,5 násobku objemu směsné zóny namísto proplachovacího plynu nebo směsi proplachovacích plynů přiveden do větve vzduch. Takto lze snížit spotřebu proplachovacího plynu na minimum. Současně je však třeba dbát na to, aby se do větve tlakovaný vzduch nemohl smísit s hořlavým plynem a nenatlačila se do rozvodu výbušná směs. Proto jakmile se vytlačí množství odpovídající objemu směsné zóny, výstup do rozvodu se zastaví a vzduch nechá odejít buď do atmosféry, nebo do zásobníku.
Podle jiného výhodného provedení je ke snížení délky, resp. objemu směsné zóny proplachovací plyn nebo směs proplachovacích plynů natlačován do větve s vytvořením turbulentního proudění. Pokusy se zjistilo, že takto lze vytvořit krátkou směsnou zónu, kdy proplachovací plyn tlačí hořlavý před sebou ale k dalšímu směšování už nedochází.
Dalším význakem je rovněž zařízení k odstranění hořlavých plynů z větví plynových rozvodů způsobem podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že na přídavné zařízení, kterým je
-2CZ 294268 B6 opatřen vstupní úsek větve je napojen zásobník s proplachovacím plynem, inertním plynem nebo směsi proplachovacích plynů jako jsou dusík, dusíkem obohacený vzduch, spaliny, kysličník uhličitý, inertní plyn nebo vodní pára.
Podle výhodného provedení je na výstupním úseku větve uspořádané výstupní uzávěmé zařízení opatřeno zařízením pro časované uvolňování a opětovné uzavření výstupního úseku větve vzhledem k navazujícímu plynovému rozvodu.
U jiného výhodného provedení je jako zásobník pro uložení proplachovacího plynu vytvořen jako vyvíječ proplachovacího plynu nebo inertního plynu s membránovým zařízením k výrobě dusíkem obohaceného vzduchu.
U dalšího výhodného provedení je na výstupním úseku větve uspořádáno kontrolní měřidlo k určení koncentrace hořlavého a/nebo proplachovacího plynu resp. poměru mezi hořlavým a proplachovacím plynem a/nebo k určení obsahu metanu z výstupního úseku větve do navazujícího plynového rozvodu vytlačovaného hořlavého plynu nebo směsi hořlavých plynů.
Přehled obrázků na výkresech
Vynález bude dále popsán pomocí výkresu, na kterém je představeno schéma plynového rozvodu s detailem odstavované a vyprazdňované větve.
Příklady provedení vynálezu
Na obrázku je schematicky znázorněn plynový rozvod 2, v rámci kterého je vymezena odpojovaná větev 1, která má být vyprázdněna způsobem podle vynálezu. V počáteční fázi se tedy větev 1 odpojí od rozvodu 2 pomocí vpustního uzávěmého zařízení 4. Část větve 1 za prvním, tj. vpustním uzávěmým zařízením 4 je označena jako vpustní úsek H.
K oddělení a vyprázdnění určená větev 1 je znázorněna jako vedení 2. Tato větev 1 však může být osazena dalším vedením či zásobníky. Z větve 1 odbočující, či do ní naopak ústící potrubí se odstaví, takže vznikne přímá průchozí dráha pro hořlavý plyn a do větve 1, která už nemá žádné únikové odbočky, kde by se mohl vytlačovaný plyn hromadit, se zavede tlakový proplachovací plyn k vytlačení hořlavého plynu. I výstupní úsek 12 větve 1 je opatřen výpustním uzávěmým zařízením 5. Toto výpustní uzávěmé zařízení 5 může být otevřeno nebo uzavřeno, aby se buď umožnilo, nebo znemožnilo propojení mezi výpustním úsekem 12 větve 1 a rozvodem 2. Vpustní uzávěmé zařízení 4 a výpustní uzávěmé zařízení 5 mohou být zařízení běžné konstrukce, která do rozvodů montují nebo mohou být zařazeny speciálně pro tento účel.
Dále jsou vpustní úsek 11 i výpustní úsek 12 větve J opatřeny přípojnými zařízeními 13, 14. Tato přípojná zařízení 13,14 mohou být i trubková vedení ústící do větve 1 nebo vedení 2' umožňující spojení s větví 1.
K větvi 1 je přes vpustní úsek 11 napojeno přípojné zařízení 13, které je ještě opatřeno přípojkou k zásobníku 10 pro vyvíjení, míšení nebo tlakování proplachovacího plynu s vřazeným uzávěrem 9. Na přípojné zařízení 14 v oblasti výpustního úseku 12 větve 1 je uspořádán manometr 8 a přes uzávěr 7 je napojeno kontrolní měřidlo 15 k měření koncentrace hořlavého plynu a/nebo proplachovacího plynu a/nebo obsahu metanu v hořlavém plynu. Přes přípojné zařízení 14 a uzávěr 6 může být spojena větev 1 s výpustí 3 do atmosféry nebo do speciálního zásobníku, kam je zbytek hořlavého plynu odváděn.
-3CZ 294268 B6
Pří proplachování rozvodu od hořlavého plynu se postupuje následujícím způsobem:
Po odpojení větve 1. vpustním uzávěmým zařízením 4 lze snížit tlak hořlavého plynu přes výpustní uzávěmé zařízení 5 i ve výpustném úseku 12 větve 1, přičemž výpustní úsek 12 je stále napojen na následující plynový rozvod 2, kde byl tlak snížen. Když se toto snížení tlaku provede, může být podstatná část hořlavého plynu nacházející se ve větvi 1 přetlačena do plynového rozvodu 2. Když se tak stane, uzavře se výpustní uzávěmé zařízení 5 a větev 1. se odpojí od plynového rozvodu 2 a přes přípojné zařízení 13 a uzávěr 9 se natlačí do větve 1 pod tlakem proplachovací plyn z plynového zásobníku 10.
V principu je rovněž možné oddělit větev 1 od plynového rozvodu 2 pomocí výpustního uzávěrného zařízení 5 a natlačit proplachovací plyn z plynového zásobníku 10 do této větve 1. Pokud však dojde ve větvi 1 k poklesu tlaku za přítomnosti proplachovacího plynu potom je intenzita smísení mezi hořlavým a proplachovacím plynem nižší.
Pokud se vytvoří požadovaný tlak ve větvi 1 i s proplachovacím plynem, potom se otevře výpustní uzávěmé zařízení 5 při současném zavádění proplachovacího plynu z plynového zásobníku 10 do větve 1, čímž je hořlavý plyn z větve 1 vytlačován do plynového rozvodu 2.
Toto vytlačování trvá tak dlouho, dokud kontrolní měřidlo 15 koncentrace plynu neindikuje nastavený směsný poměr mezi hořlavým a proplachovacím plynem. Alternativně lze sledovat předem určený čas pro natlačení proplachovacího plynu, který byl předem zjištěn a stanoven a po jeho uplynutí uzavřít výpustní uzávěmé zařízení 5.
Ve větvi 1 je v tomto okamžiku v oblasti prvního úseku 11 již téměř výhradně pouze proplachovací plyn, přičemž ve druhém úseku, kudy plyn odchází je ještě směs hořlavého a proplachovacího plynu. Tato směs hořlavého a proplachovacího plynu může být tlačena až do rozvodu 2 v takovém rozsahu, dokud je proplachovací plyn tolerovatelný pro odběratele z rozvodu 2. Ve větvi 1 zůstávající zbytek směsi hořlavého a proplachovacího plynu je potom vypuštěna přes uzávěr 6 buď do atmosféry 3, nebo do speciálního zásobníku.
Způsob podle vynálezu je vhodný pro libovolné hořlavé plyny nebo směsi hořlavých plynů, zvláště plyny obsahují metan. Jako proplachovací plyn nebo proplachovací směs mohou být nasazeny různé plyny, zvláště takové, které nejsou samy o sobě hořlavé nebo s vytlačovaným plynem netvoří hořlavou směs a nepodporují hoření tohoto plynu.
Plynový zásobník 10 k uložení resp. natlačení proplachovacího plynu, může být proveden jako zásobník sestávající z baterií láhví, kde je skladován pod tlakem plyn. Další možností je nasazení mobilních nebo stacionárních přístrojů s inertním plynem, jako jsou např. přístroje, které pracují s využitím střídavé tlakové adsorpce připravují dusík z ovzduší nebo membránové přístroje.
Tlak hořlavého plynu v rozvodu 2 je obvykle 10 barů. Tento tlak může poklesnout na hodnotu až 25 mbarů či k 1 baru. Typický maximální pracovní tlak přístrojů pracujících s inertním plynem je 15 barů. V každém případě může být k zásobníku 10 přiřazen kompresor k vytvoření odpovídajícně vysokému tlaku.
S výhodou je natlačen proplachovací plyn tak rychle, aby se vytvořilo turbulentní proudění, čímž se umožní, aby byla vytvářející se směsná zóna mezi hořlavým a proplachovacím plynem co nejkratší.
Odstavení větve 1 výpustním uzávěmým zařízením 5 se s výhodou provede když koncentrace metanu ve výpustním úseku 12 klesne pod hodnotu 90 % zbytkového metanu. Tato koncentrace závisí na průchodnosti rozvodu 2 následujícího za větví L V každém případě má být koncentrace metanu zvolena tak, aby nezhasínaly zapnuté plynové spotřebiče v domácnostech napojených na rozvod 2.
-4CZ 294268 B6
Propočet délky směsné zóny resp. propočet časového úseku, po kterém je v oblasti odvodu plynu nutno počítat se snižováním koncentrace v hořlavém plynu obsaženého metanu pod 90 % lze provést následujícím způsobem:
Nejdříve se spočítá Reynoldsovo číslo, aby se zjistilo, zdali ve výpustním úseku 12 větve J vládne laminámí (Re<2300) nebo turbulentní proudění (Re>2300).
Návazně se spočítá axiální disperzní koeficient, přičemž se zjistí, zdali převládá laminámí nebo turbulentní proudění.
U laminámího proudění platí:
a pro turbulentní.
3*1O7
Re'1
Pokusy bylo zjištěno, že místní resp. okamžitou koncentraci Cm ve větvi natlačeného proplachovacího plynu nebo směsi proplachovacího plynu lze při vytvoření turbulentního proudění či alespoň přechodného turbulentního proudění vyjádřit vzorcem:
>0 přičemž
η( 3*l07
A Re11
_t l erfz= 2π 2 |βχρ(-ζ2)ώ
-5CZ 294268 B6 přičemž jednotlivé symboly znamenají:
xi relativní koordinát L - U.t, přičemž dR průměr trubky
D molekulární difuzní koeficient proplachovacího plynu ve vztahu k hořlavému plynu
L vzdálenost ke vstupu proplachovacího plynu
U střední hodnota rychlosti proudění proplachovacího plynu axiální disperzní koeficient proplachovacího plynu
Re Reynoldsovo číslo proplachovacího plynu η dynamická viskozita proplachovacího plynu p hustota proplachovacího plynu
Co počáteční koncentrace proplachovacího plynu erf z Gausův integrál chyby pro z t - čas počítaný od počátku vefukování inertního plynu
Ukázalo se, že při způsobu podle vynálezu mohou být účinně vyčištěny od hořlavého plynu trubky jak o malém, tak i o velkém průměru. Stejným způsobem mohou být od hořlavého plynu vyčištěny zásobníky s kulovým či válcovým tvarem.
Výhodou způsobu je to, že v trubkovém vedení či v zásobnících zbylé množství plynu může být odvedeno od plynového rozvodu, což je velmi úsporné. Dále je představený způsob nezávislý na různých průměrech trubkového vedení. Dále neodchází téměř žádný hořlavý plyn do ovzduší.
Tím, že se do ovzduší neuvolňuje téměř žádný plyn obsahující metan, není nutno přijímat v postižené oblasti žádná opatření pro ochranu před případnou explozí, což usnadňuje organizaci práce.
S běžnými zásobníky 10 k výrobě proplachovacího plynu, zvláště se zařízeními pro vývoj inertních plynů s membránovým systémem se vyrábí proplachovací plyn s obsahem 95 % dusíku a 5 % kyslíku. Plnění potrubí lze uspořádat tak, že po natlačení proplachovacího plynu ze zásobníku 10 v objemu, který odpovídá alespoň objemu v délce směsné zóny, s výhodou však ve dvojnásobném objemu, se začne s natlačováním okolního vzduchu, protože potom už nehrozí nebezpečí vytvoření směsi mezi kyslík obsahujícím okolním vzduchem a hořlavým plynem, protože koncentrace hořlavého plynu v proplachovacím plynu už dostatečně poklesla. Natlačování vzduchu z okolí může probíhat pomocí běžného kompresoru.
Při opětovném naplnění větve plynového rozvodu hořlavým plynem může být inertní proplachovací plyn vypuštěn do ovzduší nebo zaveden v odpovídajícně malém dávkování do přiléhajícího plynového rozvodu.
Claims (12)
- PATENTOVÉ NÁROKY1. Způsob odstranění hořlavých plynů z částí plynových rozvodů, zvláště obsahujících natlakované a metan obsahující plyny nebo směsi plynů jako jsou např. zemní plyn, městský plyn, vodík, propan nebo butan obsahující plyny, a to zvláště při opravách nebo údržbě, vyznačující se tí m , že po plynotěsném oddělení příslušné větve plynového rozvodu se do ní vtlačí nehořlavý a/nebo hoření plynu nepodporující proplachovací plyn nebo směs proplachovacích plynů jako dusík, směs dusíku a dusíkem obohaceného vzduchu, spaliny, kysličník uhličitý, inertní plyn nebo vodní pára, přičemž se tímto natlakovaným proplachovacím plynem nebo směsí proplachovacích plynů vytlačí ve větvi rozvodu přítomný zbytek hořlavého plynu nebo směsi hořlavých plynů, a to přes výpustní úsek větve do navazujícího plynového rozvodu a po uzavření větve na výpustním úseku se po dosažení předem stanoveného směsného nebo koncentračního poměru nebo předem stanoveného časového okamžiku nechá vlivem nově tlakovaného proplachovacího plynu vytlačit zbylá směs hořlavého a proplachovacího plynu z větve na výstupním úseku do atmosféry a/nebo zásobníku.
- 2. Způsob podle nároku 1, vyzn ač uj ící se t í m , že ke snížení tlaku ve větvi plynového rozvodu se po oddělení přívodního úseku od rozvodu propojí větev na svém výpustním úseku do navazujícího rozvodu, ve kterém je nižší tlak nebo se nastaví nižší tlak než je v odpojované větvi.
- 3. Způsob podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že se větev bud’ bez tlaku, nebo po snížení tlaku před natlačením proplachovacího plynu nebo směsi proplachovacích plynů v oblasti výpustního úseku větve plynotěsně odpojí od navazujícího plynového rozvodu, načež je do této větve natlačen proplachovací plyn a zvýší se tlak ve větvi na vyšší hodnotu než je tlak vládnoucí v návazném plynovém úseku a jakmile dosáhne tlak ve větvi předepsané hodnoty, větev se za výpustním úsekem opět otevře a začne se s vytlačováním hořlavého plynu z větve do navazujícího plynového rozvodu.
- 4. Způsob podle nároků laž3,vyznačující se tím, že se na výpustním úseku větve měří koncentrace hořlavého plynu připraveného k vytlačení do navazujícího plynového rozvodu, přičemž po dosažení předem stanoveného směsného poměru, zvláště když dosáhne proplachovací plyn 10 % objemových, se výpustní úsek uzavře.
- 5. Způsob podle nároků 1 až 4, vyznačující se tím, že s přihlédnutím k průtokovým poměrům ve větvi a způsobu zavádění proplachovacího plynu do větve se stanoví délka a/nebo objem směsné zóny odpovídající požadovaným směsným a koncentračním poměrům resp. časovému a/nebo místnímu průběhu koncentrace směsi hořlavého a proplachovacího plynu ve větvi a/nebo okamžik dosažení žádané velikosti směsné zóny nebo určité hodnoty koncentrace hořlavého a proplachovacího plynu ve výpustním úseku, a při dosažení předem nastavených hodnot koncentrace nebo k určitému stanovenému časovému okamžiku se větev odpojí od návazného plynového rozvodu.
- 6. Způsob podle nároků 1 až 5, vyznačující se t í m , že po natlakování určitého objemu proplachovacího plynu, který odpovídá 1,5 až 2,5 násobku objemu směsné zóny je namísto proplachovacího plynu nebo směsi proplachovacích plynů přiveden do větve vzduch.
- 7. Způsob podle nároků 1 až 6, vyznačující se tím, že se proplachovací plyn nebo směs proplachovacích plynů natlačuje do větve s vytvářením turbulentního proudění.
- 8. Způsob podle nároků 1 až 7, vyznačující se tím, že místní, případně časovou koncentraci nebo, místní případně okamžitou koncentraci Cm ve větvi natlačeného proplachova-7CZ 294268 B6 cíhó plynu nebo směsi proplachovacího plynu lze při vytvoření turbulentního proudění či alespoň přechodného turbulentního proudění vyjádřit vzorcem:C.Xt <0ΪXi >0 přičemž7<3*107 pl Re'1 + 1,35 Re0’*731 z erfz= 2π 2 |exp(-z2)rfz opřičemž jednotlivé symboly znamenají:Xi relativní koordinát L - U.t, přičemž dR průměr trubkyD molekulární difuzní koeficient proplachovacího plynu ve vztahu k hořlavému plynuL vzdálenost ke vstupu proplachovacího plynuU střední hodnota rychlosti proudění proplachovacího plynuDax axiální disperzní koeficient proplachovacího plynuRe Reynoldsovo číslo proplachovacího plynu η dynamická viskozita proplachovacího plynu p hustota proplachovacího plynuCo počáteční koncentrace proplachovacího plynu erf z Gausův integrál chyby pro z t - čas počítaný od počátku vefukování inertního plynu.
- 9. Zařízení k odstranění hořlavých plynů z větví (1) plynových rozvodů (2) způsobem podle nároků 1 až 9, zvláště z rozvodů obsahujících natlakované a metan obsahující plyny nebo směsi plynů, jako jsou např. zemní plyn, městský plyn, H2, propan nebo butan obsahující plyny, a to-8CZ 294268 B6 zvláště při opravách nebo údržbě, přičemž větev (1) je opatřena vstupním uzávěmým zařízením (4) a výstupním uzávěmým zařízením (5) k odpojení vstupního úseku (11) a výstupního úseku (12) vyprazdňované větve (1), přičemž vstupní úsek (11) i výstupní úsek (12) jsou opatřeny přídavnými zařízeními (13, 14), vyznačující se tím, že na přídavné zařízení (13), kterým je opatřen vstupní úsek (11) větve (1), je napojen zásobník (10) s proplachovacím plynem, inertním plynem nebo směsí proplachovacích plynů jako jsou dusík, dusíkem obohacený vzduch, spaliny, kysličník uhličitý, inertní plyn nebo vodní pára.
- 10. Zařízení podle nároku 11,vyznačující se tím, že na výstupním úseku (12) větve (1) uspořádané výstupní uzávěmé zařízení (5) je opatřeno zařízením pro časované uvolňování a opětovné uzavření výstupního úseku (12) větve (1) vzhledem k navazujícímu plynovému rozvodu.
- 11. Zařízení podle nároku 10 nebo 11, v y z n a č u j í c í se t í m , že zásobník (10) pro uložení proplachovacího plynu je vytvořen jako vyvíječ proplachovacího plynu nebo inertního plynu s membránovým zařízením k výrobě dusíkem obohaceného vzduchu.
- 12. Zařízení podle nároků 10 až 12, vyznačuj ící se tím , že na výstupním úseku (12) větve (1) je uspořádáno kontrolní měřidlo (15) k určení koncentrace hořlavého a/nebo proplachovacího plynu případně poměru mezi hořlavým a proplachovacím plynem a/nebo k určení obsahu metanu z výstupního úseku (12) větve (1) do navazujícího plynového rozvodu vytlačovaného hořlavého plynu nebo směsi hořlavých plynů.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| AT0215897A AT405442B (de) | 1997-12-19 | 1997-12-19 | Verfahren und anordnung zur entfernung von brenngasen aus gasnetzen |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CZ413598A3 CZ413598A3 (cs) | 1999-07-14 |
| CZ294268B6 true CZ294268B6 (cs) | 2004-11-10 |
Family
ID=3529007
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CZ19984135A CZ294268B6 (cs) | 1997-12-19 | 1998-12-15 | Způsob odstranění hořlavých plynů z částí plynových rozvodů a zařízení k jeho provádění |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0926428B1 (cs) |
| AT (1) | AT405442B (cs) |
| CZ (1) | CZ294268B6 (cs) |
| DE (1) | DE59814128D1 (cs) |
| ES (1) | ES2296328T3 (cs) |
| HU (1) | HU223397B1 (cs) |
| SK (1) | SK284814B6 (cs) |
Families Citing this family (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1978291B1 (de) * | 2007-04-05 | 2012-07-11 | Messer France S.A.S. | Verfahren zum Inertisieren einer Transportleitung mit einem kryogenen Medium und System zum Transportieren von kryogenen Medien |
| JP5894097B2 (ja) * | 2013-03-08 | 2016-03-23 | 三井造船株式会社 | 液化ガス供給用接続機構 |
| CN108223965B (zh) * | 2018-01-03 | 2023-09-15 | 中冶南方都市环保工程技术股份有限公司 | 煤气自动吹扫放散系统 |
| CN114951156B (zh) * | 2022-05-18 | 2023-10-20 | 广东韶钢松山股份有限公司 | 供气设备吹扫装置、方法、供气系统、设备和存储介质 |
| CN115654369B (zh) * | 2022-11-01 | 2025-06-27 | 河南省冶金研究所有限责任公司 | 一种工业制氧的安全防护系统 |
| DE102023115549A1 (de) * | 2023-06-14 | 2024-12-19 | Westnetz Gmbh | Spülvorrichtung, Spülverfahren und Spülsystem |
| IT202300013587A1 (it) * | 2023-06-29 | 2024-12-29 | Techfem S P A | Metodo per recuperare gas infiammabile da un tratto di condotta da mettere fuori servizio, in particolare senza emissioni in atmosfera |
| IT202300019641A1 (it) * | 2023-09-25 | 2025-03-25 | Techfem S P A | Metodo per recuperare gas infiammabile da un tratto di rete di distribuzione o impianto concentrato da mettere fuori servizio |
| WO2025101919A1 (en) * | 2023-11-08 | 2025-05-15 | R. B. Williamson Energy Advisors Llc | System and method for evacuating pipeline product from an isolated section of pipeline |
| DE102023131624A1 (de) * | 2023-11-14 | 2025-05-15 | Westnetz Gmbh | Verfahren zum Abführen eines Gases aus einem gasführenden Leitungsabschnitt |
| DE102024101843A1 (de) * | 2024-01-23 | 2025-07-24 | Westnetz Gmbh | Verfahren zum kontrollierten Abführen eines abzuschirmenden Gases aus einem gasführenden Leitungsabschnitt |
| GB2643777A (en) * | 2024-09-02 | 2026-03-04 | Synthotech Ltd | A method |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE844134C (de) * | 1943-09-24 | 1952-07-17 | Basf Ag | Anordnung zur Erhoehung des Gasdrucks in Leitungsnetzen ueber den Gasbehaelterdruck |
| FR2368666A1 (fr) * | 1976-10-21 | 1978-05-19 | Cazeau Philippe | Procede de controle d'etancheite des conduites montantes assurant la distribution du gaz a l'interieur des immeubles d'habitation |
| FR2444882A1 (fr) * | 1978-12-18 | 1980-07-18 | Pipeline Service Sa | Procede de sechage et de mise en gaz sous vide de canalisations |
| US4977921A (en) * | 1989-09-20 | 1990-12-18 | Union Carbide Corporation | High gas flow rate production |
-
1997
- 1997-12-19 AT AT0215897A patent/AT405442B/de not_active IP Right Cessation
-
1998
- 1998-11-30 SK SK1652-98A patent/SK284814B6/sk not_active IP Right Cessation
- 1998-12-07 ES ES98890362T patent/ES2296328T3/es not_active Expired - Lifetime
- 1998-12-07 DE DE59814128T patent/DE59814128D1/de not_active Expired - Fee Related
- 1998-12-07 EP EP98890362A patent/EP0926428B1/de not_active Expired - Lifetime
- 1998-12-15 CZ CZ19984135A patent/CZ294268B6/cs not_active IP Right Cessation
- 1998-12-18 HU HU9802967A patent/HU223397B1/hu not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| HU223397B1 (hu) | 2004-06-28 |
| HUP9802967A2 (hu) | 1999-10-28 |
| EP0926428A2 (de) | 1999-06-30 |
| ES2296328T3 (es) | 2008-04-16 |
| HUP9802967A3 (en) | 2002-03-28 |
| DE59814128D1 (de) | 2008-01-03 |
| EP0926428A3 (de) | 2001-12-12 |
| SK284814B6 (sk) | 2005-12-01 |
| CZ413598A3 (cs) | 1999-07-14 |
| ATA215897A (de) | 1998-12-15 |
| HU9802967D0 (en) | 1999-02-01 |
| SK165298A3 (en) | 1999-07-12 |
| AT405442B (de) | 1999-08-25 |
| EP0926428B1 (de) | 2007-11-21 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CZ294268B6 (cs) | Způsob odstranění hořlavých plynů z částí plynových rozvodů a zařízení k jeho provádění | |
| Gu et al. | An experimental study on the flow characteristics during the leakage of high pressure CO2 pipelines | |
| CN103411775B (zh) | 一种针对液体火箭发动机试验的燃料供应系统 | |
| KR102569821B1 (ko) | 기체 연료 공급 시스템 | |
| EP2831500B1 (en) | Rapid gas exchange and delivery system | |
| NL2027992B1 (en) | A method of preparing a system for a maintenance operation | |
| WO2009057065A1 (en) | Liquefied gas supply system | |
| WO2019003317A1 (ja) | 発電設備 | |
| US6820464B2 (en) | Odorized seals for the detection of gas leak | |
| CN205246285U (zh) | 一种利用液氮增压气化进行气密性检查的设备 | |
| CN107327698B (zh) | Lng储罐的管道接驳方法 | |
| CN115614185B (zh) | 一种火箭发动机热试车台气液供应系统 | |
| KR20180000084U (ko) | 배관용 퍼지장치 | |
| CN116758810A (zh) | 一种多组分氘氚燃料排灰气在线配制供给演示系统 | |
| CN107575736A (zh) | 一种带残余氢气放散功能加氢装置的控制方法 | |
| CN108913217B (zh) | 一种气化炉的供气系统及供气方法 | |
| CN202165796U (zh) | 一种氧气球罐快速吹氮装置 | |
| CN212929557U (zh) | 一种车载燃气应急装置 | |
| CN112145965A (zh) | 一种车载燃气应急装置及燃气应急车 | |
| RU2041724C1 (ru) | Автоматическая установка азотного пожаротушения | |
| CN121007234B (zh) | 甲醇双燃料发电机返回管路双壁管环形区防泄漏安全系统 | |
| Muratova et al. | Gas Losses Reduction in Technological Operations at Gas Distribution Stations | |
| CN120521220A (zh) | 一种特种化学品处理系统及处理方法 | |
| CN202569261U (zh) | 一种恒定低压喷放柜式灭火装置 | |
| RU2242668C1 (ru) | Аккумулятор газа |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PD00 | Pending as of 2000-06-30 in czech republic | ||
| MM4A | Patent lapsed due to non-payment of fee |
Effective date: 20081215 |