ES2296328T3 - Metodo y dispositivo para la eliminacion de gas combustible de una red de distribucion de gas. - Google Patents

Metodo y dispositivo para la eliminacion de gas combustible de una red de distribucion de gas. Download PDF

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Abstract

LA INVENCION SE REFIERE A UN PROCEDIMIENTO Y UN DISPOSITIVO PARA ELIMINAR GASES COMBUSTIBLES O MEZCLA DE GASES COMBUSTIBLES QUE CONTENGAN METANO Y EN ESPECIAL ESTEN BAJO PRESION, DE TRAMOS DE LA RED DE UNIDADES DE CONDUCCION Y/O ALMACENAMIENTO CARGADOS DE GAS COMBUSTIBLE O MEZCLA DE GAS COMBUSTIBLE DE UNA RED DE GAS. DE ACUERDO CON LA INVENCION ESTA PREVISTO QUE UNA VEZ EFECTUADA LA SEPARACION DEL TRAMO DE LA RED RESPECTO A LA RED DE GAS EN FORMA ESTANCA A LOS GASES O SENSIBLEMENTE ESTANCA A LOS GASES, EN LA ZONA DE ALIMENTACION DEL GAS DEL TRAMO DE LA RED SE INTRODUZCA O INTRODUZCA A PRESION EN LA ZONA DE SEPARACION UN GAS DE BARRIDO O MEZCLA DE GASES DE BARRIDO NO COMBUSTIBLE Y/O QUE NO FOMENTE LA COMBUSTION DEL GAS COMBUSTIBLE Y QUE CON ESTE GAS DE BARRIDO O MEZCLA DE GASES DE BARRIDO INTRODUCIDO SE TRANSPORTE O EXPULSE EL GAS COMBUSTIBLE O MEZCLA DE GASES COMBUSTIBLES A TRAVES DE LA ZONA DE EVACUACION DE GAS DEL TRAMO DE LA RED A LA RED DE GAS CONTIGUA.

Description

Método y dispositivo para la eliminación de gas combustible de una red de distribución de gas.
El invento hace referencia a un método para la eliminación de gases combustibles o mezclas de gases combustibles, en particular bajo presión, que en particular contienen metano, p. ej. gas natural, gas ciudad, gases combustibles que contienen H_{2} y/o propano y/o butano o gases de sustitución del gas natural de secciones de red de unidades de almacenamiento y conducción llenas de gas combustible o mezclas de gases combustibles, p. ej. tuberías, depósitos de una red de gas, en particular para propósitos de reparación y/o mantenimiento, así como a un dispositivo para llevar a cabo el método.
La mayoría de los trabajos de reparación o inspección en tuberías o recipientes llenos de gas y/o de unidades de almacenamiento y conducción de una red de gas sólo puede llevarse a cabo una vez eliminado el gas combustible, p. ej. gas natural, de la tubería en cuestión o del recipiente en cuestión. En caso de poner fuera de servicio secciones de la red de suministro de gas, en ocasiones se producen grandes cantidades de gas, que por lo general son descargadas a la atmósfera.
Los procedimiento mecánicos en los que se presionan rascatubos, p. ej. bolas, a través de las tuberías para liberar el gas y que arrastran hacia delante la reserva de gas todavía presente sólo pueden llevarse a cabo a partir de una cierta dimensión del tubo y en la práctica sólo en gasoductos que presentan una correspondiente trampa de rascatubos y ninguna instalación ni desviaciones de tubos considerables.
Sobre todo motivos de rentabilidad y suministro, y en los últimos tiempos también consideraciones de protección medioambiental, han dado lugar al desarrollo de métodos que permiten una utilización parcial de las cantidades de gas incluso en canalizaciones con dimensiones de tubos relativamente pequeñas.
Se sabe cómo liberar de gas a secciones de red de unidades de almacenamiento y conducción llenas de gas combustible de una red de gas utilizando los llamados aparatos rastrojo; en este sentido, la sección de red separada se llena, p. ej. con nitrógeno, soldando las piezas T adecuadas después de instalar un conducto by-pass y después de rastrojar el conducto antes y después del punto de reparación, descargándose el gas combustible lavado a la atmósfera. Este método conlleva costes relativamente altos, y la obturación de la sección de red separada es costosa.
Otro procedimiento conocido consiste en que se reduce la presión del gas en la sección de conducto a separar bloqueando la zona de alimentación de gas y conectando la zona de descarga de gas a una sección de conducto de menor presión, y a continuación se separa la sección de red totalmente de la red de gas. La cantidad de gas residual que queda se descarga de la sección de red separada a la atmósfera.
Además, se sabe cómo reducir la presión bombeando el gas de una sección de red separada a la red de gas hasta una cierta presión de aspiración mínima en la sección de red separada. La cantidad de gas residual que queda se descarga a la atmósfera.
Al estado de la técnica también pertenece la combustión, quemándose las cantidades de gas combustible sacadas a presión de una sección de red separada, no siendo efectivas las correspondientes consideraciones medioambientales y/o no pudiéndose poner el gas quemado a disposición del consumidor.
El objetivo del invento es desarrollar un método económico y sencillo con el que una sección de red separada de la red de gas, p. ej. a causa de trabajos de reparación y/o mantenimiento, pueda liberarse de gas combustible de un modo lo más respetuoso posible con el medio ambiente.
De acuerdo con el invento, este objetivo se consigue con un método del tipo mencionado al principio en el que después de separar de un modo estanco al gas o aproximadamente estanco al gas la sección de red de la red de gas, que se realiza en la zona de alimentación de gas de la sección de red, en la zona de separación se introduce y/o se inyecta en la sección de red un gas de lavado o mezcla de gases de lavado no combustible y/o que no fomenta una combustión del gas combustible, preferiblemente N_{2}, aire enriquecido con N_{2}, gas de humo, CO_{2}, gas inerte o vapor de H_{2}O, y en el que, con este gas de lavado o mezcla de gases de lavado inyectado, el gas combustible o mezcla de gases combustibles que se encuentra en la sección de red es transportado y/o inyectado en la red de gas contigua a través de la zona de descarga de gas de la sección de red.
Una llamada obturación aproximadamente estanca al gas se consigue instalando cuerpos hinchables o bloqueando válvulas. Una separación estanca al gas requiere la instalación de una placa de separación realmente estanca al gas.
De acuerdo con el invento, un dispositivo para la eliminación de gases combustibles o mezclas de gases combustibles bajo presión, que en particular contienen metano, p. ej. gas natural, gas ciudad de secciones de red de unidades de almacenamiento y conducción llenas de gas combustible o mezclas de gases combustibles, p. ej. tuberías o depósitos, de una red de gas, en particular para propósitos de reparación y/o mantenimiento, proporcionándose o instalándose medios de bloqueo para separar de forma aproximadamente estanca al gas la zona de alimentación de gas y la zona de descarga de gas de la sección de red que debe liberarse de gas combustible y por lo menos una unidad de conexión que puede unirse a la zona de alimentación de gas y por lo menos una unidad de conexión que puede unirse a la zona de descarga de gas, está caracterizado por el hecho de que a la unidad de conexión unida a la sección de red en la zona de alimentación de gas hay conectada una unidad para la alimentación y/o para la inyección de gas de lavado o mezclas de gases de lavado, preferiblemente N_{2}, aire enriquecido con N_{2}, gas de humo, CO_{2}, gas inerte o vapor de H_{2}O, en la sección de red.
Con el procedimiento de acuerdo con el invento es posible transportar a la red de gas intacta y consumir la mayor parte y/o casi toda la cantidad de gas combustible que se encuentra en la sección de red a separar por medio de tuberías existentes. De este modo, no se produce una combustión y/o una evacuación a la atmósfera de cantidades considerables de gases combustibles residuales, con lo que pueden lograrse notables ahorros de gas combustible. No es necesario tomar precauciones especiales; únicamente debe preverse un equipo con el que se facilite el gas de lavado a inyectar.
En el procedimiento de acuerdo con el invento puede ser ventajoso que, para reducir la presión en la sección de red, después de separar la zona de alimentación de gas de la sección de red de la red de gas, la sección de red en su zona de descarga de gas se conecte a una zona de la red de gas en la que prevalezca una presión más baja que en la sección de red. De este modo, puede reducirse la cantidad necesaria de gas de lavado o mezcla de gases de lavado y/o puede producirse la alimentación del gas de lavado con una presión más baja.
El procedimiento de acuerdo con el invento prevé que, sin o después de una reducción de presión en la sección de red, la zona de descarga de gas de la sección de red se separe y/o se cierre de un modo estanco al gas o aproximadamente estanco al gas con respecto a la red de gas contigua antes de introducir el gas de lavado, que, a continuación, la presión en la sección de red separada se aumente con el gas de lavado o mezcla de gases de lavado introducido, en particular por medio de la presión en la red de gas contigua, y que, una vez terminada la separación en la zona de descarga de gas de la sección de red con respecto a la red de gas contigua, se empiece a inyectar el gas combustible o mezcla de gases combustibles desde la sección de red separada hacia la red de gas en cuanto la presión en la sección de red separada haya alcanzado un valor predeterminado. Este procedimiento es útil para mantener baja una mezcla del gas de lavado con el gas combustible.
En principio, puede empezarse a introducir el gas de lavado sin que la zona de descarga de gas de la sección de red haya sido separada de la red de gas contigua. Lo que sí es esencial es separar la sección de alimentación de gas de la sección de red de la red de gas.
Para mantener bajo el gasto de gas de lavado y evitar que penetre gas de lavado en la red de gas en una dimensión considerable, se prevé que, en la zona de descarga de gas de la sección de red, se mida la concentración del gas combustible o mezcla de gases combustibles que hay que inyectar en la red de gas con respecto al gas de lavado o mezcla de gases de lavado contenido y que, al alcanzar una proporción de mezcla determinada, en particular al alcanzar una proporción de gas de lavado, se produzca una separación de la sección de red de la red de gas contigua. Entre el gas de lavado inyectado en la sección de red y el gas combustible que se encuentra en la sección de red se forma una zona de mezcla que, en la zona de descarga de gas de la sección de red, es supervisado por las correspondientes mediciones de concentración. Según la capacidad de la red de gas contigua a la sección de red separada, que recibe el gas combustible extraído a presión de la sección de red, y según el consumidor conectado a esta red de gas, se puede dejar entrar más o menos gas de lavado a la red de gas.
De acuerdo con el invento, se prevé un procedimiento ventajoso para obtener el mejor momento posible para separar la sección de red de la red de gas que recibe las cantidades de gas combustible extraídas, en el que, teniendo en cuenta las condiciones técnicas de fluidos de la sección de red y el proceso de inyección del gas de lavado, se determina y/o se calcula la longitud y/o el volumen de una zona de mezcla delimitada por proporciones de mezcla y/o de concentración predeterminadas y/o el curso de concentración temporal y/o local de la mezcla gas combustible-gas de lavado en la sección de red y/o el momento de llegada de la zona de mezcla y/o de un cierto valor de concentración del gas combustible o del gas de lavado a la zona de descarga de gas de la sección de red, y en el que la sección de red se separa de la red de gas contigua al alcanzar un valor de concentración predeterminado o en el momento determinado.
Después de separar la sección de red en la zona de descarga de gas de la red de gas contigua, al alcanzar una proporción de mezcla y/o de concentración predeterminada o un momento predeterminado se produce una purga de la mezcla gas combustible-gas de lavado todavía presente en la sección de red desde la zona de descarga de gas a la atmósfera y/o un transporte a un depósito por medio de una inyección adicional de gas de lavado. La cantidad del gas combustible evacuado a la atmósfera es relativamente pequeña, puesto que ya ha experimentado una cierta dilución con el gas de lavado y únicamente se trata de cantidades residuales de gas combustible. En principio también es posible almacenar el gas combustible o la mezcla de gases de lavado en un depósito y, en el mejor de los casos, llevar a cabo una separación y reutilización del gas combustible. Se transporta gas de lavado a la sección de red hasta que la concentración de gas combustible alcanza un valor mínimo predeterminado.
El procedimiento de acuerdo con el invento resulta económico en particular cuando, después de inyectar un volumen de gas de lavado o de mezcla de gases de lavado que corresponde a entre 1,5 y 2,5 veces, preferiblemente a 2 veces el volumen de la longitud de la zona de mezcla, en lugar del gas de lavado o de la mezcla de gases de lavado se introduce aire en la sección de red. De este modo, la facilitación y/o creación de gas de lavado se reduce a un mínimo. Sin embargo, al mismo tiempo se tiene cuidado de que el aire inyectado en la sección de red no pueda mezclarse con el gas combustible y que no se introduzca una mezcla explosiva de gas combustible y aire en la red de gas, puesto que, después de expulsar una cantidad de gas que corresponde aproximadamente a un volumen de la zona de mezcla, la zona de descarga de gas de la sección de red se separa con respecto a la red de gas.
Después de purgar otra cantidad de gas, que corresponde a un volumen de una zona de mezcla, a la atmósfera o a un depósito, deja de existir el peligro de que se forme una mezcla explosiva al utilizar aire como otro gas de lavado, debido a que ahora la concentración de gas combustible en la sección de red es muy pequeña.
Resulta ventajoso cuando, para reducir la longitud y/o el volumen de la zona de mezcla, el gas de lavado o mezcla de gases de lavado es introducido formando una corriente turbulenta. En este sentido, se ha demostrado que, en este procedimiento, se consiguen zonas de mezcla relativamente cortas, es decir, el gas de lavado empuja al gas combustible hacia delante sin tendencias de mezcla demasiado grandes.
Se produce una estructura sencilla del dispositivo de acuerdo con el invento cuando el medio de bloqueo que se encuentra en la zona de descarga de gas de la sección de red, después de su instalación, se proporciona para un desbloqueo temporal y un bloqueo posterior de la zona de descarga de gas de la sección de red con respecto a la red de gas contigua.
En un dispositivo de acuerdo con el invento, es ventajoso cuando como unidad para la alimentación de gas de lavado se prevé un depósito de gas de lavado y/o un generador de gas de lavado o un generador de gas inerte con una instalación de separación con membranas para preparar aire enriquecido con N_{2}.
Se produce un uso bien regulable cuando en la zona de descarga de gas de la sección de red hay dispuesto un instrumento de medición de concentración para determinar la concentración del gas combustible y/o del gas de lavado y/o de la proporción gas combustible-gas de lavado y/o para determinar el contenido de metano del gas combustible o mezcla de gases combustibles que ha sido extraído a presión desde la zona de descarga de gas de la sección de red hacia la red de gas contigua.
Las formas de realización ventajosas del invento deben desprenderse de la siguiente descripción, las reivindicaciones y el dibujo.
En la figura se representa de forma esquemática una red de gas 2, de la que una sección de red 1 debe liberarse de gas combustible ampliamente con un dispositivo de acuerdo con el invento. Para ello, en primer lugar, la zona de alimentación de gas 11 de la sección de red 1 que debe liberarse de gas combustible es separada de la red de gas 2 con un medio de bloqueo 4.
Esta sección de red 1 a separar se representa en forma de un conducto 2'. Sin embargo, esta sección de red 1 puede abarcar conducciones y/o recipientes. Los conductos que salen de la sección de red 1 o que entran en ésta son bloqueados, de tal modo que se produce un segmento continuo para el gas combustible y el gas de lavado utilizado para extraer a presión el gas combustible que no tiene ramificaciones y en el que pueden acumularse restos de gas combustible.
Para la zona de descarga de gas 12 de la sección de red 1 también se prevé un medio de bloqueo 5 para separar la sección de red 1 con respecto a la red de gas 2 contigua a la sección de red 1. Este medio de bloqueo 5 puede abrirse o cerrarse para poder separar o abrir la conexión entre la zona de descarga de gas 12 de la sección de red 1 y la red de gas 2 contigua.
Los medios de bloqueo 4 y 5 pueden ser medios de bloqueo habituales ya instalados en las redes de gas; en caso necesario, dichos medios de bloqueo también pueden instalarse expresamente con este propósito; dichos medios de bloqueo son conocidos por los especialistas.
Por lo demás, en la zona de alimentación de gas 11 de la sección de red 1 y en la zona de descarga de gas 12 de la sección de red 1 se instalan unidades de conexión 13, 14. Dichas unidades de conexión 13, 14 también pueden ser tuberías que desembocan en la sección de red 1 y/o en el conducto de gas 2', por medio de las cuales puede crearse una conexión a la sección de red 1.
A la unidad de conexión 13 unida a la zona de alimentación de gas 11 hay conectada, por medio de una unidad de bloqueo 9, una unidad 10 para crear y/o para inyectar gas de lavado o mezclas de gases de lavado en la sección de red 1. A la unidad de conexión 14 en la zona de descarga de gas 12 de la sección de red 1 hay conectados un manómetro 8 y, por medio de un medio de bloqueo 7, un instrumento de medición de concentración 15 para determinar la concentración del gas combustible y/o del gas de lavado y/o del contenido de metano en el gas combustible. Por medio de un medio de bloqueo 6 y la unidad de conexión 14, la sección de red 1 puede unirse a la atmósfera 3 para emitir cantidades de gas combustible residual a la atmósfera o a un depósito conectado.
De acuerdo con el invento, para liberar el gas combustible de la sección de red 1 se procede como se indica a continuación:
Después de separar la sección de red 1 por medio del medio de bloqueo 4 instalado o existente, en caso necesario, la presión del gas combustible en la sección de red 1 puede reducirse con un medio de bloqueo 5 instalado o existente en la zona de descarga de gas 12 de la sección de red 1 conectando la zona de descarga de gas 12 a la red de gas 2 en la que la presión disminuye y/o disminuyó. Cuando puede llevarse a cabo dicha disminución de la presión, puede conducirse a la red de gas 2 una proporción considerable del gas combustible en la sección de red 1. A continuación, se produce un bloqueo del medio de bloqueo 5 y una separación de la sección de red 1 de la red de gas 2 y, por medio de la unidad de conexión 13 y el medio de bloqueo 9, la unidad 10 inyecta gas de lavado bajo presión en la sección de red 1.
En principio, también es posible introducir gas de lavado en la sección de red 1 con la unidad 10 sin previamente separar la sección de red 1 de la red de gas 2 adyacente con el medio de bloqueo 5. Sin embargo, en caso de que con el gas de lavado 10 introducido previamente se produzca un aumento de presión en la sección de red 1 separada, entonces la mezcla entre el gas de lavado y el gas combustible se reduce al extraer a presión el gas combustible.
En caso de que se cree una presión predeterminada en la sección de red 1 con el gas de lavado, se produce una apertura del medio de bloqueo 5 al mismo tiempo que se sigue alimentando gas de lavado a la sección de red 1 con la unidad 10, con lo que el gas combustible que se encuentra en la sección de red 1 es expulsado hacia la red de gas 2 contigua a la sección de red 1.
Esta expulsión se lleva a cabo hasta que, con el instrumento de medición de concentración 15, se consigue una cierta proporción de mezcla entre gas de lavado y gas combustible. Como alternativa a lo anterior puede supervisarse la duración de la alimentación del gas de lavado y, después de una cierta duración fijada previamente de forma matemática, puede cerrarse la unidad de bloqueo 5.
En la sección de red 1, en este momento tan sólo existe gas de lavado casi puro en la zona de alimentación de gas 11, mientras que en la zona de descarga de gas 12 todavía existe una mezcla gas combustible-gas de lavado. Esta mezcla gas combustible-gas de lavado puede presionarse hacia la red de gas 2 contigua hasta la dimensión que el gas de lavado puede tolerar para los consumidores abastecidos por la red de gas 2. El resto de mezcla gas combustible-gas de lavado que queda en la sección de red 1 se traslada o bien a la atmósfera 3 o bien a un depósito con el medio de bloqueo 6 y, en el mejor de los casos, se separa.
El método de acuerdo con el invento es adecuado para cualquier gas combustible o mezcla de gases combustibles, en particular que contienen metano. Como gas de lavado y/o mezcla de gases de lavado puede utilizarse una serie de gases y/o mezclas de gases, en particular aquéllos que no son combustibles por sí mismos o que no producen una conexión combustible con el gas combustible existente y/o que no fomentan la combustión del gas combustible.
La unidad 10 para la alimentación y/o para la inyección de gas de lavado o mezclas de gases de lavado puede ser p. ej. un depósito de gas, que consta de un número de baterías de botella en las que el gas de lavado a inyectar se encuentra almacenado bajo presión. Otra posibilidad es el uso de generadores de gas de lavado o gas inerte móviles o fijos, como p. ej. aparatos que facilitan nitrógeno a partir de aire utilizando una adsorción del cambio de presión, o que están formados en instalaciones de membrana.
La presión habitual del gas combustible en la red de gas 2 es de hasta 10 bar. Esta presión podría reducirse hasta 1 bar con una reducción de presión en la red de gas 2 a 25 mbar. La presión de servicio máxima típica de los generadores de gas inerte es de aproximadamente 15 bar; en el mejor de los casos, a la unidad 10 de alimentación de gas de lavado también puede postconectarse un compresor para crear presiones más altas según corresponda.
Ventajosamente, el gas de lavado se introduce de manera tan rápida que se forma una corriente turbulenta, por lo que la zona de mezcla que se forma entre el gas combustible y el gas de lavado se produce de un modo lo más breve posible.
Ventajosamente, se lleva a cabo un bloqueo de la sección de red 1 con el medio de bloqueo 5 cuando la concentración de metano en la zona de descarga de gas 12 desciende por debajo de un valor de un 90% de metano residual. Esta concentración depende de la capacidad de rendimiento de la red de gas 2 contigua a la sección de red 1; en cualquier caso, la concentración de metano debe seleccionarse de tal modo que se evite una extinción en los aparatos domésticos alimentados por la red de gas 2.
Por medio del siguiente procedimiento puede llevarse a cabo una previsión para calcular la longitud de la zona de mezcla y/o para calcular el lapso de tiempo después del cual puede contarse con una reducción de concentración del metano contenido en el gas combustible por debajo de un 90% en la zona de descarga de gas.
En primer lugar se calcula el número de Reynolds
1
para comprobar si en el sistema de tuberías 12' de la sección de red 1 prevalece una corriente laminar (Re < 2300) o una corriente turbulenta (Re > 2300).
A continuación se calcula el coeficiente de dispersión axial, debiéndose comprobar previamente si prevalece una corriente laminar o una corriente turbulenta:
en caso de corriente laminar es válido
2
y para la corriente turbulenta y/o la corriente transitoria es válido
3
Gracias a ensayos se ha comprobado que la concentración local y/o temporal C_{m} del gas de lavado o de la mezcla de gases de lavado introducido en la sección de red formando una corriente turbulenta y/o una corriente transitoria puede calcularse de acuerdo con las fórmulas
4
\vskip1.000000\baselineskip
5
en las que
6
y
7
y en las que
x_{1}
corresponde a la Coordenada Relativa L-U.t, y en las que
d_{R}
representa el diámetro del tubo,
D
el coeficiente de difusión molecular del gas de lavado con respecto al gas combustible,
L
la distancia respectiva del punto de inyección del gas de lavado,
U
el valor medio de la velocidad de circulación del gas de lavado,
D_{ax}
el coeficiente de dispersión axial del gas de lavado,
Re
el número de Reynolds del gas de lavado,
\eta
la viscosidad dinámica del gas de lavado,
\rho
la densidad del gas de lavado y
C_{o}
la concentración inicial del gas de lavado
erf z
la integral de error de Gauss para z.
Se ha demostrado que con el procedimiento de acuerdo con el invento se han podido liberar de gas combustible de forma eficaz tuberías con un diámetro interior pequeño y con un diámetro interior muy grande. Del mismo modo, también se han podido liberar de gas combustible depósitos para gas combustible con forma esférica o cilíndrica sin una formación considerable de gas combustible.
Las ventajas del procedimiento de acuerdo con el invento son que las cantidades de gas presentes en tuberías y/o recipientes en gran parte pueden ser conducidas a la red de gas, con lo que se consigue un uso económico considerable. Por lo demás, el procedimiento de acuerdo con el invento es independiente de distintos diámetros de tuberías. Por lo demás, casi no se produce ninguna liberación de gas combustible a la atmósfera, es decir, una liberación del gas de efecto invernadero metano.
La liberación, que hay que llevar como máximo, de cantidades de gas combustible residuales y/o mezclas gas combustible-gas de lavado a la atmósfera no requiere ningún bloqueo de la zona afectada con respecto a la formación de una mezcla de gas explosiva, de tal modo que puede reducirse considerablemente el gasto de organización.
Con unidades 10 habituales para crear gas de lavado, en particular generadores de gas inerte con instalación de separación con membranas, se crea gas de lavado con una proporción de un 95% de nitrógeno y una proporción de un 5% de oxígeno. Puede preverse que después de la inyección de gas de lavado creado con la unidad 10 en la dimensión de un volumen, que corresponde por lo menos al volumen de una longitud de la zona de mezcla, preferiblemente al doble del volumen de una longitud de la zona de mezcla, se comience a inyectar aire exterior, puesto que ya no existe el peligro de que una mezcla del aire exterior rico en oxígeno con el gas combustible dé lugar a una mezcla explosiva, porque la concentración del gas combustible en el gas de lavado ya se ha reducido bastante. La inyección de aire exterior puede llevarse a cabo con un compresor habitual.
Al volver a llenar la sección de red con gas combustible, el gas de lavado inerte puede conducirse o bien al aire libre o bien a la red de gas contigua en una dosificación correspondientemente más pequeña.

Claims (13)

1. Método para la eliminación de gases combustibles o mezclas de gases combustibles, en particular bajo presión, que en particular contienen metano, p. ej. gas natural, gas ciudad, gases combustibles que contienen H_{2} y/o propano y/o butano o gases de sustitución del gas natural de secciones de red de unidades de almacenamiento y conducción llenas de gas combustible o mezclas de gases combustibles, p. ej. tuberías, depósitos de una red de gas, en particular para propósitos de reparación y/o mantenimiento, caracterizado por el hecho de que, después de separar de un modo estanco al gas o aproximadamente estanco al gas la sección de red de la red de gas, que se realiza en la zona de alimentación de gas de la sección de red, en la zona de separación se introduce y/o se inyecta en la sección de red un gas de lavado o mezcla de gases de lavado no combustible y/o que no fomenta una combustión del gas combustible, preferiblemente N_{2}, aire enriquecido con N_{2}, gas de humo, CO_{2}, gas inerte o vapor de H_{2}O, y por el hecho de que, con este gas de lavado o mezcla de gases de lavado inyectado, el gas combustible o mezcla de gases combustibles que se encuentra en la sección de red es transportado y/o inyectado en la red de gas contigua a través de la zona de descarga de gas de la sección de red.
2. Método de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que para reducir la presión en la sección de red, después de separar la sección de red en su zona de alimentación de gas de la red de gas, la sección de red en su zona de descarga de gas se conecta a una zona de la red de gas en la que prevalece una presión más baja que en la sección de red o en la que se ajusta una presión más baja.
3. Método de acuerdo con la reivindicación 1 o 2, caracterizado por el hecho de que en la sección de red, sin o después de una reducción de presión, la zona de descarga de gas de la sección de red se separa y/o se cierra de un modo estanco al gas o aproximadamente estanco al gas con respecto a la red de gas contigua antes de introducir el gas de lavado o mezcla de gases de lavado, por el hecho de que, a continuación, la presión en la sección de red separada se aumenta con el gas de lavado o mezcla de gases de lavado introducido, en particular por medio de la presión en la red de gas contigua, y por el hecho de que, una vez terminada la separación en la zona de descarga de gas de la sección de red con respecto a la red de gas contigua, se empieza a inyectar el gas combustible o mezcla de gases combustibles desde la sección de red separada hacia la red de gas en cuanto la presión en la sección de red separada ha alcanzado un valor predeterminado.
4. Método de acuerdo con una de las reivindicaciones de la 1 a la 3, caracterizado por el hecho de que, en la zona de descarga de gas de la sección de red, se mide la concentración del gas combustible o mezcla de gases combustibles que hay que inyectar en la red de gas con respecto al gas de lavado o mezcla de gases de lavado contenido, y por el hecho de que, al alcanzar una proporción de mezcla predeterminada, en particular al alcanzar una proporción de gas de lavado de aproximadamente un 10% volumétrico, se produce una separación de la sección de red de la red de gas contigua.
5. Método de acuerdo con una de las reivindicaciones de la 1 a la 4, caracterizado por el hecho de que, teniendo en cuenta las condiciones técnicas de fluidos de la sección de red y el proceso de inyección del gas de lavado, se determina y/o se calcula la longitud y/o el volumen de una zona de mezcla delimitada por proporciones de mezcla y/o de concentración predeterminadas y/o el curso de concentración temporal y/o local de la mezcla gas combustible-gas de lavado en la sección de red y/o el momento de llegada de la zona de mezcla y/o de un cierto valor de concentración del gas combustible o del gas de lavado a la zona de descarga de gas de la sección de red, y por el hecho de que la sección de red se separa de la red de gas contigua al alcanzar un valor de concentración predeterminado o en el momento determinado.
6. Método de acuerdo con la reivindicación 5, caracterizado por el hecho de que, después de separar la sección de red en la zona de descarga de gas de la red de gas contigua, al alcanzar una proporción de mezcla y/o de concentración predeterminada o un momento predeterminado se produce una purga de la mezcla gas combustible-gas de lavado todavía presente en la sección de red desde la zona de descarga de gas a la atmósfera y/o a un depósito por medio de una inyección adicional de gas de lavado.
7. Método de acuerdo con una de las reivindicaciones de la 1 a la 6, caracterizado por el hecho de que, después de inyectar un volumen de gas de lavado o de mezcla de gases de lavado que corresponde a entre 1,5 y 2,5 veces, preferiblemente a 2 veces el volumen de la longitud de la zona de mezcla, en lugar del gas de lavado o de la mezcla de gases de lavado se introduce aire en la sección de red.
8. Método de acuerdo con una de las reivindicaciones de la 1 a la 7, caracterizado por el hecho de que para reducir la longitud y/o el volumen de la zona de mezcla, el gas de lavado o la mezcla de gases de lavado se introduce formando una corriente turbulenta.
9. Método de acuerdo con una de las reivindicaciones de la 1 a la 8, caracterizado por el hecho de que la concentración local y/o temporal C_{m} del gas de lavado o de la mezcla de gases de lavado introducido en la sección de red formando una corriente turbulenta y/o una corriente transitoria se calcula de acuerdo con las fórmulas
8
\vskip1.000000\baselineskip
9
en las que
10
y
11
y en las que
x_{1} corresponde a la Coordenada Relativa L-U.t, y en las que
d_{R} representa el diámetro del tubo,
D el coeficiente de difusión molecular del gas de lavado con respecto al gas combustible,
L la distancia respectiva del punto de inyección del gas de lavado,
U el valor medio de la velocidad de circulación del gas de lavado,
D_{ax} el coeficiente de dispersión axial del gas de lavado,
Re el número de Reynolds del gas de lavado,
\eta la viscosidad dinámica del gas de lavado,
\rho la densidad del gas de lavado y
C_{o} la concentración inicial del gas de lavado
erf z la integral de error de Gauss para z.
10. Dispositivo para la eliminación de gases combustibles o mezclas de gases combustibles bajo presión, que en particular contienen metano, p. ej. gas natural, gas ciudad de secciones de red (1) de unidades de almacenamiento y conducción llenas de gas combustible o mezclas de gases combustibles, p. ej. tuberías, depósitos de una red de gas (2), en particular para propósitos de reparación y/o mantenimiento, proporcionándose o instalándose medios de bloqueo (4, 5) para separar la zona de alimentación de gas (11) y la zona de descarga de gas (12) de la sección de red (1) que debe liberarse de gas combustible y por lo menos una unidad de conexión (13; 14) que puede unirse a la zona de alimentación de gas (11) y por lo menos una unidad de conexión (13; 14) que puede unirse a la zona de descarga de gas (12), en particular para llevar a cabo el método de acuerdo con una de las reivindicaciones de la 1 a 9, caracterizado por el hecho de que a la unidad de conexión (13) unida a la sección de red (1) en la zona de alimentación de gas (11) hay conectada una unidad (10) para la alimentación y/o para la inyección de gas inerte y/o gas de lavado o mezclas de gases inertes y/o gases de lavado, preferiblemente N_{2}, aire enriquecido con N_{2}, gas de humo, CO_{2}, gas inerte o vapor de H_{2}O, en la sección de red (1).
11. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación 10, caracterizado por el hecho de que el medio de bloqueo (5) que se encuentra en la zona de descarga de gas (12) de la sección de red (1), después de su instalación, se proporciona para un desbloqueo temporal y un bloqueo posterior de la zona de descarga de gas (12) de la sección de red (1) con respecto a la red de gas (2) contigua.
\newpage
12. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación 10 o 11, caracterizado por el hecho de que como unidad (10) para la alimentación de gas de lavado se prevé un depósito de gas de lavado y/o un generador de gas de lavado o un generador de gas inerte con una instalación de separación con membranas para preparar aire enriquecido con N_{2}.
13. Dispositivo de acuerdo con una de las reivindicaciones de la 10 a la 12, caracterizado por el hecho de que en la zona de descarga de gas (12) de la sección de red (1) hay dispuesto un instrumento de medición de concentración (15) para determinar la concentración del gas combustible y/o del gas de lavado y/o de la proporción gas combustible-gas de lavado y/o para determinar el contenido de metano del gas combustible o mezcla de gases combustibles que ha sido extraído a presión desde la zona de descarga de gas (12) de la sección de red (1) hacia la red de gas (2) contigua.
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