一种应用于天然气输气管道上的真空干燥装置的制作方法

文档序号:12018229阅读:1114来源:国知局

本实用新型涉及一种真空干燥装置,尤其是涉及一种用于对天然气输气管道进行干燥预处理的装置。



背景技术:

目前,我国天然气输气管道拥有数万余公里以上的管线长度,每年仍然有上千公里的新输气管道投入使用,新铺设的输气管道经过压力检漏试验后输气管道内部会存在一定量的游离水;输气管道内的游离水,不仅影响输气管道的输气能力,而且容易出现输气管道内水合物冰堵,还会导致供气质量的下降,天然气中的少量酸性气体与水结合成酸性物质还会对管道内壁产生腐蚀,影响管道使用寿命。

天然气输气管道的干燥主要有二种方法,欧洲主要采用真空干燥法,北美主要采用干空气或氮气吹扫法。九十年代前我国天然气应用范围比较小,天然气输气管道施工完毕后不做干燥处理。九十年代开始随着我们对天然气质量要求的提高,通过学习国外施工方法,逐步采用干空气或氮气吹扫干燥法对天然气输气管道进行干燥。由于受到技术条件限制,国内天然气输气管道干燥设备全部从国外进口的。

真空干燥法是利用水的费点随压力降低而降低的物理特性,在常温条件下将管道内腔抽到一定真空,管道内的水逐步蒸发、汽化从而达到干燥天然气输气管道的目的。具体方法分二部,第一游离水的处理,利用大吸气量的真空设备将天然气输气管道进行抽气,抽气时的气体快速流动可以将管道内的游离水抽向真空设备,在空气和水进入真空机组前我们对气水进行二级分离,这样水就不会进入真空系统。第二是管道干燥,游离水抽除以后管道内壁上还会有少量水气,随着真空设备将管道内抽真空度提高,管道内压力降低到环境温度对应的饱和水蒸气压力以下后,输气管道内的液态水在常温下开始蒸发,输气管道内的水蒸气被真空设备抽走,这样就可以实现天然气输气管道干燥目的。

真空干燥法与干空气或氮气吹扫法比较,具有投入少、占地小、成本低、效率高、可靠性好等优势,而且相同长度和管径的输气管道采用真空干燥法可以缩短70%以上的干燥时间,真空干燥的费用不到原来设备的1/5。

由于天然气输气管道分布在我国960万平方公里的各个地区,输气管道干燥需要几十或上百公里分段进行,因此要求用于输气管道干燥的设备具有机动性、灵活性和可操作性,并且要求干燥设备不受地理环境、气候因素的限制。

然而,如今国内外输气输气管道真空干燥设备还处于研究和完善阶段,德国某公司采用罗茨旋片真空机组对天然气输气管道做真空干燥处理;由于旋片真空泵是采用矿物机械油来润滑冷却真空泵的,输气输气管道内的水汽经过真空泵内部后就会溶解在真空泵油内,使旋片真空泵故障增加,另外采用普通罗茨真空泵也不能完全适合长期高压差运行,普通罗茨泵的工作范围很小,一台罗茨真空泵必须配备4至6台旋片真空泵进行预抽,这样装置就使得整套干燥设备做得很大,运输及野外布置都不灵活。如今国内使用的管道真空干燥设备基本都是从德国引进的,尽管对输气管道干燥质量比较好,由于技术原因德国设备采购投资费用大、使用成本较高。



技术实现要素:

本实用新型的目的在于克服上述不足,提供一种结构简单、使用灵活且设备投资小、干燥效率高、干燥质量优的应用于天然气输气管道上的真空干燥装置。

本实用新型的目的是这样实现的:

一种应用于天然气输气管道上的真空干燥装置,所述装置包含有安装于整体式底盘上的一级分离器、二级分离器、储水罐和真空机组,所述装置还包含有一连通至天然气输气管道的进气管,该进气管内安装有露点仪、压力变送器和温度计,所述进气管经气动主阀连通至一级分离器的进口,一级分离器的出口经二级分离器后连通至真空机组,所述一级分离器和二级分离器均为气水分离装置,所述一级分离器和二级分离器的底部排水口经气动截止阀后连通至储水罐。

本实用新型一种应用于天然气输气管道上的真空干燥装置,所述整体式底盘上还安装有循环水冷却系统,所述真空机组的冷却液进出口与循环水冷却系统的进出液口相连通。

本实用新型一种应用于天然气输气管道上的真空干燥装置,所述储水罐上安装有充气阀和放空阀。

本实用新型一种应用于天然气输气管道上的真空干燥装置,所述整体式底盘上还安装有小型空气压缩机机组。

与现有技术相比,本实用新型的有益效果是:

本实用新型结构较简单、只要提供适当的电力动力和一定的水量就可以满足设备的稳定可靠运行;相比于如今国内天然气输气管道干燥主要采用的干空气或氮气吹扫方式(而且常规方式下的设备为全进口,一套设备少则上百万美金,并且运行费用很大),干燥效果得到了极大的提高,且具有简单、安全、省时、节能的优点;另外,本实用新型装置既适合在沙漠山地缺水等恶劣环境的使用,也适合滩涂、湿地等沿海地区使用,尤其适用于对大口径、长距离天然气输气管道的干燥作业,还适用于大口径输油管道、海底输油管道的干燥处理,因此其具有广泛的应用前景。

附图说明

图1为本实用新型一种应用于天然气输气管道上的真空干燥装置的结构示意图。

其中:

露点仪1、压力变送器2、温度计3、气动主阀4、一级分离器5、二级分离器6、气动截止阀7、储水罐8、充气阀9、放空阀10、真空机组11、小型空气压缩机机组12、循环水冷却系统13、整体式底盘14、PLC集成控制系统15。

具体实施方式

参见图1,本实用新型涉及的一种应用于天然气输气管道上的真空干燥装置,所述装置包含有安装于整体式底盘14上的一级分离器5、二级分离器6、储水罐8和真空机组11,所述装置还包含有一连通至天然气输气管道的进气管,该进气管内安装有露点仪1、压力变送器2和温度计3,所述进气管经气动主阀4连通至一级分离器5的进口,一级分离器5的出口经二级分离器6后连通至真空机组11,所述一级分离器5和二级分离器6均为气水分离装置,所述一级分离器5和二级分离器6的底部排水口经气动截止阀7后连通至储水罐8;

进一步的,所述整体式底盘14上还安装有循环水冷却系统13,所述真空机组11的冷却液进出口与循环水冷却系统13的进出液口相连通;用于对真空机组11的冷却液进行冷却降温;其中,一级分离器5和二级分离器6是一种对干燥设备具有自动保护功能的气水分离装置,由于天然气输气管道内有大量水,一旦大量水进入真空机组11,会对真空机组11造成冲击甚至损伤,一级分离器5和二级分离器6下部的储水罐8可以将气水有效分离并可以随时在线自动排水;

进一步的,所述储水罐8上安装有充气阀9和放空阀10;

进一步的,所述整体式底盘14上还安装有小型空气压缩机机组12;压缩机组12是为打开或关闭气动阀门4提供气源的,这样可以实现阀门的自动控制,即使出现断电情况阀门也会自动关闭,不会造成设备故障:如果不用压缩机组12也可以使用手动或者电动阀门,但是手动或电动阀门反应比较慢,一旦有断电等突发情况容易造成设备更大故障,因此全自动设备最佳方式为采用气动阀门。

另外:需要注意的是,上述具体实施方式仅为本专利的一个优化方案,本领域的技术人员根据上述构思所做的任何改动或改进,均在本专利的保护范围之内。

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