FR2688147A1 - Device for absorbing gas plugs in a two-phase flow - Google Patents
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Abstract
Description
DISPOSITIF POUR RESORBER DES BOUCHONS DE GAZ
DANS UN ECOULEMENT BIPHASIQUE
DESCRIPTION
DOMAINE DE L'INVENTION
L'invention concerne la circulation des mélanges biphasiques liquide/gaz dans des canalisations et dans lesquels peuvent se produire des bouchons de gaz, ou des grosses variations dans le rapport liquide/gaz. On peut citer comme application le transport par canalisations de liquides pétroliers et d'huiles.DEVICE FOR RESORTING GAS CAPS
IN A BIPHASIC FLOW
DESCRIPTION
FIELD OF THE INVENTION
The invention relates to the circulation of two-phase liquid / gas mixtures in pipes and in which gas plugs can occur, or large variations in the liquid / gas ratio. As an application, mention may be made of the transportation by pipeline of petroleum liquids and oils.
ART ANTERIEUR ET PROBLEME POSE
Dans le transport des mélanges liquide/gaz, tels que le pétrole, de très grosses variations quant au rapport liquide/gaz apparaissent fréquemment à l'intérieur des canalisations. En d'autres termes, l'homogénéité du mélange n'est absolument pas réalisée dans le temps. I1 se produit ainsi fréquemment des bouchons ou bulles de gaz à l'intérieur des canalisations. Ces bouchons peuvent être très néfastes vis-à-vis de certains appareils, tels que des pompes, placés en aval dans la canalisation. En effet, une variation brutale de pression à l'entrée d'une pompe peut entraîner une augmentation très importante du régime de fonctionnement de cette pompe, et quelquefois l'endommager.PRIOR ART AND PROBLEM POSED
In the transport of liquid / gas mixtures, such as petroleum, very large variations in the liquid / gas ratio frequently appear inside the pipes. In other words, the homogeneity of the mixture is absolutely not achieved over time. I1 thus frequently occurs gas plugs or bubbles inside the pipes. These plugs can be very harmful to certain devices, such as pumps, placed downstream in the pipeline. Indeed, a sudden change in pressure at the inlet of a pump can cause a very significant increase in the operating regime of this pump, and sometimes damage it.
L'invention vise à remédier à cet inconvénient en proposant un dispositif permettant de résorber des bouchons de gaz dans un mélange biphasique, pouvant être placé sur une canalisation, par exemple sur un pipeline de transport d'un mélange pétrole/gaz, notamment en amont de différents appareils de pompage. The invention aims to remedy this drawback by proposing a device for absorbing gas plugs in a two-phase mixture, which can be placed on a pipeline, for example on a pipeline for transporting an oil / gas mixture, in particular upstream of different pumping devices.
RESUME DE L'INVENTION
A cet effet, l'objet principal de l'invention est un dispositif pour résorber des bouchons dans un flux ou écoulement de mélange biphasique liquide/gaz s'écoulant dans une canalisation, le dispositif comprenant
- une entrée du flux venant de la canalisation et débouchant dans
- un réservoir de séparation partielle du liquide et du gaz, ayant une partie supérieure dans laquelle monte une partie du gaz
- une sortie du flux du réservoir comprenant un venturi ; et
- un injecteur de gaz dont l'entrée est placée dans la partie supérieure du réservoir au-dessus du niveau du mélange et dont la sortie est placée dans le venturi, de façon à réinjecter de façon régulière du gaz dans le mélange.SUMMARY OF THE INVENTION
To this end, the main object of the invention is a device for absorbing plugs in a flow or flow of two-phase liquid / gas mixture flowing in a pipe, the device comprising
- a flow inlet coming from the pipeline and opening into
- a tank for partial separation of liquid and gas, having an upper part in which part of the gas rises
- an outlet from the tank flow comprising a venturi; and
- a gas injector, the inlet of which is placed in the upper part of the tank above the level of the mixture and the outlet of which is placed in the venturi, so as to regularly inject gas into the mixture.
Le dispositif peut se compléter avantageusement de moyens de réglage du niveau du mélange à l'intérieur du réservoir. On peut citer en l'occurrence un injecteur supplémentaire dont le débit est réglé par une vanne. The device can advantageously be supplemented with means for adjusting the level of the mixture inside the tank. One can cite in this case an additional injector whose flow rate is regulated by a valve.
DESCRIPTION DETAILLEE D'UN MODE DE REALISATION DE
L'INVENTION
L'unique figure représente en coupe le dispositif selon l'invention.DETAILED DESCRIPTION OF AN EMBODIMENT OF
THE INVENTION
The single figure shows in section the device according to the invention.
Celui-ci est représenté en fonctionnement sur une canalisation repérée 1. This is shown in operation on a pipe marked 1.
Le dispositif comporte une entrée 2 qui est de préférence constituée par une extrémité de la canalisation 1. Celle-ci débouche dans un réservoir central 3 relativement haut. En effet, compte tenu de la pression à l'intérieur de la canalisation 1, le niveau de mélange a tendance à monter dans le réservoir 3. Or, il est essentiel que le niveau N du mélange à l'intérieur du réservoir 3 soit positionné de manière à laisser un espace libre dans la partie supérieure 4 du réservoir 3 qui peut avoir la forme d'un dôme ou d'un ballon. The device has an inlet 2 which preferably consists of one end of the pipe 1. The latter opens into a relatively high central tank 3. Indeed, taking into account the pressure inside the pipe 1, the level of mixture tends to rise in the tank 3. However, it is essential that the level N of the mixture inside the tank 3 is positioned so as to leave a free space in the upper part 4 of the tank 3 which may have the shape of a dome or a balloon.
Le réservoir 3 a pour fonction de faire apparaître un niveau N de séparation entre le mélange fluide/gaz avec le gaz lui-même qui a tendance à monter dans la partie supérieure 4. The reservoir 3 has the function of showing a level N of separation between the fluid / gas mixture with the gas itself which tends to rise in the upper part 4.
Le réservoir 3 possède une sortie 5 aboutissant dans une nouvelle canalisation. Cette sortie 5 comporte principalement un venturi 6 destiné à créer une dépression en aval du dispositif résorbant. The reservoir 3 has an outlet 5 ending in a new pipe. This outlet 5 mainly comprises a venturi 6 intended to create a vacuum downstream of the absorbent device.
Un dernier élément principal du dispositif selon l'invention est constitué par un injecteur de gaz 7. Ce dernier a une première extrémité 8 supérieure débouchant dans la partie supérieure 4 du réservoir 3 de manière à ne capter uniquement que du gaz. Sa deuxième extrémité inférieure 9 débouche dans le venturi 6, de préférence au milieu de celui-ci. A last main element of the device according to the invention consists of a gas injector 7. The latter has a first upper end 8 opening into the upper part 4 of the tank 3 so as to capture only gas. Its second lower end 9 opens into the venturi 6, preferably in the middle of the latter.
Le fonctionnement du dispositif selon l'invention est le suivant. The operation of the device according to the invention is as follows.
En fonctionnement normal, le mélange fluide/gaz débouche de la canalisation 1 dans le réservoir 3 par l'entrée 2. Une grande partie du gaz se trouvant sous forme de bulles a tendance à monter dans la partie supérieure 4 du réservoir 3. Le reste du mélange constitué principalement de la phase liquide contenant encore un peu de gaz remplit le reste du réservoir 3 et est attiré vers la canalisation aval par le venturi 6 placé dans la sortie 5. In normal operation, the fluid / gas mixture emerges from the pipe 1 in the tank 3 through the inlet 2. A large part of the gas being in the form of bubbles tends to rise in the upper part 4 of the tank 3. The rest the mixture consisting mainly of the liquid phase still containing a little gas fills the rest of the tank 3 and is attracted towards the downstream pipe by the venturi 6 placed in the outlet 5.
Le gaz se trouvant dans la partie supérieure 4 du réservoir 3 est automatiquement réinjecté régulièrement par l'injecteur de gaz 7, grâce à la dépression créée par le venturi 6 et régnant en aval du dispositif. En d'autres termes, le gaz est réinjecté à l'intérieur du mélange, de sorte que la proportion liquide/gaz initiale, en amont du dispositif, se retrouve en aval de ce dernier. Celui-ci se comporte comme un obstacle sur la canalisation et induit donc une légère perte de charge. The gas in the upper part 4 of the tank 3 is automatically reinjected regularly by the gas injector 7, thanks to the vacuum created by the venturi 6 and prevailing downstream of the device. In other words, the gas is reinjected inside the mixture, so that the initial liquid / gas proportion, upstream of the device, is found downstream of the latter. This behaves as an obstacle on the pipe and therefore induces a slight pressure drop.
En présence de bouchons de gaz, ou d'une grande quantité de gaz répartie plus ou moins régulièrement dans le flux, ce gaz débouchant dans le réservoir 3 a tendance à monter dans la partie supérieure 4. La proportion liquide/gaz du reste du mélange dans la partie inférieure du réservoir 3 reste relativement élevée, c'est-à-dire que ce reste de mélange est relativement riche en liquide. Cette partie du mélange est donc attirée vers la sortie 5. L in L'injecteur 7 continue à réinjecter en permanence le gaz monté dans la partie supérieure 4, au niveau du venturi 6 de manière régulière. In the presence of gas caps, or a large amount of gas distributed more or less regularly in the flow, this gas emerging in the tank 3 tends to rise in the upper part 4. The liquid / gas proportion of the rest of the mixture in the lower part of the reservoir 3 remains relatively high, that is to say that this mixture remains relatively rich in liquid. This part of the mixture is therefore drawn towards the outlet 5. L in The injector 7 continues to permanently reinject the gas mounted in the upper part 4, at the venturi 6 in a regular manner.
Dans le cas de la présence de bouchons de gaz dans le mélange, une grande partie de ce gaz monte dans la partie supérieure 4 du réservoir 3 et le niveau N du mélange dans le réservoir 3 baisse momentanément. Le reste du flux riche en liquide est toujours aspiré vers la sortie 5 par le venturi 6 et est régulièrement enrichi en gaz par l'injecteur 7 dont le débit en gaz ne varie pratiquement pas. In the case of the presence of gas plugs in the mixture, a large part of this gas rises in the upper part 4 of the tank 3 and the level N of the mixture in the tank 3 drops momentarily. The rest of the flow rich in liquid is always sucked towards the outlet 5 by the venturi 6 and is regularly enriched in gas by the injector 7 whose gas flow rate hardly varies.
Le gaz excédent constituant les bouchons est ainsi stocké momentanément dans la partie supérieure 4 du réservoir 3 et réinjecté avec une proportion constante. The excess gas constituting the plugs is thus temporarily stored in the upper part 4 of the reservoir 3 and reinjected with a constant proportion.
Le mélange retrouve son homogénéité initiale et le rapport liquide/gaz qui le caractérise sans les bouchons.The mixture regains its initial homogeneity and the liquid / gas ratio which characterizes it without the plugs.
Dans le cas où des absences momentanées de gaz se produisent, le phénomène inverse a lieu, c'est-à-dire que le volume de gaz dans la partie supérieure 4 du réservoir 3 peut diminuer brutalement et le niveau N monte. Cette diminution du volume gazeux est due au fait que l'injecteur 7 continue à réinjecter la même quantité de gaz et compense donc ce manque de gaz. In the case where momentary absences of gas occur, the opposite phenomenon takes place, that is to say that the volume of gas in the upper part 4 of the tank 3 can suddenly decrease and the level N rises. This reduction in the gas volume is due to the fact that the injector 7 continues to reinject the same amount of gas and therefore compensates for this lack of gas.
Bien entendu, le volume du réservoir 3 et en particulier de sa partie supérieure 4 doit être calculé en fonction des volumes de bouchons pouvant avoir lieu à l'intérieur de la canalisation 1. Ce système ne possède pas de régulation supplémentaire, le volume de la partie supérieure 4 du réservoir 3 est réglé de façon à absorber un type déterminé de bouchons. Néanmoins, il est tout de même possible de prévoir des moyens de réglage du niveau
N du mélange à l'intérieur du réservoir 3 en fonctionnement normal. A cet effet, on peut rajouter au dispositif selon l'invention un injecteur supplémentaire 10 placé dans le bas du réservoir 3 et dont le débit liquide traversant est réglé par une vanne 11. Un détecteur de niveau 12 peut permettre de commander automatiquement cette vanne 11 en fonction du niveau N dans le réservoir 3.Of course, the volume of the reservoir 3 and in particular of its upper part 4 must be calculated as a function of the volumes of plugs that can take place inside the pipe 1. This system does not have any additional regulation, the volume of the upper part 4 of the reservoir 3 is adjusted so as to absorb a determined type of plug. However, it is still possible to provide means for adjusting the level
N of the mixture inside the tank 3 in normal operation. To this end, it is possible to add to the device according to the invention an additional injector 10 placed at the bottom of the reservoir 3 and the liquid flow through which is regulated by a valve 11. A level detector 12 can make it possible to automatically control this valve 11 depending on the level N in the tank 3.
Le dispositif selon l'invention peut avoir de nombreuses applications. On note en particulier le transport des mélanges pétrole/gaz. The device according to the invention can have many applications. We note in particular the transport of oil / gas mixtures.
Claims (3)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR9202785A FR2688147B1 (en) | 1992-03-09 | 1992-03-09 | DEVICE FOR RESORBING GAS CAPS IN A TWO - PHASE FLOW. |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR9202785A FR2688147B1 (en) | 1992-03-09 | 1992-03-09 | DEVICE FOR RESORBING GAS CAPS IN A TWO - PHASE FLOW. |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FR2688147A1 true FR2688147A1 (en) | 1993-09-10 |
| FR2688147B1 FR2688147B1 (en) | 1994-09-23 |
Family
ID=9427493
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FR9202785A Expired - Fee Related FR2688147B1 (en) | 1992-03-09 | 1992-03-09 | DEVICE FOR RESORBING GAS CAPS IN A TWO - PHASE FLOW. |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| FR (1) | FR2688147B1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2483438A (en) * | 2010-09-06 | 2012-03-14 | Framo Eng As | Homogenising a multiphase fluid |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0379319A2 (en) * | 1989-01-16 | 1990-07-25 | Framo Developments (U.K.) Limited | Fluid homogenization |
| WO1990013859A1 (en) * | 1989-05-05 | 1990-11-15 | Framo Developments (Uk) Limited | Multiphase process mixing and measuring system |
-
1992
- 1992-03-09 FR FR9202785A patent/FR2688147B1/en not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| US8777476B2 (en) | 2010-09-06 | 2014-07-15 | Framo Engineering As | Flow conditioning apparatus |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR2688147B1 (en) | 1994-09-23 |
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