JPS626083B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は天然ガスや天然オイルのパイプライン
における圧力増大ステーシヨンの技術分野に関す
る。

巨大な炭化水素（天然ガスやオイル）生産地
は、非常に多量の炭化水素を経済的に長距離移送
する方法として消費地とパイプラインによつて結
ばれている。このパイプラインによる経済的な移
送や作動において、圧力増大ステーシヨンが中継
点（例えば100〜150Kmの距離間隔で）に使用され
ており、これらのステーシヨンはパイプライン内
圧力を適正な圧力に増大して維持することによ
り、パイプラインにおける摩擦やその他の抵抗力
および（天然ガスの場合には）運ばれる流体の体
積減少を補償する。

数千Kmもの長いパイプラインには非常に多数の
圧力増大ステーシヨンが必要となる。世界的規模
で見れば、これは数百もの数のステーシヨンとな
る。圧力増大ステーシヨンには圧縮機又はポンプ
が使用されており、これらは運ばれる炭化水素で
作動される動力機械によつて駆動される。このよ
うに、パイプラインの長さにもよるが、極めて多
数の圧力増大ステーシヨンを作動させることは、
それ自体での消費を生じ、販売する炭化水素の量
を減少してしまう。自己消費の高くなる理由は、
圧縮機又はポンプを駆動するために現在は開放回
路のガスタービンがほぼ独占的に使用されてい
て、この効率がわずかに20〜30％であつて、消費
される炭化水素の70〜80％が有効に使用されない
ということにある。知られているオーレンブルグ
（Orenburg）の天然ガスパイプラインを例として
注目すれば、2800Kmの長さに沿つて22基の圧力増
大ステーシヨンが用いられており、これらにおけ
る自己消費は運ばれる天然ガス全量の15％（4.5
×10⁹m³／年）以上にものぼつている。

このように、全世界的規模に見てかなりのエネ
ルギー損失を生じるようなこの構成は可能なかぎ
り変更されねばならない。

本発明はこのような解決のための開発において
目指したものであり、圧力増大ステーシヨンの容
量および／またはエネルギー効率を、その他の基
本的な特性例えば作動の安全性、周囲環境に対す
る影響の無いこと、特殊な投資額等を好ましくな
い方向へ変えることなく、著しく向上させること
のできる方法を提供することを目的とする。

本発明による方法の基本的な特徴は、パイプラ
インの圧力増大に複数のほぼ同じ容量の圧縮機又
はポンプを用い、これらをそれぞれ独立したガス
タービン或いは蒸気タービンで駆動するととも
に、前記タービンの排気ガスでボイラを加熱して
蒸気を発生させ、その蒸気を前記蒸気タービンへ
導びくことである。

１つのステーシヨンにおいて用いられるガスタ
ービンと蒸気タービンの個数の比率は１：１から
３：１であり、好ましくはこの比率は２：１であ
り、待機用の圧縮機又はポンプが常にガスタービ
ンによつて駆動されるようになつている。ガスタ
ービンに連結された排気ガスボイラは所定の出力
を得るための補助熱源を備えており、好ましく
は、この補助熱源は自動制御されるようになつて
いる。

本発明による圧力増大ステーシヨンにおいて水
に対する依存性を少くするため、蒸気タービンに
は閉回路の冷却系統が組み合せられており、これ
により必要な補給水量は極めて少量でよく、あら
かじめ閉回路内の貯槽内に貯えておくことがで
き、かつ貯槽には適当な時間間隔をおいて水を補
給すればよい。閉回路内の水（ボイラへの給水）
の水質維持及び水内のガス含有量の低減のため
に、空気による間接的な冷却を採用することが好
ましい。小さなリブを有する空冷式冷却器が水圧
下で作動されると、漏れを目視しうるので好まし
い。冷却系統におけるミキシングコンデンサは蒸
気タービンよりも上方に配置されることが好まし
い。これにより、蒸気タービンの基台は簡単なフ
ラツトベース型のものとなし得る。

本発明の好適な実施例によれば、圧縮され加熱
されたガスの冷却および機械の潤滑油の冷却がボ
イラの給水系統で行われ、冷却で奪つた熱がボイ
ラの給水内に蓄積される。

排気ガスボイラで作られる蒸気のわずかな部分
が、圧力増大ステーシヨンによつて消費される天
然ガスを、使用のために膨脹させる前に加熱に使
用され（液化するのを防止する）、これにより別
個のボイラプラントが不必要となり、天然ガスを
節約することになる。

本発明による方法における接続ダイヤグラムが
第１図に示されており、本発明による圧力増大ス
テーシヨンのレイアウトの平面図が第２図に示さ
れている。

第１図において、ほぼ等しい容量の４基の圧力
増大用圧縮機１が互に並列に配置されており、そ
のうち、３基の圧縮機はそれぞれガスタービン２
によつて駆動されるようになつており、１基の圧
縮機は蒸気タービン３によつて駆動されるように
なつている。ガスタービンと組み合わされた３基
の圧縮機のうち、２基は作動状態にあり、残り１
基は故障に備えて待機している。蒸気タービン３
に対する蒸気は排気ガスボイラ４から供給されて
いる。排気ガスボイラ４も２基は作動されてお
り、１基は待機している。排気ガスボイラ４は天
然ガスを補助熱源として補助加熱されるようにな
つている。他の補助熱源を使用することも可能で
ある。排気ガスボイラ４からの排気ガスはスタツ
ク５を通して大気に解放される。蒸気タービンの
蒸気冷却系統はミキシングコンデンサ６、大気圧
下の水槽７、空冷式冷却器８及び冷却水ポンプ９
を含む。排気ガスボイラ４への給水は閉回路の蒸
気冷却系統からポンプ１０によつて与えられる。
圧縮機１にて圧縮した天然ガスを冷却するために
熱交換器１１が備えられており、ボイラ給水は熱
交換器１１を通つて天然ガスを冷却し、冷却時に
奪つた熱は給水に貯えられ有効に利用される。他
方において、ボイラ４で発生させられた蒸気のう
ちの僅かな量は熱交換器１２に供給され、ガスタ
ービン２及びボイラ４の加熱に使用される天然ガ
スを、膨脹させる前に予熱する。

第２図には本発明による圧力増大ステーシヨン
の主要な装置が示されている。天然ガスパイプラ
イン１３は圧力増大用の圧縮機１とその入口およ
び出口で接続され、圧縮機の３基がガスタービン
２によつて駆動されるとともに一基の圧縮機は蒸
気タービン３によつて駆動される。ガスタービン
２の排気ガスは排気ガスダクト１４を通して排気
ガスボイラ４へ導びかれ、発生した蒸気は蒸気集
合主パイプ１５を通して蒸気タービン３へ導びか
れる。ミキシングコンデンサ６は蒸気タービン３
の近傍にあり、冷却器８、冷却水槽１６およびポ
ンプハウス１７もさらに示してある。

本発明の利点は次の通りである。

―自己消費量を約1/3に減少する。

―圧力増大ステーシヨンの安全性を向上する。

―既存の圧力増大ステーシヨンに実施可能であ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による方法を実施するための接
続ダイヤグラム。第２図は本発明による圧力増大
ステーシヨンのレイアウトを示す平面図。 １……圧力増大用圧縮機、２……ガスタービ
ン、３……蒸気タービン、４……排気ガスボイ
ラ、６……ミキシングコンデンサ、７……水槽、
８……冷却器、９……冷却水ポンプ、１０……ポ
ンプ、１１……熱交換器、１３……天然ガスパイ
プライン。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 炭化水素パイプラインの圧力をほぼ同じ容量
   の複数の圧縮機又はポンプで増大させる方法にお
   いて、 前記圧縮機又はポンプの各々が独立したガスタ
   ービン又は独立した蒸気タービンによつて駆動さ
   れており、 前記ガスタービンと蒸気タービンとの使用個数
   の比率は１：１から３：１の間であり、 前記蒸気タービンは、ガスタービンの排気ガス
   により加熱されるとともに補助熱源を備えたボイ
   ラで発生される蒸気が供給されており、 前記蒸気タービンには空気式冷却器を備えた冷
   却系統が組み合せられていることを特徴とする炭
   化水素パイプラインの圧力増大方法。