專利名稱：天然氣管道儲(chǔ)存設(shè)施的制作方法
背景技術(shù)：
本發(fā)明涉及最終用戶、公用事業(yè)或氣體供應(yīng)或分配公司廉價(jià)、緊湊、就地儲(chǔ)存天然氣。更具體地說，本發(fā)明涉及借助一種設(shè)施來儲(chǔ)存天然氣，所述設(shè)施包括一被配置和構(gòu)造成本文所述的鋼管儲(chǔ)存系統(tǒng)，該系統(tǒng)可儲(chǔ)存處于壓縮狀態(tài)的氣體。本發(fā)明的設(shè)施還包括壓縮機(jī)和減壓器系統(tǒng)，以便在從公用設(shè)施、分配或其它供應(yīng)輸送管線中噴入鋼管儲(chǔ)存系統(tǒng)時(shí)壓縮天然氣以及在從鋼管儲(chǔ)存系統(tǒng)排出用于噴入用戶的設(shè)施或噴入一對(duì)外分配和出售用分配管線時(shí)使氣體減壓。本發(fā)明的設(shè)施還包括用于將氣體容納在管道儲(chǔ)存系統(tǒng)并且控制氣體流入和流出設(shè)施的裝置。
盡管不是本發(fā)明所要求的元件，但可將任選的過濾和/或干燥系統(tǒng)結(jié)合入該設(shè)施，以便在將天然氣儲(chǔ)存在鋼管儲(chǔ)存系統(tǒng)中之前去除其水分和污染物質(zhì)。此外，本發(fā)明的設(shè)施可以任選地包括大量控制、監(jiān)控和校正系統(tǒng)，包括在噴入管道儲(chǔ)存系統(tǒng)之前測量氣體的濕度或水分程度的監(jiān)控系統(tǒng)、減少管道儲(chǔ)存系統(tǒng)的鋼管腐蝕的陰極保護(hù)系統(tǒng)以及測量鋼管腐蝕程度的測試站，所有裝置如本文所述。
本發(fā)明可適合住宅、商業(yè)、個(gè)人和公用事業(yè)的應(yīng)用，并且可使最終用戶以較低的價(jià)格購買天然氣，允許最終用戶具有與其主要供應(yīng)相同的后備燃料供應(yīng)，并且可使公用事業(yè)公司和其它天然氣供應(yīng)商/分配者將氣體儲(chǔ)存在緊湊和廉價(jià)的設(shè)施中。
目前，借助當(dāng)?shù)毓檬聵I(yè)的氣體分配管線將天然氣從公用事業(yè)公司或其它供應(yīng)商處輸送給最終用戶，通過一計(jì)量表并進(jìn)入最終用戶的消費(fèi)管線，以供最終用戶即時(shí)使用。該輸送發(fā)生在相對(duì)較低的壓力下，通常是5磅/平方英寸(“psi”)。代替較低的速度，某些消費(fèi)者(通常是工業(yè)或大型商業(yè)用戶)在“可中斷”的基礎(chǔ)上選擇接收其天然氣供給，這意味著它們的天然氣供應(yīng)會(huì)被公用事業(yè)公司或其它供應(yīng)商以多種理由(例如，由于天氣過冷和管線通過能力足而導(dǎo)致縮減)切斷或中斷。不斷增加的對(duì)天然氣的需求以及受到限制的公用事業(yè)管線的通過能力會(huì)使許多這些消費(fèi)者的中斷頻率增加。
遭受天然氣供應(yīng)中斷的大型消費(fèi)者通常有儲(chǔ)存在其資產(chǎn)中的另一種或后備燃料供給，例如丙烷燃料或燃料油，用于在中斷期間使用。使用與主要供應(yīng)不同的后備燃料供應(yīng)會(huì)使一附加設(shè)施更佳地發(fā)熱。例如，將燃料油用作后備燃料，最終用戶可以具有一包括燃燒燃料油的鍋爐或熔爐的后備設(shè)施?；蛘撸绻麑⑷剂嫌妥鳛楹髠淙剂系淖罱K用戶沒有附加的鍋爐/熔爐來燃燒燃料油，則當(dāng)最終用戶轉(zhuǎn)換到其后備燃料供應(yīng)時(shí)，無需將鍋爐/熔爐的燃燒器改變成一個(gè)與燃料油的使用相容的燃燒器。雖然將丙烷作為其后備燃料供應(yīng)的最終用戶通常使用與用于天然氣相同的鍋爐，但它們會(huì)發(fā)現(xiàn)必須將孔改變，燃料可以在供應(yīng)到鍋爐/熔爐的燃料類型改變之前通過該孔噴入鍋爐/熔爐的燃燒器。在多種情況下，由于燃燒丙烷產(chǎn)生較高的加熱單位，因此與天然氣相比，在使用丙烷時(shí)必須使該孔較小。為了避免改變所述孔，一些使用丙烷燃料作為后備燃料供應(yīng)的大型工業(yè)最終用戶具有另一鍋爐/熔爐以專門用丙烷運(yùn)行。由于丙烷或燃料油產(chǎn)生較高的加熱單位，因此將那些燃料作為后備燃料供應(yīng)的用戶也可能不得不改變某些制造設(shè)備上的設(shè)置。
將丙烷或燃料油作為后備燃料供應(yīng)的最終用戶必須具有一與鍋爐/熔爐相連的單獨(dú)設(shè)施，以便在噴入鍋爐/熔爐之前使丙烷或燃料油與空氣混合。該附加設(shè)施致使最終用戶產(chǎn)生一些用于維護(hù)添加的設(shè)施以及培訓(xùn)所述設(shè)施的操作人員的費(fèi)用。
每個(gè)加熱單位(btu)，丙烷和燃料油與天然氣相比是較為昂貴的。另外，雖然將丙烷作為后備燃料供應(yīng)的儲(chǔ)存通常是無污染的，但在美國環(huán)境保護(hù)署和州環(huán)境署的規(guī)則和法規(guī)下，清除燃料油泄漏形成的危險(xiǎn)狀態(tài)的費(fèi)用十分昂貴。由于其密度較低，因此天然氣的泄漏或釋放不會(huì)產(chǎn)生固有的污染，并且不會(huì)對(duì)環(huán)境造成持續(xù)性的影響。與丙烷一樣，如果使天然氣與點(diǎn)火源附近的空氣一起混合，它可能會(huì)燃燒；然而，假如正確地制造、安裝、操作和維護(hù)設(shè)施，使用本發(fā)明時(shí)天然氣的燃燒可能性不大。本發(fā)明人喜歡根據(jù)美國運(yùn)輸部(“DOT”)管理輸送管線系統(tǒng)的法規(guī)來制造本發(fā)明的設(shè)施。根據(jù)那些法規(guī)制造的輸送管線系統(tǒng)具有非常高的安全記錄以及相應(yīng)較低的實(shí)際燃燒發(fā)生率。
由于氣體分配公司為中斷供氣服務(wù)所支付的費(fèi)用少于為“穩(wěn)定”或不中斷服務(wù)所支付的費(fèi)用，因此在中斷期間將天然氣作為后備燃料供應(yīng)的有效性使最終用戶有機(jī)會(huì)實(shí)現(xiàn)顯著節(jié)約能源成本并且降低與可替代燃料供應(yīng)相關(guān)的成本；此外，考慮到丙烷和燃料油與天然氣相比成本昂貴，使用天然氣作為最終用戶的后備燃料供應(yīng)將是有利的。此外，由于天然氣價(jià)格的波動(dòng)，因此在價(jià)格較低時(shí)有利于最終用戶購買大量天然氣，并且儲(chǔ)存天然氣直至在中斷期間或者在天然氣價(jià)格較高的時(shí)期中使用。最后，作為后備燃料供應(yīng)的天然氣的儲(chǔ)存允許遭受中斷的最終用戶在其后備操作中使用相同的燃料和設(shè)施。
在住宅應(yīng)用中，本發(fā)明的用戶可以儲(chǔ)存全年用的天然氣以用于其私人消費(fèi)，以使他們?cè)趦r(jià)格最低時(shí)購買氣體。
公用事業(yè)和其它氣體供應(yīng)公司目前借助廢棄的鹽洞、廢棄的氣井或其它地下天然貯存池來儲(chǔ)存處于壓縮狀態(tài)的天然氣。美國專利No.4,858,640中敘述了這種儲(chǔ)存及其相關(guān)的過程和裝置。當(dāng)天然氣的需求超過目前的供應(yīng)時(shí)，公用事業(yè)公司將丙烷和空氣的混合物注入傳送給最終用戶的天然氣，以使供應(yīng)的氣體數(shù)量增加到可使用的程度。然而，丙烷-空氣所產(chǎn)生的加熱單位的數(shù)量大于天然氣的，這可以導(dǎo)致某些應(yīng)用和系統(tǒng)發(fā)生故障(例如，關(guān)于煤氣爐，在某種特別用于天然氣的加熱單位的程度下設(shè)置指示燈；過度的加熱單位會(huì)使指示燈的火焰燃燒得更高，增加火災(zāi)的危險(xiǎn))。公用事業(yè)公司使用的丙烷-空氣站使丙烷與空氣混合(通過為該目的設(shè)計(jì)的壓縮機(jī)實(shí)現(xiàn))，并且將與天然氣的混合物噴入由州和聯(lián)邦環(huán)境及其它管理署規(guī)定的運(yùn)送管線，致使這些設(shè)施的維護(hù)成本相對(duì)較昂貴，并且需要專業(yè)人員來操作所述設(shè)施。
公用事業(yè)公司可從本發(fā)明的儲(chǔ)存設(shè)施獲得益處，該設(shè)施可以緊湊地儲(chǔ)存另外的天然氣，所述天然氣可補(bǔ)充或消除丙烷儲(chǔ)存和丙烷-空氣噴射設(shè)施的需要。此外，公用事業(yè)公司可從戰(zhàn)略上將本發(fā)明的設(shè)施定位在大型用戶或人口眾多的地區(qū)附近，消除增加管線通過能力的需要。與地下天然貯存池的預(yù)先設(shè)置的位置不同，可從戰(zhàn)略上將本發(fā)明的設(shè)施定位在具有適當(dāng)資產(chǎn)以安裝該設(shè)施的任何地方。
本發(fā)明人知道除了儲(chǔ)存在天然貯存池中、用于運(yùn)輸天然氣目的的輪船上以及為車輛提供動(dòng)力的天然氣的燃料供應(yīng)商使用的小型管狀設(shè)施中以外，沒有其它儲(chǔ)存天然氣的方法。用于運(yùn)輸天然氣的設(shè)施包括那些揭示在下列美國專利中的設(shè)施。美國專利No.5,839,383講述了出于運(yùn)輸天然氣的目的借助卷繞成諸環(huán)和諸層并且分布在一容器中的連續(xù)管道來儲(chǔ)存壓縮天然氣。美國專利No.5,803,005講述了出于用船來運(yùn)輸天然氣的目的，使用多個(gè)汽缸來儲(chǔ)存壓縮天然氣。這些專利中的復(fù)雜系統(tǒng)不僅成本高于本發(fā)明，而且并不適合有效地儲(chǔ)存大量就地可供最終用戶使用的天然氣。
在下列美國專利中敘述了使用在車輛燃料中心處的設(shè)施。美國專利No.5,333,465講述了垂直放置在細(xì)長殼體中的地下管線中儲(chǔ)存壓縮天然氣。美國No.5,207,530講述了借助多個(gè)地下儲(chǔ)存容器在地下儲(chǔ)存壓縮天然氣。此外，這些專利中揭示的系統(tǒng)需要許多附加、昂貴的構(gòu)件，并且不適合就地儲(chǔ)存大量氣體。
為了有效地儲(chǔ)存在本發(fā)明的儲(chǔ)存設(shè)施中，必須且最好將天然氣壓縮到比最終用戶的鍋爐中使用的標(biāo)準(zhǔn)壓力(通常是小于10psi)高的壓力(最好是500psi)。此外，與壓力無關(guān)，本發(fā)明的管道儲(chǔ)存系統(tǒng)的構(gòu)造在應(yīng)用時(shí)必須滿足或超過DOT管線安全法規(guī)，并且本文揭示的較佳設(shè)施通常被設(shè)計(jì)成這樣?？蛇m用于州的法規(guī)(許多州已經(jīng)采納了聯(lián)邦標(biāo)準(zhǔn)以解決私人最終用戶管線系統(tǒng)的安全問題)可能規(guī)定了另外的限制。
本發(fā)明的儲(chǔ)存設(shè)施包括一壓縮機(jī)單元，該壓縮機(jī)單元可以將天然氣壓縮到足以滿足設(shè)施設(shè)計(jì)的程度；一降壓單元，所述降壓單元適于將氣體減壓到最終用戶消費(fèi)所必需的程度；至少一緊湊和連續(xù)構(gòu)造的鋼管儲(chǔ)存系統(tǒng)，該系統(tǒng)用于儲(chǔ)存天然氣；以及用于將氣體容納在管道儲(chǔ)存系統(tǒng)中并且控制氣體流入和流出設(shè)施的裝置。壓縮機(jī)單元連接在來自公用事業(yè)公司或其它天然氣供應(yīng)商的公用事業(yè)管線上，并且連接在鋼管儲(chǔ)存系統(tǒng)上，以將氣體壓縮并輸送入管道儲(chǔ)存系統(tǒng)。降壓單元連接在最終用戶的消費(fèi)管線上(或者在公用事業(yè)或供應(yīng)商儲(chǔ)存以進(jìn)一步分配給最終用戶的情況下連接在公用事業(yè)輸送或分配管線上)，并且連接在管道儲(chǔ)存系統(tǒng)上，以將減壓氣體儲(chǔ)存在管道儲(chǔ)存系統(tǒng)中，并將其輸送到最終用戶的消費(fèi)管線或輸送到公用事業(yè)輸送或分配管線。
在必要或想要時(shí)，可將任選的過濾和干燥系統(tǒng)加入該設(shè)施，加在壓縮機(jī)前的公用事業(yè)管線上，以便在壓縮和儲(chǔ)存天然氣之前去除水分和污染物質(zhì)?？蓪⒁蝗芜x的監(jiān)控器附連在公用事業(yè)管線上，以測量輸送到系統(tǒng)的天然氣的濕度。該監(jiān)控器可使設(shè)施的操作者確定是否必須在壓縮和噴入管道儲(chǔ)存系統(tǒng)之前干燥天然氣?？梢詫⑷芜x的測試站安裝在地下連續(xù)管道儲(chǔ)存系統(tǒng)的多個(gè)部分周圍，以監(jiān)控管道的腐蝕，允許系統(tǒng)的操作者去除或中和任何腐蝕源。將任選的陰極保護(hù)系統(tǒng)安裝于地下連續(xù)管道儲(chǔ)存系統(tǒng)，以減少鋼管的腐蝕。下面在本發(fā)明的具體實(shí)施方式
中將敘述其它控制、監(jiān)控和校正系統(tǒng)、有關(guān)本設(shè)施的制造以及用于其裝置的構(gòu)造的本發(fā)明的較佳實(shí)施例和研制。
雖然該申請(qǐng)的術(shù)語大致涉及天然氣的儲(chǔ)存，但本技術(shù)領(lǐng)域中的熟練人士在閱讀該說明時(shí)易于清楚的是，本設(shè)施的總體結(jié)構(gòu)可用于儲(chǔ)存任何可壓縮氣體。
如

圖1、2和4所示，可以安裝任選的便攜式或固定直列式過濾系統(tǒng)或過濾器7和干燥系統(tǒng)8，最好將它們安裝在公用事業(yè)管線1上，以便在壓縮和儲(chǔ)存天然氣之前去除水分和污染物質(zhì)。另外或可替代地，將任選的監(jiān)控器9安裝在公用事業(yè)管線1上來測量輸送到設(shè)施的天然氣的濕度，以便確定在儲(chǔ)存在設(shè)施中之前是否最好使空氣干燥，或者安裝在管道儲(chǔ)存系統(tǒng)5上來測量被儲(chǔ)存的壓縮氣體的濕度。為了監(jiān)控管道儲(chǔ)存系統(tǒng)5的管道的腐蝕，可將測試站安裝在系統(tǒng)上(如圖8和9所示以及如下所述)；另外，為了保護(hù)管線儲(chǔ)存系統(tǒng)5的鋼管5A免受腐蝕，可將陰極保護(hù)系統(tǒng)合并在管道儲(chǔ)存系統(tǒng)5的附近或附連于該管道儲(chǔ)存系統(tǒng)(如圖6、7和9所示以及如下所述)。下面是本發(fā)明的較佳構(gòu)件、設(shè)計(jì)、制造方法和過程。
如圖1A所描述的那樣，公用事業(yè)公司和其它天然氣供應(yīng)商可使用本發(fā)明的設(shè)施將氣體從公用事業(yè)管線1輸送到系統(tǒng)，并且從系統(tǒng)輸送回用于輸送給最終用戶的公用事業(yè)管線1。
壓縮機(jī)單元2最好附連在公用事業(yè)管線1與管道儲(chǔ)存系統(tǒng)5之間的地面上方，并且結(jié)合在公用事業(yè)管線和管道儲(chǔ)存系統(tǒng)的連接中，吸入側(cè)附連于公用事業(yè)管線1，壓縮機(jī)單元2的壓力側(cè)連接于管道儲(chǔ)存系統(tǒng)5，以便壓縮從公用事業(yè)管線1接收到的天然氣，并且將其輸送到管道儲(chǔ)存系統(tǒng)5。在最終用戶的應(yīng)用中，在將計(jì)量表1A設(shè)置在公用事業(yè)管線1上以后，附連壓縮機(jī)單元2的吸入側(cè)，如圖1、2和4所示。盡管如同本技術(shù)領(lǐng)域中的熟練人士已知的那樣，可以使用其它類型的適合壓縮天然氣的壓縮機(jī)，但本發(fā)明人寧愿使用標(biāo)準(zhǔn)的往復(fù)型壓縮機(jī)。由于天然氣壓縮機(jī)的最大輸出壓力程度各不相同，因此設(shè)施中使用的壓縮機(jī)單元2應(yīng)當(dāng)足以將天然氣壓縮到儲(chǔ)存設(shè)施的最大設(shè)計(jì)壓力。當(dāng)設(shè)施被設(shè)計(jì)成不經(jīng)常噴射天然氣時(shí)，或者只在一年的特定時(shí)期中噴射時(shí)，對(duì)于最終用戶來說，只在將天然氣噴入系統(tǒng)時(shí)附連一便攜式壓縮機(jī)單元2是更為經(jīng)濟(jì)的。在卸下一便攜式壓縮機(jī)2時(shí)，必須通過將一端蓋焊接于其上以密封管道儲(chǔ)存系統(tǒng)5的暴露端5A。當(dāng)最終用戶選擇重新填充設(shè)施時(shí)，可以通過切下端蓋以將其去除，并且可將便攜式壓縮機(jī)再次連接在公用事業(yè)管線1和管道儲(chǔ)存系統(tǒng)5上?；蛘撸山柚煌咕墝⒈銛y式壓縮機(jī)2連接在公用事業(yè)管線1和管道儲(chǔ)存系統(tǒng)5上；在卸下壓縮機(jī)時(shí)，可用螺栓將一板系統(tǒng)緊固在凸緣上，以密封公用事業(yè)管線1和管道儲(chǔ)存系統(tǒng)5。本發(fā)明使用的可購得和適當(dāng)?shù)膲嚎s機(jī)示例包括Bauer高和中壓天然氣壓縮機(jī)。最終用戶根據(jù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)將壓縮機(jī)設(shè)定為某個(gè)最大壓力程度。
降壓單元3包括一減壓單元或壓力降低調(diào)節(jié)器，它最好附連在地面上，并且結(jié)合在管道儲(chǔ)存系統(tǒng)5和用戶的消費(fèi)管線4的連接中，以使來自管道存儲(chǔ)系統(tǒng)5的氣體減壓到最終用戶的設(shè)施的操作壓力并輸送，如圖1、2和4所示。在公用事業(yè)儲(chǔ)存應(yīng)用中，如圖1A所示，降壓單元3附連并結(jié)合在管道儲(chǔ)存系統(tǒng)5和用于輸送給最終用戶的公用事業(yè)或輸送管線1的連接中。盡管如同本技術(shù)領(lǐng)域中的熟練人士眾所周知的那樣，可以使用其它類型的已知用于使天然氣減壓的壓縮機(jī)或調(diào)節(jié)器，但本發(fā)明人寧愿使用用于使天然氣減壓的壓力降低調(diào)節(jié)器?？傮w上，選擇壓縮機(jī)調(diào)節(jié)器必須特定對(duì)應(yīng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)；出口(消費(fèi)管線4或公用事業(yè)/輸送管線1)和入口(管道儲(chǔ)存系統(tǒng)5)壓力具有充分的壓力范圍。在最終用戶的應(yīng)用中必須將降壓單元設(shè)定為最終用戶的鍋爐或熔爐所需的壓力數(shù)值，或者在公用事業(yè)的應(yīng)用中設(shè)定為公用事業(yè)輸送管線的壓力數(shù)值。可購得和適當(dāng)?shù)膲毫档驼{(diào)節(jié)器示例包括Fisher Rosemount’s天然氣管線的壓力降低調(diào)節(jié)器，該調(diào)節(jié)器包括其399A型壓力降低調(diào)節(jié)器。在較冷的天氣中使用一個(gè)以上的降壓單元3是有利的、甚至是必需的，調(diào)節(jié)器會(huì)在處于低壓的寒冷氣體通過時(shí)凍結(jié)或發(fā)生故障，并且通過降壓單元減壓；或者，在該種環(huán)境下，制造商將一管線加熱器或其它加熱裝置安裝于管線儲(chǔ)存系統(tǒng)5的暴露或地上部分，以便在溫度較冷的期間內(nèi)使氣體變暖。
如圖1、1A、2和4所示，用于將儲(chǔ)存氣體容納在管道儲(chǔ)存系統(tǒng)5中以及控制氣體流入和流出設(shè)施的裝置最好包括至少三個(gè)閥門一噴射閥6A、一保持閥6C和一輸送閥6D，它們分別位于公用事業(yè)管線1上、壓縮機(jī)單元的吸入側(cè)上和管道儲(chǔ)存系統(tǒng)5上、每個(gè)壓縮機(jī)單元2的壓力側(cè)和降壓單元3上，盡管本技術(shù)領(lǐng)域中的熟練人士理解可以使用其它閥和容納并控制天然氣流動(dòng)的裝置。更具體地說，如圖1、1A、2和4所示，噴射閥6A控制氣體從公用事業(yè)管線1流入本發(fā)明的設(shè)施；最終用戶將在用天然氣充填設(shè)施時(shí)打開該閥，并且在完成輸送時(shí)關(guān)閉該閥(尤其是從設(shè)施上卸下一便攜式壓縮機(jī)，以防止天然氣不受控制地排入周圍環(huán)境時(shí))。保持閥6C控制氣體從壓縮機(jī)單元2流到管道儲(chǔ)存系統(tǒng)5，并且必須只能在用天然氣填充設(shè)施時(shí)打開，所有其它時(shí)間必須被關(guān)閉。在使用便攜式壓縮機(jī)單元2時(shí)，保持閥6C尤其重要，以便在卸下壓縮機(jī)2時(shí)預(yù)防從管儲(chǔ)存系統(tǒng)5釋放氣體。最后，輸送閥6D控制氣體從管道儲(chǔ)存系統(tǒng)5流入消費(fèi)管線4(或者在公用事業(yè)的應(yīng)用情況下，流入公用事業(yè)管線1)，并且必須在最終用戶使用儲(chǔ)存的天然氣時(shí)打開，所有其它時(shí)間必須被關(guān)閉?？刂崎y6B控制氣體從公用事業(yè)管線1流到最終用戶的消費(fèi)管線4，并且必須在氣體從本設(shè)施輸送到最終用戶的消費(fèi)管線4時(shí)被關(guān)閉?？梢源蜷_控制閥6B，以使氣體流到消費(fèi)管線4和管道儲(chǔ)存系統(tǒng)5，或者如果氣體不是最終用戶目前所需的，可以閉合控制閥6B，致使天然氣只輸送到管道儲(chǔ)存系統(tǒng)5(假定噴射閥6A開啟)。在安裝本發(fā)明的設(shè)施之前，已經(jīng)將該控制閥6B安裝在最終用戶的消費(fèi)管線4上。閥6A、6B、6C和6D可以是閥門或蝶形機(jī)械閥，或者其它任何可以安裝在公用事業(yè)管線1、消費(fèi)管線4和管道儲(chǔ)存系統(tǒng)5上的閥門。如同本技術(shù)領(lǐng)域中的熟練人士眾所周知的那樣，可以手動(dòng)或電動(dòng)控制所述閥門。
本發(fā)明人寧愿管道儲(chǔ)存系統(tǒng)5基本處于地下，以改善系統(tǒng)的安全性和成本以及資產(chǎn)的美感；然而，他意識(shí)到管道儲(chǔ)存系統(tǒng)5可位于地面甚至地面之上。管道儲(chǔ)存系統(tǒng)5包括多種形狀和長度可相容的鋼管5A，以滿足顧客的設(shè)施和資產(chǎn)的必要設(shè)計(jì)，包括預(yù)先考慮到的使用需要和可供使用的面積。盡管可以使用任何直徑的管道5A，但最好使用直徑范圍從1″到48″的管子。使用的管道5A必須具有足夠的壁厚，以便安全地保持氣體的最大壓力，系統(tǒng)被設(shè)計(jì)成保持并承受預(yù)先考慮到的外部壓力和安裝后將會(huì)施加在管道5A上的載荷。在預(yù)期沒有異常壓力和載荷的地方，管道5A的壁厚最好產(chǎn)生小于6,000psi的環(huán)向應(yīng)力；本技術(shù)領(lǐng)域中的熟練人士將理解的是，在對(duì)管道儲(chǔ)存系統(tǒng)5的任何部位施加外部壓力或載荷的位置處必定有較低的環(huán)向應(yīng)力。雖然管道儲(chǔ)存系統(tǒng)5的地上儲(chǔ)存是實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的可接受方法，盡管不是最佳的，但由于其暴露于人為失誤(例如車輛)和惡劣天氣，因此與地下系統(tǒng)所需的管道相比，地上設(shè)施中使用的管道必須具有更大的強(qiáng)度和相應(yīng)較低的環(huán)向應(yīng)力，產(chǎn)生更大的費(fèi)用。此外，周圍的土壤支承地下管道儲(chǔ)存系統(tǒng)5的管道，需要較低的管道強(qiáng)度并可使相應(yīng)的環(huán)向應(yīng)力更高。
必須涂覆管道儲(chǔ)存系統(tǒng)5的管道5A以防止腐蝕?？少彽煤瓦m當(dāng)類型的設(shè)施用涂料包括3M公司制造的ScotchkoteTM206N熔結(jié)環(huán)氧樹脂涂料、Dura-Bon涂料股份有限公司制造的擠壓式聚乙烯涂料以及Nap-Gard公司制造的Mar X第7-2501號(hào)產(chǎn)品，所有涂料通常可以抗腐蝕性土壤、碳?xì)浠衔?、腐蝕性強(qiáng)的化學(xué)物質(zhì)和海水。
根據(jù)工業(yè)中的焊接技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)將涂覆的鋼管5A單元端對(duì)端地連接起來。管道儲(chǔ)存系統(tǒng)5中的所有焊接必須使用X射線或射線照相術(shù)進(jìn)行檢查，或者經(jīng)過非破壞性的檢測，以確認(rèn)焊接將管道5A有效地連接在一起，并且防止天然氣從管道儲(chǔ)存系統(tǒng)5的任何部分泄漏。
如圖2所示，管道儲(chǔ)存系統(tǒng)5可以是連續(xù)的，開始于壓縮機(jī)單元2并且終止于降壓單元3，或者可以是非連續(xù)的，如圖1所示，終止于其自身管道10的端部，具有用于管道儲(chǔ)存系統(tǒng)5的相對(duì)端處的壓縮機(jī)單元2和降壓單元3的連接。在管道儲(chǔ)存系統(tǒng)5是非連續(xù)的地方，通過將一盤狀焊接端蓋焊接于其上以使管道10的暴露端封閉。
管道儲(chǔ)存系統(tǒng)的布置隨設(shè)施變化，系統(tǒng)的設(shè)計(jì)者所設(shè)計(jì)的管道布置適合最終用戶的儲(chǔ)存需要以及該資產(chǎn)的面積和布置。管道的有效地下儲(chǔ)存的較佳示例包括將管道堆疊成在一溝渠線或挖開的溝內(nèi)(見圖4和5)或者使用一輻射器型設(shè)計(jì)(見圖1、1A、2和3)或者這些方法的結(jié)合。在堆疊管道時(shí)，需要將填充材料放置在管道5A層之間和周圍，橫向的管線5A之間具有足夠的填充材料，以使管道涂層上的應(yīng)力程度降低到可忽略的數(shù)量。
根據(jù)最終用戶的儲(chǔ)存要求和空間限制，可以改變?cè)O(shè)施中的管道直徑和長度以及天然氣的所需壓縮。對(duì)本技術(shù)領(lǐng)域中的熟練人士來說，改變管道儲(chǔ)存系統(tǒng)5中使用的管道5A的直徑和長度，以及改變?cè)O(shè)施中的壓縮天然氣的設(shè)計(jì)壓力顯然可以改變最大氣體通過能力。在計(jì)算儲(chǔ)存系統(tǒng)所需的管道數(shù)量時(shí)，本發(fā)明人使用理想氣體定律(PV＝nRT)，其中P是以大氣壓為測量單位的壓力，V是以升為測量單位的容積，n是以摩爾為測量單位的待儲(chǔ)存的天然氣的分子總重量，R是氣體常數(shù)(對(duì)于天然氣來說是0.0821)以及T是氣體的絕對(duì)溫度(K)。假定將氣體輸送到5psi的系統(tǒng)，并且將其輸送并儲(chǔ)存在標(biāo)準(zhǔn)溫度為52°F的地下管道儲(chǔ)存系統(tǒng)5中，下列示例示出了在不同壓力下儲(chǔ)存不同數(shù)量的氣體所需的立方英尺的數(shù)量，首先使用理想氣體定律來計(jì)算待儲(chǔ)存的氣體的分子總重量(測量于5psi)，然后使用理想氣體定律來確定在建議的儲(chǔ)存壓力下儲(chǔ)存氣體所需的立方英尺
從這些計(jì)算中，設(shè)施的設(shè)計(jì)者可以選擇管道直徑并且確定制造管道儲(chǔ)存系統(tǒng)所需的管道長度。下面是用于這些計(jì)算的示例，使用了上面的每個(gè)示例示例1
示例2
示例3
示例4
最后，一旦確定管道的必要長度，可以象以下示例那樣設(shè)計(jì)管道儲(chǔ)存系統(tǒng)5的布置，使用了每個(gè)以上示例
雖然不要求，但多種任選的構(gòu)件可以暫時(shí)或永久性地固定在本發(fā)明的設(shè)施上，以改善設(shè)施的整體性能。更具體地說，可將干燥機(jī)系統(tǒng)8、監(jiān)控器9和直列式過濾器7使用在設(shè)施中，分別使氣體干燥、監(jiān)控氣體的濕度以及在壓縮和儲(chǔ)存氣體之前去除污染物質(zhì)。在評(píng)價(jià)將要輸送到儲(chǔ)存設(shè)施的氣體質(zhì)量之后，制造商應(yīng)該確定是否需要或期望這些構(gòu)件?？蓪⑦@些構(gòu)件中的任何一種暫時(shí)或永久性地安裝在公用事業(yè)管線1上。
雖然不需要在輸送壓力下干燥某些質(zhì)量的天然氣，但本技術(shù)領(lǐng)域中的熟練人士知道，壓縮天然氣會(huì)使每立方英尺的濕氣數(shù)量迅速積聚，根據(jù)儲(chǔ)存設(shè)施的設(shè)計(jì)壓力以及因此產(chǎn)生的每立方英尺的壓縮氣體的濕度，在噴入管儲(chǔ)存系統(tǒng)5之前可以要求干燥氣體。如圖1所示，干燥器系統(tǒng)8從壓縮天然氣中去除水蒸汽，并且被安裝在壓縮機(jī)單元1的低壓吸入側(cè)。在本發(fā)明人的最佳方法中，干燥器8是合乎需要的，但不是必需的，并且與天然氣輸送工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)一致，除非壓縮天然氣在每百萬立方英尺的壓縮氣體中含有7磅以上的水。適當(dāng)?shù)?、可購得的干燥器包括“xebec”型STVCNG和STCNG干燥劑的干燥器系統(tǒng)。代替或除干燥器系統(tǒng)8以外，某些壓縮機(jī)單元2(例如上述Bauer壓縮機(jī))具有容納在壓縮機(jī)單元2中的干燥器，并且適合使用在本發(fā)明中。
在某些應(yīng)用中，被輸送到系統(tǒng)的氣體具有較高的濕度，或者最終用戶期望附加保護(hù)管道5A免受濕度和污染物質(zhì)導(dǎo)致的天然腐蝕，使用內(nèi)部涂覆(環(huán)氧樹脂)的管道5A有益于防止腐蝕。用于鋼管內(nèi)部的適當(dāng)?shù)?、可購得的涂料包括Endcor747胺固化環(huán)氧樹脂涂料，該涂料提供堅(jiān)硬、粘附的抗摩擦和抗腐蝕表面。然而，管道的內(nèi)涂層使系統(tǒng)的費(fèi)用增加，并且只在極端條件下才是必需的。
由于天然氣的濕度隨輸送的不同而變化，因此可以在干燥器系統(tǒng)之前(如果有的話)暫時(shí)或永久性地將一監(jiān)控器9安裝在公用事業(yè)管線1上，以監(jiān)控輸送到設(shè)施的天然氣中的水分?jǐn)?shù)量。公用事業(yè)公司使用一濕度計(jì)來測量天然氣中包含的水分程度，該種裝置在本發(fā)明的設(shè)施中是適合的?？少彽玫?、適當(dāng)?shù)闹绷惺綕穸扔?jì)和濕度分析器包括由Panametrics公司制造的濕度計(jì)和濕度分析器，尤其是Panametrics的系統(tǒng)280基于微處理器的便攜式天然氣濕度分析器及其濕度監(jiān)控器系列3。借助一小管道或焊接出口將監(jiān)控器9的濕度探測器安裝入公用事業(yè)管線1，當(dāng)氣體被輸送到系統(tǒng)時(shí)，將探測器旋入管道。如果需要的話，在填充設(shè)施以后可以卸下監(jiān)控器。
直列式過濾器7可去除灰塵、鐵銹以及通常由于公用事業(yè)管線1腐蝕所產(chǎn)生的碎屑。盡管并不是必需的，但最好將直列式過濾器7安裝在干燥器系統(tǒng)8和/或監(jiān)控器9(如果有的話)之前，以防止腐蝕顆粒導(dǎo)致那些構(gòu)件磨損和斷裂?？少彽玫?、適當(dāng)?shù)闹绷惺竭^濾器包括美國儀表公司制造的過濾器，尤其是其KleanLineTM過濾器。
除了前面的任選構(gòu)件以外，可在管道儲(chǔ)存系統(tǒng)5中安裝任選的壓力傳感和變換裝置(例如計(jì)量器)，以確定任何給定時(shí)間的系統(tǒng)中的壓力，或者檢測一段時(shí)間內(nèi)系統(tǒng)中的壓力。此外，犧牲陽極或其它陰極保護(hù)系統(tǒng)可防止本地的管道、土壤的電勢(shì)和偶有的電流源和/或監(jiān)測所述管道5A的腐蝕的測試站所引起的管道儲(chǔ)存系統(tǒng)5的管道5A的腐蝕，如果需要的話，最終用戶可將它們安裝在管道儲(chǔ)存系統(tǒng)5中。適當(dāng)?shù)年帢O保護(hù)系統(tǒng)包括使用犧牲陽極或整流器系統(tǒng)。如圖6和7所示，通過將一犧牲陽極12放置成距離管道儲(chǔ)存系統(tǒng)5的管道5A較短距離，以及借助一陽極導(dǎo)線13將其鉤在管道5A上，可以安裝提供陰極保護(hù)的犧牲陽極系統(tǒng)，其中使用銅與銅的熱焊(cadweld)連接將陽極導(dǎo)線13附連在管道上。圖6和7示出了陽極12相對(duì)于管道5A的放置變化型式，盡管其它放置也是可接受的。本技術(shù)領(lǐng)域中的熟練人士眾所周知的是，為了更加有效，必須沿多行管道5A安裝若干陰極保護(hù)系統(tǒng)，最好是在相互距離75英尺內(nèi)。
適合用于測試管道儲(chǔ)存系統(tǒng)5的管道5A的腐蝕的測試站包括控制盒測試站，如圖8所示。更具體地說，控制盒測試站包括一塑料控制盒或集中套筒14，該塑料控制盒有一蓋子15，并且具有容納在所述套筒14中的兩根AWG#2 TW絕緣的卷繞銅線16，所述銅線通過套筒14的長度，并且在套筒14的下方延伸成不卷繞狀。所述導(dǎo)線16的延伸部分半松弛地系在管道5A的周圍，然后用鋁熱劑焊接在管道5A上。為了測量管道5A的腐蝕程度，可以通過卸下蓋子15并且將所述導(dǎo)線16連接于管道和土壤帶電指示器，以使導(dǎo)線16到達(dá)地面以上。由于管道5A的多個(gè)部分會(huì)不均勻地腐蝕，本技術(shù)領(lǐng)域中的熟練人士眾所周知的是，必須將一些測試站安裝在土壤含量和系統(tǒng)周圍存在的污染物質(zhì)各不相同的地方。
下面將組合所述的測試站和陰極保護(hù)系統(tǒng)，如圖9所示，該圖示出了兩個(gè)測試站和幾個(gè)犧牲陽極。組合系統(tǒng)的陰極保護(hù)系統(tǒng)部分的陽極導(dǎo)線13從陽極通過集中套筒14延伸到地面，并且通過卸下蓋子15可以到達(dá)地面。在檢測到管道5A的腐蝕時(shí)，可通過將陽極導(dǎo)線13連接于集中套筒14的頂部處的一根卷繞導(dǎo)線16的端部以使陽極系統(tǒng)連接于管道，藉此結(jié)合陰極保護(hù)系統(tǒng)。
本說明書闡述的任選構(gòu)件并未限制最終用戶安裝控制、監(jiān)控或校正系統(tǒng)，本技術(shù)領(lǐng)域中的熟練人士眾所周知的是，可將附加構(gòu)件加入系統(tǒng)，以監(jiān)控和控制天然氣的流動(dòng)和校正腐蝕條件。此外，如同本技術(shù)領(lǐng)域中的熟練人士根據(jù)本發(fā)明所理解的那樣，可根據(jù)最終用戶的需要、位置條件、將要輸送到系統(tǒng)的天然氣的質(zhì)量以及諸如聯(lián)邦和州的管理天然氣的儲(chǔ)存和輸送的法規(guī)、顧客偏好和保險(xiǎn)需要等其它可變因素來改變本發(fā)明的設(shè)施的特定類型的管道、控制閥、壓縮機(jī)和減壓器單元、壓力傳感和變換裝置以及其它任選或所需構(gòu)件。
使用傳統(tǒng)的挖掘或開渠設(shè)備和管道布置技術(shù)、最好是地下并且按照美國DOT法規(guī)和其它管理法律、規(guī)則和法規(guī)來安裝本發(fā)明的管道儲(chǔ)存系統(tǒng)5。雖然可以根據(jù)設(shè)施是否靠近住宅或人口眾多的區(qū)域以及根據(jù)儲(chǔ)存管道儲(chǔ)存系統(tǒng)5的土壤類型來改變管溝11的深度，但本發(fā)明人寧愿在正常狀態(tài)下將管道埋在至少土壤的36″之下。在管道被堆疊成圖5所描述的那樣緊湊儲(chǔ)存的地方，溝最好足以使管道5A最靠近至少土壤的36″之下的表面，并且在管道層之間充分填充，以減少破壞管道涂層的危險(xiǎn)。在管道儲(chǔ)存系統(tǒng)5的設(shè)計(jì)包括一輻射器設(shè)計(jì)(如圖1、1A、2和3所示)的地方，必須額外注意在溝11之間給予足夠的距離，以致不會(huì)由于管道涂層的破壞而導(dǎo)致腐蝕。此外，系統(tǒng)的設(shè)計(jì)者必須知道，靠近另一地下結(jié)構(gòu)安裝系統(tǒng)的任何部分都會(huì)引起管道5A的破壞。
在將管道儲(chǔ)存系統(tǒng)5下降到溝11之前，必須用X射線照射所有焊接點(diǎn)，涂覆與管道儲(chǔ)存系統(tǒng)5上使用的管道涂層類型一致且相容的涂層。同樣，必須以視覺或使用適當(dāng)?shù)膬x器來檢查整個(gè)儲(chǔ)存設(shè)施，以檢測管道涂層中的缺點(diǎn)或缺陷。必須在系統(tǒng)安裝之前改正任何檢測到的缺陷。然后使用傳統(tǒng)的管道布置技術(shù)將構(gòu)成的管道儲(chǔ)存系統(tǒng)5下降到溝中，以便不會(huì)破壞涂層或?qū)艿兰訅?。在該建筑階段中必須修理將儲(chǔ)存設(shè)施放置在地壤中后可看到的任何管道涂層缺陷。
在將管道儲(chǔ)存系統(tǒng)5下降到溝11中以后，將陰極保護(hù)系統(tǒng)和/或測試站(如果需要的話)安裝在管道周圍和溝中。此時(shí)可以采取使用選定的回填材料(沒有巖石、石頭或者會(huì)破壞管道涂層的碎片)進(jìn)行回填和壓實(shí)操作，以掩埋管道儲(chǔ)存系統(tǒng)5和陰極保護(hù)系統(tǒng)和/或測試站(如果有的話)，注意保持控制盒恰好處于標(biāo)高水平之下。
一旦管道儲(chǔ)存系統(tǒng)5就位，可以進(jìn)行從管道儲(chǔ)存系統(tǒng)5到壓縮機(jī)單元2和降壓單元3和所有適用的閥或其它控制和保持天然氣的裝置的焊接連接。必須用X射線照射這些焊接，并且必須將涂層應(yīng)用于這些連接?？梢栽谌魏螘r(shí)候安裝任何將要安裝在公用事業(yè)管線1上的任選構(gòu)件?？蓪艡谥蛧鷫Ψ胖迷诘叵鹿艿纼?chǔ)存系統(tǒng)5的表面上或地上管道儲(chǔ)存系統(tǒng)的周圍，以放置破壞和限制接近管道儲(chǔ)存系統(tǒng)的地上部分。
一旦完成所有連接，開始系統(tǒng)的壓力測試。盡管可使用任何其它適當(dāng)?shù)臏y試介質(zhì)，但用于測試系統(tǒng)壓力的測試介質(zhì)必須是水、空氣或氮?dú)?。最好將氮?dú)鈬娙牍艿纼?chǔ)存設(shè)施，使壓力達(dá)到管道儲(chǔ)存設(shè)施的設(shè)計(jì)可允許的最大操作壓力的至少1.5倍。最好將壓力保持至少1小時(shí)，在鋼管5A的環(huán)向應(yīng)力超過所用管道5A的最小屈服強(qiáng)度30％的情況下，最好保持至少8小時(shí)，以檢查泄漏。通過一記錄儀表或類似的儀器將測試壓力和測試時(shí)間記錄在圖表上。萬一壓力測試不成功，制造商必須確定造成壓力測試失敗的泄漏位置，以可應(yīng)用的形式，焊接或涂覆泄漏源，重復(fù)測試直至成功。在成功完成壓力測試之后，釋放測試介質(zhì)并且開始準(zhǔn)備噴入天然氣。緩慢地、無壓縮地將天然氣噴入儲(chǔ)存設(shè)施。使用一可燃?xì)怏w指示器(“CGI”)來獲取儀器讀數(shù)，以確保清除管道儲(chǔ)存設(shè)施中的空氣或氮?dú)?，并且不存在可燃?xì)怏w混合物，以使只有天然氣處在系統(tǒng)中。一旦借助CGI讀數(shù)或其它方式確認(rèn)沒有測試介質(zhì)剩余在系統(tǒng)中，可以開始?jí)嚎s天然氣。
在達(dá)到所需壓縮時(shí)，停止壓縮和儲(chǔ)存氣體直至需要時(shí)，并且關(guān)閉閥6A和6C。在需要天然氣時(shí)，打開降壓單元3處的閥6D，打開該單元并使氣體流過降壓單元3，將噴入最終用戶的消費(fèi)管線4的天然氣的壓力降低為所需壓力。繼續(xù)供應(yīng)氣體直至管道儲(chǔ)存系統(tǒng)5中的壓力數(shù)值下降到最終用戶的消費(fèi)管線4的壓力數(shù)值。
用于管道儲(chǔ)存設(shè)施的可能位置是在集雨水池中或周圍，在最新工地要求所述集水池并且存在于當(dāng)前許多場所中；這些區(qū)域通常遷移了工地的活動(dòng)，并且適合建造圍墻及其它所需的柵欄。
雖然在以上說明書中已經(jīng)結(jié)合本發(fā)明的某些較佳實(shí)施例敘述了本發(fā)明，并且出于示意性的目的闡述了許多細(xì)節(jié)，但本技術(shù)領(lǐng)域中的熟練人士將清楚的是，本發(fā)明易于有附加實(shí)施例，在不背離本發(fā)明的基本原理的情況下，可以相當(dāng)大地改變本文敘述的某些細(xì)節(jié)。
權(quán)利要求
1.一種用于壓縮儲(chǔ)存天然氣的設(shè)施，所述設(shè)施附連一公用事業(yè)管線和一消費(fèi)管線，它包括(A)用于壓縮天然氣的裝置；(B)用于使天然氣減壓的裝置；(C)一個(gè)或多個(gè)完全封閉的鋼管儲(chǔ)存系統(tǒng)，所述系統(tǒng)用于壓縮儲(chǔ)存天然氣；以及(D) 用于將氣體容納在所述鋼管儲(chǔ)存系統(tǒng)中并且控制氣體流入和流出所述系統(tǒng)的裝置，藉此將所述用于壓縮天然氣的裝置連接到一公用事業(yè)管線，將所述用于使天然氣減壓的裝置連接到一輸送管線，并且將所述鋼管儲(chǔ)存系統(tǒng)連接到所述用于壓縮天然氣的裝置和用于使天然氣減壓的裝置。
2.如權(quán)利要求1所述的設(shè)施，其特征在于，所述用于壓縮天然氣的裝置包括一壓縮機(jī)，所述用于使天然氣減壓的裝置包括一減壓器。
3.如權(quán)利要求1所述的設(shè)施，其特征在于，所述用于壓縮天然氣的裝置包括一壓縮機(jī)，所述用于使天然氣減壓的裝置包括一壓力降低調(diào)節(jié)器。
4.如權(quán)利要求1所述的設(shè)施，其特征在于，用于將氣體容納在所述鋼管儲(chǔ)存系統(tǒng)中并且控制氣體流入和流出所述系統(tǒng)的裝置包括一噴射閥、一保持閥和一輸送閥，其中，(A)所述噴射閥結(jié)合在用于使天然氣壓縮的裝置的吸入側(cè)的所述公用事業(yè)管線中，控制氣體從所述公用事業(yè)管線流到所述用于壓縮天然氣的裝置；(B)所述保持閥結(jié)合在所述用于壓縮天然氣的裝置的壓力側(cè)的所述管道儲(chǔ)存系統(tǒng)中，控制氣體從用于壓縮天然氣的裝置流到所述管道儲(chǔ)存系統(tǒng)；以及(C)所述輸送閥結(jié)合在所述用于使天然氣減壓的裝置的壓力側(cè)的所述管道儲(chǔ)存系統(tǒng)中，控制氣體從系統(tǒng)流到消費(fèi)管線。
5.如權(quán)利要求1所述的設(shè)施，其特征在于，所述鋼管儲(chǔ)存系統(tǒng)包括若干段相容的、端對(duì)端固定的鋼管，形成管道的封閉回路，所述回路的一端連接在用于壓縮天然氣的裝置上，另一端連接在用于使天然氣減壓的裝置上。
6.如權(quán)利要求1所述的設(shè)施，其特征在于，所述鋼管儲(chǔ)存系統(tǒng)包括若干段相容的、端對(duì)端固定的鋼管，所述系統(tǒng)的一端是密封的，所述系統(tǒng)的另一端連接在用于壓縮天然氣和使天然氣減壓的裝置上。
7.如權(quán)利要求1、2、3、4、5或6所述的設(shè)施，其特征在于，所述鋼管儲(chǔ)存系統(tǒng)以輻射器設(shè)計(jì)布置在資產(chǎn)上，管道儲(chǔ)存系統(tǒng)的多個(gè)部分彼此橫向平行。
8.如權(quán)利要求1、2、3、4、5或6所述的設(shè)施，其特征在于，所述鋼管儲(chǔ)存系統(tǒng)以堆疊設(shè)計(jì)布置在資產(chǎn)上，管道儲(chǔ)存系統(tǒng)的多個(gè)部分堆疊在另一個(gè)的頂部。
9.一種用于在高壓下將氣體儲(chǔ)存在鋼管儲(chǔ)存設(shè)施中的過程，所述設(shè)施包括若干相容的、端對(duì)端固定的鋼管，形成管道的封閉回路，并且從將氣體從所述系統(tǒng)供入一用于消費(fèi)或輸送的低壓管線，所述過程包括(A)一第一階段，壓縮氣體并將其噴入儲(chǔ)存設(shè)施；(B)一第二階段，使來自儲(chǔ)存設(shè)施的氣體減壓并將其噴入消費(fèi)或輸送管線；重復(fù)所述第一和第二階段。
10.如權(quán)利要求9所述的過程，其特征在于，還包括一第三階段，周期性地測試所述設(shè)施的腐蝕。
11.一種用于將來自公用事業(yè)或輸送管線的壓縮氣體填充氣體儲(chǔ)存設(shè)施的方法，所述方法適于以基本對(duì)應(yīng)所述公用事業(yè)管線的一第一壓力以及大于所述公用事業(yè)管線壓力的一第二壓力容納來自公用事業(yè)管線到達(dá)所述設(shè)施的壓縮氣體以便儲(chǔ)存，并且還適于將壓縮氣體從所述設(shè)施輸送到消費(fèi)管線，所述儲(chǔ)存設(shè)施包括壓縮機(jī)和減壓器裝置、一鋼管儲(chǔ)存系統(tǒng)以及用于將氣體容納在系統(tǒng)中的裝置和用于控制氣體輸入和輸出所述設(shè)施的裝置。
12.如權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，所述鋼管儲(chǔ)存系統(tǒng)包括若干段相容的、端對(duì)端固定的鋼管，形成管道的封閉回路，所述回路的一端連接在壓縮機(jī)裝置上，另一端連接在減壓器裝置上。
13.如權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，所述鋼管儲(chǔ)存系統(tǒng)包括若干段相容的、端對(duì)端固定的鋼管，所述系統(tǒng)的一端是密封的，所述系統(tǒng)的另一端連接在壓縮機(jī)裝置和減壓器裝置上。
14.如權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，用于將氣體容納在所述鋼管儲(chǔ)存系統(tǒng)中并且控制氣體流入和流出所述系統(tǒng)的裝置設(shè)定一噴射閥、一保持閥和一輸送閥，其中，(A)所述噴射閥結(jié)合在減壓器裝置的吸入側(cè)的所述公用事業(yè)管線中，控制氣體從所述公用事業(yè)管線流到所述壓縮機(jī)裝置；(B)所述保持閥結(jié)合在所述壓縮機(jī)裝置的壓力側(cè)的所述管道儲(chǔ)存系統(tǒng)中，控制氣體從壓縮機(jī)裝置流到所述管道儲(chǔ)存系統(tǒng)；以及(C)所述輸送閥結(jié)合在所述減壓器裝置的壓力側(cè)的所述管道儲(chǔ)存系統(tǒng)中，控制氣體從系統(tǒng)流到消費(fèi)管線。
15.如權(quán)利要求11、12或13所述的方法，其特征在于，所述鋼管儲(chǔ)存系統(tǒng)以輻射器設(shè)計(jì)布置在資產(chǎn)上，管道儲(chǔ)存系統(tǒng)的多個(gè)部分彼此橫向平行。
16.如權(quán)利要求11、12或13所述的方法，其特征在于，所述鋼管儲(chǔ)存系統(tǒng)以堆疊設(shè)計(jì)布置在資產(chǎn)上，管道儲(chǔ)存系統(tǒng)的多個(gè)部分堆疊在另一個(gè)的頂部。
全文摘要
一用于儲(chǔ)存天然氣的緊湊的就地儲(chǔ)存設(shè)施包括一壓縮機(jī)(2)、一減壓器或壓力降低調(diào)節(jié)器(3)、一鋼管儲(chǔ)存系統(tǒng)(5)和用于將氣體保持在系統(tǒng)中的裝置。設(shè)施的任選構(gòu)件包括監(jiān)控器、過濾器、干燥器、測試站和陰極保護(hù)系統(tǒng)。
文檔編號(hào)F17D1/00GK1404563SQ01805229
公開日2003年3月19日 申請(qǐng)日期2001年1月11日 優(yōu)先權(quán)日2000年1月12日
發(fā)明者小菲利浦·L·斯旺 申請(qǐng)人:小菲利浦·L·斯旺