Способ контроля образования гидратов в газопроводе

 

Изобретение относится к автоматизации и управлению технологическими процессами в газодобывающей промышленности и позволяет повысить точность контроля при переменном расходе газа. Способ контроля гидратообразования в газопроводе заключается в том, что измеряют давление до и после местного сопротивления, измеряют температуру газа до и после местного сопротивления, рассчитывают температуру газа после местного сопротивления по формуле дроссельэффекта Джоуля-Томсона, и об образовании гидратов судят по рассогласованию измеренного и рассчитанного значений температуры . 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ о

О

О

СО

О

К вЂ” 1

K АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4670040/26 (22) 30,03,89 (46) 15.11.91. Бюл. hk 42 (71) Краснодарское научно-производственное объединение "Промавтоматика" (72) В.Н.Денисенко (53) 66,012-52 (088.8) (56) Дегтярев Б.B., Бухгалтер Э.Б. Борьба с гидратами при эксплуатации газовых скважин в северных районах. М.: Недра, 1976, с.16.

Патент США М 3096383, кл. 260-676, 1963. (54) СПОСОБ КОНТРОЛЯ ОБРАЗОВАНИЯ

ГИДРАТОВ В ГАЗОПРОВОДЕ

Изобретение относится к автоматизации и управлению технологическими процессами в газовой промышленности и может быть использовано для контроля образования гидратов в газопроводах íà ra" эовых и газоконденсатных промыслах, объектах магистрального транспорта газа, а также транспорта газа к конечным потребиТОЛЯМ, Целью изобретения является повышение точности контроля при переменном расходе газа.

Формула дроссель-эффекта ДжоуляТомсона имеет вид:

l где Т1, Т2 — температура до и после местного сопротивления, К;

„„ 4.3 „„1690800 Al

<я)ю В 01 О 9/00, G 05 D 11/13, G 05 0 27/00 (57) Изобретение относится к автоматизации и управлению технологическими процессами в газодобывающей промышленности и позволяет повысить точность контроля при переменном расходе газа. Способ контроля гидратообразования в газопроводе заключается в том, что измеряют давление до и после местного сопротивления, измеряют температуру газа до и после местного сопротивления, рассчитывают температуру газа после местного сопротивления по формуле дроссельэффекта Джоуля-Томсона, и об образовании гидратов судят по рассогласованию измеренного и рассчитанного значений температуры. 1 ил.

Р1, P2 — давление до и после местного сопротивления, атм;

К вЂ” константа, для природного газа К1,3.

Образование гидратов сопровождается выделением тепла, что приводит K ступенчатому повышению температуры газа и вызывает отклонение измеренного значения температуры после местного сопротивления от значения, рассчитанного по приведенной формуле дроссель-эффекта.

На чертеже представлена принципиальная схема устройства, реализующего предлагаемый способ контроля.

Образование гидратов контролируется в газопроводе 1 с местным сопротивлением

2 (например, запорно-регулирующая арматура), установленным в зоне образования гидратов, Давление до и после местного сопротивления 2 измеряется манометра1690800 ми 3 и 4, а температура газа в этих точках— термометрами 5 и 6, выходы которых подсоединены к микроконтроллеру 7, связанному с сигнализатором 8.

Устройство работает следующим образом.

При образовании гидратов в газопроводе 1 они, в первую очередь, выпадают после местного сопротивления 2, после которого происходит охлаждение газа за счет дроссель-эффекта Джоуля-Томсона. При этом при гидратообразовании выделяется тепло, приводящее к нарушению функциональной связи температуры и давления до и после местного сопротивления, определяемой законом Джоуля-Томсона. Измеренные приборами 3 - 6 значения температуры и давления поступают на микроконтроллер 7 где рассчитывается значение температуры после местного сопротивления 2 по формуле дроссель-эффекта, которое сравнивается на микроконтроллере 7 с измеренным значением этой температуры. При наличии рассогласования сравниваемых значений срабатывает сигнализатор 8, предупреждая об образовании гидрантов. Константа К в формуле дроссель-эффекта для конкретного промысла уточняется экспериментально.

Безгидратный режим транспортировки газа создается путем ввода избытка ингибитора.

Преимущество заявленного способа контроля обусловлено возможностью его применения при переменном расходе газа.

Пример. На газопроводе в месте возможного образования гидратов установлено местное гидравлическое сопротивление, дросселирующее газ на 1 атм. При . отсутствии гидратообразования теМпература газа после местного сопротивления снизится на О,З С за счет эффекта ДжоуляТомсона.

Образование гидратов и их выпадение

5 при соответствующем нарушении термодинамических условий начинается за местным сопротивлением, так как температура за ними ниже, чем до него. При этом проис.ходит выделение тепла, приводящее к росту

10 температуры газа до величины: — =>.ò с

1451 о

16 0,53

15 где 14,51- теплота образования гидратов из газа и воды, ккал/моль газа, 16 — молекулярный вес метана СН (основной компонент природного газа, 90Я

0,53 — теплоемкость газа (по метану)

20 ккал/кгс .

Изобретение позволяет обеспечить быстрый и надежный контроль эа образованием гидратов в газопроводах, повысить его точность и увеличить производительность

25 газопроводов, Формула изобретения

Способ контроля образования гидратов в газопроводе, заключающийся в изме30 рении перепада давления газа на местном сопротивлении, и температуры газа после него, отличающийся тем, что, с целью повышения точности контроля, дополнительно измеряют температуру до местного

35 сопротивления, рассчитывают температуру газа после местного сопротивления по формуле дроссель-эффекта Джоуля-Томсона и по рассогласованию измеренного и рассчитанного значений температур — судят об об40 разовании гидратов.

Составитель Г. Коротков

Редактор А, Калениченко Техред М.Моргентал Корректор О. Кравцова

Заказ 3877 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101