Система и способ откачки газа из трубопроводной обвязки компрессоров газоперекачивающих агрегатов

Авторы патента:

Сорвачёв Александр Владимирович (RU)

Владельцы патента RU 2750223:

Общество с ограниченной ответственностью "Газпром трансгаз Казань" (RU)

Группа изобретений относится к магистральному транспорту газа и предназначена для опорожнения трубопроводной обвязки компрессора газоперекачивающего агрегата при любом останове газоперекачивающего агрегата, при котором существующей в настоящее время технологией работ предусмотрен выброс газа из трубопроводной обвязки компрессора газоперекачивающего агрегата в атмосферу. Задачей предлагаемого изобретения является создание системы и способа откачки газа из трубопроводной обвязки компрессоров газоперекачивающих агрегатов компрессорного цеха магистрального трубопровода без изменений традиционных алгоритмов работы газоперекачивающих агрегатов и компрессорных цехов в целом и без установки сложных и нестандартных технических устройств. Технический результат совпадает с поставленной задачей и достигается за счет того, что в системе откачки газа из трубопроводной обвязки компрессоров газоперекачивающих агрегатов, содержащей группу не менее двух параллельно расположенных газоперекачивающих агрегатов, один из которых остановлен, и каждый из которых состоит из компрессора и приводного двигателя, трубопроводной обвязки компрессора с запорно-регулирующей трубопроводной арматурой, трубопроводов и запорной арматуры системы топливного газа, газ из замкнутого контура компрессора остановленного газоперекачивающего агрегата откачивают и используют в качестве топлива для работы газотурбинного двигателя работающего параллельно расположенного газоперекачивающего агрегата за счет дополнительной установки трубопровода-перемычки с запорным устройством и краном-регулятором давления газа между цеховым трубопроводом системы топливного газа компрессорной станции и трубопроводной обвязкой компрессора остановленного газоперекачивающего агрегата. 2 н.п. ф-лы, 1 ил.

Предлагаемый способ откачки газа из трубопроводной обвязки компрессора газоперекачивающего агрегата применим к использованию на компрессорных станциях газотранспортных предприятий, где в качестве привода центробежных компрессоров используются газотурбинные двигатели, работающие на природном газе.

Известна мобильная установка для откачки газа из отключенного участка магистрального газопровода, включающая всасывающие и нагнетательные трубопроводы, нагнетатель, состоящий из компрессора и газового эжектора, низконапорная полость которого соединена с откачиваемым участком, высоконапорные сопла эжектора соединены с выходом компрессора, а вход в компрессор и выход из эжектора соединены с участками работающего газопровода (патент RU №2108489 авторов Вагапова Р.З. и др., МПК F04D 25/02, дата приоритета 21.08.1995, опубл. 10.04.1998).

Известен способ опорожнения участков трубопровода от газа в многониточных системах газопроводов, включающий отключение посредством линейных кранов опорожняемого участка и эжектирование из него газа посредством высоконапорного газа параллельного газопровода.

Эжектирование газа осуществляют из концевой части опорожняемого участка трубопровода, а эжектированный газ вводят в трубопровод после опорожняемого участка (авторское свидетельство SU №970036 авторов Царева И.Н. и др., МПК F17D 1/00, дата приоритета 11.06.1981, опубл. 30.10.1982).

Недостатком известных технических решений является то, что они не могут использоваться для откачки газа из коммуникаций технологической обвязки компрессора газоперекачивающего агрегата.

Известна система откачки газа из участка магистрального трубопровода, включающая коллекторы с запорными кранами, компрессор в каждой нитке трубопровода, систему эжекции газа в каждой нитке трубопровода, при этом всас системы эжекции соединен посредством коллекторов с запорными кранами с участками трубопроводов каждой нитки, ограниченными запорными кранами, из которых откачивают газ, коллектор подвода эжектируемого газа соединен с участками трубопроводов каждой нитки за откачиваемым участком, высокопроизводительный эжектор стационарно установлен на компрессорной станции, вход в эжектор активного газа соединен посредством коллекторов с запорными кранами с участками трубопроводов за компрессором, выход из эжектора соединен посредством коллектора с запорными кранами с участками трубопроводов за откачиваемым участком перед компрессором. Всас эжектора подключен к участку трубопровода перед компрессором, ограниченному впереди по ходу потока запорным краном. При выводе компрессора из работы с целью ремонта посредством запорных кранов перекрывают участок трубопровода с компрессором. Запускают в работу эжектор со сбросом газа через коллектор с краном в параллельную нитку многониточного трубопровода и откачивают газ из полости компрессора (патент RU №11588 авторов Шушина Н.А. и др., МПК F17D 1/00, дата приоритета 05.05.1999, опубл. 16.10.1999).

Недостатком данного технического решения является разветвленная обвязка эжектора, необходимость использования энергии струи истекающего газа, ведущей к энергетическим затратам на предварительное ее формирование.

Наиболее близкими по совокупности существенных признаков к заявляемому техническому решению, выбранные заявителем в качестве прототипа, являются система и способ откачки газа из компрессора газоперекачивающего агрегата, включающая компрессор, эжектор, всас которого соединен с отключенным участком входного трубопровода перед компрессором, из которого откачивают газ, ограниченного запорными кранами, вход эжектора соединен с выходным трубопроводом за отключенным участком, выход эжектора соединен с участком входного трубопровода перед компрессором, при этом выход эжектора соединен с входным трубопроводом перед отключенным участком. При останове компрессора посредством перекрытия запорных кранов участков входного и выходного трубопроводов, соединенных с компрессором, открытия кранов входа, выхода и всаса эжектора, газ поступает из компрессора на всас эжектора, происходит эжектирование газа из компрессора, далее эжектированный газ направляют во входной трубопровод перед отключенным участком (патент RU №2652473 авторов Кантюкова Р.Р., Сорвачева А.В. и др. МПК F17D 1/065, F04D 25/02, дата приоритета 31.07.2017, опубл. 26.04.2018).

Недостатком прототипа является то, что система откачки газа подразумевает дополнительную установку технических устройств, которые должны не только удовлетворять требованиям опасных производственных объектов, но и пройти обязательную процедуру расчета геометрических, газодинамических, прочностных параметров, конструирование, изготовление, испытания и другие организационно-технические мероприятия.

Технической задачей предлагаемого изобретения является создание системы и способа откачки газа из трубопроводной обвязки компрессоров газоперекачивающих агрегатов компрессорного цеха магистрального трубопровода без изменений традиционных алгоритмов работы газоперекачивающих агрегатов и компрессорных цехов в целом и без установки сложных и нестандартных технических устройств.

Технический результат совпадает с поставленной задачей и достигается за счет того, что в системе откачки газа из трубопроводной обвязки компрессоров газоперекачивающих агрегатов, содержащей группу не менее двух параллельно расположенных газоперекачивающих агрегатов, один из которых остановлен, и каждый из которых состоит из компрессора и приводного двигателя, трубопроводной обвязки компрессора с запорно-регулирующей трубопроводной арматурой, трубопроводов и запорной арматуры системы топливного газа, газ из замкнутого контура компрессора остановленного газоперекачивающего агрегата откачивают и используют в качестве топлива для работы приводного газотурбинного двигателя работающего параллельно расположенного газоперекачивающего агрегата за счет дополнительной установки трубопровода-перемычки с запорным устройством и краном-регулятором давления газа между цеховым трубопроводом системы топливного газа компрессорной станции и трубопроводной обвязкой компрессора остановленного газоперекачивающего агрегата.

В способе откачки газа из трубопроводной обвязки компрессоров газоперекачивающего агрегата, включающем останов компрессора, перекрытие посредством запорных кранов участков трубопроводной обвязки компрессора, цель достигается тем, что газ перекачивается из трубопроводной обвязки компрессора за счет разности давлений через кран-регулятор давления газа в цеховой трубопровод системы топливного газа компрессорной станции и используется в качестве топлива для работы приводного газотурбинного двигателя параллельного газоперекачивающего агрегата до выравнивания давления в цеховом трубопроводе системы топливного газа компрессорного цеха и трубопроводной обвязки компрессора газоперекачивающего агрегата с дальнейшим закрытием крана-регулятора давления газа и стравливанием остаточного объема газа из контура компрессора остановленного газоперекачивающего агрегата в атмосферу через свечной кран.

Новым признаком системы откачки газа из трубопроводной обвязки компрессоров газоперекачивающих агрегатов является то, что система снабжена на каждом газоперекачивающем агрегате дополнительным трубопроводом и крановой обвязкой, включающей кран-регулятор давления газа, обеспечивающей связь между трубопроводными обвязками каждого компрессора и цеховым трубопроводом системы топливного газа компрессорной станции.

Новым признаком способа является возможность откачки газа из трубопроводной обвязки компрессоров остановленных газоперекачивающих агрегатов с применением штатных систем компрессорных станций без установки сложных и нестандартных технических устройств.

Заявляемое техническое решение иллюстрируется схемой системы откачки газа из трубопроводной обвязки компрессоров газоперекачивающих агрегатов компрессорной станции.

Система откачки газа из трубопроводной обвязки компрессоров газоперекачивающих агрегатов входит в компрессорную станцию, осуществляющую перекачку газа по магистральному трубопроводу и содержит дополнительные трубопроводы-перемычки с запорными устройствами и кранами-регуляторами давления газа 12.1 между цеховым трубопроводом системы топливного газа компрессорной станции и трубопроводными обвязками компрессоров газоперекачивающих агрегатов.

Система откачки газа из трубопроводной обвязки компрессоров газоперекачивающих агрегатов работает следующим образом.

Производят останов газоперекачивающего агрегата, например, газоперекачивающего агрегата А, для проведения ремонтных или плановых работ, согласованных с диспетчерской службой, при этом топливный кран 12, служащий для подачи топливного газа на газоперекачивающий агрегат А переводится в положение «Закрыто». На двух других газоперекачивающих агрегатах, например, газоперекачивающих агрегатах Б и В, топливные краны 12 остаются в положении «Открыто» для подачи топливного газа на данные газоперекачивающие агрегаты с целью обеспечения их работы.

После этого входной кран 1, выходной кран 2 и рециркуляционный кран 6 переводятся в положение «Закрыто». Свечной кран 5, который после закрытия кранов 1, 2, 6 должен открываться и стравливать газ из трубопроводной обвязки компрессора в атмосферу, остается в положении «Закрыто».

Кран-регулятор 12.1 переводят в положение «Открыто» и газ, замкнутый в трубопроводной обвязке компрессора, за счет разности давлений, перетекает по трубопроводу-перемычке в цеховой трубопровод системы топливного газа компрессорной станции. Разность давлений присутствует за счет того, что в цеховом трубопроводе системы топливного газа компрессорной станции содержится газ после установки подготовки топливного и импульсного газа (далее - УПТИГ), прошедший редуцирование и подогрев. При этом входной кран 101 и выходной кран 102 УПТИГ остаются в положении «Открыто» и газ из трубопроводной обвязки компрессора поступает в цеховой трубопровод системы топливного газа компрессорной станции через кран-регулятор 12.1 до выравнивания давлений. Газ, замкнутый в трубопроводной обвязке компрессора будет использоваться на работу приводного газотурбинного двигателя соседнего газоперекачивающего агрегата за счет открытого крана-регулятора 12.1 до значения давления топливного газа в цеховом трубопроводе системы топливного газа компрессорной станции. После чего кран-регулятор 12.1 переводится в положение «Закрыто» и остаточный газ сбрасывается в атмосферу через свечной кран 5 по нормальной схеме.

Таким образом, предлагаемое изобретение обеспечит бесперебойную работу магистрального газопровода при проведении ремонтных или плановых работ одного или нескольких газоперекачивающих агрегатов компрессорного цеха.

Дополнительным преимуществом заявляемого технического решения является то, что исключается полный выброс газа из отключенного компрессора в атмосферу.

Анализ известных технических решений в данной области техники показал, что заявляемое техническое решение имеет признаки, которые отсутствуют в аналогах, а их использование в заявляемой совокупности существенных признаков позволяет получить новый технический результат. Следовательно, заявляемое техническое решение соответствует условиям патентоспособности новизна и изобретательский уровень и может быть изготовлено на стандартном оборудовании с применением стандартных материалов.

1. Система откачки газа из трубопроводной обвязки компрессоров газоперекачивающих агрегатов, содержащая группу из не менее двух параллельно расположенных газоперекачивающих агрегатов, один из которых остановлен, и каждый из которых состоит из компрессора и приводного двигателя, трубопроводной обвязки компрессора с запорно-регулирующей трубопроводной арматурой, трубопроводов и запорной арматуры системы топливного газа, отличающаяся тем, что газ из замкнутого контура компрессора остановленного газоперекачивающего агрегата откачивают и используют в качестве топлива для работы приводного газотурбинного двигателя работающего параллельно расположенного газоперекачивающего агрегата за счет дополнительной установки трубопровода-перемычки с запорным устройством и краном-регулятором давления газа.

2. Способ откачки газа из трубопроводной обвязки компрессоров газоперекачивающих агрегатов, включающий останов компрессора, перекрытие посредством запорных кранов участков трубопроводной обвязки компрессора, отличающийся тем, что газ перекачивается из трубопроводной обвязки компрессора через кран-регулятор давления газа в цеховой трубопровод системы топливного газа компрессорной станции и используется в качестве топлива для работы приводного газотурбинного двигателя параллельного газоперекачивающего агрегата до выравнивания давления в цеховом трубопроводе системы топливного газа компрессорного цеха и трубопроводной обвязки компрессора газоперекачивающего агрегата с дальнейшим закрытием крана-регулятора давления газа и стравливанием остаточного объема газа из контура компрессора остановленного газоперекачивающего агрегата в атмосферу через свечной кран.

Группа изобретений относится к трубопроводному транспорту газа и предназначена для опорожнения участков трубопровода при его ремонте, в частности опорожнения участков, содержащих газоперекачивающие агрегаты (ГПА) в том числе, при ремонте последних, а также для опорожнения данных участков при любом плановом останове ГПА, при котором существующей в настоящее время технологией работ предусмотрен выброс газа из компрессоров ГПА в атмосферу.

Устройство для удаления конденсата из газопровода // 2732863

Изобретение относится к области очистки магистральных газопроводов от газового конденсата посредством установки в них устройств для предотвращения образования конденсатных пробок. Устройство для удаления конденсата из газопровода содержит шнек для закручивания потока газа, расположенный в низшей точке изгиба трубопровода в месте сбора конденсата.

Система откачки газа из отключенного компрессорного цеха магистрального трубопровода // 2731687

Изобретение относится к области магистрального транспорта газа и может быть использовано при эксплуатации компрессорных станций, в частности для откачки газа из отключенного соседнего компрессорного цеха или участка трубопровода соседнего компрессорного цеха перед проведением их ремонта. В системе откачки газа из отключенного компрессорного цеха магистрального трубопровода, включающей многоцеховую компрессорную станцию, входной и выходной газопроводы с входным и выходным кранами, входной и выходной коллекторы, рециркуляционный газопровод, газоперекачивающие агрегаты с входными и выходными газопроводами, на которых установлены соответственно входные и выходные краны, устройство создания эффекта эжекции, входной и выходной межцеховые краны, установленные на межцеховых газопроводах, входной и выходной межцеховые газопроводы снабжены обводными кранами, а устройство для создания эффекта эжекции выполнено в виде регулируемого вихревого эжектора, вход которого соединен с рециркуляционным газопроводом, всас соединен с обводным краном выходного газопровода отключенного компрессорного цеха, а выход соединен с входным коллектором работающего компрессорного цеха.

Испаритель одоранта // 2730333

Изобретение относится к автоматическому регулированию расхода газообразной среды и может быть использовано в процессе одорирования природного газа, где требуется пропорциональная подача одоранта в газовую магистраль при значительных колебаниях расхода газа, в том числе и при малых расходах. Испаритель одоранта состоит из теплоизолированной камеры, сообщающейся с магистральным газопроводом, в которой размещены штуцер подачи одоранта и термоэлектрический нагревательный элемент во взрывозащищенном исполнении, также в термоизолированной камере размещен испарительный канал, один конец которого присоединен к штуцеру подачи одоранта, а другой конец расположен в отверстии, связывающем термоизолированную камеру и газопровод.

Способ опорожнения участков трубопроводов от газа в многониточных магистральных газопроводах посредством бустер-компрессора с газовым приводом // 2707016

Изобретение относится к газовой промышленности, к трубопроводному транспорту газа, в частности к способам опорожнения участков газопроводных линий от содержащегося в них газа. При реализации способа опорожнения участков трубопроводов от газа в многониточных магистральных газопроводах в одной из нитей газопровода отключают опорожняемый участок трубопровода посредством запорно-отключающих устройств.

Способ обеспечения энерготехнологической эффективности магистрального транспорта газа // 2700756

Изобретение относится к энергосберегающим технологиям магистрального транспорта газа. Сущность изобретения: для магистрального транспорта газа в блоке расчета параметров регулирования формируют модель базового участка магистрального газопровода, состоящего из головной компрессорной станции, линейной компрессорной станции и линейного участка магистрального газопровода.

Способ комбинированной выработки механической, тепловой энергии и получения твердого диоксида углерода // 2691869

Изобретение относится к области стационарной и транспортной теплоэнергетики, а именно к поршневым, газо- и паротурбинным установкам, работающим на криогенных углеводородных топливах, и может быть использовано при получении диоксида углерода в стационарных и транспортных энергетических установках с двигателями внутреннего сгорания, газовыми или паровыми турбинами.

Способ вытеснения газа из выводимого в ремонт участка магистрального газопровода и система для его осуществления // 2680014

Группа изобретений относится к области эксплуатации и ремонта действующих магистральных газопроводов и может быть использована для вытеснения газа из участка действующего газопровода перед выводом его в ремонт. В действующий магистральный газопровод через камеру запуска запассовывают поршень-герметизатор и давлением газа перемещают его по газопроводу за линейный кран в начале выводимого в ремонт участка, после чего последний перекрывают.

Способ опорожнения участков трубопровода от газа в многониточных системах газопроводов // 2673925

Изобретение относится к газовой промышленности, в частности к способам опорожнения участков газопроводных линий от содержащегося в них газа при выполнении ремонтных работ в системах магистральных газопроводов. Сущность изобретения заключается в том, что в способе опорожнения участков трубопровода от газа в многониточных системах газопроводов газ утилизации с опорожняемого участка подают на установку комплексной подготовки газа, понижают давление газа утилизации до величины давления газа установки комплексной подготовки газа после первичного компримирования и охлаждения вводят газ утилизации в газ установки комплексной подготовки газа, после его первичного компримирования и охлаждения, первично вводят в смесевой газ абсорбент, первично выводят из смесевого газа абсорбент, вторично компримируют и охлаждают смесевой газ, вторично вводят в смесевой газ абсорбент, вторично выводят из смесевого газа абсорбент, выводят смесевой газ с установки комплексной подготовки газа и транспортируют в параллельный трубопровод.

Продувочная свеча // 2671541

Изобретение относится к газовой промышленности и предназначено для продувки газопроводов. Технической задачей предлагаемого изобретения является снижение шумового воздействия на окружающую среду при продувке газопроводов посредством продувочной свечи за счет выполнения кривизны криволинейных канавок в отверстиях перфорированной конусной стенки по циклоиде как брахистохроне с профилем полости криволинейных канавок в виде ласточкиного хвоста.

Способ вытеснения газовоздушной смеси из внутренней полости отремонтированных участков газопровода // 2758407

Изобретение относится к области эксплуатации и ремонта действующих газопроводов и может быть использовано для вытеснения газовоздушной смеси (далее - ГВС) при продувке отремонтированных участков газопроводов перед их вводом в эксплуатацию. В способе вытеснения ГВС из внутренней полости отремонтированных участков газопровода, включающем продувку внутренней полости газопровода природным газом с обеспечением в газопроводе требуемого давления, продувку природным газом внутренней полости газопровода осуществляют путем одновременного пропускания природного газа через дополнительно установленный шаровой байпасный кран, который частично открыт и используется в дросселирующем режиме. Техническим результатом является упрощение технической реализации способа. 1 ил.