Система и способ откачки газа из компрессора газоперекачивающего агрегата Российский патент 2018 года по МПК F17D1/65 F04D25/02 

Группа изобретений относится к трубопроводному транспорту газа и предназначена для опорожнения участка трубопровода при его ремонте, в частности опорожнения участка, содержащего газоперекачивающий агрегат (ГПА) в том числе, при ремонте последнего, а также для опорожнения данного участка при любом плановом останове ГПА, при котором существующей в настоящее время технологией работ предусмотрен выброс газа из ГПА в атмосферу.

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, МПК F04D 25/02, 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 (а.с. № SU 970036, МПК F17D 1/00, опубл. 30.10.1982).

Недостатком известных технических решений является то, что они не могут использоваться для откачки газа из участка трубопровода, содержащего ГПА.

Наиболее близкой по совокупности существенных признаков к заявляемому техническому решению является система откачки газа из участка многониточного 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, МПК F17D 1/00, опубл. 16.10.1999).

Недостатком данного технического решения является то, что его нельзя использовать для откачки газа из ремонтируемого участка, включающего ГПА, однониточного магистрального трубопровода, в связи с тем, что газ из ГПА откачивается в параллельную нитку магистрального трубопровода.

Была поставлена задача создать систему и способ откачки газа из компрессора газоперекачивающего агрегата и примыкающему к нему участку газопровода для использования ее как в многониточных, так и в однониточных магистральных трубопроводах, включающих ГПА.

Технический результат совпадает с поставленной задачей и достигается за счет того, что в системе откачки газа из компрессора газоперекачивающего агрегата, включающей 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.

В способе откачки газа из компрессора газоперекачивающего агрегата, включающем остановку компрессора, перекрытие посредством запорных кранов участков входного и выходного трубопроводов, соединенных с компрессором, открытие кранов входа, выхода и всаса эжектора, поступление газа из компрессора на всас эжектора из отключенного участка входного трубопровода перед компрессором, эжектирование в эжекторе газа из компрессора с активным газом из выходного трубопровода за отключенным участком и откачивание его во входной трубопровод, эжектированный газ направляют во входной трубопровод перед отключенным участком.

Новым признаком системы откачки газа из компрессора газоперекачивающего агрегата является то, что выход эжектора соединен со входным трубопроводом перед отключенным участком, а новым признаком способа является то, что эжектированный газ направляют во входной трубопровод перед отключенным участком.

Заявленная совокупность существенных признаков позволяет использовать систему на однониточных и многониточных трубопроводах при отключении ГПА для ремонта компрессора.

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».

Изобретение иллюстрируется фиг.1, где показана схема системы откачки газа из компрессора газоперекачивающего агрегата.

Система откачки газа из компрессора газоперекачивающего агрегата входит в компрессорную станцию, осуществляющую перекачку газа по магистральному трубопроводу, содержащую соединенные последовательно входной подключающий трубопровод 1 с запорным краном 2, блок пылеуловителей 3, входной коллектор 4, группу блоков ГПА 5, каждый блок включает ГПА 5, состоящий из компрессора и приводного двигателя. ГПА 5 соединен с входным коллектором 4 входным трубопроводом 6, на котором установлен запорный кран 7, а выходным трубопроводом 8, на котором установлен запорный кран 9, ГПА 5 соединен с выходным коллектором 10, который соединен через охладитель газа 11 с выходным трубопроводом 12 с запорным краном 13.

Каждый блок ГПА 5 снабжен эжектором 14, всас которого соединен через кран 15 с входным трубопроводом 6 после запорного крана 7 перед компрессором. Выход эжектора 14 соединен через кран 16 с входным трубопроводом 6 перед отключенным участком трубопровода 6 перед запорным краном 7. Вход эжектора 14 соединен через кран 17 с выходным трубопроводом 8 за отключенным участком после запорного крана 9.

На входном трубопроводе 6 параллельно запорному крану 7 установлен кран 18 меньшего диаметра, предназначенный для заполнения компрессора газом перед пуском.

Параллельно запорному крану 9 установлены: кран 19 для запуска и набора мощности ГПА 5 при закрытом кране 9 и сбросной кран 20, который используется для опорожнения компрессора путем выброса газа в атмосферу при остановке ГПА.

На трубопроводе всаса эжектора 14 и на выходном трубопроводе 8 установлены обратные клапаны 21.

Блок ГПА совместно с эжектором 14 образует систему откачки газа из компрессора ГПА при плановой или внеплановой остановке ГПА 5 для его ремонта, или обслуживания, для откачки газа, запертого в компрессоре.

Компрессорная станция при перекачке газа по магистральному трубопроводу работает следующим образом: газ поступает через кран 2 в пылеуловитель 3, из которого по коллектору 4 по входному трубопроводу 6 поступает на вход компрессора ГПА 5 через открытый кран 7. После сжатия в компрессоре газ через кран 9 поступает в выходной трубопровод 8 и далее по коллектору 10 поступает на охладитель 11 газа. Откуда после охлаждения по выходному газопроводу 12, через кран 13, газ поступает в магистральный газопровод для дальнейшей транспортировки.

При ремонте или плановом обслуживании компрессора система откачки газа из компрессора газоперекачивающего агрегата работает следующим образом: сначала останавливают компрессор, затем перекрывают участок трубопровода, включающего компрессор, посредством кранов 7 и 9. Объем газа в компрессоре составляет более 3000 н.м³.

Открывают краны 17 и 16 эжектора 14, в результате чего происходит истечение активного газа из трубопровода 8 после отключенного участка через кран 17 в эжектор 14. Давление в трубопроводе 8 составляет 75 кг/см². Далее открывают кран 15 эжектора 14. Давление в трубопроводе 6 составляет 54 кг/см².

Данная система может быть использована также при других значениях давлений во входном 6 и выходном 8 трубопроводах, и чем выше давление в трубопроводах, тем больший объем газа запирается в компрессоре и откачивается эжектором и тем значительнее эффект сокращения выбросов.

Газ из компрессора через кран 15 поступает на всас эжектора 14, где происходит его эжектирование с активным газом. После чего через кран 16 эжектированный газ поступает во входной трубопровод 6 перед отключенным участком. Время откачки определяется диаметром трубопроводов подвода газа к эжектору, размерами эжектора, его конструктивным исполнением и составляет не более 60 мин.

При наличии в компрессорной станции одного блока ГПА 5 активный газ поступает в эжектор 14 отключенного блока ГПА 5 по выходным трубопроводам 12 и 8.

При наличии в компрессорной станции нескольких блоков ГПА 5 активный газ поступает в эжектор 14 отключенного блока ГПА 5 из коллектора 10, который наполняется газом по выходным трубопроводам 8 работающих блоков ГПА 5.

Заявляемое техническое решение позволяет производить откачку газа из отключенного участка трубопровода, включающего компрессор, не только на многониточном, но и на однониточном магистральном трубопроводе. Кроме того, исключается выброс газа из отключенного компрессора в атмосферу.

Система откачки газа из компрессора газоперекачивающего агрегата может быть изготовлена на стандартном оборудовании с применением известных материалов и технологий.

Группа изобретений относится к трубопроводному транспорту газа и предназначена для опорожнения участка трубопровода при его ремонте, в частности опорожнения участка, содержащего газоперекачивающий агрегат (ГПА) в том числе, при ремонте последнего, а также для опорожнения данного участка при любом плановом останове ГПА, при котором известной в настоящее время технологией работ предусмотрен выброс газа из ГПА в атмосферу. Система откачки газа из компрессора ГПА 5 включает компрессор, эжектор 14, всас которого соединен с отключенным участком входного 6 трубопровода перед компрессором, из которого откачивают газ, ограниченного запорными кранами 7, 9. Вход эжектора 14 соединен с выходным трубопроводом 8 за отключенным участком. Выход эжектора 14 соединен с участком входного трубопровода 6 перед компрессором перед отключенным участком. Способе откачки газа из компрессора ГПА 5 включает остановку компрессора, перекрытие посредством запорных кранов 7, 9 участков входного и выходного трубопроводов 6, 8, соединенных с компрессором, открытие кранов 17, 16, 15 входа, выхода и всаса эжектора 14, поступление газа из компрессора на всас эжектора 14 из отключенного участка входного трубопровода 6 перед компрессором, эжектирование в эжекторе 14 газа из компрессора с активным газом из выходного трубопровода 8 за отключенным участком и откачивание его во входной трубопровод 6 перед отключенным участком. Техническим результатом заявленной группы изобретений является возможность использования системы откачки газа из компрессора как в многониточных, так и в однониточных магистральных трубопроводах, включающих ГПА. 2 н.п.ф-лы, 1 ил.

1. Система 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, отличающаяся тем, что выход эжектора соединен с входным трубопроводом перед отключенным участком.

2. Способ откачки газа из компрессора газоперекачивающего агрегата, включающий остановку компрессора, перекрытие посредством запорных кранов участков входного и выходного трубопроводов, соединенных с компрессором, открытие кранов входа, выхода и всаса эжектора, поступление газа из компрессора на всас эжектора из отключенного участка входного трубопровода перед компрессором, эжектирование в эжекторе газа из компрессора с активным газом из выходного трубопровода за отключенным участком и откачивание его во входной трубопровод, отличающийся тем, что эжектированный газ направляют во входной трубопровод перед отключенным участком.