Способ откачки газа из компрессоров газоперекачивающих агрегатов и система для ее осуществления Российский патент 2020 года по МПК F17D1/02 F17D1/65 F04D25/02 F04F5/54 

Изобретение относится к трубопроводному транспорту газа и предназначено для откачки газа из отключенных участков трубопроводов при их ремонте, в частности, опорожнения участков, содержащих газоперекачивающие агрегаты (далее - ГПА), в том числе, при ремонте последних, а также, для откачки газа из отключенных участков при любых плановых остановах ГПА, при которых 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, дата приоритета 21.08.1995, опубл. 10.04.1998).

Недостатком известного технического решения является то, что оно не может использоваться для откачки газа из участка трубопровода, содержащего ГПА.

Известна система откачки газа из участка магистрального трубопровода, включающая коллекторы с запорными кранами, компрессор, установленный стационарно на компрессорной станции эжектор, всас которого сообщен с участком трубопровода, ограниченным запорными кранами, из которого откачивают газ, выход эжектора подключен в трубопровод за откачиваемым участком перед компрессором, вход эжектора сообщен с участком трубопровода за компрессором (патент № RU 11588, МПК F17D 1/00, дата приоритета 05.05.1999, опубл. 16.10.1999).

Недостатком известного технического решения является невозможность проведения ремонтных работ ГПА без отключения магистрального трубопровода.

Наиболее близкой по совокупности существенных признаков к заявляемому техническому решению является система и способ откачки газа из компрессора газоперекачивающего агрегата, включающая компрессор, всас которого соединен с отключенным участком входного трубопровода перед компрессором из которого откачивается 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.

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 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 (патент № RU 2652473, МПК F17D 1/065, F04D 25/02, дата приоритета 31.07.2017, опубл. 26.04.2018, бюл. №12).

Была поставлена задача создать систему откачки газа из нескольких компрессоров газоперекачивающих агрегатов компрессорного цеха магистрального трубопровода, обеспечивающую бесперебойную работу магистрального трубопровода при проведении ремонтных работ одновременно нескольких ГПА компрессорного цеха.

Технический результат совпадает с поставленной задачей и достигается за счет того, что в системе откачки газа из компрессоров газоперекачивающих агрегатов компрессорного цеха магистрального трубопровода используется единственное устройство, обеспечивающее откачку газа из одного или нескольких отключенных участков одновременно.

В системе откачки газа из компрессоров газоперекачивающих агрегатов компрессорного цеха магистрального трубопровода, содержащей входной коллектор, газоперекачивающие агрегаты с компрессорами, вход которых соединен с входным коллектором при помощи входных трубопроводов, выходной коллектор, с которым выходы газоперекачивающих агрегатов соединены при помощи выходных трубопроводов и эжектор, всас которого сообщен с отключаемыми участками трубопроводов остановленных компрессоров газоперекачивающих агрегатов, снабженных запорными кранами, причем эжектор имеет вход и выход газа с возможностью откачивания газа из отключенного участка трубопровода.

Отличительные признаки заключаются в том, что система снабжена единственным устройством откачки газа из нескольких отключенных участков (в любом сочетании), установленным между входным и выходным коллекторами, при этом вход эжектора сообщен через кран с выходным коллектором, а выход эжектора сообщен через кран со входным коллектором, позволяющим обеспечить бесперебойную работу магистрального трубопровода при проведении ремонтных работ одного или нескольких ГПА компрессорного цеха.

Применение единственного эжектора для откачки газа из группы компрессоров позволяет значительно сократить время опорожнения нескольких компрессоров за счет возможности параллельного (одновременного) проведения работ по откачке газа.

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 условию патентоспособности изобретения «новизна».

Изобретение иллюстрируется схемой системы откачки газа из компрессоров газоперекачивающих агрегатов компрессорного цеха магистрального трубопровода.

Компрессорный цех магистрального трубопровода содержит соединенные последовательно входной подключающий трубопровод 1 с запорным краном 2, блок пылеуловителей 3, входной коллектор 4, группу блоков 5 ГПА.

Каждый блок 5 состоит из компрессора и приводного двигателя и сообщен с входным коллектором 4 входным трубопроводом 6, на котором установлен запорный кран 7.

Каждый блок 5 сообщен с выходным коллектором 10 выходным трубопроводом 8, на котором установлен запорный кран 9.

Выходной коллектор 10 сообщен через охладители газа 11 с выходным трубопроводом 12 с запорным краном 13.

Система откачки газа из компрессоров газоперекачивающих агрегатов состоит из эжектора 14, всас которого сообщен через кран 15 с входным трубопроводом 6 после запорного крана 7 перед компрессорами каждого ГПА, установленного в цехе.

Вход эжектора 14 сообщен через кран 17 с выходным коллектором 10.

Выход эжектора 14 сообщен через кран 16 со входным коллектором 4.

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 каждого блока 5 ГПА при закрытом кране 9 и сбросной кран 20, который используется для опорожнения компрессора путем выброса газа в атмосферу при остановке ГПА.

Блоки 5 ГПА совместно с эжектором 14 образуют систему для откачки газа, запертого в компрессоре при плановой или внеплановой остановке одного или нескольких ГПА для ремонта или обслуживания.

Система откачки газа из компрессоров газоперекачивающих агрегатов компрессорного цеха магистрального трубопровода работает следующим образом: газ из магистрального трубопровода 1 поступает через кран 2 в пылеуловители 3, из которых по входному коллектору 4 по входным трубопроводам 6 поступает на вход каждого компрессора блока 5 через открытые краны 7. После сжатия в компрессорах газ через краны 9 поступает в выходные трубопроводы 8 и далее по выходному коллектору 10 поступает на охладители газа 11, откуда, после охлаждения, по выходному газопроводу 12, через кран 13, газ поступает в магистральный газопровод для дальнейшей транспортировки. При ремонте или плановом обслуживании компрессоров сначала останавливают один или несколько компрессоров, затем перекрывают участок трубопровода, содержащего останавливаемый компрессор или несколько компрессоров, посредством закрытия кранов 7 и 9. Объем газа в каждом компрессоре составляет более 3000 н.м³. Открывают краны 17 и 16 эжектора 14, в результате чего происходит поступление активного газа из выходного коллектора 10 через кран 17 в эжектор 14 и далее во входной коллектор 4. Давление в выходном коллекторе 10 составляет 75 кг/см² давление во входном коллекторе 4 составляет 54 кг/см². Далее открывают кран 15 отключенного компрессора или нескольких компрессоров, происходит откачка газа способом эжекции из этих компрессоров и участков трубопровода между закрытыми кранами 7 и 9. Газ поступает на всас эжектора 14, где происходит его эжектирование активным газом. После чего эжектированный газ через кран 16 поступает во входной коллектор 4.

Время откачки определяется диаметром трубопроводов подвода газа к эжектору, размерами эжектора, его конструктивным исполнением и составляет не более 60 мин.

При наличии в компрессорном цехе только одного блока 5 активный газ поступает в эжектор 14 отключенного блока 5 по выходным трубопроводам 12 и 1.

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

Данная система может быть использована также при других значениях давлений во входном и выходном коллекторах 4 и 10, и чем выше давление в трубопроводах, тем больший объем газа запирается в компрессоре и откачивается эжектором и тем значительнее эффект сокращения выбросов.

Заявляемое техническое решение обеспечивает бесперебойную работу магистрального трубопровода при проведении ремонтных работ одного или нескольких ГПА компрессорного цеха. Кроме того, исключается выброс газа из отключенного компрессора в атмосферу.

Система откачки газа из компрессоров газоперекачивающих агрегатов компрессорного цеха магистрального трубопровода может быть изготовлена на стандартном оборудовании с применением известных материалов и технологий.

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. Техническим результатом является обеспечение бесперебойной работы магистрального трубопровода при проведении ремонтных работ одного или нескольких компрессоров ГПА компрессорного цеха и возможность откачки газа из одного или нескольких компрессоров ГПА одновременно одним откачивающим устройством эжекторного типа. Кроме того, исключается выброс газа из отключенных компрессоров в атмосферу. Сущность изобретений заключается в том, что система откачки газа из компрессоров газоперекачивающих агрегатов компрессорного цеха магистрального трубопровода содержит входной коллектор, газоперекачивающие агрегаты с компрессорами, вход которых соединен с входным коллектором при помощи входных трубопроводов, выходной коллектор, с которым выходы газоперекачивающих агрегатов соединены при помощи выходных трубопроводов, и эжектор, всас которого сообщен с отключаемыми участками трубопроводов остановленных компрессоров газоперекачивающих агрегатов, снабженных запорными кранами. При этом эжектор имеет вход и выход газа с возможностью откачивания газа из отключенного участка трубопровода. Согласно изобретению система снабжена единственным эжектором, при этом вход эжектора сообщен через кран с выходным коллектором, а выход эжектора сообщен через кран с входным коллектором с возможностью откачки газа из нескольких отключенных участков одновременно. 2 н.п. ф-лы, 1 ил.

1. Система откачки газа из компрессоров газоперекачивающих агрегатов компрессорного цеха магистрального трубопровода, содержащая входной коллектор, газоперекачивающие агрегаты с компрессорами, вход которых соединен с входным коллектором при помощи входных трубопроводов, выходной коллектор, с которым выходы газоперекачивающих агрегатов соединены при помощи выходных трубопроводов, и эжектор, всас которого сообщен с отключаемыми участками трубопроводов остановленных компрессоров газоперекачивающих агрегатов, снабженных запорными кранами, а эжектор имеет вход и выход газа с возможностью откачивания газа из отключенного участка трубопровода, отличающаяся тем, что система снабжена единственным эжектором, при этом вход эжектора сообщен через кран с выходным коллектором, а выход эжектора сообщен через кран с входным коллектором с возможностью откачки газа из нескольких отключенных участков одновременно.

2. Способ откачки газа из компрессоров газоперекачивающих агрегатов, включающий остановку одного или нескольких компрессоров, перекрытие посредством запорных кранов участков входных и выходных трубопроводов компрессоров, открытие кранов входа, выхода и всаса эжектора, поступление газа из участков входных и выходных трубопроводов и собственно компрессоров на всас эжектора, эжектирование в эжекторе газа из перекрытых участков остановленных компрессоров активным газом, отличающийся тем, что активный газ направляют в эжектор из выходного коллектора, эжектированный газ направляют во входной коллектор из одного или нескольких компрессоров, в том числе одновременно, с помощью единственного эжектора.