Способ откачки газа из оборудования компрессорных цехов магистрального газопровода, соединенных межцеховыми перемычками, и система для ее осуществления Российский патент 2021 года по МПК F17D1/00 

Группа изобретений относится к магистральному трубопроводному транспорту газа и предназначена для опорожнения газа без его стравливания в атмосферу из оборудования смежных компрессорных цехов магистрального газопровода, соединенных межцеховыми перемычками.

В системе магистрального транспорта газа параллельно идущие трубопроводы проложены в «коридорах» магистральных газопроводов на расстоянии 25-50 метров друг от друга. Это связано с необходимостью транспортировки в одном направлении большого объема газа, который невозможно прокачать одним трубопроводом, максимальный диаметр которого составляет 1420 мм. По всей длине магистрального газопровода через 120-150 км установлены компрессорные станции, предназначенные для повышения давления транспортируемого газа. Компрессорные станции состоят из компрессорных цехов, количество которых равно количеству трубопроводов транспортировки газа в «коридоре» магистрального газопровода.

Как правило, соседние компрессорные цеха компрессорной станции соединены между собой межцеховыми перемычками по входу и выходу газа, предназначенными для возможности транспорта газа через соседний цех, когда его газоперекачивающие агрегаты неработоспособны.

Известна 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 P.P., Сорвачева А.В. и др. МПК F17D 1/065, F04D 25/02, дата приоритета 31.07.2017, опубл. 26.04.2018, бюл. №12].

Недостатком известного технического решения является то, что оно предназначено для откачки газа только из компрессоров газоперекачивающих агрегатов в одном рассматриваемом цехе.

Наиболее близким по совокупности существенных признаков к заявляемому техническому решению, выбранный заявителем в качестве прототипа, является способ откачки газа из компрессоров газоперекачивающих агрегатов и система для ее осуществления, 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, причем 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 [патент RU №2733572 авторов Кантюкова P.P., Сорвачева А.В., МПК F17D 1/02, F17D 1/065, F04D 25/02, дата приоритета 09.01.2019, опубл. 05.10.2020, бюл. №28].

Недостатком прототипа является отсутствие возможности откачки газа из оборудования и технологических трубопроводов соседнего цеха, соединенного с рассматриваемым цехом межцеховыми перемычками.

Технической задачей заявляемого технического решения является создание способа откачки газа и системы для ее осуществления из оборудования двух смежных компрессорных цехов, соединенных межцеховыми перемычками с использованием только одного технического устройства - эжектора.

Технический результат в способе откачки газа из оборудования компрессорных цехов магистрального газопровода, соединенных межцеховыми перемычками по входу и выходу с установленными на них запорными кранами, включающем открытие запорного крана по входу в эжектор, соединенный с межцеховой перемычкой по нагнетанию работающего цеха, открытие запорного крана по выходу из эжектора, соединенному с межцеховой перемычкой по всасыванию работающего цеха, открытие кранов трубопроводов подвода к эжектору откачиваемого газа из оборудования остановленного компрессорного цеха и закрытие всех указанных кранов после завершения откачки, достигается тем, что откачку газа из двух смежных цехов, соединенных межцеховыми перемычками производят с помощью одного технического устройства - эжектора.

Технический результат совпадает с поставленной задачей и достигается за счет того, что в системе откачки газа из оборудования компрессорных цехов магистрального газопровода, каждый из которых соединен с соседним цехом межцеховыми перемычками по входу и выходу с установленными на них отсекающими кранами, имеющих в своем составе технологические трубопроводы, системы очистки и системы охлаждения газа, подключенные к входным и выходным коллекторам соединенным в свою очередь со входными и выходными межцеховыми перемычками, между последними установлен один эжектор на два соседних цеха, причем вход эжектора трубопроводом с отсекающим краном соединен с межцеховой перемычкой по выходу каждого из цехов, выход эжектора - трубопроводом с отсекающим краном соединен с межцеховой перемычкой по входу каждого из цехов, а вход откачиваемого газа в эжектор с запорным краном соединен в каждом из двух цехов через соответствующие запорные краны с коллекторами всасывания и нагнетания.

Заявляемое техническое решение поясняется фиг.

На фиг. изображена схема компрессорных цехов с межцеховыми перемычками, на которых установлено по одному запорному крану, где: 1 - входной трубопровод, 2 - входной кран, 3 - установка очистки газа, 4 - коллектор (межцеховая перемычка) всасывания, 5 - газоперекачивающий агрегат, 6 - входной трубопровод газоперекачивающего агрегата, 7 - входной кран газоперекачивающего агрегата, 8 - выходной трубопровод газоперекачивающего агрегата, 9 - выходной кран газоперекачивающего агрегата, 10 - коллектор (межцеховая перемычка) нагнетания, 11 - установка охлаждения газа, 12 - выходной трубопровод, 13 - выходной кран, 14 - эжектор, 16₁ - кран на трубопроводе, соединяющем выход эжектора с коллектором всасывания компрессорного цеха №1, 16₂ - кран на трубопроводе, соединяющем выход эжектора с коллектором всасывания компрессорного цеха №2, 17₁ - кран на трубопроводе, соединяющем вход эжектора с коллектором нагнетания компрессорного цеха №1, 17₂ - кран на трубопроводе, соединяющем вход эжектора с коллектором нагнетания компрессорного цеха №2, 18 - обводной кран (байпасный) кран на кране 7, 20 - сбросной (свечной) кран стравливания газа из газоперекачивающего агрегата, C₁ - кран на трубопроводе, соединяющем коллектор нагнетания компрессорного цеха №1 с эжектором (трубопровод откачки газа из коллектора нагнетания компрессорного цеха №1), Д₁ - кран на трубопроводе, соединяющем коллектор всасывания компрессорного цеха №1 с эжектором (трубопровод откачки газа из коллектора всасывания компрессорного цеха №1), С₂ - кран на трубопроводе, соединяющем коллектор нагнетания компрессорного цеха №2 с эжектором (трубопровод откачки газа из коллектора нагнетания компрессорного цеха №2), Д₂ - кран на трубопроводе, соединяющем коллектор всасывания компрессорного цеха №2 с эжектором (трубопровод откачки газа из коллектора всасывания компрессорного цеха №2), А - кран на межцеховой перемычке по нагнетанию, Б - кран на межцеховой перемычке по всасыванию.

В настоящее время при любом останове компрессорного цеха на ремонт существующей технологией работ предусмотрен выброс газа из оборудования и трубопроводов компрессорного цеха в атмосферу.

Предлагаемый способ откачки газа из оборудования смежных компрессорных цехов исключает необходимость стравливания газа в атмосферу, причем с помощью одного технического устройства - эжектора.

В штатном режиме работа компрессорного цеха происходит следующим образом.

Газ, поступающий в компрессорный цех №1 по входному трубопроводу 1 проходит через входной кран 2, через систему очистки газа от механических примесей 3, поступает в коллектор всасывания 4, к которому через входные краны 6 подключены все газоперекачивающие агрегаты (далее - ГПА) данного цеха. Далее газ через входной кран 6 и входной трубопровод 7 поступает в центробежный нагнетатель работающего ГПА 5, откуда, после сжатия, через выходной трубопровод 8 и выходной кран 9 поступает в коллектор нагнетания 10 и через охладители газа 11, выходной трубопровод 12 и выходной кран 13 поступает в газопровод для дальнейшей транспортировки по трубопроводу.

Совершенно аналогично работает компрессорный цех №2 на свой трубопровод.

Как указывалось выше, обычно, коллектор всасывания и коллектор нагнетания соседних компрессорных цехов соответственно соединены межцеховыми перемычками с установленными на них отсекающими кранами А и Б.

При нормальной работе двух цехов с любым количеством работающих в них ГПА краны А и Б находятся в положении «Открыто», при этом давление в межцеховой перемычке по выходу (нагнетанию) всегда выше, чем в межцеховой перемычке по входу (всасыванию) и на линейных компрессорных цехах давление составляет 7,5 МПа и 5,5 МПа соответственно.

Между межцеховыми перемычками по нагнетанию и всасыванию монтируется трубопровод необходимого диаметра, например диаметром 150 мм с кранами 16₁, 16₂, 17₁, 17₂ между которыми монтируется эжектор 14.

Одновременно к эжектору подведены трубопроводы диаметром, например, 50 мм, с кранами С₁, С₂, Д₁, Д₂.

Система откачки газа работает следующим образом.

По завершению останова компрессорного цеха, например компрессорного цеха №2, при закрытых кранах А и Б и работающем цехе №1, в выходном коллекторе по нагнетанию 10 со стороны компрессорного цеха №1 перед краном А давление газа составляет 7,5 МПа, а в коллекторе всасывания 4 со стороны компрессорного цеха №1 перед краном Б давление газа составляет 5,5 МПа.

Далее существующей технологией газ из остановленного компрессорного цеха №2 штатно стравливается в атмосферу.

Для откачки газа из остановленного цеха компрессорного цеха №2 открываются краны 17₁ и 16₁ работающего компрессорного цеха №1. Происходит истечение активного газа из выходного коллектора по нагнетанию 10 компрессорного цеха №1 через кран 17₁ эжектор 14, кран 16₁ в коллектор всасывания 4 компрессорного цеха №1.

Далее открываются краны С₂ и Д₂ и газ из остановленного компрессорного цеха №2 из коллекторов нагнетания 10 и всасывания 4 и соединенного с ними оборудования (система очистки газа, система охлаждения газа) откачивается в коллектор всасывания компрессорного цеха №1.

Аналогично система работает и при откачке газа из остановленного компрессорного цеха №1 при работающем компрессорном цехе №2. При этом открываются краны 17₂, 16₂, С₁, Д₁.

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.

Система может быть изготовлена на стандартном оборудовании с применением известных материалов и технологий.

Группа изобретений относится к магистральному трубопроводному транспорту газа и предназначена для опорожнения газа без его стравливания в атмосферу из оборудования смежных компрессорных цехов магистрального газопровода, соединенных межцеховыми перемычками. Технической задачей заявляемого технического решения является создание способа откачки газа и системы для ее осуществления из оборудования двух смежных компрессорных цехов, соединенных межцеховыми перемычками с использованием только одного технического устройства - эжектора. Технический результат в способе откачки газа из оборудования компрессорных цехов магистрального газопровода, соединенных межцеховыми перемычками по входу и выходу с установленными на них запорными кранами, включающем открытие запорного крана по входу в эжектор, соединенный с межцеховой перемычкой по нагнетанию работающего цеха, открытие запорного крана по выходу из эжектора, соединенному с межцеховой перемычкой по всасыванию работающего цеха, открытие кранов трубопроводов подвода к эжектору откачиваемого газа из оборудования остановленного компрессорного цеха и закрытие всех указанных кранов после завершения откачки, достигается тем, что откачку газа из двух смежных цехов, соединенных межцеховыми перемычками, производят с помощью одного технического устройства - эжектора. Технический результат совпадает с поставленной задачей и достигается за счет того, что в системе откачки газа из оборудования компрессорных цехов магистрального газопровода, каждый из которых соединен с соседним цехом межцеховыми перемычками по входу и выходу с установленными на них отсекающими кранами, имеющих в своем составе технологические трубопроводы, системы очистки и системы охлаждения газа, подключенные к входным и выходным коллекторам, соединенным в свою очередь со входными и выходными межцеховыми перемычками, между последними установлен один эжектор на два соседних цеха, причем вход эжектора трубопроводом с отсекающим краном соединен с межцеховой перемычкой по выходу каждого из цехов, выход эжектора трубопроводом с отсекающим краном соединен с межцеховой перемычкой по входу каждого из цехов, а вход откачиваемого газа в эжектор с запорным краном соединен в каждом из двух цехов через соответствующие запорные краны с коллекторами всасывания и нагнетания. 2 н.п. ф-лы, 1 ил.

1. Способ откачки газа из оборудования компрессорных цехов магистрального газопровода, соединенных межцеховыми перемычками по входу и выходу с установленными на них запорными кранами, включающий открытие запорного крана по входу в эжектор, соединенный с межцеховой перемычкой по нагнетанию работающего цеха, открытие запорного крана по выходу из эжектора, соединенному с межцеховой перемычкой по всасыванию работающего цеха, открытие кранов трубопроводов подвода к эжектору откачиваемого газа из оборудования остановленного компрессорного цеха и закрытие всех указанных кранов после завершения откачки, отличающийся тем, что откачку газа из двух смежных компрессорных цехов, соединенных межцеховыми перемычками, производят с помощью одного технического устройства - эжектора.

2. Система откачки газа из оборудования компрессорных цехов магистрального газопровода, соединенных межцеховыми перемычками по входу и выходу с установленными на них отсекающими кранами, имеющих в своем составе технологические трубопроводы, системы очистки и охлаждения газа и другое оборудование, соединенные в свою очередь с входными и выходными межцеховыми перемычками, отличающаяся тем, что система снабжена одним эжектором на два соседних цеха, соединенных между собой межцеховыми перемычками, причем вход эжектора трубопроводом с отсекающим краном соединен с межцеховой перемычкой по выходу каждого из цехов, выход эжектора трубопроводом с отсекающим краном соединен с межцеховой перемычкой по входу каждого из цехов, а вход откачиваемого газа в эжектор с запорным краном соединен в каждом из двух цехов через соответствующие запорные краны с коллекторами всасывания и нагнетания.