Способ откачки газа из трубопроводной обвязки камеры запуска очистных устройств и устройство для его осуществления Российский патент 2022 года по МПК F17D1/02 F04D25/02 

Группа изобретений относится к трубопроводному транспорту газа и предназначена для опорожнения от газа трубопроводной обвязки стационарной камеры запуска очистных устройств (далее – КЗОУ) после проведения запуска очистных и диагностических внутритрубных устройств, при котором существующей в настоящее время технологией работ предусмотрен выброс газа из КЗОУ в атмосферу.

Известен способ опорожнения газа из камер запуска и приема очистных устройств, предусматривающий установку продувочных свечей на узлах приема и пуска очистных устройств и опорожнение газа из полости камер запуска и приема очистных устройств и коллекторов-сборников через свечу в атмосферу [п. 8.2.5 свода правил СП 36.13330.2012 «Магистральные трубопроводы», Москва, 2013], [стандарт организации СТО Газпром 2-3.5-051-2006 «Нормы технологического проектирования магистральных газопроводов», с. 24-26, Москва, 2006].

Недостатком известного технического решения является значительный расход природного газа из-за его стравливания из полости КЗОУ в атмосферу.

Известен способ откачки газа из трубопроводной обвязки компрессоров газоперекачивающего агрегата, выбранный заявителем в качестве прототипа, включающий останов компрессора, перекрытие посредством запорных кранов участков трубопроводной обвязки компрессора, 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 [патент Российской Федерации № 2750223, МПК F17D 1/02, опубл. 24.06.2021 бюл. № 18].

Недостатком прототипа является то, что известный способ не может использоваться для откачки газа из коммуникаций технологической обвязки КЗОУ.

Известно устройство для откачки газа из отключенного участка газопровода, связанное с обязательным наличием многониточного газопровода и специальной обвязкой компрессорных цехов компрессорной станции [патент Российской Федерации № 2135885, МПК F17D 1/065, опубл. 27.08.1999].

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 Российской Федерации № 2108489, МПК F04D 25/02, опубл. 10.04.1998].

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

Известна система откачки газа из участка магистрального трубопровода, выбранная заявителем в качестве прототипа, 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 Российской Федерации № 11588, МПК F17D 1/00, опубл. 16.10.1999].

Основным недостатком прототипа является то, что он не может использоваться для откачки газа из коммуникаций технологической обвязки КЗОУ. Помимо этого, недостатком является разветвленная обвязка эжектора, необходимость использования энергии струи истекающего газа, ведущей к энергетическим затратам на предварительное ее формирование, а также то, что при осуществлении указанной системы имеется необходимость отключения магистрального трубопровода.

Техническая проблема заявляемого технического решения заключается в создании способа откачки газа из трубопроводной обвязки камеры запуска очистных устройств и устройства для его осуществления.

Технический результат предлагаемого способа откачки газа из трубопроводной обвязки камеры запуска очистных устройств и устройства для его осуществления заключается в обеспечении откачки газа из трубопроводной обвязки камеры запуска очистных устройств.

Технический результат в способе откачки газа из трубопроводной обвязки камеры запуска очистных устройств, включающем перекрытие трубопроводной обвязки камеры запуска очистных устройств посредством запорных кранов, достигается тем, что после перекрытия трубопроводной обвязки камеры запуска очистных устройств соединяют всас эжектора с байпасной линией камеры запуска очистных устройств, вход эжектора соединяют с байпасной линией выходного шлейфа компрессорного цеха, а выход эжектора соединяют с байпасной линией запорного крана со стороны входного шлейфа компрессорного цеха, далее открывают краны входа, выхода и всаса эжектора, тем самым направляя газ из трубопроводной обвязки камеры запуска очистных устройств на всас эжектора для эжектирования активным газом и дальнейшего направления во входной шлейф компрессорного цеха.

Технический результат в устройстве для откачки газа из трубопроводной обвязки камеры запуска очистных устройств, содержащем эжектор, достигается тем, что всас эжектора является входом для соединения с байпасной линией камеры запуска очистных устройств, вход эжектора является входом для соединения с байпасной линией выходного шлейфа компрессорного цеха, а выход эжектора является выходом для соединения с байпасной линией запорного крана со стороны входного шлейфа компрессорного цеха.

Изобретения иллюстрируются фиг., на которой представлена технологическая схема откачки газа из трубопроводной обвязки КЗОУ, где: 1 – КЗОУ; 2 – входной шлейф компрессорного цеха (далее – КЦ) (КЦ на фиг. не показан); 3 – выходной шлейф КЦ; 4, 5, 6, 7 – краны входного шлейфа КЦ; 8, 9, 10, 11 – краны выходного шлейфа КЦ; 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20 – краны трубопроводной обвязки КЗОУ; 21 – запорный кран со стороны входного шлейфа КЦ, 22, 23, 24 – краны байпасной линии запорного крана со стороны входного шлейфа КЦ; 25 – эжектор; 26 – кран всаса эжектора; 27 – кран входа эжектора; 28 – кран выхода эжектора; 29 – обратный клапан эжектора; 30 – камера приема очистных устройств (КПОУ).

Всас эжектора 25 соединен через кран 26 с байпасной линией КЗОУ 1, вход эжектора 25 соединен через кран 27 с байпасной линией выходного шлейфа 3 КЦ, а выход эжектора 25 соединен через кран 28 с байпасной линией запорного крана 21 со стороны входного шлейфа 2 КЦ.

Рассмотрим осуществление предлагаемого способа и работу устройства для откачки газа из трубопроводной обвязки КЗОУ.

Перед запуском очистного или диагностического внутритрубного устройства (скребка, разделителя, очистного поршня, дефектоскопа и т.п.) краны трубопроводной обвязки КЗОУ 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19 и 20 находятся в исходном положении (положение «Закрыто»). Затвор КЗОУ 1 также закрыт. Кран 4 входного шлейфа 2 КЦ находится в положении «Открыто», краны 5, 6 и 7 входного шлейфа 2 КЦ находятся в положении «Закрыто». Кран 8 выходного шлейфа 3 КЦ находится в положении «Открыто», краны 9, 10 и 11 выходного шлейфа 3 КЦ находятся в положении «Закрыто». Краны 21, 22, 23 и 24 со стороны входного шлейфа 2 КЦ находятся в положении «Закрыто». Кран 26 всаса эжектора 25, кран 27 входа эжектора 25 и кран 28 выхода эжектора 25 находятся в положении «Закрыто».

Для осуществления запуска очистного внутритрубного устройства (далее – ОВТУ) переводят краны 19 и 20 трубопроводной обвязки КЗОУ 1 в положении «Открыто», открывают затвор КЗОУ 1, устанавливают ОВТУ и закрывают затвор КЗОУ 1. Производят продувку газовоздушной смеси из КЗОУ 1 и трубопроводной обвязки, открыв краны 13, 16, 17 и 18. Далее переводят краны 19 и 20 в положении «Закрыто» и плавно заполняют КЗОУ 1 на проходное давление, контролируя давление газа до и после крана 12 по установленным манометрам (на фиг. не показаны). После заполнения КЗОУ 1 на проходное давление, переводят краны 16, 17 и 18 в положение «Закрыто». Затем открывают краны 12 и 14, ведут прослушивание в районе КЗОУ 1, крана 12 и за линией тройника крана 8. Если ОВТУ не движется, то частично закрывают кран 8 для обеспечения перепада давления максимальным значением, равным 2 кгс/см². После прохода ОВТУ за линию тройника крана 8, переводят кран 8 в положение «Открыто» в случае, если кран 8 частично закрывался и закрывают краны 12, 13 и 14.

Способ откачки газа из трубопроводной обвязки КЗОУ 1 заключается в перекрытии трубопроводной обвязки КЗОУ 1 посредством запорных кранов 12, 13 и 14, после перекрытия трубопроводной обвязки КЗОУ 1 соединяют через кран 26 всас эжектора 25 с байпасной линией КЗОУ 1, вход эжектора 25 соединяют через кран 27 с байпасной линией выходного шлейфа 3 КЦ, а выход эжектора 25 соединяют через кран 28 с байпасной линией запорного крана 21 со стороны входного шлейфа 2 КЦ, далее открывают краны 26, 28, 27 всаса, выхода и входа эжектора 25, тем самым направляя газ из трубопроводной обвязки КЗОУ 1 на всас эжектора 25 для эжектирования активным газом и дальнейшего направления во входной шлейф 2 КЦ.

После выполнения технологической операции запуска и успешного прохождения ОВТУ непосредственно приступают к откачке газа из технологической обвязки КЗОУ 1. Для этого кран 26 всаса эжектора 25 и кран 28 выхода эжектора 25 переводят в положение «Открыто». Далее открывают кран 27 входа эжектора 25. В результате происходит истечение активного газа из выходного шлейфа 3 КЦ через кран 27 в эжектор 25. Давление в выходном шлейфе 3 КЦ составляет, например, 75 кгс/см². Далее кран 26 всаса эжектора 25 переводят в положение «Открыто». Давление во входном шлейфе 2 КЦ составляет, например, 54 кгс/см². Газ из КЗОУ 1 через кран 26 поступает на всас эжектора 25, где происходит его эжектирование с активным газом, после чего через кран выхода 28 эжектора 25 эжектированный газ поступает во входной шлейф 2 КЦ. Для предотвращения поступления газа в обратном направлении на трубопроводе всаса эжектора 25 установлен обратный клапан 29.

Время откачки газа определяется размерами и конструктивным исполнением устройства и составляет не более 60 минут.

Предложенный способ откачки газа из трубопроводной обвязки камеры запуска очистных устройств и устройство для его осуществления позволяет обеспечить откачку газа из трубопроводной обвязки КЗОУ, таким образом техническая проблема решена и технический результат достигнут.

Дополнительным преимуществом заявляемого технического решения является то, что благодаря его использованию значительно сокращаются объемы стравливания природного газа (метана) в атмосферу.

Группа изобретений относится к трубопроводному транспорту газа и предназначена для опорожнения от газа трубопроводной обвязки стационарной камеры запуска очистных устройств (далее – КЗОУ) после проведения запуска очистных и диагностических внутритрубных устройств, при котором существующей в настоящее время технологией работ предусмотрен выброс газа из КЗОУ в атмосферу. Техническая проблема заявляемого технического решения заключается в создании способа откачки газа из трубопроводной обвязки камеры запуска очистных устройств и устройства для его осуществления. Технический результат предлагаемого способа откачки газа из трубопроводной обвязки камеры запуска очистных устройств и устройства для его осуществления заключается в обеспечении откачки газа из трубопроводной обвязки камеры запуска очистных устройств. Технический результат в способе откачки газа из трубопроводной обвязки камеры запуска очистных устройств, включающем перекрытие трубопроводной обвязки камеры запуска очистных устройств посредством запорных кранов, достигается тем, что после перекрытия трубопроводной обвязки камеры запуска очистных устройств соединяют всас эжектора с байпасной линией камеры запуска очистных устройств, вход эжектора соединяют с байпасной линией выходного шлейфа компрессорного цеха, а выход эжектора соединяют с байпасной линией запорного крана со стороны входного шлейфа компрессорного цеха, далее открывают краны входа, выхода и всаса эжектора, тем самым направляя газ из трубопроводной обвязки камеры запуска очистных устройств на всас эжектора для эжектирования активным газом и дальнейшего направления во входной шлейф компрессорного цеха. Технический результат в устройстве для откачки газа из трубопроводной обвязки камеры запуска очистных устройств, содержащем эжектор, достигается тем, что всас эжектора является входом для соединения с байпасной линией камеры запуска очистных устройств, вход эжектора является входом для соединения с байпасной линией выходного шлейфа компрессорного цеха, а выход эжектора является выходом для соединения с байпасной линией запорного крана со стороны входного шлейфа компрессорного цеха. 2 н.п. ф-лы, 1 ил.

1. Способ откачки газа из трубопроводной обвязки камеры запуска очистных устройств, включающий перекрытие трубопроводной обвязки камеры запуска очистных устройств посредством запорных кранов, отличающийся тем, что после перекрытия трубопроводной обвязки камеры запуска очистных устройств соединяют всас эжектора с байпасной линией камеры запуска очистных устройств, вход эжектора соединяют с байпасной линией выходного шлейфа компрессорного цеха, а выход эжектора соединяют с байпасной линией запорного крана со стороны входного шлейфа компрессорного цеха, далее открывают краны входа, выхода и всаса эжектора, тем самым направляя газ из трубопроводной обвязки камеры запуска очистных устройств на всас эжектора для эжектирования активным газом и дальнейшего направления во входной шлейф компрессорного цеха.

2. Устройство для откачки газа из трубопроводной обвязки камеры запуска очистных устройств, содержащее эжектор, отличающееся тем,
что всас эжектора является входом для соединения с байпасной линией камеры запуска очистных устройств, вход эжектора является входом
для соединения с байпасной линией выходного шлейфа компрессорного цеха, а выход эжектора является выходом для соединения с байпасной линией запорного крана со стороны входного шлейфа компрессорного цеха.