Способ опорожнения участка газопровода Российский патент 2023 года по МПК F17D1/02 F17D3/08 

Заявляемое техническое решение относится к трубопроводному транспорту газа и может быть использовано для снижения потерь транспортируемого газа во время опорожнения участка газопровода перед началом выполнения ремонтно-восстановительных работ.

Для опорожнения участков газопровода от содержащегося в них природного газа применяют отключение этих участков закрытием запорных устройств с последующим сбросом газа в атмосферу через продувочные свечи крановых узлов (СТО Газпром 2-3.5-454-2010 «Правила эксплуатации магистральных газопроводов»). Это приводит к значительным потерям транспортируемого природного газа, загрязнению атмосферного воздуха, разрушению озонового слоя Земли, а также снижению эффективности эксплуатации систем газопроводов.

Из исследованного уровня техники известно изобретение по патенту
№ RU 2135885, МПК F17D 1/065, опубл. 27.08.1999, сущностью является способ откачки природного газа из отключаемого участка газопровода
в действующий газопровод многониточной системы, включающий при необходимости производства планово-профилактических и ремонтных работ перераспределение потоков газа и изменение режимов работы газоперекачивающих агрегатов компрессорных цехов газокомпрессорных станций, при этом газ с выхода компрессорного цеха компримирующего газопровод с отключенным участком подают на вход последовательно включенных с ним других компрессорных цехов, при этом увеличивают общую степень повышения давления последовательно работающих компрессорных цехов.

Недостатком известного способа является ограниченность
его применения только на многониточных газопроводах, имеющих в своем составе компрессорные станции, таким образом, перекачка газа в известном техническом решении осуществляется в параллельную нитку газопровода посредством трудоемкого и сложного процесса перераспределения потоков транспортируемого газа газоперекачивающими агрегатами.

Известно изобретение, приведенное в описании патента № RU 2261396, МПК F17D 1/00, опубл. 27.09.2005. Сущностью известного технического решения является способ вытеснения природного газа из участка действующего газопровода, подлежащего ремонту, при котором с обеих сторон ремонтируемого участка перекрывают доступ в него природного газа из действующего газопровода и удаляют находящийся в нем под давлением природный газ, при этом в ремонтируемый участок вводят поршни-разделители сред и располагают их в конце ремонтируемого участка
по направлению движения природного газа в газопроводе, а удаление газа осуществляют путем перекачки его из ремонтируемого участка
в параллельно действующий газопровод или ремонтируемый действующий газопровод на участке, находящемся за местом перекрытия в ремонтируемый участок доступа газа, при этом при помощи поршней-разделителей сред, между которыми создают прослойку из инертного газа, осуществляют поджатие газа путем перемещения их в начало ремонтируемого участка для обеспечения полной его перекачки.

Недостатком известного способа является необходимость применения дополнительного оборудования (поршней-разделителей сред, устройства для заполнения газопровода инертным газом), необходимость монтажа временных камер приема и пуска очистных устройств на газопроводах, где отсутствуют стационарные камеры, что приводит к дополнительным выбросам транспортируемого природного газа в атмосферу.

Известно изобретение по патенту № RU 2108489, МПК F04D 25/02, опубл. 10.04.1998, сущностью является мобильная установка для откачки газа из отключенного участка магистрального газопровода, включающая нагнетатель, всасывающие и нагнетательные трубопроводы, при этом нагреватель состоит 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.

Недостатками таких мобильных компрессорных установок являются сложность в обслуживании, большие временные затраты на перекачку, низкая экологичность: высокий расход природного газа, используемого для работы компрессора (до 3600 м³/час), при этом, высокая температура выхлопных газов, образующихся при работе приводного двигателя внутреннего сгорания (доходящая до +500°С) негативно сказывается
на экологии, кроме того, высокая стоимость мобильных компрессорных установок негативно сказывается на рентабельности, что приводит к низкой эффективности при использовании их по назначению.

Известен способ опорожнения участка газопровода (изобретение № 2759584, МПК F17D 1/02, опубл. 15.11.2021 бюл. № 32, включающий
в себя отключение опорожняемого участка от магистрального газопровода посредством запорных устройств, опорожнение данного участка
от находящегося в нем газа, при этом перед опорожнением участка от газа осуществляется перепуск газа в смежный опорожненный, ранее отремонтированный участок газопровода посредством штатного оборудования и несмежный опорожненный, ранее отремонтированный участок газопровода через участки газопровода, которые не подлежат ремонту, посредством штатного оборудования.

Недостатками известного способа являются необходимость наличия смежного или несмежного ранее отремонтированного участка газопровода для осуществления перепуска газа и невозможность его применения при проведении работ на одном межкрановом участке газопровода, таким образом известный способ применим только при выводе в ремонт
и проведении ремонтных работ на нескольких межкрановых участках газопровода, в то время как заявляемое техническое решение применимо при проведении ремонтных работ на одном межкрановом участке с применением заявленной последовательности действий с использованием штатных запорных устройств.

Наиболее близким к заявляемому техническому решению
по совокупности существенных признаков является способ опорожнения газопровода (СТО Газпром 2-3.5-454-2010 «Правила эксплуатации магистральных газопроводов»), сущностью которого является отключение выводимых в ремонт участков закрытием запорных устройств,
с предварительным срабатыванием газа через ближайшую газораспределительную станцию для потребления с последующим сбросом остатков газа в атмосферу через продувочные свечи запорных устройств.

Недостатками известного способа является увеличение сроков простоя выводимого в ремонт участка, что может привести к срыву газоснабжения потребителя, таким образом известный способ не применим в случаях, когда срок остановки участка газопровода строго ограничен и не предусматривает время, отведенное на срабатывание газа на потребителя, в то время как в заявляемом техническом решении срабатывание газа на потребителя осуществляется без отключения выводимого в ремонт участка газопровода.

Технической проблемой заявленного технического решения является создание простого и эффективного способа снижения потерь транспортируемого газа без использования дополнительного оборудования (мобильных компрессорных станций, эжекторов, поршней-разделителей сред) на газопроводах, не имеющих в своем составе компрессорных станций, при проведении ремонтных работ на межкрановом участке газопровода, не имеющем смежного или несмежного ранее отремонтированного участка, при ограничении сроков проведения работ с целью недопущения срыва газоснабжения потребителей.

Сущностью заявленного технического решения является способ опорожнения участка газопровода, включающий в себя отключение опорожняемого участка от магистрального газопровода посредством запорных устройств, опорожнение данного участка от находящегося в нем газа, достигается тем, что перед опорожнением участка от газа осуществляют переключение запорного устройства газопровода-отвода в положение «закрыто», последующее снижение давления в газопроводе-отводе срабатыванием газа на потребителя, дальнейшее отключение выводимого
в ремонт участка газопровода посредством переключения ограничивающих его запорных устройств в положение «закрыто», последующее переключение запорного устройства газопровода-отвода в положение «открыто», дальнейший перепуск газа из выводимого в ремонт участка газопровода
в газопровод-отвод и дальнейшее отключение газопровода-отвода посредством переключения его запорного устройства в положение «закрыто» и дальнейшее опорожнение остаточного газа из выводимого
в ремонт участка газопровода.

Заявляемое техническое решение поясняется фиг., где:

1, 4, 5 – запорные устройства;

2 – газопровод-отвод;

3 – потребитель;

6 – выводимый в ремонт участок газопровода.

Заявляемое техническое решение применимо на газопроводах условного диаметра от 100 мм до 1400 мм с рабочим давлением до 7,4 МПа
с запорными устройствами в виде пробковых кранов (например, 11с320бк-1) и шаровых кранов (например, 11лс(6)768п).

Заявленное технические решение осуществляют посредством выполнения следующей последовательности действий:

Шаг. 1 Запорное устройство (1) газопровода-отвода (2) переставляют
в положение «закрыто».

Шаг. 2 Осуществляют снижение рабочего давления в газопроводе-отводе (2), исходное значение которого равно, например, 5,4 МПа, путем вырабатывания имеющегося в газопроводе-отводе (2) газа на потребителя (3), например, на газораспределительную станцию. При этом рабочее давление в газопроводе-отводе (2) снижают до давления, обеспечивающего стабильную работу оборудования потребителя (3), например, до давления, равного выходному давления газа газораспределительной станции, например, до 1 МПа.

Шаг. 3 Запорные устройства (4) и (5) переставляют в положение «закрыто», тем самым выводят участок газопровода (6) в ремонт.

Шаг. 4 Запорное устройство (1) газопровода-отвода (2) переставляют в положение «открыто», тем самым перепускают газ из отключенного участка газопровода (6), в котором рабочее давление было равным, например, 5,4 МПа в газопровод-отвод (2), где рабочее давление было снижено, например, до 1 МПа, при этом рабочее давление в участке газопровода (6) снижается, например, до 70 % от исходного рабочего давления в участке газопровода (6). Величина, на которую снижается рабочее давление в участке газопровода (6), зависит от геометрического объема участка газопровода (6) и газопровода-отвода (2).

Шаг. 5 Запорное устройство (1) газопровода-отвода (2) переставляют в положение «закрыто» и производят опорожнение участка газопровода (6).

Таким образом, заявляемое техническое решение обеспечивает снижение потерь природного газа перед опорожнением выводимого в ремонт участка газопровода без его отключения для срабатывания газа на потребителя, без использования дополнительного оборудования и сложных последовательностей действий, требующих строгой диспетчеризации. Техническая проблема решена, технический результат достигнут.

Анализ известных технических решений, проведенный по научно-технической и патентной документации, показал, что совокупность существенных признаков заявляемого технического решения не известна из уровня техники, следовательно, оно соответствует условиям патентоспособности «новизна» и «изобретательский уровень».

Заявляемое техническое решение промышленно применимо с использованием современных технологий и оборудования и используется в ООО «Газпром трансгаз Казань».

Изобретение относится к трубопроводному транспорту газа и может быть использовано для снижения потерь транспортируемого газа во время опорожнения участка газопровода перед началом выполнения ремонтно-восстановительных работ. В предложенном способе перед опорожнением выводимого в ремонт участка газопровода от газа осуществляют переключение запорного устройства газопровода-отвода в положение «закрыто». Затем снижают давление в газопроводе-отводе срабатыванием газа на потребителя. После чего выводимый в ремонт участок газопровода отключают посредством переключения ограничивающих его запорных устройств в положение «закрыто». Запорное устройство газопровода-отвода переключают в положение «открыто» и перепускают газ из выводимого в ремонт участка газопровода в газопровод-отвод. После заполнения газопровода-отвода и выравнивания давления переключают его запорное устройство в положение «закрыто». Осуществляют дальнейшее опорожнение остаточного газа из выводимого в ремонт участка газопровода. Изобретение снижает потери транспортируемого газа без использования дополнительного оборудования при проведении ремонтных работ на межкрановом участке газопровода, не имеющем смежного или несмежного ранее отремонтированного участка, при ограничении сроков проведения работ с целью недопущения срыва газоснабжения потребителей. 1 ил.

Способ опорожнения участка газопровода, включающий в себя отключение опорожняемого участка от магистрального газопровода посредством запорных устройств, опорожнение данного участка от находящегося в нем газа, отличающийся тем, что перед опорожнением участка от газа осуществляют переключение запорного устройства газопровода-отвода в положение «закрыто», последующее снижение давления в газопроводе-отводе срабатыванием газа на потребителя, дальнейшее отключение выводимого в ремонт участка газопровода посредством переключения ограничивающих его запорных устройств в положение «закрыто», последующее переключение запорного устройства газопровода-отвода в положение «открыто», дальнейший перепуск газа из выводимого в ремонт участка газопровода в газопровод-отвод и дальнейшее отключение газопровода-отвода посредством переключения его запорного устройства в положение «закрыто» и дальнейшее опорожнение остаточного газа из выводимого в ремонт участка газопровода.