Блок дозирования ингибитора Российский патент 2024 года по МПК F17D3/12 

Предлагаемое техническое решение относится к области добычи газа и газоконденсата, в частности к устройствам распределения и дозирования метанола или других ингибиторов гидратообразования, вводимых в потоки природного газа для предупреждения в них процесса гидратообразования в шлейфовых трубопроводах.

Известен блок дозирования ингибитора см. патент на изобретение №2740239, от 12.01.2021, включающий трубопровод, клапаны. При этом блок содержит основную линию и обводную линию, основная линия включает трубопровод и установленные последовательно по его ходу первый шаровой кран, фильтр, второй шаровой кран, клапан соленоидный двухходовой, третий шаровой кран, обратный клапан, манометр, четвертый шаровой кран, обводная линия включает трубопровод и последовательно установленные по его ходу пятый шаровой кран, дроссельный пакет, шестой шаровой кран, причем обводная линия начинается первым ответвлением от основной линии между фильтром и вторым шаровым краном, заканчивается вторым ответвлением между третьим шаровым краном и обратным клапаном, а в области первого и второго ответвлений установлены датчики давления с возможностью определения давления в основном трубопроводе.

Недостатками данного устройства является не возможность точного контроля дозирования ингибитора из-за использования нагнетающего насоса и не получать микрорасход ингибитора.

Принцип работы предлагаемого устройства заключается в подаче метанола или других ингибиторов гидратообразования путем каплепадения, т.е. под весом столба жидкости, за счет чего уменьшается расход ингибитора.

Технический результат - возможность работы при любых давлениях в шлейфе, при постоянном малом расходе ингибитора.

Технический результат достигается тем, что блок дозирования ингибитора, включает:

- емкость с ингибитором,

- основную трубопроводную линию подачи ингибитора из емкости, содержащую: первый шаровой кран, электромагнитный клапан и второй шаровой кран, а также датчик дифференциального давления на электромагнитном клапане,

- трубопроводную линию ручной подачи ингибитора из емкости, содержащую третий шаровой кран для ручного дозирования ингибитора,

при этом основная и ручная линии подачи ингибитора из емкости соединены с общим трубопроводом дозирования ингибитора с четвертым шаровым краном, и который выполнен с возможностью подключения к шлейфовому трубопроводу добычи газа и/или газоконденсата,

кроме того, общий трубопровод дозирования ингибитора, перед четвертым шаровым краном, связан дыхательным трубопроводом с полостью емкости с ингибитором, расположенной выше ее максимального уровня, при этом обеспечена возможность стекания ингибитора под действием собственного веса из емкости с ингибитором в шлейфовый трубопровод в результате каплепадения под весом столба жидкости, а из полости емкости с ингибитором пятым шаровым краном осуществляется сброс давления,

- общий трубопровод выполнен диаметром, обеспечивающим возможность осуществлять одновременно подачу ингибитора и «дыхание»,

- трубопроводную линию для закачки ингибитора в емкость с ингибитором, содержащую: обратный клапан и шестой шаровой кран.

Также емкость с ингибитором может включать уровнемер, в виде отводного полупрозрачного трубопровода и датчик минимального и максимального уровня ингибитора в емкости.

Диаметр трубопровода дозирования ингибитора желательно выполнять больше в 3-5 раз диаметров трубопроводов основной и ручной линий подачи ингибитора из емкости.

Как правило в качестве ингибитора используется метанол.

Заявленное решение поясняется фиг. 1-3.

На фиг. 1 показан общий вид предлагаемого устройства,

на фиг. 2 показана общая схема предлагаемого устройства,

на фиг. 3 показаны различные варианты исполнения предлагаемого устройства.

На фиг. 1-2 обозначены:

- поз. 1-7 - кран шаровой;

- поз. 8 - электромагнитный клапан;

- поз. 9 - датчик дифференциального давления;

- поз. 10 - обратный клапан;

- поз. 11 - дыхательный трубопровод;

- поз. 12 - уровнемер;

- поз. 13 - датчик минимального и максимального уровня ингибитора в емкости;

- поз. 14 - датчик избыточного давления.

- DN10, DN20, DN50 - трубопроводы диаметра 10, 20 и 50.

Устройство работает следующим образом.

Принцип подачи метанола или других ингибиторов гидратообразования - каплепадение под весом столба жидкости.

Сначала осуществляют заполнение основной емкости с ингибитором см фиг.2. Для этого необходимо закрыть шаровые краны 7,4, открыть шаровой кран 5 и сбросить давление из емкости с ингибитором. После чего подсоединяют внешнюю емкость, откуда будет осуществляться закачка ингибитора, например, метанола. Потом открывают шаровой кран 6 и начинают закачку метанола в емкость с ингибитором. Контроль наполнения емкости с ингибитором контролируют уровнемером 12 и датчиком минимального и максимального уровня ингибитора в емкости 13. После заполнения емкости с ингибитором закрывают краны 6 и 5, и подают давление из шлейфового трубопровода через дыхательный трубопровод 11 в основную емкость с ингибитором открыв кран 4. Давление в емкости с ингибитором контролируется датчиком избыточного давления 14.

В период заполнения емкости с ингибитором подача метанола в шлейфовый трубопровод прекращается.

После заполнения емкости с ингибитором необходимо выполнить ее подключение к шлейфовому трубопроводу. Для этого включают основную трубопроводную линию подачи ингибитора из емкости - открывают шаровые краны 1 и 2, после чего метанол, минуя кран 1, попадает на электромагнитный клапан 8 и затем, минуя кран 2 поступает в общий трубопровод дозирования ингибитора.

Поскольку давление газа в точке подачи равно давлению в дыхательном трубопроводе 11, метанол стекает под действием собственного веса из емкости с ингибитором в шлейфовый трубопровод через открытый шаровой кран 4.

Регулирование расхода метанола осуществляется способом периодического открытия электромагнитного клапана 8 (один раз в несколько минут).

Изменяя длительность нахождения электромагнитного клапана 8 в открытом состоянии, можно регулировать расход.

Контроль срабатывания электромагнитного клапана 8 осуществляется по датчику дифференциального давления 9, возможна установка визуального индикатора потока.

Также в случае невозможности использования основной линии подачи ингибитора, например, при поломке, осуществляют ручное дозирование ингибитора для этого в предлагаемом устройстве включают трубопроводную линию ручной подачи ингибитора из емкости - закрывают шаровые краны 1,2 и открывают кран 3. После чего ингибитор также стекает под действием собственного веса из емкости с ингибитором в шлейфовый трубопровод через открытый шаровой кран 4.

Дыхательный трубопровод совмещен с трубопроводом подачи метанола, за счет чего он не зарастает гидратами. Трубопроводы предпочтительно должны выполняться с заданным диаметром, так:

- основную и ручную линии подачи ингибитора из емкости выполняют из трубы диаметра 10 (DN10),

- трубопроводную линию для закачки ингибитора в емкость с ингибитором выполняют из трубы диаметра 20 (DN20),

- диаметр общего трубопровода дозирования ингибитора выполняют из трубы диаметра 50 DN50, что позволяет осуществлять одновременно подачу ингибитора и «дыхание».

В связи с тем, что в предлагаемом блоке дозирования ингибитора используется давление транспортируемой газовой среды шлейфового трубопровода, отпадает необходимость в использовании метанола провода и емкостей, работающих под давлением нагнетаемым отдельным насосом. Емкость с ингибитором выполнена в виде емкости из труб, которые не являются сосудами, работающими под давлением, что обеспечивает гораздо более щадящие эксплуатационные требования и позволяет более гибко масштабировать блок дозирования ингибитора под требования заказчика см. фиг. 1, 3.

Изобретение относится к устройствам распределения и дозирования ингибиторов гидратообразования, вводимых в поток природного газа в шлейфовых трубопроводах. Блок дозирования ингибитора включает емкость с ингибитором. Ингибитор из емкости подается по основной трубопроводной линии, содержащей первый шаровой кран, электромагнитный клапан и второй шаровой кран, а также датчик дифференциального давления на электромагнитном клапане, трубопроводную линию ручной подачи ингибитора из емкости, содержащую третий шаровой кран для ручного дозирования ингибитора. При этом основная и ручная линии подачи ингибитора из емкости соединены с общим трубопроводом дозирования ингибитора с четвертым шаровым краном. Общий трубопровод дозирования ингибитора перед четвертым шаровым краном связан дыхательным трубопроводом с полостью емкости с ингибитором, расположенной выше ее максимального уровня. Из полости емкости с ингибитором пятым шаровым краном осуществляется сброс давления. Также блок дозирования ингибитора содержит трубопроводную линию для закачки ингибитора в емкость с ингибитором, содержащую обратный клапан и шестой шаровой кран. Технический результат - возможность работы при любых давлениях в шлейфе при постоянном малом расходе ингибитора. 3 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Блок дозирования ингибитора, включающий:

- емкость с ингибитором,

- основную трубопроводную линию подачи ингибитора из емкости, содержащую: первый шаровой кран, электромагнитный клапан и второй шаровой кран, а также датчик дифференциального давления на электромагнитном клапане,

- трубопроводную линию ручной подачи ингибитора из емкости, содержащую третий шаровой кран для ручного дозирования ингибитора,

при этом основная и ручная линии подачи ингибитора из емкости соединены с общим трубопроводом дозирования ингибитора с четвертым шаровым краном, и который выполнен с возможностью подключения к шлейфовому трубопроводу добычи газа и/или газоконденсата,

кроме того, общий трубопровод дозирования ингибитора, перед четвертым шаровым краном, связан дыхательным трубопроводом с полостью емкости с ингибитором, расположенной выше ее максимального уровня, при этом обеспечена возможность стекания ингибитора под действием собственного веса из емкости с ингибитором в шлейфовый трубопровод в результате каплепадения под весом столба жидкости, а из полости емкости с ингибитором пятым шаровым краном осуществляется сброс давления,

- общий трубопровод выполнен диаметром, обеспечивающим возможность осуществлять одновременно подачу ингибитора и «дыхание»,

- трубопроводную линию для закачки ингибитора в емкость с ингибитором, содержащую: обратный клапан и шестой шаровой кран.

2. Блок дозирования ингибитора по п. 1, отличающийся тем, что емкость с ингибитором включает уровнемер в виде отводного полупрозрачного трубопровода и датчик минимального и максимального уровня ингибитора в емкости.

3. Блок дозирования ингибитора по п. 1, отличающийся тем, что диаметр трубопровода дозирования ингибитора больше диаметров трубопроводов основной и ручной линий подачи ингибитора из емкости.

4. Блок дозирования ингибитора по любому из пп. 1-3, отличающийся тем, что ингибитором является метанол.