Способ остановки и пуска кристаллогидратного газопровода Советский патент 1983 года по МПК B65G51/02 F17D1/00 

00

о ю |

Изобретение относится к трубопроводному транспорту газа и может быть использовано преимущественно при аварийной ситуации, в частности, для подготовки газопровода к плановому ремонту и последующему запуску с выводом на рабочий режим

Известен способ транспорта газа в виде газовых гидратов, в котором движенне гидратных блоков прекращают путем снятия перепада давлений, при этом аварийный участок перекрывают с обеих сторон заслонками с плавлением в нем гидратных блоков, а гндратные блоки из неповрежденного участка трубопровода переводят в емкости-хранилища, установленные на промежуточных станциях.. После ремонта трубопровода гидратные блоки с помощью распределителей направляют обратно в трубопровод для транспортировки путем подачи компримированного газа 1.

Недостатком этого способа является необходимость сооружения на промежуточных станциях многообъемных емкостей-хранилищ, требующих значительных капитальных затрат. Кроме того, значительны потери времени на остановку газопровода и перевод гидратных блоков из трубопровода в емкости-хранилища, что приводит также к значительным потерям природного газа.

Известен способ транспорта газа в виде газовых гидратов остановки и пуска кристаллогидратного газопровода, в котором гидратные блоки из аварийного участка, перекрытого после остановки газопровода заслонками, направляют с помощью распределителей в емкости-плавители гидратов, где их плавят горячей водой, подаваемой из термокомпрессора 2.

Недостатком известного способа является необходимость Сооружения на промежуточных станциях емкостей-плавителей, требующих значительных капитальных затрат. При этом долговременная остановка газопровода снятием перепада давлений сопровождается значительными потерями природного газа.

Целью изобретения является повыщение экономичности.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу, включающему остановку движения гидратных блоков, их плавление, освобождение участка и пуск газопровода, для остановки гидратных блоков производят их экстренное газодинамическое торможение путем ввода в трубопровод навстречу гидратным блокам, рециркулирующего через термокомпрессор потока сжатого газа, причем гидратные блоки на неповрежденных участках в период ремонта сохраняют внутри трубопровода при температуре, обеспечивающей их неразложение, а перед пуском газопровода в рабочий режим производят выброс воздуха из отремонтированного участка.

Поток газа для торможения гидратных блоков ускоряют в сопле, установленном на каждой промежуточной станции.

Для создания температуры хранения, обеспечивающей неразложение гидратных блоков, последние обдувают холодным разом, при этом газ от промежуточной станции направляют по коллектору, проложенному параллельно газопроводу, дросселируют и затем возвращают на промежуточную станцию.

Для пуска газопровода временно сбрасывают давление на конечной станции, а промежуточные станции пускают последовательно, начиная с последней.

На чертеже представлена схема промежуточной станции кристаллогидратного газопровода, с помощью которой может быть реализован способ.

На схеме представлена разводка подвода и отвода холодного газа, подаваемого на охлаждение гидратных блоков в трубопроводе в период ремонта аварийного участка.

Промежуточная станция кристаллогидратного газопровода содержит следующее оборудование: трубопровод 1 для транспортировки гидратных блоков; перфорированный участок 2 трубы; камера 3 отбора газа; термокомпрессор 4; переключатель 5 газа, камеры 6 возврата газа, сопловые аппараты 7, заслонки 8, коллекторы 9 подвода и отвода газа, соединительные трубопроводы 10, регулирующие вентили 11, запорные вентили 12, дренажные вентили. 13 и вентиль 14 подачи горячей воды.

В режиме транспортировки гидратных блоков внутри трубопровода 1 повы111ение давления газа в интервалах между блоками и охлаждение блоков осуществляют с помощью соплового аппарата 7. Для этого часть газа, находящегося в интервалах между блоками, выводят из трубопровода с помощью камеры 3 и направляют на сжатие в термокомпрессор 4, откуда сжатый газ вводят в камеру 6 и через сопло 7 возвращают в трубопровод с результирующим повыщением давления газа в интервалах между блоками примерно в 1,5.раза и их охлаждением на 3-4 К.

При возникновении аварийной обстановки, напримерв результате разрыва трубопровода 1, часть газа, отбираемого через перфорированный участок 2 трубы и камеру 3 на сжатие в термокомпрессор 4, переключают с помощью переключателя 5 с входа камеры 6 на ее выход, откуда этот газ возвращают в трубопровод через сопловой аппарат 7 навсречу движению гидратных блоков. Осуществление газодинамического торможения гидратных блоков одновременно на всех промежуточных станциях при одновременном прекращении подачи гидратных блоков на начальной станции позволяет остановить гидратные блоки в трубопроводе за минимальный промежуток времени.

Как только гидратные блоки окажутся остановленными, поврежденный участок трубопровода 1 отсекают с обеих сторон заслонками 8 и освобождают от гидратных

блоков. Для этого с промежуточных станций через вентиль 14, коллектор 9, вентили 11 подают в поврежденный участок трубопровода горячую воду с температурой порядка 323 К. Воду и газ, образующиеся в результате плавления гидратных блоков, сбрасывают из трубопровода через дренажные вентили 13. Контроль за плавлением гидратов (как и обнаружение поврежденного участка) производят ; помощью дистанционных датчиков температуры и давления. После расплавления гидратных блоков подачу горячей воды прекращают и закрывают вентиль 14. На участках трубопровода, подлежащих замене новыми трубами, плавление гидратных блоков ускоряют сжиганием газа. Для этого в трубопроводе на этом участке высверливают ряд отверстий служащих горелками при сжигании газа. Теплоподвод к стенке трубопровода может быть усилен.экранированием трубопровода, например, металлическими щитами. Аварийный участок, освобожденный от гидратчых блоков, вентилируют атмосферньш воздухом для полного удаления из него газа. Гидратные блоки, остановленные на неповрежденных участках трубопровода на время ремонта аварийного участка, хранят внутри трубопровода, поддерживая в нем тепловой режим, обеспечивающий неразложение гидратных блоков. Для этого поток газа, рециркулирующий через термокомпрессор, с помощью переключателя 5 и открытия вентиля 15 переключают в коллектор 9, установленный параллельно газопроводу. Газ, проходящий по коллектору, распределяют по участкам газопровода с помощью соединительных трубопроводов 10, снабженных регулирующими вентилями 11 для предварительного охлаждения газа до -10-О°С за счет его дросселирования. Вывод рециркулирующего газа из газопровода на вход в

термокомпрессор осуществляют через вентили 12 и соединительные трубопроводы 10, подключенные к газопроводу в местах, смещенных относительно ввода холодного газа в газопровод.

В связи с тем, что теплопритоки из окружающей среды по. величине в 3 раза меньще тепловыделений, связанных с трением газа у стенки газопровода в пограничном слое и самих блоков при их движении, охлаждение

0 блоков продувкой холодным газом при остановке газопровода обеспечивает температурный режим для неразложения гидратов с учетом неравномерности температурного поля по длине газопровода.

Отремонтированный участок газопровода заполняют гидратными блоками открытием первой по ходу движения блоков заслонки 8 (в начале поврежденного участка) с одновременным вытеснением атмосферного воздуха через дренажный вентиль 13, установленный перед второй заслонкой 8 в конце

0 поврежденного участка. Как только первый движущийся блок подойдет к заслонке 8, ее открывают, а вентиль, через который вытеснили воздух, закрывают. Запуск газопровода осуществляют путем кратковременного сброса давления на конечной станции с од5 повременным вводом в работу на всех промежуточных станцихя сопловых аппаратов 7 с помощью переключателя 5.

Остановка и пуск кристаллогидратного газопровода согласно способу не требуют

передвижения гидратных блоков в емкостихранилища и обратно, что упрощает оборудование промежуточных станций, а также его эксплуатацию, повыщая надежность газо провода в целом. Благодаря экстренным остановке и пуску газопровода, снижаются

5 потери газа, а также сокращается время его стоянки.

1. СПОСОБ ОСТАНОВКИ И ПУСКА КРИСТАЛЛОГИДРАТНОГО ГАЗОПРОВОДА, лреи лущественно при аварийной ситуации, включающий остановку движения гидратных блоков, их плавление, освобождение поврежденного участка и пуск газопровода в рабочий режим, отличающийся тем, что, с целью повышения экономичности, для остановки гидратных блоков производят их экстренное газодинамическое торможение путем ввода в трубопровод навстречу гидратным блокам рециркулирующего через термокомпрессор потока сжатого газа, причем гидратные блоки на неповрежденных участках в период ремонта сохраняют внутри трубопровода при температуре, обеспечивающей их неразложение, а перед пуском газопровода в рабочий режим производят выброс воздуха из отремонтированного участка. 2.Способ по. п 1, отличающийся тем, что поток газа для торможения гидратных блоков ускоряют в сопле, установленном на каждой промежуточной станции. 3.Способ по п. 1, отличающийся тем, что для создания температуры хранения, обеспечивающей неразложение гидратных блоков, последние обдувают холодным газом, при этом газ от промежуточной станции направляют по коллектору, проложенному параллельно газопроводу, дросселируют и затем возвраихают на промежуточную стан(Л цию. 4.Способ по п. 1, отличающийся тем, что для пуска газопровода временно сбрасывают давление на конечной станции, а промежуточные сганции пускают последовательно, начиная с последней.