Устройство для ввода ингибитора гидратообразования в поток газа Советский патент 1987 года по МПК G05D11/00 

Изобретение относится к области управления технологическими процессами в газо- добывающей промышленности и может быть использовано в системах транспорта газа по магистральным газопроводам.

Целью изобретения является повышение надежности транспортирования газа за счет ранней диагностики ситуаций гидрато- образования.

10

На чертеже дана схема устройства.

Устройство содержит магистраль 1 газа, к которой подведена магистраль 2 подачи ингибитора гидратообразования, нагнетаемого в магистраль 1 насосным агрегатом 3. В магистрали 2 установлен двухпозицион- ный запорный клапан 4. К магистрали 1 га- за подсоединена отборная магистраль 5, имеюшая эталонный участок 6, на выходном канале 7 которого установлен регулятор 8 давления газа. Выходной канал 7 отборной

По магистрали 2 в магистраль 1 насосным агрегатом 3 подается ингибитор гидратообразования через запорный клапан 4, работаюший в режиме время-и.мпульсного открытия-закрытия по сигналам от управляющего комплекса 18, обеспечиваюш,его заданную временную характеристику следования на вход клапана 4 управляющих импульсов, а следовательно, заданную суммарную дозу вводимого ингибитора.

Если при этих условиях на эталонном участке 6 происходит процесс образования гидратов, то датчик 16 наличия гидратов магистрали 5 сообщен с магистралью 9 газа, 20 формирует дискретный сигнал, поступающий направляемого на собственные нужды. Эта-через управляюш,ее устройство 18 на управлонный участок 6 оснащен телообменником

30

10 и автоматическим регулятором температуры газа на участке 6, включающим следующие элементы: датчик 11 температуры, регулятор 12 температуры и исполни- 25 тельное устройство 13, обеспечивающее регулирование подачи хладагента в теплообменник 10. Вход регулятора 12 связан с выходом датчика 14 температуры газа в магистрали 1 через блок 15 вычитания постоянной величины температуры из величины выходного сигнала датчика 14 температуры газа.

На эталонном участке 6 установлен также датчик 16 наличия гидратов, выход 17 которого связан через управляющее устройство 18, например микро-ЭВМ, с управляющим входом запорного клапана 4 и управляющим входом второго запорного клапана 19, установленного в линии 20 подачи ингибитора в отборную линию 5.

Датчик 16 наличия гидратов может быть реализован на элементах, фиксирующих гид- ратообразование косвенно, например по изменению сопротивления участка 6, либо непосредственно, например с помощью элементов волоконной оптики.

35

40

ляющие входы запорных клапанов 4 и 19. При этом в магистрали 1 по магистрали 2 поступает дополнительная порция ингибитора гидратообразования в -течение времени, заданного управляющим : устройством 18, снижая равновесную темг1ературу гидратообразования газа. Одновременно ингибитор по линии 20 через запорнуй клапан 19 поступает в отборную магистраль 5 до тех пор, пока датчик 16 не снимет дискретный сигнал.

После снятия сигнала о гидратообра- зовании на эталонном участке 6 запорный клапан 19 закрывается, а запорный клапан 4 с помощью управляющего устройства 18 продолжает работу в ,режиме импульсной подачи с меньшей паузой отключения в сравнении с той, что была задана до фиксации гидратообразования датчиком 16. При этом увеличивается на з:аданную ступень суммарная доза вводимого в магистраль 1 ин гибитора.

Если в течение заданного времени управляющим устройством 18 датчик не зафиксирует гидратообразования на эталонном участке 6 при заданных условиях, что соответствует избытку подачи ингибитора в магистраль 1, то управляющее устройство 18 увеличивает паузу включения запорного клапана 4, уменьшая суммарную дозу вводимого в магистраль 1 ингибитора.

Устройство работает следующим образом.

Часть природного газа, транспортируемого по магистрали 1, отбирается из него и направляется по отборной магистрали 5 к эталонному участку 6 и далее через вы- канал 7 - в магистраль 9. С помощью регулятора 8 на эталонном участке 6 поддерживается давление газа, равное давлению газа в магистрали 1. С помощью теплообменника 10 температура газа на участке 6 поддерживается на уровне на 2-8°С ниже температуры газа в магистрали 1 благодаря тому, что данное задание на поддержание температуры от дат

чика 14 температуры газа в магистрали через прибор 15 введено в регулятор 12, приводяший в соответствие с этим заданием контролируемую датчиком 11 температуру газа на участке 6 путем регулирования подачи в теплообменник Ш хладагента через исполнительное устрой;ство 13.

По магистрали 2 в магистраль 1 насосным агрегатом 3 подается ингибитор гидратообразования через запорный клапан 4, работаюший в режиме время-и.мпульсного открытия-закрытия по сигналам от управляющего комплекса 18, обеспечиваюш,его заданную временную характеристику следования на вход клапана 4 управляющих импульсов, а следовательно, заданную суммарную дозу вводимого ингибитора.

0

5

5

0

5

0

5

ляющие входы запорных клапанов 4 и 19. При этом в магистрали 1 по магистрали 2 поступает дополнительная порция ингибитора гидратообразования в -течение времени, заданного управляющим : устройством 18, снижая равновесную темг1ературу гидратообразования газа. Одновременно ингибитор по линии 20 через запорнуй клапан 19 поступает в отборную магистраль 5 до тех пор, пока датчик 16 не снимет дискретный сигнал.

После снятия сигнала о гидратообра- зовании на эталонном участке 6 запорный клапан 19 закрывается, а запорный клапан 4 с помощью управляющего устройства 18 продолжает работу в ,режиме импульсной подачи с меньшей паузой отключения в сравнении с той, что была задана до фиксации гидратообразования датчиком 16. При этом увеличивается на з:аданную ступень суммарная доза вводимого в магистраль 1 ингибитора.

Если в течение заданного времени управляющим устройством 18 датчик не зафиксирует гидратообразования на эталонном участке 6 при заданных условиях, что соответствует избытку подачи ингибитора в магистраль 1, то управляющее устройство 18 увеличивает паузу включения запорного клапана 4, уменьшая суммарную дозу вводимого в магистраль 1 ингибитора.

Таким образом, устройство обеспечивает автоматический режим регулирования подачи ингибитора гидратообразования в поток газа, при этом настройка дозы вводимого ингибитора осуществляется с учетом прогнозирования ситуаций гидратообразования в газопроводе на физической модели - отборной линии газопровода, что позволяет обеспечить надежный транспорт природного газа.

1308995 3А

Формула изобретенияповышения надежности транспортирования

газа за счет ранней диагностики ситуации

Устройство для ввода ингибитора гид-гидратообразования, датчик наличия гидра- ратообразования в поток газа, содержащеетов установлен на эталонном участке отдатчик наличия гидратов, выход которогоборной магистрали газа, снабженном регу- через регулятор соединен с управляющимлятором температуры, задатчик которого входом запорного клапана, установленногосоединен с датчиком температуры газа в на магистрали подачи ингибитора в магист-магистрали газа через блок вычитания по- раль газа, отличающееся тем, что, с цельюстоянкой величины температуры.

Изобретение относится к системам автоматического ввода ингибитора гидра- тообразования в поток природного газа. Цель изобретения - повышение надежности транспортирования газа за счет ранней диагностики ситуации гидратообразования. Устройство включает магистраль 1 газа, к которой подведена магистраль 2 подачи ингибитора гидратообразования, нагнетаемого в магистраль 1 газа насосным агрегатом 3. В магистрали 2 установлен двухпозиционный запорный клапан 4. К магистрали 1 подсоединена отборная магистраль 5, имеющая эталонный участок 6, на выходном канале 7 которого установлен регулятор 8 давления газа. Выходной канал 7 отборной магистрали 5 сообщен с магистралью 9 газа, направляемого на собственные нужды. Эталонный участок 6 оснащен теплообменником 10 и автоматическим регулятором температуры газа на участке 6, включающем датчик 11 температуры, регулятор 12 и исполнительное устройство 13. Вход регулятора 12 связан с выходом датчика 14 температуры газа в магистрали 1 газа через блок 15 вычитания постоянной величины. В устройстве блок 15 настроен на операцию вычитания постоянной величины, соответствующей температуре 2-3°С, из величины выходного сигнала датчика 14 температуры. На эталонном участке 6 установлен также датчик 16 наличия гидратов, выход 17 которого связан через управляющее устройство 18, например, микроЭВМ, с управляющим входом запорного клапана 4 и управляющим входом второго запорного клапана 19, установленного в магистрали 20 подачи ингибитора в отборную магистраль 5. 1 ил. (Л со о оо со со от