Способ управления подачей ингибитора гидратообразования в газопровод Советский патент 1992 года по МПК G05D11/13 

Изобретение относится к автоматическому регулированиюи может быть использовано для управления процессом предупреждения гидратообразования в газопроводах на газовых и газоконденсатных промыслах, объектах транспорта газа.

Известен способ, при котором изменяют подачу ингибитора гидратов в зависимости от расхода газа (Тараненко Б.Ф., Герман В,Г. Автоматическое управление газопромысловыми объектами. М.: Недра, 1976, с.75). Недостатком этого способа является перерасход ингибитора, обеспечивающий предупреждение гидратообразования для наихудших условий по всем остальным параметрам процесса. Перерасход ингибитора приводит к повышенным затратам на

ингибитор электрической и тепловой энергии (ввод и регенерация ингибитора).

Ближайшим к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ управления по авт.св. СССР № 1411720, кл. С 05 D 11/13. заключающийся в том, что ввод ингибитора гидра- тообразования осуществляют по рассогласованию текущего и заданного значений соотношения расходов газа в газопроводе и байпасе к прямолинейному участку газопровода без запорно-регулирующей арматуры, в котором охлаждают газ на заданную температуру, при этом заданное значение указанного соотношения расходов газа устанавливают на уровне, соответствующем безгидратному режиму транспорта газа по байпасу и газопроводу.

А

Р«й

-sT

О

ife

00

:ч

Недостатком этого способа является нарушение обратной связи по регулируемому параметру в области избыточного расхода ингибитора, что сопряжено с его перерасходом и невозможностью автоматизации управления. Кроме того, при наличии в газе свободной капельной влаги происходит ее накопление в байпасе, что вызывает в нем пульсации расхода газа. Это снижает точность способа управления.

Цель изобретения - повышение точности и экономичности способа за счет автоматической стабилизации отношения указанных расходов на заданном уровне.

Способ заключается в том, что ввод ингибитора гидратообразования осуществляют по рассогласованию текущего и заданного значений соотношения расходов газа в газопроводе и байпасе к прямолинейному участку газопровода без запорно-регу- лирующей арматуры, в котором охлаждают газ на заданную температуру, отделяют капельную влагу из охлажденного газа в байпасе до измерения его расхода, а заданное соотношение расходов газа в байпасе и газопроводе стабилизируют автоматически по обратной связи на фиксированном уровне, соответствующем наличию гидратов в холодильнике.

Предлагаемое техническое решение отличается тем, что отделяют капельную влагу из охлажденного газа в байпасе до измерения его расхода, а заданное соотношение расходов газа в байпасе и газопроводе стабилизируют автоматически по обратной связи на фиксированном уровне, соответствующем наличию гидратов в холодильнике.

Слой гидратов в холодильнике, выпадающих на охлажденных внутренних стенках его труб, выполняет функцию чувствительного элемента, реагирующего на ввод ингибитора и непосредственно влияющего на соотношение расходов газа в газопроводе и байпасе, При избыточном расходе ингибитора происходит уменьшение накопленного слоя из-за его разрушения. В результате система автоматического регулирования (САР) заданного соотношения расходов газа снижает расход ингибитора. При недостаточном расходе ингибитора происходит увеличение слоя гидратов, по которому САР увеличивает расход ингибитора. Таким образом, обеспечивается управление подачей ингибитора с автоматической обратной связью как при недостаточном, так и при избыточном расходе ингибитора.

Изобретение позволяет автоматизировать управления по обратной связи, повысить надежность и эффективность управления.

На чертеже представлена принципиальная схема реализации способа управления.

Предупреждение гидратообразования

производится в газопроводе 1. Часть газа перепускают по байпасу 2, содержащему холодильник 3 и влагосборник 4, после которого установлена диафрагма для измерения расхода газа в байпасе 2. Байпас 2

установлен к прямолинейному участку газопровода 1 без запорно-регулирующей арматуры в зоне гидратообразования. Расход газа в байпасе 2 и газопроводе 1 измеряют соответственно расходомерами 5 и 6, подсоединенными к управляющему вычислительному комплексу (УВК). Последний связан с исполнительным механизмом 8 на линии 9 подачи ингибитора гидратов в газопровод 1,

Способ осуществляется следующим образом.

Расходомеры 5 и 6, УВК 7 и исполнительный механизм 8 образуют замкнутую САР соотношения расходов газа в байпасе

2 (Qe) и газопроводе 1 (Qr). Пусть соотношение расходов газа при бегзидратном транспорте газа в байпасе и газопроводе равно

0

5

0

5

0

5

-о ао. Этот режим создают путем ввода Qr

избыточного расхода ингибитора, воздействуя на исполнительный механизм 8. Устанавливают задание указанной САР на уровне, например, а 0,9 а0 и включают ее в работу. САР уменьшает расход ингибитора, при этом в холодильнике 3 накапливается необходимый слой гидратов. При отработке САР установленного задания после завершения переходного процесса гид- ратообразование в холодильнике прекращается, Задание по температуре охлаждения газа в холодильнике 3 устанавливается экспериментально таким образом, чтобы в паереходных режимах не было гидратообразования в газопроводе 1.

Схема реализуется на основе таких известных устройств, как влагосборник, холодильник,расходомеры,УВК, исполнительный механизм.

Для охлаждения в газопромысловой практике используют холодильники, работающие на основе дроссель-эффекта Джоу- ля-Томсона. Хладагентом служит газ высокого давления. Влагосборники применяют в технологических схемах промысловой осушки газа.

УВК реализуется на базе управляющих комплексов УК-2 или УНИКОМ, выпускаемых НПО Промавтоматика для АСУ ТП в газодобыче. Эти комплексы выполняют требуемые функции в соответствии с формулой изобретения: вычисление текущих значений соотношения расходов, сравнение их с заданием и регулирование, аналоговое или цифровое (УНИКОМ).

Технико-экономические преимущества предлагаемого способа обусловлены повышением его точности, а также сокращением трудозатрат на управление снижением ингибитора электрической и тепловой энергии, т.е. повышением экономичности способа.

Формула изобретения Способ управления подачей ингибитора гидратообразования в газопровод, включающий ввод ингибитора в газопровод перед байпасом прямолинейного участка газопровода без запорно-регулирующей арматуры, охлаждение газа в байпасе до заданной температуры, а также изменение подачи ингибитора в соответствии с отклонением отношения расхода охлажденного

газа в байпасе к расходу газа в газопроводе за байпасом от заданной величины, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и экономичности способа за счет автоматической стабилизации отношения

указанных расходов на заданном уровне, отделяют капельную влагу из охлажденного в байпасе газа до измерения его расхода, причем отношение расхода охлажденного и очищенного от капельной влаги газа в байпасе к расходу газа в газопроводе за байпасом задают на уровне, обеспечивающем сохранение слоя выпадающих при охлаждении газа гидратов.

Изобретение относится к автоматическому регулированиюи может быть использовано на газовых и газоконденсаторных промыслах и объектах транспорта газа. Цель изобретения - повышение точности и экономичности способа управления подачей ингибитора гидратообразования в газопровод. Способ включает изменение подачи ингибитора в газопровод в соответствии с отклонением отношения расхода газа, охлажденного и очищенного от капельной влаги, в байпасе прямолинейного участка газопровода без запорно-регулирующей арматуры к расходу газа в газопроводе от заданного уровня, обеспечивающего сохранение слоя выпадающих в холодильнике гидратов. 1 ил. Ј