Способ контроля образования гидратов в газопроводе Советский патент 1992 года по МПК B01D9/00 G05D27/00 

сл

С

Изобретение относится к области управления технологическими процессами в газодобывающей промышленности, предназначено для использования в системах управления подачей инигибиторов гидрав- тообразования на газовых промыслах и позволяет повысить точность контроля при переменном расходетаза. Способ контроля образования гидратов в газопроводе в зависимости от перепада давления на нерегулируемом местном сопротивлении в зоне гидратообразования заключается в измерении расхода и плотности газа, перепада дав- ления при значении коэффициента местного гидравлического сопротивления, соответствующем безгидратному транспортированию газа. По рассогласованию измеренного и рассчитанного значений перепада давления осуществляют контроль образованя гидратов. 1 ил.

Изобретение относится к области управления технологическими процессами в газовой промышленности. Способ может быть использован для контроля образования гидратов в газопроводах на газовых и газоконденсатных промыслах, объектах магистрального транспорта газа, а также транспорта газа к конечным потребителям.

Известен способ контроля образования гидратов по снижению расхода паза, применяемый в газодобыче (Коротаев Ю.П. и др, Борьба с гидратами при транспорте природных газов. М.: Недра, 1973, с. 84). При образовании гидратов и накоплении их в газопроводе увеличивается его гидравлическое сопротивление, что приводит к снижению расхода газа.

Недостатком этого способа контроля является низкое качество контроля при переменном расходе газа. Снижение расхода газа помиМо гидратов может быть вызвано

уменьшением газопотребления или перераспределением потоков газа в газотранспортной системе.

Ближайшим прототипом предполагаемого изобретения является способ контроля образования гидратов, описанный в патенте США № 3096383 кл. 260-676. По этому способу измеряют перепад давления на местном нерегулируемом Гидравлическом сопротивлении, например теплообменнике, и сравнивают его с фиксированным значением перепада при безгид- ратном транспорте газа.

Прототип имеет тот же недостаток, т.к. повышение перепада давления гидратов может быть вызвано увеличением расхода газа при росте газопотребления или перераспределении потоков газа в газотранспортной системе.

1 со го о го со

Цель изобретения - повышение качества контроля при переменном расходе газа.

Сущность изобретения заключается в том, что измеряют перепад давления на не- регулируемом местном гидравлическом сопротивлении в зоне гидратообразования (например, трубопроводная арматура), расход и плотность газа, по которым рассчитывают перепад давления при значении коэффициента местного гидравлического сопротивления, соответствующем безгид- ратному транспорту газа, и по рассогласованию измеренного и рассчитанного значений перепада давления судят о наличии гидратов.

От прототипа заявленный способ отличается тем, что дополнительно измеряют расход и платность газа, по которым рассчитывают перепад давления при значений ко- эффициента местного гидравлического сопротивления, соответствующем безгид- ратному транспорту газа, а по рассогласованию измеренного и рассчитанного значений перепада давления судят о нали- чип гидратов.

Указанные отличия позволяют повысить качество контроля при переменном расходе газа, т.е. обеспечивают достижение цели изобретения.

Функциональная связь между коэффициентом местного гидравлического сопротивления, перепадом давления, плотностью и расходом газа подтверждается источником: И.Е.Идельчик., Справочник по гидрав- л,ическим сопротивлениям. М. Машиностроение, 1975, с. 7. Уменьшение площади проходного сечения местного гидравлического сопротивления при загидра- чивании приводит к увеличению коэффициента его гидравлического сопротивлений. Других причин изменения рассчитываемого коэффициента нет.

Сравнение заявленного те нического решения с прототипом позволило устано- вить соответствие его критерию новизна. Пр изучении других известных технических решений в данной области техники заявленные отличительные признаки не были выявлены. Поэтому они обеспечивают заяв- ляемому техническому решению соответствие критерию существенные отличия.

На чертеже представлена принципиальная схема устройства, реализующего предлагаемый способ контроля,

Образование гидратов контролируется в газопроводе 1 с местным нерегулируемым гидравлическим сопротивлением 2, например, запорный клапан, на котором образуются гидраты. Перепад давления на

местном сопротивлении 2 измеряется диф- манометром 3, а расход и плотность газа - расходомером 4 и плотномером 5 соответственно. Приборы 3, 4 и 5 подсоединены к вычислительному устройству 6, сязанному с сигнализатором 7.

Работает устройство следующим образом.

При образовании гидратов в газопроводе 1 они скапливаются на местном сопротивлении 2, уменьшая площадь его проходного сечения. Увеличивается перепад давления на нем, измеряемый дифма- нометром 3. На вычислительном устройстве б по измеренным значениям расхода и плотности га за рассчитывается перепад давления на сопротивлении 2 при значении коэффициента его гидравлического сопротивления, соответствующем безгидратному транспорту газа, которое находится в памяти вычислительного устройства 6. Расчет пе- репада давления на местном гидравлическом сопротивлении производится по формуле (см. И.Е.Идельчик. Справочник по гидравлическим сопротивлениям. Издание 2-е. М., Машиностроение, 1975, с. 7):

.

гдеЈ- коэффициент местного гидравлического сопротивления; р- плотность газа;

Q - расход газа;

F - площадь проходного сечения.

Коэффициент определяется экспериментально в безгидратном режиме, который обеспечивается при избыточном вводе ингибитора гидратов (метанол). Для расчетаv измеряется АР, р, Q в безгидратном режиме. Сравнение измеренного и рассчитанного значений перепада давления осуществляется на вычислительном устрой-;, стве 6. По сигналу рассогласования этих значений срабатывает сигнализатор 7, предупреждая об образовании гидратов.

Реализуется схема на базе общепромышленных приборов: дифманометр, рас- ходометр, плотномер, микропроцессор в составе АСУТП и сигнализатор.

Технико-экономические преимущества заявленного способа контроля по сравнению с прототипом обусловлены обеспечением его работоспособности при переменных нагрузках газопровода.

Внедрение способа позволит увеличить производительность газопроводов за счет уменьшения ее потерь при загидрачивании и снизить затраты на ингибитор гидратообразования за счет повышения оперативности контроля и управления.

Формула изобретения Способ контроля образования гидратов в газопроводе, включающий измерение перепада давления на нерегулируемом местном сопротивлении в зоне гидратообра- зования, отличающийся тем. что, с

целью повышения точности контроля и сокращения сроков его проведения, дополнительно измеряют расход и плотность газа, рассчитывают перепад давления, соответствующий безгидратному транспортированию газа и по рассогласованию измеренного и рассчитанного значений перепада давления осуществляют контроль образования гидратов.

Т