Способ откачки газа из центробежных нагнетателей одного или нескольких газоперекачивающих агрегатов компрессорных цехов магистрального газопровода, соединенных межцеховыми перемычками и система для ее осуществления
METHOD FOR PUMPING GAS FROM CENTRIFUGAL SUPERCHARGERS OF ONE OR MORE GAS PUMPING UNITS OF COMPRESSOR SHOPS OF MAIN GAS PIPELINE CONNECTED BY INTER-SHOP RIDGES, AND SYSTEM FOR ITS IMPLEMENTATION

Группа изобретений относится к магистральному трубопроводному транспорту газа и предназначена для опорожнения без стравливания газа в атмосферу одного, нескольких, или всех газоперекачивающих агрегатов, эксплуатируемых в смежных компрессорных цехах, соединенных межцеховыми перемычками.
В системе магистрального транспорта газа параллельно идущие трубопроводы проложены в «коридорах» магистральных газопроводов на расстоянии 25-50 метров друг от друга. Это связано с необходимостью транспортировки в одном направлении большого объема газа, который невозможно прокачать одним трубопроводом, максимальный диаметр которого составляет 1420 мм. По всей длине магистрального газопровода через 120-150 км установлены компрессорные станции, предназначенные для повышения давления транспортируемого газа. Компрессорные станции состоят из компрессорных цехов, количество которых равно количеству трубопроводов транспортировки газа в «коридоре» магистрального газопровода.
В каждом компрессорном цехе установлено необходимое для транспорта газа по трубопроводу, к которому цех подключен, количество газоперекачивающих агрегатов, обычно, не менее трех.
Как правило, соседние компрессорные цеха компрессорной станции соединены между собой межцеховыми перемычками по входу и выходу газа, предназначенными для возможности транспорта газа через соседний цех, когда его газоперекачивающие агрегаты неработоспособны.
Известна система и способ откачки газа из компрессора газоперекачивающего агрегата, включающая компрессор, эжектор, всас которого соединен с отключенным участком входного трубопровода перед компрессором, из которого откачивают газ, ограниченного запорными кранами, вход эжектора соединен с выходным трубопроводом за отключенным участком, выход эжектора соединен с участком входного трубопровода перед компрессором, при этом выход эжектора соединен с входным трубопроводом перед отключенным участком. При останове компрессора посредством перекрытия запорных кранов участков входного и выходного трубопроводов, соединенных с компрессором, открытия кранов входа, выхода и всаса эжектора, газ поступает из компрессора на всас эжектора, происходит эжектирование газа из компрессора, далее эжектированный газ направляют во входной трубопровод перед отключенным участком [патент RU №2652473 авторов Кантюкова P.P., Сорвачева А.В. и др. МПК F17D 1/065, F04D 25/02, дата приоритета 31.07.2017, опубл. 26.04.2018, бюл. №12].
Недостатком известного технического решения является то, что оно предназначено для откачки газа только из центробежных нагнетателей газоперекачивающих агрегатов в одном рассматриваемом цехе.
Наиболее близким по совокупности существенных признаков к заявляемому техническому решению, выбранный заявителем в качестве прототипа, является способ откачки газа из компрессоров газоперекачивающих агрегатов и система для ее осуществления, содержащая входной коллектор, газоперекачивающие агрегаты с компрессорами, вход которых соединен с входным коллектором при помощи входных трубопроводов, выходной коллектор, с которым выходы газоперекачивающих агрегатов соединены при помощи выходных трубопроводов, и эжектор, всас которого сообщен с отключаемыми участками трубопроводов остановленных компрессоров газоперекачивающих агрегатов, снабженных запорными кранами, а эжектор имеет вход и выход газа с возможностью откачивания газа из отключенного участка трубопровода, причем система снабжена единственным эжектором, при этом вход эжектора сообщен через кран с выходным коллектором, а выход эжектора сообщен через кран с входным коллектором с возможностью откачки газа из нескольких отключенных участков одновременно [патент RU №2733572 авторов Кантюкова P.P., Сорвачева А.В., МПК F17D 1/02, F17D 1/065, F04D 25/02, дата приоритета 09.01.2019, опубл. 05.10.2020, бюл. №28].
Недостатком прототипа является отсутствие возможности откачки газа из компрессоров газоперекачивающих агрегатов соседнего цеха, соединенного с рассматриваемым цехом межцеховыми перемычками.
Технической задачей заявляемого технического решения является создание способа откачки газа и системы для ее осуществления из центробежных нагнетателей одного или нескольких остановленных газоперекачивающих агрегатов из одного или двух смежных компрессорных цехов, соединенных межцеховыми перемычками с использованием только одного технического устройства - эжектора.
Технический результат в способе откачки газа из контура центробежного нагнетателя одного или нескольких остановленных газоперекачивающих агрегатов, расположенных в соединенных между собой межцеховыми перемычками по входу и выходу с установленными на них запорными кранами компрессорных цехах, включающем открытие запорного крана по входу в эжектор, соединенный с межцеховой перемычкой по нагнетанию работающего цеха, открытие запорного крана по выходу из эжектора, соединенному с межцеховой перемычкой по всасыванию работающего цеха, открытие кранов трубопроводов подвода к эжектору откачиваемого газа из контуров центробежного нагнетателя каждого остановленного газоперекачивающего агрегата одного или обоих цехов и закрытие всех указанных кранов после завершения откачки, достигается тем, что откачку газа из центробежных нагнетателей одного или нескольких остановленных газоперекачивающих агрегатов, из одного или двух смежных компрессорных цехов, соединенных межцеховыми перемычками производят с помощью одного технического устройства - эжектора.
Технический результат в системе откачки газа совпадает с поставленной задачей и достигается за счет того, что в системе откачки газа из оборудования двух и более параллельно работающих компрессорных цехов магистрального газопровода, каждый из которых соединен с соседним цехом межцеховыми перемычками по входу и выходу с установленными на них отсекающими кранами; имеющих в своем составе газоперекачивающие агрегаты, подключенные через входные и выходные коллекторы с запирающими кранами к входным и выходным коллекторам, соединенными в свою очередь со входными и выходными межцеховыми перемычками, между последними установлен один эжектор на два соседних цеха, причем вход эжектора трубопроводом с отсекающим краном соединен с межцеховой перемычкой по выходу каждого из цехов, выход эжектора - трубопроводом с отсекающим краном соединен с межцеховой перемычкой по входу каждого из цехов, а вход откачиваемого газа в эжектор с запорным краном соединен в каждом из двух цехов через соответствующие запорные краны с контуром центробежного нагнетателя каждого газоперекачивающего агрегата.
Заявляемое техническое решение поясняется чертежом.
1
2
1
2
На чертеже изображена схема компрессорных цехов с межцеховыми перемычками, на которых установлено по одному запорному крану, где: 1 - входной трубопровод, 2 - входной кран, 3 - установка очистки газа, 4 - коллектор (межцеховая перемычка) всасывания, 5 - газоперекачивающий агрегат, 6 - входной кран газоперекачивающего агрегата, 7 - входной трубопровод газоперекачивающего агрегата, 8 - выходной трубопровод газоперекачивающего агрегата, 9 - выходной кран газоперекачивающего агрегата, 10 - коллектор (межцеховая перемычка) нагнетания, 11 - установка охлаждения газа, 12 - выходной трубопровод, 13 - выходной кран, 14 - эжектор, 15 - кран на линии откачки газа из нагнетателя газоперекачивающего агрегата, 16 - кран на трубопроводе, соединяющем выход эжектора с коллектором всасывания компрессорного цеха №1, 16 - кран на трубопроводе, соединяющем выход эжектора с коллектором всасывания компрессорного цеха №2, 17 - кран на трубопроводе, соединяющем выход эжектора с коллектором нагнетания компрессорного цеха №1, 17 - кран на трубопроводе, соединяющем выход эжектора с коллектором нагнетания компрессорного цеха №2, 18 - свечной кран, А - кран на межцеховой перемычке по нагнетанию, Б - кран на межцеховой перемычке по всасыванию.
В настоящее время при любом останове газоперекачивающего агрегата (далее - ГПА) компрессорного цеха существующей технологией работ предусмотрен выброс газа из трубопроводной обвязки компрессора ГПА через свечной кран 18 в атмосферу.
Предлагаемый способ откачки газа из контура центробежного нагнетателя остановленных одного или нескольких ГПА исключает необходимость стравливания газа в атмосферу, причем с помощью одного технического устройства.
В штатном режиме работа компрессорного цеха происходит следующим образом.
Газ, поступающий в компрессорный цех №1 по входному трубопроводу 1, проходит через входной кран 2, через систему очистки газа от механических примесей 3, поступает в коллектор всасывания 4, к которому через входные краны 6 подключены все ГПА данного цеха. Далее газ через входной кран 6 и входной трубопровод 7 поступает в центробежный нагнетатель работающего ГПА 5, откуда, после сжатия, через выходной трубопровод 8 и выходной кран 9 поступает в коллектор нагнетания 10 и через охладители газа 11, выходной трубопровод 12 и выходной кран 13 поступает в газопровод для дальнейшей транспортировки по трубопроводу.
Совершенно аналогично работает компрессорный цех №2 на свой трубопровод.
Как указывалось выше, обычно, коллектор всасывания и коллектор нагнетания соседних компрессорных цехов соответственно соединены межцеховыми перемычками с установленными на них отсекающими кранами А и Б.
При нормальной работе двух цехов с любым количеством работающих в них ГПА краны А и Б находятся в положении «Открыто», при этом давление в межцеховой перемычке по выходу (нагнетанию) всегда выше, чем в межцеховой перемычке по входу (всасыванию) и на линейных компрессорных цехах давление составляет 7,6 МПа и 5,5 МПа соответственно.
1
2
1
2
Между межцеховыми перемычками по нагнетанию и всасыванию монтируется трубопровод необходимого диаметра, например, диаметром 150 мм, с кранами 16, 16 и 17, 17, между которыми монтируется эжектор 14.
Одновременно к эжектору подведены трубопроводы диаметром, например, 50 мм, с кранами 15, по которым подводится откачиваемый газ из нагнетателей всех ГПА.
1
2
1
2
1
2
1
2
Таким образом, если краны 16, 16 и 17, 17 перевести в положение «Открыто», то газ из коллектора нагнетания с давлением 7,6 МПа через краны 17, 17, эжектор 14 и краны 16, 16 будет поступать в коллектор всасывания, где давление составляет 5,5 МПа. Этот газ принято называть «активный».
3
Система откачки газа работает следующим образом. По завершению останова ГПА 5, например ГПА №2 компрессорного цеха №1, в центробежном нагнетателе между кранами 6 и 9, находящимся в положении «Закрыто», запирается газ с давлением 5,5 МПа и объемом 3000 м.
1
2
1
2
1
2
Для откачки газа из остановленного ГПА, при свечном кране 18, находящимся в положении «Закрыто», открываются краны 16, 16 и 17, 17, работающего компрессорного цеха №1 или №2, открывается кран 15 ГПА №2 и газ из контура центробежного нагнетателя ГПА, запертый между кранами 6 и 9, откачивается активным газом в эжекторе 14 через краны 16, 16 в межцеховую перемычку, соединяющую коллекторы всасывания двух компрессорных цехов.
Аналогично система работает и при откачке газа из контура центробежного нагнетателя любого ГПА, или нескольких ГПА любого цеха или одновременно одного или нескольких ГПА в двух цехах.
Анализ известных технических решений в данной области техники показал, что заявляемое техническое решение имеет признаки, которые отсутствуют в аналогах, а их использование в заявляемой совокупности существенных признаков позволяет получить новый технический результат. Следовательно, заявляемое техническое решение соответствует условиям патентоспособности новизна и изобретательский уровень.
Система может быть изготовлена на стандартном оборудовании с применением известных материалов и технологий.