Автоматизация технологических процессов и инновационные технологии на объектах, использующих СУГ

т

Транспорт на СУГ

Автоматизация технологических процессов и инновационные технологии на объектах, использующих СУГ

В.А. Колосов,

директор производства клапанов и узлов учета ОАО «Промприбор», А.А. Барабанов,

директор производства оборудования для СУГ ОАО «Промприбор»

В данной статье дается описание технологических процессов при операциях слива и налива сжиженных углеводородных газов (СУГ), особенности и основные преимущества использования электрозапорной арматуры, ее значимость для обеспечения безопасности. Кроме этого, дается описание инновационной технологии применения пластиковых трубопроводов для сжиженных газов на объектах, использующих СУГ.

Ключевые слова: электроуправляемые клапаны, технологические процессы перегрузки СУГ, пластиковые трубопроводы для СУГ, технологические трубопроводы автономного газоснабжения.

Automation of Technological processes and Innovative technologies at places used LPG

V.A. Kolosov, A.A. Barabanov

This article gives the description of technological processes at unloading and loading of liquefied hydrocarbon gases, peculiarities and basic advantages of electro controlled valves, their importance for safety. Besides it contains the description of innovative technology of plastic pipe application for liquefied gases at places used LPG.

Keywords: Electro controlled valves, technological processes of LPG transfer, plastic pipes for LPG, and technological pipelines of independent supply of gas.

Анализируя рынок нефтегазового оборудования за 2009 г. по результатам опросов и непосредственных контактов с проектными и эксплуатирующими организациями, мы определили перспективные пути развития оборудования для рынка СУГ.

Необходимо уделить пристальное внимание следующим задачам:

1. Обеспечению безопасности технологических процессов.

2. Созданию автоматизированных систем управления технологическими процессами с высоким уровнем автоматизации и безопасности, исключающими человеческий фактор.

3. Всестороннему учету и уменьшению потерь продукта.

4. Защите экологии и уменьшению негативного влияния на окружающую среду.

Рассматривая пути совершенствования технологических процессов перегрузки и торговли СУГ, следует поделиться с остальными участниками рынка достижениями в области новых разработок и перспективных направлений, которые, по нашему мнению, через некоторое время будут являться нормой в нефтегазовом секторе.

Рынок сжиженных углеводородных газов в целом условно можно разделить на следующие группы:

1. Объекты переработки, хранения и отгрузки СУГ.

2. Коммерческая торговля СУГ (АГЗС, ГНС, ПНБ и т.п.).

3. Автономное газоснабжение.

Хотя рынок СУГ был нами разделен

на условные группы, тем не менее, остаются и общие задачи, приоритетные для всех трех групп. На наш взгляд - это автоматизация и обеспечение безопасности при хранении и отгрузке СУГ.

Развитие двух рынков - оборудования для измерения, учета, хранения и перегрузки нефтепродуктов и оборудования для сжиженных углеводородных газов - происходит неравномерно. Объекты, предназначенные для приема, хранения и выдачи нефтепродуктов, оснащены системами автоматизации и безопасности почти на 100%. Совершенно очевидно, что не менее важно контролировать все этапы проводимых операций также при сливе и наливе сжиженных газов, сводя тем самым к минимуму влияние человеческого фактора, начиная от присоединения к цистерне и заканчивая возвратом наливных устройств в гаражное положение при завершении операций по наливу (сливу) СУГ.

Операции слива или налива СУГ должны проводиться на режимах, исключающих гидравлические удары и чрезмерно высокую скорость движения продукта по трубопроводам.

Помимо контроля потока продукта, необходимо также следить за давлением и уровнем газа как в резерву-арном парке, так и в цистерне. Кроме этого, при сливно-наливных операци-

Транспорт на СУГ

ях необходимо контролировать целый ряд параметров, характерных для определенного вида технологического процесса, таких как плотность, объем, температура и т.п.

Анализируя состояние газонаполнительных станций (ГНС), построенных и пущенных в эксплуатацию в 80-90 гг. прошлого столетия, видно, что техническая организация произ-

Рис. 2. Диаграмма работы управляемого клапана

водственного цикла осталась на том же уровне, что была заложена в год постройки, а в нестабильных экономических условиях реконструкция откладывалась или не планировалась вообще. Тем не менее, прогнозируя дальнейшее развитие рынка, мы продолжаем работать над совершенствованием автоматизированных систем управления, неотъемлемой частью которых являются электроприводная арматура и электроуправляемые клапаны (рис. 1).

Широкое применение электромагнитных клапанов обусловлено, прежде всего, удобством управления технологическими циклами. Независимо от того, автомобиль это, система водоснабжения или нефтеперерабатывающий завод, применение элек-троуправляемых клапанов сводит к минимуму участие человека в работе всей технологической системы.

Другая, более важная функция элек-троуправляемой арматуры - обеспечение безопасности, под которой понимается не только защита человека и окружающей среды от возможных аварийных ситуаций, но и предохранение оборудования от различных перегрузок.

Нашим предприятием изготовлен ряд электроуправляемых клапанов, которые нашли применение практически во всех отраслях промышленности (от пищевой до химической) и прошли проверку в максимально жестких климатических условиях от Афганистана до Крайнего Севера.

Рассмотрим часть технологического процесса перегрузки СУГ. Известно, что скорость потока сжиженных углеводородных газов вследствие их диэлектрических свойств не должна

62

Транспорт на СУГ

Рис. 3. Управляемый клапан высокой пропускной способности для плавного регулирования расхода

превышать 1,2 м/с. При наливе или сливе железнодорожных составов, при последовательном подключении цистерн, необходимо регулировать скорость (производительность) на-

Рис. 4. Управляемый осесимметричный клапан с дублером ручного открытия для плавного регулирования расхода

лива (рис. 2). Для этих целей был разработан ряд управляемых клапанов, которые позволяют плавно регулировать расход на любом этапе технологического цикла и отсекать поток

Рис. 5. Клапан двойного действия высокой производительности для ступенчатого регулирования расхода

Рис. 6. Монтаж термопластиковых трубопроводов на АГЗС

Транспорт на СУГ

ш

продукта без гидроударов (рис. 3-5). Данные клапаны можно без сомнения назвать интеллектуальными, так как система управления может одновременно контролировать количество, уровень, плотность, температуру СУГ, соответственно и работа клапана будет строиться в соответствии с оптимальными значениями этих величин.

Перспектива применения управляемых клапанов с плавной регулировкой расхода очень широка. Это могут быть уже рассмотренные системы погрузки и выгрузки железнодорожных и автомобильных цистерн, системы компаундирования газов (пропан-бутан), бензинов, дизельного топлива, смешения химических жидкостей, системы плавного регулирования потоков продукта на трубопроводах нефтеперерабатывающих, химических, пищевых предприятий и т.д.

Абсолютно новым направлением не только для нашего предприятия, но и для всего отечественного рынка является внедрение пластиковых

трубопроводов для СУГ. Применение прочных термопластиковых труб имеет ряд преимуществ в сравнении с традиционными металлическими трубопроводами. Стоит отметить их долговечность, быстрый и недорогой монтаж без привлечения узкопрофильных специалистов, отсутствие сварных стыков, чистота продукта вследствие отсутствия продуктов коррозии (рис. 6). Благодаря использованию специальных материалов уменьшается трение между продуктом и стенкой трубы, что заметно сказывается на увеличении расхода и снижении нагрузки на гидравлическую часть подключенного оборудования.

Применение пластиковых трубопроводов особенно актуально с финансовой точки зрения при строительстве АГЗС и прокладке технологических трубопроводов автономного газоснабжения. Как правило, это довольно большие суммарные расстояния, поэтому экономическая выгода здесь особенно ощутима.

Характеристики гибких неметаллических трубопроводов для газа

Трубы поставляются в бухтах длиной 100/300 м (другая длина бухты возможна по требованию).

Упаковка: картонный ящик 1,7 м х 1,7 м, высота 0,9 м (включая паллету).

Хранение: картонный ящик с бухтой трубы должен храниться внутри помещения.

Состав:

нейлоновый внутренний материал;

оплетка волокна Арамид; минимальный запас прочности в 1,5 раза превышает максимальное рабочее давление;

полипропиленовая внешняя обшивка;

рабочая температура: от -50°С до +65°С;

температура при монтаже: минимальная -5°С (трубы должны быть подогреты в случае, если монтаж производится при более низкой температуре).