Узел переключения газораспределительной станции

Полезная модель относится к области трубопроводного транспорта природного газа, в частности к газораспределительным станциям (ГРС), предназначенным для подачи природного газа потребителям. Узел переключения ГРС предназначен для изменения направления потока газа высокого давления с основной линии редуцирования на обводную линию, в том числе для обеспечения непрерывности подачи газа потребителю при выполнении ремонта основного оборудования ГРС или при возникновении нештатных ситуаций на этом оборудовании.
Известен узел переключения, входящий в состав ГРС [патент РФ 29057, МПК G01L 3/06, 27.04.2003], содержащий входные и выходные газопроводы с управляемыми кранами, кран аварийного сброса давления, кран ограничения расхода газа, обводную линию, предохранительный сбросной клапан выходного трубопровода.
Недостатком указанного узла переключения является отсутствие приборов контроля параметров газа, что не позволяет управлять режимами работы и создает риск возникновения аварийных ситуаций.
Известен узел переключения, входящий в состав ГРС [патент РФ 148986, МПК F17D1/04, 20.12.2014], включающий в себя входной и выходной газопроводы с управляемыми кранами, обводной линией с запорным краном и краном для дросселирования, приборами контроля параметров газа.
Недостатком указанного узла переключения является отсутствие на входном и выходном газопроводах изолирующих устройств для сохранения потенциала катодной защиты, что не позволяет обеспечивать раздельную защиту от коррозии коммуникаций газораспределительной станции и внешних газопроводов и может привести к снижению надежности объекта.
Известен узел переключения, входящий в состав ГРС [патент РФ 124943, МПК F17D 3/01, 20.02.2013], оснащенный входным и выходным газопроводами, оборудованными пневмоприводной и электроприводной запорно-регулирующей арматурой; приборами контроля параметров газа.
Недостатком конструкции является отсутствие предохранительных клапанов и свечей сброса газа, из-за чего в случае перевода ГРС на режим работы через обводную линию и неисправности запорно-регулирующей арматуры возникает вероятность прорыва газа высокого давления в выходной газопровод низкого давления, что может привести к повреждению оборудования потребителей газа и другим аварийным ситуациям.
Наиболее близким к заявленному техническим решением является узел переключения ГРС [ОНТП 51-1-85 «Магистральные трубопроводы. Часть 1. Газопроводы», раздел 5], включающий входные и выходные газопроводы, краны с дистанционно управляемым приводом на входном и выходном газопроводе, предохранительные клапаны для сброса газа, обводную линию, соединяющую газопроводы входа и выхода, свечи сброса газа с предохранительных клапанов, свечу с дистанционно управляемым краном для аварийного сброса газа из технологических трубопроводов, изолирующие устройства на входном и выходном газопроводах, приборами контроля параметров газа, установкой одоризации.
Недостатком конструкции является невозможность проведения технического обслуживания или ремонта объектов ГРС в случае выхода из строя обводной линии узла переключения, а также одновременного проведения ремонта или технического обслуживания объектов ГРС и обводной линии, поскольку поставка газа потребителю будет прекращена в полном объеме.
Основными задачами полезной модели является обеспечение возможности проведения ремонтных работ или технического обслуживания объектов ГРС без прекращения транспорта газа.
Поставленные задачи решаются путем установки на входном и выходном газопроводах дополнительных запорных кранов и отводов с запорными кранами, при этом диаметры отводов соответствуют диаметрам входного и выходного газопроводов. Предлагаемый вариант исполнения узла переключения позволяет в случае выхода ГРС и обводной линии из строя или в случае необходимости проведения ремонтных работ полностью перекрыть подачу газа к оборудованию, а для газоснабжения потребителей через отводы может быть подключена мобильная газораспределительная станция, выполняющая все функции ГРС в полном объеме.
Достигаемый технический результат заключается в повышении надежности газоснабжения потребителей.
Описанное решение поясняется схемой на фиг. 1, где: 1 - входной газопровод; 2 - выходной газопровод; 3 - запорные краны; 4 - изолирующие устройства (диэлектрические вставки), 5 - свечи для выпуска газа; 6 - предохранительные клапаны; 7 - запорные краны с дистанционно управляемым приводом; 8 - приборы контроля параметров газа; 9 - запорно-регулирующая арматура; 10 - дистанционно управляемый кран для аварийного сброса газа из технологических трубопроводов; 11 - установка одоризации; 12 - отводы с запорными кранами.
Для повышения эффективности предложенного решения в полезной модели может быть предусмотрен ряд дополнений и изменений:
- изменение местоположения одоризационной установки с перемещением её за отвод на выходном газопроводе. В случае если мобильная ГРС не будет иметь встроенного блока одоризации, принятие такого решения обеспечит требования нормативных документов в части одоризации газа полном объеме;
- установка устройства учета количества газа после отвода на выходном газопроводе. При режиме работы ГРС через обводную линию или с подключением мобильной ГРС предлагаемое дополнение позволит контролировать объемы газа, подаваемого потребителям;
- для повышения степени автоматизации и безопасности ГРС все краны узла переключения могут быть исполнены с дистанционно управляемым приводом;
- для обеспечения возможности технического обслуживания предохранительных клапанов без прекращения работы узла переключения может быть предусмотрено их резервирование с сообщением основного и резервного клапанов через трехходовой кран;
- для обеспечения оперативности подключения мобильных ГРС может осуществляться установка на отводы фланцев;
- отводы могут быть дополнительно оснащены приборами контроля параметров газа. При отсутствии таких приборов в составе мобильной ГРС предлагаемое решение позволит повысить безопасность эксплуатации оборудования.
Пример практической реализации
В соответствии с планом проведения ремонтных работ в летний период предусмотрен ремонт объектов ГРС «Княгинино» с техническим обслуживанием обводной линии.
3
3
вх
вых
Проектная производительность ГРС «Княгинино» составляет 12000 м/ч. Потребление газа в зоне действия ГРС в летний период составляет 1500 м/ч. Диаметр входного газопровода - 108 мм, выходного газопровода - 219 мм, давление на входе в станцию P = 3 МПа, давление на выходе из станции P = 0,3 МПа.
В узел переключения ГРС в соответствии с предлагаемым решением включены на входном газопроводе отвод диаметром 108 мм с краном и фланцем, на выходном газопроводе установлен отвод диаметром 219 мм с краном и фланцем.
Специалисты эксплуатирующей организации прибывают на место и выполняют работы в следующем порядке:
3
- к отводам подключается мобильная ГРС (мобильный узел подачи газа) ГПМ-МУПГ-5 с производительностью 5000 м/ч. Земляные работы, врезка тройников и дополнительной запорной арматуры не производятся. Затраты времени на подключение не превышают 2 часов;
- осуществляется запуск мобильной ГРС;
- закрываются краны на входном и выходном газопроводах узла переключения;
- через свечи сбрасывается газ из технологических трубопроводов;
- выполняется ремонт оборудования ГРС и обводной линии в течение необходимого времени;
- по окончании ремонта открываются краны на выходном и выходном газопроводах узлах переключения, закрываются краны на отводах, ГРС переводится в штатный режим.
Работы выполнены без прекращения подачи газа потребителю и без уменьшения производительности, сокращен общий объем работ за счет исключения земляных и огневых работ при подключении мобильной ГРС.