СИСТЕМА ОТКАЧКИ ГАЗА ИЗ УЧАСТКА МАГИСТРАЛЬНОГО ТРУБОПРОВОДА

СИСТЕМА ОТКАЧКИ ГАЗА ИЗ УЧАСТКА МАГИСТРАЛЬНОГО
Полезная модель относится к трубопроводному транспорту газов и предназначена для откачки газа дефектного участка трубопровода при его ремонте или профилактических работах.
Известны системы откачки газа газопроводных линий от содержащегося в них газа путем отключения этих участков закрытием линейных кранов с последующим сбросом газа в атмосферу через продувочные свечи крановых узлов (см.Правила технической эксплуатации магистральных трубопроводов Л., Недра, 1973, с. 21).
Известен способ и система откачки газа в многониточных системах газопроводов (см. а. с. 970036, МПК F17D1/00, опубл.30.10.82 г.), путем отключения откачиваемого участка, посредством кранов, а опорожнение участка осуществляется с помощью многоступенчатого эжектора, активным газом которого является газ в параллельно работающей нитке. Смесь из эжектора сбрасывается в первую нитку за закрытый кран, а откачиваемый газ из отключенного участка поступает на всас первого эжектора.
Для достижения глубокой откачки участка трубопровода применяюся многоступенчатые эжекторы, так как отношение давлений в нормально работающей нитке и трубопроводе, куда сбрасывается газ, обычно невелико. Применение многоступенчатых эжекторов снижает коэффициент эжекции, что приводит к возрастанию времени откачки. Расход газа через многоступенчатый эжектор ограничивается уже существующими коммуникациями проМПК6 F17D 1/00
ТРУБОПРОВОДА
дувочных узлов, к которым подстыковывается многоступенчатый эжектор.
Продвижение к месту работы, развертывание и монтаж системы эжекторов в полевых условиях требует много времени и больших экономических затрат. В экстремальных условиях, например, Крайнего Севера, иногда это становится невозможным, что приводит к значительному загрязнению окружающей среды.
Задачей, на решение которой направлена предлагаемая полезная модель является, достижение технического результата заключающегося в сокращении времени откачки газа из участка, снижение стоимости операции откачки, что приводит также к улучшению экологической обстановки в районе аварии газопровода, т.к. уменьшается выброс газа в окружающую среду.
Поставленная задача решается тем, что система откачки газа из участка магистрального трубопровода (вариант 1), включает коллекторы с запорными кранами, компрессор, эжектор, всас которого сообщен с участком трубопровода, ограниченным запорными кранами, из которого откачивают газ, выход эжектора подключен в трубопровод за откачиваемым участком. Новым является то, что высокопроизводительный эжектор установлен стационарно на компрессорной станции, вход эжектора для подачи активного газа сообщен с участком трубопровода за компрессором, а выход эжектора подключен в трубопровод за откачиваемым участком перед компрессором. Кроме того, магистраль за компрессором сообщена с соседним трубопроводом, посредством коллектора с запорными кранами.
/i
порными кранами, компрессор в каждой нитке трубопровода, систему эжекции газа в каждой нитке трубопровода, при этом всас системы эжекции сообщен посредством коллекторов с запорными кранами с участками трубопроводов каждой нитки за откачиваемым участком. Новым является то, что высокопроизводительный эжектор стационарно установлен на компрессорной станции, вход эжектора для подачи активного газа сообщен посредством коллекторов с запорными кранами с участками трубопроводов каждой нитки за компрессором, выход из эжектора сообщен посредством коллекторов с запорными кранами с участками трубопроводов каждой нитки за откачиваемым участком перед компрессором.
Соседние нитки магистралей трубопровода сообщены между собой за компрессором посредством коллекторов с запорными кранами.
Кроме того, всас эжектора подключен к участку трубопровода каждой нитки перед компрессором, ограниченному впереди по ходу потока газа запорным краном.
На фиг.1 представлена схема системы откачки газа из участка магистрального трубопровода.
На фиг.2 представлена схема системы откачки газа из многониточного магистрального трубопровода.
Система откачки газа из магистрального трубопровода включает нитку трубопровода 1 (фиг.1), коллекторы с кранами 2, 3, 4, 5, 6, 7, высокопроизводительный эжектор 8, компрессор 9, установленный на компрессорной станции. Компрессорная станция обычно имеет компрессоры центробежного типа со степенью сжатия л 1.4...1.6. Центробежные компрессоры достаточно устойчивы к помпажу и допускают при указанной степени ежа99 Wr$
- з 91 031S3
- 4
тия изменение расхода через компрессор 9 путем дросселирования входа в 2...3 раза. Эжектор 8 установленный на компрессорной станции имеет степень сжатия ...25 при отношении давления РВХ/РВЫХ  1-4... 1.6 Всас эжектора 8 сообщен, посредством трубопровода с запорным краном 4 с участком трубопровода, ограниченным запорными кранами 2 и 3, из которого откачивают газ, вход эжектора 8 ввода активного газа подключен, посредством трубопровода с запорным краном 5 к участку трубопровода 1 за компрессором 9. Выход из эжектора 8 сообщен с участком трубопровода 1 за откачиваемым участком перед компрессором 9. Магистраль за компрессором 9 после участка отбора активного газа сообщена посредством коллекторов с запорными кранами 6 и 7 с соседним трубопроводом.
В системе откачки газа из участка многониточного магистрального трубопровода, например, два трубопровода 1 и 10 (фиг.2) всас эжектора 8 сообщен посредством коллектора с запорными кранами 4 и 41 с участками трубопроводов каждой нитки 1 и 10, из которых откачивают газ и которые ограничены запорными кранами 2, 3 и 21 и З1. Вход в эжектор 8 активного газа посредством запорных кранов 5, 11 и И1 подключен к участкам каждой нитки за компрессором 9. Выход из эжектора 8 через коллекторы с запорными кранами 12 и 121 подсоединен к участкам трубопроводов каждой нитки перед компрессором 9. Кроме того, всас эжектора 8 может быть подключен к участкам трубопровода каждой нитки перед компрессором 9, ограниченным впереди по ходу потока газа запорным краном 13. Нитки трубопроводов 1 и 10 за компрессорами 9 после участков отбора активного газа сообщены между собой посредством запорных кранов 7 и 71.
Система откачки газа как однониточного, так и многониточного трубопровода снабжена теплообменником 14, расположенным после компрессора 9 однониточного трубопровода и после каждого компрессора 9 каждой нитки многониточного трубопровода. Теплообменник 14 предназначен для снижения температуры газа после сжатия в компрессоре 9.
Работает система откачки газа следующим образом. Процесс откачки газа в однониточной магистрали (Вариант 1, фиг.1) происходит следующим образом. Необходимо удалить газ из участка трубопровода между кранами 2 и 3, при этом кран 2 закрывается, открывается кран 5 и кран 4. После этого закрывается кран 3. Часть газа после сжатия в компрессоре 9 через кран 5 попадает в эжектор 8 в качестве активного газа и вместе с газом поступаемым на всас эжектора 8 через кран 4 из откачиваемого участка попадает на вход компрессора 9. Расход газа через эжектор 8 определяется площадью критических сечений сопл эжектора 8 и давления газа за компрессором. Расход газа через эжектор 8 может составлять до 50...60% от расхода через компрессор 9. В этом случае снижается давление за компрессором 9 вследствие снижения сопротивления сети и давления на всасе компрессора 9. Степень сжатия Н остается неизменной, что не нарушает работу компрессора 9 и эжектора 8. Например, после включения эжектора 8 давление за компрессором 9 снизилось с 7, 5 МПа до 6 МПа, давление на всасе эжектора 8 стало 3,8...4 МПа. При степени сжатия эжектора  остаточное давление в трубе на участке ограниченном запорными кранами 2 и 3 будет 0, 5 ати. Если давление за компрессором 9 снизить до 3,5 МПа, то возможна откачка трубы до атмосферного давления. Ре99/ mЈ3
- Ц гулирование давления за компрессором 9 осуществляется переброской газа из соседних ниток газопровода через соединительный коллектор с краном 7. Таким образом, осуществляется питание газом потребителя одновременно с процессом откачки газа и при окончании процесса откачки.
Предлагаемая система откачки газа позволяет осуществлять другой способ откачки, заключающийся в следующем. В начале откачивают газ высоконапорным компрессором 9 до некоторого минимального давления на входе в компрессор 9 и, соответственно минимального давления за компрессором 9. Затем включают эжектор 8 по выше описанной схеме, а давление за компрессором 9 регулируют перепуском через запорный кран 7. Благодаря большой производительности компрессора 9, которая в несколько раз превышает производительность эжектора 8, существенно сокращается время откачки газа.
В многониточном магистральном трубопроводе (Вариант 2, фиг. 2) давление перед компрессорами 9 каждой ветки и за ними выравниваются перепуском газа через коллекторы с кранами 12, 121 и 11 и И1. Если необходимо откачать газ из участка трубопровода ограниченного запорными кранами 2 и 3, то открывают краны 12 и 5, закрывают краны 2 и 3 и открывают кран 4. По окончании откачки краны приводятся в исходное положение.
Данная схема позволяет откачивать газ между запорными кранами 3 и 11 при выводе компрессора 9 из работы, например, с целью ремонта. Для этого закрывается кран 11, выключается компрессор 9, закрывается кран 3. Запускается в работу эжектор 8 со сбросом газа из эжектора 8 через коллектор с краном 121 в трубопровод 10, открывается кран 13 и начинается откачШ0ЖЗ
- 6 ка газа из полости компрессора 9 и подсоединенных трубопроводов. Аналогичным образом можно откачать газ из участка магистрального трубопровода за компрессором 9.
Если отсоединить трубопровод 1 от соседних до компрессора 9 и после него до следующей компрессорной станции и снизить давление на входе в компрессор до 3 МПа, давление за компрессором до 4, 5 МПа, то при этом можно откачать газопровод до атмосферного давления. Около половины массы газа в трубопроводе откачивается в этом случае компрессором 9 за короткое время, таким образом можно существенно уменьшить время, необходимое на откачку газа.
Предлагаемая система откачки газа из участка магистрального трубопровода, как однониточного, так и многониточного с использованием высоконапорного компрессора 9 стационарной компрессорной станции и установленного, также стационарно, высокопроизводительного эжектора 8 позволяет осуществлять откачку газа из любого участка магистрального трубопровода в стационарных условиях непосредственно из операторского пульта управления компрессорной станции, что позволит сократить время и затраты на откачку газа, например в аварийной ситуации, что уменьшает опасность и размеры экологического загрязнения окружающей среды.
Кроме того, предлагаемая система откачки газа позволяет поддерживать давление перед и за компрессором 9, за счет перепуска газа из-за компрессора 9 или из соседнего трубопровода, что дает возможность подавать газ потребителю даже во время ремонтных работ.
99/09ЈЈ 3
- 7 ФОРМУЛА