ПЕРЕДВИЖНАЯ УСТАНОВКА ИЗМЕРЕНИЯ КОЛИЧЕСТВА И ПОКАЗАТЕЛЕЙ КАЧЕСТВА ГАЗА

Настоящая полезная модель относится к средствам измерения расхода природного, свободного нефтяного и других газов и может быть использована для измерения расхода газа и газообразных продуктов, показателей их качества и компонентного состава на магистральных продуктопроводах, при хранении, транспортировке, переработке газа и газообразных продуктов, а также при проведении расчетно-учетных операций на территориально-распределительных объектах, на объектах сдачи и распределения газа и газообразных продуктов.
Известна передвижная установка измерения количества нефти и нефтепродуктов, состоящая из системы измерения, установленной на раме и включающей впускной трубопровод и выпускной трубопровод и размещенные между ними рабочую, контрольно-резервную и дополнительную рабочую измерительные линии с установленными в них преобразователями температуры, преобразователями давления, массовыми расходомерами и регуляторами расхода, а также гибких рукавов высокого давления, устройства сбора и обработки информации и кабеля электропитания установки, при этом устройство сбора и обработки информации выполнено в виде утепленного блок-бокса с устройствами поддержания в нем заданной температуры воздуха и устройствами сигнализации загазованности и пожара, а рама может быть закреплена на шасси автомобиля или на автомобильном прицепе (патент RU на полезную модель №118741, МПК G01F 1/00, опубл. 27.07.2012 г.) [1].
Недостатком данной установки является то, что она предназначена для измерения расхода нефти и нефтепродуктов, измерительные линии установлены на раме, не защищенной от воздействия внешних климатических факторов.
Известна автоматизированная система учета газа, размещенная в блок-боксе, оснащенном системами жизнеобеспечения, пожарной сигнализации и контроля загазованности, и содержащая блок измерительных линий - рабочую и резервную, с входящими в них входными и выходными коллекторами, преобразователями расхода газа, преобразователями давления, преобразователями температуры, запорной арматурой и блоком измерений параметров качества газа с коллектором сбора выброса и продувки газа, связанным с заводской линией, а также систему сбора, обработки и передачи информации, включающую щиты контроля, управления и питания и автоматизированное рабочее место оператора, размещенную в диспетчерском пункте технологической установки (www.incomsystem.ru, incomsystem - системы измерения нефти, нефтепродуктов, попутного нефтяного газа, ШФЛУ - газа, попутного нефтяного газа), [2], (прототип устройства).
Особенностью данной установки является то, что она выполнена в стационарном исполнении для измерения расхода и показателей качества газа на объектах учета и сдачи газа и газообразных продуктов, оснащенных системами сбора выброса и продувки газа.
Техническим результатом данной полезной модели является возможность оперативной доставки передвижной установки на различные технологические объекты учета и сдачи газа и газообразных продуктов, возможность выброса и продувки газа в безопасную зону через свечи рассеивания, размещенные в головке свечей рассеивания, установленной на складывающейся мачте, возможность перемещения со сложенной мачтой выброса и продувки газа, возможность сервисного обслуживания установки без остановки процесса измерения расхода и показателей качества газа.
Техническая задача решается передвижной установкой измерения количества и показателей качества газа, состоящей из термостатированного контейнера, оснащенного системой жизнеобеспечения, системой контроля и сигнализации загазованности и пожарной сигнализацией, с размещенной в нем измерительной линией, включающей входной коллектор с фланцем, преобразователь давления, преобразователь температуры, измерительную рабочую линию с устройством подготовки потока и преобразователем расхода газа с преобразователем давления, входным запорным краном и выходным запорным краном, выходной коллектор с фланцем и одним (или более) зондом отбора пробы газа, соединенным патрубком с блоком измерения параметров качества газа с трубопроводами выброса и продувки газа, при этом упомянутые фланцы упомянутого входного коллектора и упомянутого выходного коллектора измерительной линии выведены из упомянутого термостатированного контейнера, а также из двух гибких рукавов высокого давления с фланцами для присоединения упомянутой измерительной линии к отводам трубопровода технологической линии, устройства сбора, обработки и передачи информации, кабеля электропитания установки и кабеля передачи контрольных сигналов от упомянутой измерительной линии к упомянутому устройству сбора, обработки и передачи информации, в которой упомянутый термостатированный контейнер установлен на транспортном средстве и снабжен мачтой выброса и продувки газа на свечи рассеивания, выполненной в виде телескопической мачты с закрепленной на ее конечном колене головкой свечей рассеивания, соединенной гибкими рукавами с упомянутыми трубопроводами выброса и продувки газа от упомянутого блока измерения параметров качества газа, параллельно упомянутой измерительной рабочей линии установлена измерительная резервная линия с устройством подготовки потока, преобразователем расхода газа с преобразователем давления, входным запорным краном и выходным запорным краном, а транспортное средство выполнено в виде буксируемого автомобильного прицепа или в виде самоходного транспортного средства, например, автомобиля.
Сущность полезной модели заключается в том, что, в отличие от прототипа, термостатированный контейнер, оснащенный системой жизнеобеспечения, системой контроля и сигнализации загазованности и пожарной сигнализацией, с размещенной в нем измерительной линией, установленный на буксируемом автомобильном прицепе или на автомобиле позволяет оперативно доставлять установку измерения количества и показателей качества газа к технологическому объекту, в том числе и к магистральному трубопроводу, для выполнения измерительных работ в любых климатических зонах.
Установка на термостатированном контейнере телескопической мачты с закрепленной на ее конечном колене головкой свечей рассеивания в развернутом рабочем состоянии, при присоединении установки к технологическому объекту, позволяет выдвинуть мачту над термостатированным контейнером на высоту безопасного выброса и продувки газа, а в сложенном состоянии обеспечивает свободное перемещение установки по автомобильным дорогам. Установка параллельно измерительной рабочей линии измерительной резервной линии с устройством подготовки потока, преобразователем расхода газа с преобразователем давления и входным и выходным запорными кранами позволяет выполнять профилактические и ремонтные работы на измерительной рабочей линии без остановки технологического процесса.
На фиг.1 представлен общий вид передвижной установки измерения количества и показателей качества газа на буксируемом автомобильном прицепе; на фиг.2 - общий вид передвижной установки на шасси автомобиля; на фиг.3 - принципиальная схема измерительной линии передвижной установки; на фиг.4 - передвижная установка, разрез Α-A на фиг.1; на фиг.5 - передвижная установка, вид Б на фиг.1; на фиг.6 - передвижная установка, разрез В-В на фиг.4; на фиг.7 - передвижная установка, разрез Г-Г (повернуто) на фиг.4.
Передвижная установка измерения количества и показателей качества газа состоит из термостатированного контейнера 1, жестко установленного на транспортное средство, например, буксируемый автомобильный прицеп 2 или шасси автомобиля 3.
Термостатированный контейнер 1 представляет собой металлическую каркасную сварную конструкцию 4. Стены 5 и кровля 6 выполнены из пожаробезопасных сэндвич-панелей. Термостатированный контейнер 1 снабжен окном 7 и утепленной дверью 8. На задней стенке 9 термостатированного контейнера 1 установлена телескопическая мачта 10 с закрепленной на ее конечном колене 11 головкой свечей рассеивания 12 и катушка 13 с гибкими рукавами 14, 15 и 16, в задней стенке 9 установлен утепленный люк 17 для изъятия из термостатированного контейнера 1 двух гибких рукавов высокого давления 18 и 19.
В термостатированном контейнере 1 установлена измерительная линия 20, включающая в себя входной коллектор 21 с преобразователем давления 22 и преобразователем температуры 23, измерительную рабочую линию 24 с устройством подготовки потока 25 и преобразователем расхода газа 26 с преобразователем давления 27, входным запорным краном 28 и выходным запорным краном 29, выходной коллектор 30, с тремя зондами отбора пробы газа 31, 32 и 33, соединенными, соответственно, патрубками 34, 35 и 36 с блоком измерения параметров качества газа 37. Входной коллектор 21 и выходной коллектор 30 снабжены фланцами, соответственно, 38 и 39, выведенными из термостатированного контейнера 1, для подсоединения измерительной линии 20 передвижной установки измерения количества и показателей качества газа посредством двух гибких рукавов высокого давления 18 и 19, например, к магистральному продуктопроводу 40. От блока измерения параметров качества газа 37 выведены трубопроводы 41, 42 и 43 с проходными втулками 44, 45 и 46 для подсоединения гибких рукавов 14, 15 и 16, уложенных на катушку 13, закрепленную на термостатированном контейнере 1. На измерительной линии 20 между входным коллектором 21 и выходным коллектором 30 параллельно измерительной рабочей линии 24 установлена измерительная резервная линия 47, включающая входной запорный кран 48, устройство подготовки потока 49, преобразователь расхода газа 50 с преобразователем давления 51 и выходной запорный кран 52. В измерительной рабочей линии 24 и измерительной резервной линии 47 установлены входные запорные краны 28 и 48 и выходные запорные краны 29 и 52 с электроуправляемыми механизмами 53, 54, 55 и 56.
Для обеспечения требуемых условий измерения количества и показателей качества газа в термостатированном контейнере 1 установлена система жизнеобеспечения, включающая нагреватель 57, датчик температуры 58 и регулятор температуры 59, а также осветители 60. Термостатированный контейнер 1 оснащен системами контроля и сигнализации загазованности и пожарной сигнализации, включающими сигнализатор загазованности 61, оповещатель звуковой 62, табло световое «Загазованность» 63, табло световое «Пожар» 64, извещатель пожарный звуковой 65, систему вентиляции 66.
Передвижная установка измерения количества и показателей качества газа работает следующим образом.
Автомобильный прицеп 2 (или автомобиль 3) с закрепленным на нем термостатированным контейнером 1 устанавливается относительно отводов 67 и 68 с запорными кранами 69 и 70 магистрального продуктопровода 40 с запорным краном 71 так, чтобы они могли быть присоединены к входному коллектору 21 и выходному коллектору 30 измерительной линии 20 передвижной установки гибкими рукавами высокого давления 18 и 19. До установки гибких рукавов высокого давления 18 и 19 передвижная установка приводится в рабочее состояние, для чего гибкие рукава 14, 15 и 16 присоединяются к проходным втулкам, соответственно, 44, 45 и 46 трубопроводов 41, 42 и 43 и к головке свечей рассеивания 12, закрепленной на конечном колене 11 телескопической мачты 10. Выдвигается телескопическая мачта 10 и закрепляется канатами 72, 73 и 74, из термостатированного контейнера 1 через люк 17 извлекаются два гибких рукава высокого давления 18 и 19 и соединяют ими измерительную линию 20 передвижной установки с магистральным продуктопроводом 40. Присоединяют баллоны 75 и 76 с инертным газом (например, азотом), входящие в комплект блока измерения параметров качества газа 37 трубопроводом (не показан) с блоком измерения параметров качества газа 37. Передвижная установка измерения количества и показателей качества газа кабелем электропитания 77 подключается к системе электропитания установки, а кабелем передачи контрольных сигналов 78 к устройству сбора, обработки и передачи информации (не показан). Запорные краны 28, 29, 48, 52, 69 и 70 должны быть закрыты, запорный кран 71 - открыт.
После включения электропитания установки открывают запорные краны 28, 29, 69 и 70, запорный кран 71 закрывают. Поток среды в измерительной линии 20 проходит по входному коллектору 21, по измерительной рабочей линии 21 через устройство подготовки потока 25 и преобразователь расхода газа 26 и по выходному коллектору 30 выходит в магистральный продуктопровод 40. В процессе прохождения потока среды по измерительной линии 20 измеряются ее температура и давление на входном коллекторе 21 преобразователем температуры 23 и преобразователем давления 22, расход газа и давление в измерительной рабочей линии 24 - преобразователем расхода газа 26 и преобразователем давления 27. Параметры измерения вводятся в устройство сбора, обработки и передачи информации (не показан). В выходном коллекторе 30 зондами отбора пробы газа 31, 32 и 33 отбираются пробы газа, поступающие в блок измерения параметров качества газа 37, где выполняется анализ компонентного состава газа, анализ точки росы газа, анализ плотности газа, отбирается проба газа в контейнер (не показан) для последующего лабораторного анализа. После выполнения анализов газ через систему трубопроводов 41, 42 и 43 и 14, 15 и 16, через головку свечей рассеивания 12 выбрасывается в атмосферу При прохождении потока среды через измерительную резервную линию 47 запорные краны 28 и 29 закрывают, открывают запорные краны 48 и 52, измеряют расход газа и давление в измерительной резервной линии 47 преобразователем расхода газа 50 и преобразователем давления 51.
В процессе прохождения среды по измерительной линии 20 и измерения количества и показателей качества газа в термостатированном контейнере 1 поддерживается заданная температура воздуха. Параметры измерения поступают и обрабатываются в устройстве сбора, обработки и передачи информации.
При проведении сервисного обслуживания измерительной рабочей линии 24 запорные краны 28 и 29 закрывают, а запорные краны 48 и 52 измерительной резервной линии 47 открывают, процесс измерения количества и показателей качества газа продолжается, при этом выполняются ревизия и обслуживание устройств, входящих в измерительную рабочую линию 24.
По завершении работ по измерению количества и показателей качества газа установку приводят в исходное состояние, при этом два гибких рукава высокого давления 18 и 19 отсоединяют от отводов 67 и 68 магистрального трубопровода 40 и измерительной линии 20 и укладывают в термостатированный контейнер 1. Телескопическую мачту 10 складывают, от головки свечей рассеивания 12 отсоединяют гибкие рукава 14, 15 и 16 и укладывают их на катушку 13. Установка готова к перемещению.
Предлагаемая передвижная установка измерения количества и показателей качества газа и газопродуктов обеспечивает высокую точность учета перекачиваемых продуктов, стабильность результатов измерения, обеспечивает возможность выброса и продувки газа в безопасную зону, позволяет использовать ее в различных климатических условиях, позволяет оперативно доставлять ее на различные технологические установки, что сокращает время и материальные средства учета газа и газопродуктов.