СПОСОБ ОТКАЧКИ ГАЗА ИЗ ОТКЛЮЧЕННОГО УЧАСТКА МАГИСТРАЛЬНОГО ГАЗОПРОВОДА (ВАРИАНТЫ) И МОБИЛЬНАЯ КОМПРЕССОРНАЯ СТАНЦИЯ ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (ВАРИАНТЫ)
METHOD FOR GAS PUMPING OUT OF CUT-OUT SECTION OF MAIN GAS LINE (VERSIONS), AND MOBILE COMPRESSOR STATION FOR ITS IMPLEMENTATION (VERSIONS)

Изобретения относятся к области транспортировки природного газа и могут быть использованы при техническом обслуживании и ремонте магистральных газопроводов (далее МГ), когда возникает необходимость удаления газа из отключенного участка МГ для проведения ремонтных работ.
Известен способ утилизации природного газа из отключенных участков МГ, реализованный в устройстве утилизации природного газа из отключенных участков МГ (патент RU №2176049, опубликован 20.11.2001). Способ утилизации природного газа из отключенных участков МГ заключается в том, что отключенный участок МГ подключают через всасывающий трубопровод к низконапорному нагнетателю, нагнетательный трубопровод низконапорного нагнетателя подключают к всасывающему трубопроводу штатного нагнетателя компрессорной станции (далее КС), а нагнетательный трубопровод штатного нагнетателя КС подключают к действующему участку МГ и начинают перекачку газа из отключенного участка в действующий участок МГ.
Устройство утилизации природного газа из отключенных участков магистрального газопровода (патент RU №2176049, опубликован 20.11.2001) содержит низконапорный нагнетатель, штатный нагнетатель компрессорной станции и трубопровод. Низконапорный нагнетатель соединен на всасывании как с всасывающим, так и с напорным трубопроводами штатного нагнетателя КС и на нагнетании - с всасывающим трубопроводом штатного нагнетателя КС.
Недостатком известных технических решений при обслуживании отключенного участка, удаленного от КС, является необходимость откачки газа не только из этого участка, но и из всего присоединенного отрезка МГ между КС и отключенным участком. Откачка газа из всего присоединенного участка МГ требует проведение дорогостоящих организационно-технических мероприятий по выводу МГ из эксплуатации, а также приводит к значительному увеличению времени откачки газа из отключенного участка МГ.
Известен способ откачки газа из отключенного участка МГ, реализованный в устройстве «Мобильная компрессорная установка для откачки газа из отключенного участка МГ» по патенту RU №2108489, опубликованному 04.10.1998. Способ откачки газа из отключенного участка МГ заключается в том, что газ из действующего участка МГ поступает в компрессор, в компрессоре повышается давление газа в 1,3-1,4 раза и подается в высоконапорные сопла эжектора. Низконапорную полость эжектора подключают к отключенному участку МГ, а выход эжектора подключают к действующему участку МГ и начинают перекачку газа из отключенного участка в действующий участок МГ.
Устройство - мобильная компрессорная установка для откачки газа из отключенного участка МГ по патенту RU №2108489, опубликованному 04.10.1998, содержит нагнетатель, состоящий из компрессора с газотурбинным двигателем и эжектора.
Основными недостатками указанных технических решений являются большая масса и крупные габаритные размеры установки, что обусловлено расчетами при проектировании компрессора, привода и другого оборудования, исходя из режима максимальных давлений на входе в компрессор (остаточного давления в участке) и потребляемой мощности при работе во всем диапазоне изменения мощности. Оснащение установки эжектором в качестве компрессора предварительного сжатия увеличивает упомянутый недостаток и требует сложной системы управления установкой для согласования производительности и давления на выходе из эжектора с производительностью и давлением на входе в компрессор. Это отрицательно сказывается на характеристиках мобильности: снижается скорость движения на марше, повышаются требования к покрытию и рельефу дороги и рабочей площадки для размещения установки, увеличивается время перевода установки из маршевого в рабочий режим, снижается надежность ее эксплуатации. Учитывая, что МГ расположены преимущественно в отдаленных и безлюдных регионах с плохой или отсутствующей дорожной инфраструктурой, указанный недостаток делает практически невозможным создание эффективной мобильной установки.
Наиболее близкими к заявляемым техническими решениями-прототипами являются способ откачки газа из отключенного участка газопровода и мобильная компрессорная установка для откачки газа (патент RU №2303710, опубликован 27.07.2007).
Способ откачки газа из отключенного участка МГ, включающего, по меньшей мере, два участка, заключается в том, что отключенный участок МГ соединяют с действующим участком МГ через компрессор и производят откачку газа из отключенного участка в действующий участок МГ с понижением давления газа перед его подачей в компрессор. Мобильная компрессорная установка для откачки газа из отключенного участка МГ, включающего, по меньшей мере, два участка, содержащая компрессор с входным и выходным трубопроводами для подключения компрессора к отключенному и действующему участкам МГ соответственно, привод с выхлопным трубопроводом и дросселирующее устройство во входном трубопроводе.
2
2
Недостатками указанного технического решения по способу откачки газа из отключенного участка МГ являются: необходимость подсоединения компрессорной установки непосредственно к действующему и отключенному участкам МГ, находящимся под давлением, и увеличение времени на откачку газа из отключенного участка МГ, т.к. выполняется двойная работа - сначала снижают давление газа в отключенном участке до 10 кг/см, а затем газ сжимают с помощью компрессорной установки до давления 75 кг/см.
Недостатком указанного технического решения - мобильной компрессорной установки для откачки газа из отключенного участка МГ является низкая производительность компрессорной установки, что приводит к значительному увеличению времени откачки газа из отключенного участка МГ.
Задачами изобретений являются: сокращение времени откачки газа из отключенного участка магистрального газопровода за счет увеличения производительности мобильной компрессорной станции, возможность транспортировки и подсоединения мобильной компрессорной станции к любому участку газопровода, за счет малых массы и габаритных размеров модулей.
Технический результат в способе откачки газа из отключенного участка магистрального газопровода в его первом варианте, заключающемся в том, что отключенный участок магистрального газопровода соединяют с действующим участком магистрального газопровода, и выполняют перекачку газа в действующий участок магистрального газопровода, достигается тем, что отключенный участок магистрального газопровода соединяют с действующим участком магистрального газопровода через дополнительные трубопроводы, через запорную арматуру и последовательно соединенные, через трубопроводы и запорную арматуру, модули компрессорных агрегатов в количестве более одного, определяемом требуемым заданным давлением в отключенном участке магистрального газопровода, с соответствующими патрубками, подключение дополнительных трубопроводов к отключенному и действующему участкам магистрального газопровода и перекачку газа в действующий участок магистрального газопровода производят через продувочные свечи, имеющиеся на отключенном и действующем участках магистрального газопровода, до требуемого заданного значения давления в отключенном участке магистрального газопровода.
Отключенный участок магистрального газопровода соединяют с действующим участком магистрального газопровода через дополнительные трубопроводы, через запорную арматуру и последовательно соединенные, через трубопроводы и запорную арматуру два модуля компрессорных агрегатов с соответствующими патрубками, перекачку газа в действующий участок магистрального газопровода производят в следующей последовательности: первоначально первым модулем компрессорного агрегата, соединенным с отключенным и действующим участками магистрального газопровода через дополнительные трубопроводы и запорную арматуру, начинают перекачку газа из отключенного участка магистрального газопровода в действующий участок магистрального газопровода, при достижении отношения давления газа между отключенным и действующим участками магистрального газопровода, равного степени сжатия первого модуля компрессорного агрегата, выполняют подключение входного патрубка второго модуля компрессорного агрегата к выходному патрубку первого модуля компрессорного агрегата, а выходной патрубок второго модуля компрессорного агрегата подключают к действующему участку магистрального газопровода через дополнительный трубопровод, запорную арматуру и отключают выходной патрубок первого модуля компрессорного агрегата от дополнительного трубопровода, подключенного через запорную арматуру к действующему участку магистрального газопровода, и продолжают осуществлять перекачку газа из отключенного участка магистрального газопровода в действующий участок магистрального газопровода до требуемого заданного значения давления в отключенном участке магистрального газопровода, что является первым примером конкретной реализации по первому варианту предлагаемого способа.
Отключенный участок магистрального газопровода соединяют с действующим участком магистрального газопровода через дополнительные трубопроводы, через запорную арматуру и последовательно соединенные, через трубопроводы и запорную арматуру модули компрессорных агрегатов в количестве N>2, с соответствующими патрубками, где N-натуральный ряд чисел, перекачку газа в действующий участок магистрального газопровода производят в следующей последовательности: первоначально первым модулем компрессорного агрегата, соединенным с отключенным и действующим участками магистрального газопровода через дополнительные трубопроводы и запорную арматуру, начинают перекачку газа из отключенного участка магистрального газопровода в действующий участок магистрального газопровода, при достижении отношения давления газа между отключенным и действующим участками магистрального газопровода, равного степени сжатия первого модуля компрессорного агрегата, выполняют подключение входного патрубка второго модуля компрессорного агрегата к выходному патрубку первого модуля компрессорного агрегата, а выходной патрубок второго модуля компрессорного агрегата подключают к действующему участку магистрального газопровода через дополнительный трубопровод, запорную арматуру и отключают выходной патрубок первого модуля компрессорного агрегата от дополнительного трубопровода, подключенного к действующему участку магистрального газопровода через запорную арматуру, и продолжают осуществлять перекачку газа из отключенного участка магистрального газопровода в действующий участок магистрального газопровода, и при достижении степени сжатия первого и второго модулей компрессорных агрегатов, равного отношению давления газа между отключенным и действующим участками магистрального газопровода, осуществляют отключение второго модуля компрессорного агрегата от дополнительного трубопровода, подключенного через запорную арматуру к действующему участку магистрального газопровода, аналогично осуществляют поочередное подключение последующих модулей компрессорных агрегатов к предыдущим модулям компрессорных агрегатов, и действующему участку магистрального газопровода с отключением от него предыдущих модулей компрессорных агрегатов и продолжают осуществлять перекачку газа из отключенного участка магистрального газопровода в действующий участок магистрального газопровода до требуемого заданного значения давления в отключенном участке, что является вторым примером конкретной реализации по первому варианту предлагаемого способа.
Технический результат в способе откачки газа из отключенного участка магистрального газопровода по второму варианту, заключающемуся в том, что отключенный участок магистрального газопровода соединяют с действующим участком магистрального газопровода и выполняют перекачку газа в действующий участок магистрального газопровода, достигается тем, что отключенный участок магистрального газопровода соединяют с действующим участком магистрального газопровода через дополнительные трубопроводы и запорную арматуру, один модуль компрессорного агрегата с соответствующими патрубками, подключение дополнительных трубопроводов через запорную арматуру к отключенному и действующему участкам магистрального газопровода и перекачку газа в действующий участок магистрального газопровода производят через продувочные свечи, имеющиеся на отключенном и действующем участках магистрального газопровода.
Технический результат в способе откачки газа из отключенного участка магистрального газопровода по третьему варианту, заключающемуся в том, что отключенный участок магистрального газопровода соединяют с действующим участком магистрального газопровода и выполняют перекачку газа в действующий участок магистрального газопровода, достигается тем, что отключенный участок магистрального газопровода соединяют с действующим участком магистрального газопровода через дополнительные трубопроводы, через запорную арматуру и два модуля компрессорных агрегатов с соответствующими патрубками, соединенными между собой последовательно через трубопроводы и запорную арматуру, подключение дополнительных трубопроводов к отключенному и действующему участкам магистрального газопровода и перекачку газа в действующий участок магистрального газопровода производят через продувочные свечи, имеющиеся на отключенном и действующем участках магистрального газопровода, перекачку газа в действующий участок магистрального газопровода производят в следующей последовательности - первоначально осуществляют перекачку газа в действующий участок магистрального газопровода одновременно двумя модулями компрессорных агрегатов, соединенными с отключенным и действующим участками магистрального газопровода через дополнительные трубопроводы и запорную арматуру, при достижении отношения давления газа между отключенным и действующим участками магистрального газопровода, равного степени сжатия одного модуля компрессорного агрегата, выполняют отключение входного патрубка второго модуля компрессорного агрегата от дополнительного трубопровода отключенного участка магистрального газопровода через запорную арматуру и осуществляют подключение входного патрубка второго модуля к выходному патрубку первого модуля компрессорного агрегата, и отключают выходной патрубок первого модуля компрессорного агрегата от дополнительного трубопровода, подключенного к действующему участку магистрального газопровода через запорную арматуру, и продолжают осуществлять перекачку газа из отключенного участка магистрального газопровода в действующий участок магистрального газопровода до требуемого заданного значения давления в отключенном участке.
Технический результат в способе откачки газа из отключенного участка магистрального газопровода по четвертому варианту, заключающемся в том, что отключенный участок магистрального газопровода соединяют с действующим участком магистрального газопровода и выполняют перекачку газа в действующий участок магистрального газопровода, достигается тем, что отключенный участок магистрального газопровода соединяют с действующим участком магистрального газопровода через дополнительные трубопроводы, через запорную арматуру, модули компрессорных агрегатов в количестве N>2, где N - натуральный ряд чисел, соединенных между собой последовательно, через трубопроводы и запорную арматуру, с соответствующими патрубками, перекачку газа в действующий участок магистрального газопровода производят в следующей последовательности - первоначально осуществляют перекачку газа в действующий участок магистрального газопровода одновременно N модулями компрессорных агрегатов, каждый из которых соединен с отключенным и действующим участками магистрального газопровода через дополнительные трубопроводы и запорную арматуру, при достижении отношения давления газа между отключенным и действующим участками магистрального газопровода, равного степени сжатия одного модуля компрессорного агрегата, выполняют отключение входных патрубков N-1 модулей компрессорных агрегатов от дополнительного трубопровода отключенного участка магистрального газопровода через запорную арматуру, кроме первого модуля компрессорного агрегата, а у второго модуля компрессорного агрегата, следующего за первым, подключают входной патрубок к выходному патрубку первого модуля компрессорного агрегата, и отключают выходной патрубок первого модуля компрессорного агрегата от дополнительного трубопровода, подключенного к действующему участку магистрального газопровода через запорную арматуру, и продолжают осуществлять перекачку газа из отключенного участка магистрального газопровода в действующий участок магистрального газопровода, и при достижении степени сжатия первого и второго модулей компрессорных агрегатов, равной отношению давления газа между отключенным и действующим участками магистрального газопровода, осуществляют отключение выходного патрубка второго модуля компрессорного агрегата от дополнительного трубопровода, подключенного к действующему участку магистрального газопровода через запорную арматуру, и аналогично осуществляют поочередное подключение последующих модулей компрессорных агрегатов к предыдущим модулям компрессорных агрегатов с отключением предыдущих модулей компрессорных агрегатов от действующего участка магистрального газопровода и продолжают осуществлять перекачку газа из отключенного участка магистрального газопровода в действующий участок магистрального газопровода до требуемого заданного значения давления в отключенном участке магистрального газопровода.
Технический результат в мобильной компрессорной станции для откачки газа из отключенного участка магистрального газопровода, по ее первому варианту, содержащей компрессорную установку с входом и выходом для подключения компрессорной установки к отключенному и действующему участкам магистрального газопровода соответственно, достигается тем, что компрессорная установка содержит последовательно соединенные через трубопроводы и запорную арматуру модули компрессорных агрегатов в количестве N>1, где N - натуральный ряд чисел, каждый модуль компрессорного агрегата снабжен одним входным и двумя выходными патрубками, причем один из выходных патрубков каждого модуля предназначен для подсоединения через дополнительные трубопроводы и запорную арматуру к действующему участку магистрального газопровода, а другой выходной патрубок каждого предыдущего модуля подключен к входному патрубку каждого последующего модуля, кроме последнего, все N модули компрессорных агрегатов снабжены регулирующей арматурой, измерительными приборами по давлению и температуре газа и приводом.
Технический результат в мобильной компрессорной станции для откачки газа из отключенного участка магистрального газопровода, по ее второму варианту, содержащей компрессорную установку с входом и выходом для подключения компрессорной установки к отключенному и действующему участкам магистрального газопровода соответственно, достигается тем, что компрессорная установка содержит последовательно соединенные, через трубопроводы и запорную арматуру, модули компрессорных агрегатов, в количестве N>1,где N - натуральный ряд чисел, первый модуль компрессорного агрегата снабжен одним входным и двумя выходными патрубками, каждый модуль компрессорного агрегата, кроме первого модуля компрессорного агрегата, снабжен двумя входными патрубками и двумя выходными патрубками, причем один из входных патрубков N модулей компрессорных агрегатов предназначен для подключения к отключенному участку магистрального газопровода через дополнительный трубопровод и запорную арматуру, а другой входной патрубок каждого модуля компрессорных агрегатов, кроме первого модуля компрессорного агрегата, подключен к выходному патрубку каждого предыдущего модуля компрессорных агрегатов, причем один из выходных патрубков каждого N модуля компрессорных агрегатов предназначен для подсоединения через дополнительный трубопровод и запорную арматуру к действующему участку магистрального газопровода, а другой выходной патрубок каждого предыдущего модуля подключен к входному патрубку последующего модуля, кроме последнего, все N модули компрессорных агрегатов снабжены регулирующей арматурой, измерительными приборами по давлению и температуре газа и приводом.
На Фиг.1 изображено устройство для реализации первого варианта, первого примера конкретной реализации способа откачки газа из отключенного участка магистрального газопровода, которое является мобильной компрессорной станцией для откачки газа из отключенного участка магистрального газопровода по первому варианту предлагаемого устройства.
На Фиг.2 изображено устройство для реализации первого варианта, второго примера конкретной реализации способа откачки газа из отключенного участка магистрального газопровода, которое является мобильной компрессорной станцией для откачки газа из отключенного участка магистрального газопровода по первому варианту предлагаемого устройства.
На Фиг.3 изображено устройство для реализации второго варианта способа откачки газа из отключенного участка магистрального газопровода.
На Фиг.4 изображено устройство для реализации третьего варианта способа откачки газа из отключенного участка магистрального газопровода, которое является мобильной компрессорной станцией для откачки газа из отключенного участка магистрального газопровода по второму варианту предлагаемого устройства.
На Фиг.5 изображено устройство для реализации четвертого варианта способа откачки газа из отключенного участка магистрального газопровода, которое является мобильной компрессорной станцией для откачки газа из отключенного участка магистрального газопровода по второму варианту предлагаемого устройства.
Первый пример конкретной реализации первого варианта способа может быть осуществлен с помощью устройства, изображенного на Фиг.1.
i
i
i
1
1
2
2
i
i
i
i
i
3
3
На Фиг.1 изображена мобильная компрессорная станция с двумя модулями компрессорных агрегатов с подключенными к ней отключенным 1 и действующим 2 участками магистрального газопровода, два модуля 3 компрессорных агрегатов последовательно соединены через трубопроводы и запорную арматуру. Например: каждый модуль 3компрессорного агрегата состоит из высокооборотного, одноступенчатого, со встроенным мультипликатором, полуоткрытым рабочим колесом, центробежного компрессора 4i, компрессора 4i модулей 3 компрессорных агрегатов, имеют различную производительность по условиям всаса, соответственно, центробежный компрессор 4 первого модуля 3, компрессорного агрегата-6030 м/час; центробежный компрессор 4 второго модуля 3 компрессорного агрегата - 3800 м/час; каждый модуль 3 компрессорного агрегата снабжен одним входным 5 и двумя выходными патрубками, 6, 7, запорной и регулирующей арматурой, измерительными приборами по давлению и температуре газа и снабжен индивидуальным приводом 8 (газотурбинный двигатель), где i=2.
1
1
1
i
i
i
i
i
i
i
i
i
i
i
i
2
2
2
1
1
Запорная арматура, представленная на Фиг.1, содержит: задвижку 9 на входном патрубке 5 модуля 3 компрессорного агрегата; задвижку 10на выходном патрубке 6 модуля 3 компрессорного агрегата; обратный клапан 11 на выходном патрубке 6 модуля 3 компрессорного агрегата; обратный клапан 12 на выходном патрубке 7 модуля компрессорного агрегата 3; задвижку 13 на подаче газа, на привод 8 модуля 3компрессорного агрегата; задвижку 14 на входном патрубке 5 второго модуля 3 компрессорного агрегата, соединенного с выходным патрубком 7 первого модуля 3 компрессорного агрегата.
i
i
i
i
i
1
i
i
Регулирующая арматура представляет собой регулирующий клапан 15, который соединяет входной патрубок 5 модуля компрессорного агрегата 3 с выходном патрубком 6. модуля компрессорного агрегата 3через трубопровод. На фиг.1 изображены: дополнительные трубопроводы 16, 17 на отключенном 1 и действующем 2 участках магистрального газопровода соответственно; продувочные свечи 18, 19 на отключенном 1 и действующем 2 участках магистрального газопровода соответственно, через которые соединены: задвижка 9 через дополнительный трубопровод 16, через продувочную свечу 18, с отключенным участком 1 магистрального газопровода; задвижка 10 через дополнительный трубопровод 17, через продувочную свечу 19 с действующим участком 2 магистрального газопровода; задвижка 13 через дополнительный трубопровод 17, через продувочную свечу 19, с действующим участком 2 магистрального газопровода.
Измерительные приборы на чертеже не указаны и представляют собой: по давлению - манометры, по температуре - датчики температур, например термометр сопротивления.
Второй пример конкретной реализации первого варианта способа может быть осуществлен с помощью устройства, изображенного на Фиг.2.
i
i
i
1
1
2
2
3
3
i
i
i
i
i
3
3
3
На Фиг.2 изображена мобильная компрессорная станция с подключенными к ней отключенным 1 и действующим 2 участками магистрального газопровода, модули 3 компрессорных агрегатов в количестве трех последовательно соединены через трубопроводы и запорную арматуру. Например: каждый модуль 3 компрессорного агрегата состоит из высокооборотного, одноступенчатого, со встроенным мультипликатором, полуоткрытым рабочим колесом, центробежного компрессора 4i, компрессора 4i модулей 3 компрессорных агрегатов, имеют различную производительность по условиям всаса, соответственно, центробежный компрессор 4 первого модуля 3 компрессорного агрегата - 6030 м/час; центробежный компрессор 4 второго модуля 3 компрессорного агрегата - 3800 м/час; центробежный компрессор 4 третьего модуля 3 компрессорного агрегата - 1800 м/час, каждый модуль 3 компрессорного агрегата снабжен одним входным 5 и двумя выходными патрубками 6, 7, запорной и регулирующей арматурой, измерительными приборами по давлению и температуре газа, снабжен индивидуальным приводом 8(газотурбинный двигатель), где i=3.
1
1
1
i
i
i
i
i
i
1
i
i
i
i
i
2
3
2
3
2
3
1
1
2
2
Запорная арматура, представленная на Фиг.2, содержит: задвижку 9 на входном патрубке 5 модуля 3 компрессорного агрегата, соединенную через дополнительный трубопровод 16, через продувочную свечу 18, с отключенным участком 1 магистрального газопровода; задвижку 10 на выходном патрубке 6 модуля 3 компрессорного агрегата, соединенную через дополнительный трубопровод 17, через продувочную свечу 19 с действующим участком 2 магистрального газопровода; обратный клапан 11 на выходном патрубке 6 модуля 3 компрессорного агрегата, соединенный через дополнительный трубопровод 17, через продувочную свечу 19 с действующим участком 2 магистрального газопровода; обратный клапан 12 на выходном патрубке 7 модуля 3 компрессорного агрегата, задвижку 13 на подаче газа на привод 8 модуля 3компрессорного агрегата, соединенную через дополнительный трубопровод 17, через продувочную свечу 19 с действующим участком 2 магистрального газопровода, задвижки 14, 14 на входных патрубках 5, 5 второго и третьего модулей 3, 3 компрессорных агрегатов, соединенных соответственно с выходным патрубком 7 первого модуля 3 компрессорного агрегата и с выходным патрубком 7 второго модуля 3 компрессорного агрегата.
i
i
i
i
i
Регулирующая арматура представляет собой регулирующий клапан 15, который соединяет входной патрубок 5 модуля 3 компрессорного агрегата с выходным патрубком 6 модуля 3 компрессорного агрегата через трубопровод.
Измерительные приборы на чертеже не указаны и представляют собой: по давлению - манометры, по температуре - датчики температур, например термометр сопротивления.
Пример конкретной реализации второго варианта способа может быть осуществлен с помощью устройства, изображенного на Фиг.3.
3
На Фиг.3 изображена мобильная компрессорная станция с подключенными к ней отключенным 1 и действующим 2 участками магистрального газопровода. Например: модуль 3 компрессорного агрегата состоит из высокооборотного, одноступенчатого, со встроенным мультипликатором, полуоткрытым рабочим колесом, центробежного компрессора 4, компрессор 4 модуля 3 имеет производительность по условиям всаса - 6030 м/час; модуль 3 компрессорного агрегата снабжен одним входным 5 и двумя выходными патрубками 6, 7, запорной и регулирующей арматурой, измерительными приборами по давлению и температуре газа, снабжен индивидуальным приводом 8 (газотурбинный двигатель).
Запорная арматура, представленная на фиг.3, содержит: задвижку 9 на входном патрубке 5 модуля 3 компрессорного агрегата, соединенную с отключенным участком 1 магистрального газопровода через дополнительный трубопровод 16 и продувочную свечу 18; задвижку 10 на выходном патрубке 6 модуля 3 компрессорного агрегата, соединенного с действующим участком 2 магистрального газопровода через дополнительный трубопровод 17 и продувочную свечу 19; обратный клапан 11 на выходном патрубке 6 модуля 3 компрессорного агрегата, соединенного с действующим участком 2 магистрального газопровода через дополнительный трубопровод 17 и продувочную свечу 19; задвижку 13 на подаче газа с действующего участка 2 магистрального газопровода на привод 8 компрессорного агрегата через дополнительный трубопровод 17 и продувочную свечу 19.
Регулирующая арматура представляет собой регулирующий клапан 15, который соединяет входной патрубок 5 с выходном патрубком 6 через трубопровод.
Измерительные приборы на чертеже не указаны и представляют собой: по давлению - манометры, по температуре - датчики температур, например термометр сопротивления.
Пример конкретной реализации третьего варианта способа может быть осуществлен с помощью устройства, изображенного на Фиг.4.
i
i
i
1
1
2
2
1
1
2
2
2
i
i
i,
i
3
3
На Фиг.4 изображена мобильная компрессорная станция с подключенными к ней отключенным 1 и действующим 2 участками магистрального газопровода, модули 3 компрессорных агрегатов в количестве двух последовательно соединены через трубопроводы и запорную арматуру. Например: каждый модуль 3 компрессорного агрегата состоит из высокооборотного, одноступенчатого, со встроенным мультипликатором, полуоткрытым рабочим колесом, центробежного компрессора 4i, компрессора 4i модулей 3 компрессорных агрегатов, имеют различную производительность по условиям всаса, соответственно, центробежный компрессор 4 первого модуля 3 компрессорного агрегата - 6030 м/час; центробежный компрессор 4 второго модуля 3 компрессорного агрегата - 3800 м/час; первый модуль 3 компрессорного агрегата снабжен одним входным патрубком 5, а второй модуль 3 компрессорного агрегата - двумя входными патрубками 5, 20, каждый модуль 3 компрессорных агрегатов снабжен двумя выходными патрубками 6, 7, запорной и регулирующей арматурой, измерительными приборами по давлению и температуре газа, снабжен приводом 8(газотурбинный двигатель), где i=2.
1
1
1
i
i
i
i
i
i
i
i
i
i
i
2
2
2
1
1
2
2
2
Запорная арматура, представленная на чертеже, содержит: задвижку 9 на входном патрубке 5 модуля 3 компрессорного агрегата, соединенную с отключенным участком 1 магистрального газопровода через дополнительный трубопровод 16 и продувочную свечу 18; задвижку 10 на выходном патрубке 6 модуля 3 компрессорного агрегата, соединенного с действующим участком 2 магистрального газопровода через дополнительный трубопровод 17 и продувочную свечу 19; обратный клапан 11 на выходном патрубке 6 модуля 3 компрессорного агрегата, соединенного с действующим участком 2 магистрального газопровода через дополнительный трубопровод 17 и продувочную свечу 19; обратный клапан 12 на выходном патрубке 7 модуля 3 компрессорного агрегата; задвижку 13 на подаче газа, с действующего участка 2 магистрального газопровода, на привод 8 компрессорного агрегата, через дополнительный трубопровод 17 и продувочную свечу 19, задвижку 14 на входном патрубке 5 второго модуля 3 компрессорного агрегата, соединенного с выходным патрубком 7 первого модуля 3 компрессорного агрегата, задвижку 21 на входном патрубке 20 второго модуля 3 компрессорного агрегата, соединенного с отключенным участком 1 магистрального газопровода через дополнительный трубопровод 16 и продувочную свечу 18.
i
i
i
Регулирующая арматура представляет собой регулирующий клапан 15, который соединяет входной патрубок 5 с выходном патрубком 6 через трубопровод.
Измерительные приборы на чертеже не указаны и представляют собой: по давлению - манометры, по температуре - датчики температур, например термометр сопротивления.
Пример конкретной реализации четвертого варианта способа может быть осуществлен с помощью устройства, изображенного на Фиг.5.
i
i
i
1
1
2
2
3
3
1
1
2
3
2
3
2
3
i
i
i
i
3
3
3
На Фиг.5 изображена мобильная компрессорная станция с подключенными к ней отключенным 1 и действующим 2 участками магистрального газопровода, модули 3 компрессорных агрегатов в количестве трех последовательно соединены через трубопроводы и запорную арматуру. Например: каждый модуль 3 компрессорного агрегата состоит из высокооборотного, одноступенчатого, со встроенным мультипликатором, полуоткрытым рабочим колесом, центробежного компрессора 4i, компрессора 4i модулей 3 компрессорных агрегатов, имеют различную производительность по условиям всаса, соответственно, центробежный компрессор 4 первого модуля 3 компрессорного агрегата - 6030 м/час; центробежный компрессор 4 второго модуля 3 компрессорного агрегата - 3800 м/час; центробежный компрессор 4 третьего модуля 3 компрессорного агрегата - 1800 м/час, первый модуль 3 компрессорного агрегата снабжен одним входным патрубком 5, a второй и третий модули 3, 3 компрессорных агрегатов снабжены двумя входными патрубками 5, 5, 20, 20, каждый модуль 3 компрессорного агрегата снабжен двумя выходными патрубками 6, 7, запорной и регулирующей арматурой, измерительными приборами по давлению и температуре газа, снабжен приводом 8 (газотурбинный двигатель), где i=3.
1
1
1
i
i
i
i
i
i
i
i
i
i
i
2
3
2
3
2
3
1
1
2
2
2
3
2
3
2
3
Запорная арматура, представленная на чертеже, содержит: задвижку 9 на входном патрубке 5 модуля 3 компрессорного агрегата соединенную с отключенным участком 1 магистрального газопровода; задвижку 10 на выходном патрубке 6 модуля 3 компрессорного агрегата, соединенного с действующим участком 2 магистрального газопровода; обратный клапан 11 на выходном патрубке 6 модуля 3компрессорного агрегата, соединенного с действующим участком 2 магистрального газопровода; обратный клапан 12 на выходном патрубке 7модуля 3 компрессорного агрегата; задвижка 13 на подаче газа с действующего участка 2 магистрального газопровода на привод 8компрессорного агрегата, задвижки 14, 14 на входных патрубках 5, 5 второго и третьего модулей 3, 3 компрессорных агрегатов, соединенных: с выходным патрубком 7 первого модуля 3 компрессорного агрегата и с выходным патрубком 7 второго модуля 3 компрессорного агрегата, соответственно, задвижки 21, 21 на входных патрубках 20, 20 второго и третьего модулей 3, 3 компрессорных агрегатов, соответственно, соединенных с отключенным участком 1 магистрального газопровода.
i
i
i
Регулирующая арматура представляет собой регулирующий клапан 14, который соединяет входной патрубок 5 с выходным патрубком 6 через трубопровод. На фиг.3 изображены: дополнительные трубопроводы 16, 17 на отключенном и действующем участках магистрального газопровода, соответственно; продувочные свечи 18, 19 на отключенном и действующем участках магистрального газопровода, соответственно.
Измерительные приборы на чертеже не указаны и представляют собой: по давлению - манометры, по температуре - датчики температур, например термометр сопротивления.
Рассмотрим осуществление способа откачки газа из отключенного участка магистрального газопровода и работу мобильной компрессорной станции - по первому варианту способа, первый пример конкретной реализации, с помощью устройства, изображенного на Фиг.1.
i
i
i
i
i
1
2
2
1
1
2
2
1
1
Отключенный участок 1 магистрального газопровода соединяют с действующим участком 2 магистрального газопровода через дополнительные трубопроводы 16, 17 и последовательно соединенные, через запорную арматуру модули 3 компрессорных агрегатов в количестве более одного, например, два с соответствующими патрубками,5, 6, 7, дополнительные трубопроводы 16, 17 подключают к отключенному 1 и действующему 2 участкам магистрального газопровода через продувочные свечи 18, 19, имеющиеся на отключенном 1 и действующем 2 участках магистрального газопровода, соответственно, и запорную арматуру, перекачку газа производят в следующей последовательности: первоначально соединяя первый модуль 3 компрессорного агрегата с отключенным 1 и действующим 2 участками магистрального газопровода через дополнительные трубопроводы 16, 17 соответственно и запорную арматуру, начинают перекачку газа из отключенного 1 участка магистрального газопровода в действующий 2 участок магистрального газопровода, при достижении отношения давления газа, между отключенным 1 и действующим 2 участками магистрального газопровода, равного степени сжатия первого модуля 3 компрессорного агрегата, подключают входной патрубок 5 второго модуля 3 компрессорного агрегата к выходному патрубку 7 первого модуля 3 компрессорного агрегата, а выходной патрубок 6 второго модуля 3 компрессорного агрегата подключают к действующему 2 участку магистрального газопровода через дополнительный трубопровод 17, запорную арматуру, продувочную свечу 19 и отключают выходной патрубок 6 первого модуля 3 компрессорного агрегата от действующего участка 2 магистрального газопровода через дополнительный трубопровод 17, запорную арматуру, продувочную свечу 19, и продолжают перекачку газа из отключенного участка 1 магистрального газопровода в действующий участок 2 магистрального газопровода, до требуемого заданного значения давления в отключенном участке 1 магистрального газопровода.
Рассмотрим осуществление способа откачки газа из отключенного участка магистрального газопровода и работу мобильной компрессорной станции - по первому варианту способа, второй пример конкретной реализации, с помощью устройства, изображенного на Фиг.2.
i
i
i
i
1
1
2
2
1
1
2
2
1
1
1
2
3
3
2
2
3
3
2
2
Отключенный участок 1 магистрального газопровода соединяют с действующим участком 2 магистрального газопровода через дополнительные трубопроводы 16, 17 и последовательно соединенные, через трубопроводы и запорную арматуру, модули 3 компрессорных агрегатов в количестве более двух, например, три с соответствующими патрубками 5, 6, 7, дополнительные трубопроводы 16, 17 подключают к отключенному 1 и действующему 2 участкам магистрального газопровода через продувочные свечи 18, 19, имеющиеся на отключенном 1 и действующем 2 участках магистрального газопровода, соответственно, и запорную арматуру, перекачку газа производят в следующей последовательности: первоначально соединяя первый модуль 3 компрессорного агрегата с отключенным 1 и действующим 2 участками магистрального газопровода через дополнительные трубопроводы 16, 17, соответственно, и запорную арматуру, начинают перекачку газа из отключенного участка магистрального газопровода 1 в действующий участок 2 магистрального газопровода, при достижении отношения давления газа, между отключенным 1 и действующим 2 участками магистрального газопровода, равного степени сжатия первого модуля 3 компрессорного агрегата, подключают входной патрубок 5 второго модуля 3 компрессорного агрегата к выходному патрубку 7 первого модуля 3 компрессорного агрегата, а выходной патрубок 6 второго модуля 3 компрессорного агрегата подключают к действующему участку 2 магистрального газопровода через дополнительный трубопровод 17, запорную арматуру, продувочную свечу 19 и отключают выходной патрубок 6 первого модуля 3 компрессорного агрегата от действующего участка 2 магистрального газопровода через дополнительный трубопровод 17, запорную арматуру, продувочную свечу 19, и продолжают перекачку газа из отключенного участка 1 магистрального газопровода в действующий участок 2 магистрального газопровода, при достижении отношения давления газа, между отключенным 1 и действующим 2 участками магистрального газопровода, равного степени сжатия первого и второго модулей 3, 3 компрессорных агрегатов, подключают входной патрубок 5 третьего модуля 3 компрессорного агрегата к выходному патрубку 7 второго модуля 3 компрессорного агрегата, а выходной патрубок 6 третьего модуля 3 компрессорного агрегата подключают к действующему участку 2 магистрального газопровода через дополнительный трубопровод 17, запорную арматуру, продувочную свечу 19 и отключают выходной патрубок 6 второго модуля 3 компрессорного агрегата от действующего участка 2 магистрального газопровода через дополнительный трубопровод 17, запорную арматуру, продувочную свечу 19 и продолжают перекачку газа из отключенного участка 1 магистрального газопровода в действующий участок 2 магистрального газопровода, до требуемого заданного значения давления в отключенном участке 1 магистрального газопровода.
Рассмотрим осуществление способа откачки газа из отключенного участка магистрального газопровода и работу мобильной компрессорной станции по второму варианту способа, пример конкретной реализации, с помощью устройства, изображенного на Фиг.3
Отключенный участок 1 магистрального газопровода соединяют с действующим участком 2 магистрального газопровода через дополнительные трубопроводы 16, 17 и запорную арматуру, один модуль 3 компрессорного агрегата с соответствующим патрубками 5, 6, 7, дополнительные трубопроводы 16, 17 через запорную арматуру подключают к отключенному 1 и действующему участкам 2 магистрального газопровода через продувочные свечи 18, 19, имеющиеся на отключенном 1 и действующем 2 участках магистрального газопровода соответственно, при перекачке газа в действующий участок 2 магистрального газопровода осуществляют откачку газа модулем 3 компрессорного агрегата.
Рассмотрим осуществление способа откачки газа из отключенного участка магистрального газопровода и работу мобильной компрессорной станции по третьему варианту способа, пример конкретной реализации, с помощью устройства, изображенного на Фиг.4.
i
i
i
i
2
1
2
1
2
1
2
1
2
2
2
2
2
1
1
1
1
Отключенный участок 1 магистрального газопровода соединяют с действующим участком 2 магистрального газопровода через дополнительные трубопроводы 16, 17 и соединенные, через запорную арматуру, модули 3 компрессорных агрегатов, например, два с соответствующими патрубками 5, 6, 7, 20, соединенные между собой последовательно через трубопроводы и запорную арматуру, каждый из которых одновременно подсоединяют через дополнительные трубопроводы 16, 17 и запорную арматуру к отключенному 1 и действующему участкам 2 магистрального газопровода, соответственно, дополнительные трубопроводы 16, 17 подключают к отключенному 1 и действующему участкам 2 магистрального газопровода через продувочные свечи 18, 19, имеющиеся на отключенном 1 и действующем 2 участках магистрального газопровода, соответственно, и запорную арматуру, при перекачке газа в действующий участок 2 магистрального газопровода осуществляют первоначальную откачку газа одновременно первым и вторым 3, 3 модулями компрессорных агрегатов, соединяя первый и второй модули 3, 3 компрессорных агрегатов, через патрубки 5, 20, 6, 6, через дополнительные трубопроводы 16, 17 к отключенному 1 и действующему 2 участкам магистрального газопровода и запорную арматуру, при достижении отношения давления газа, между отключенным 1 и действующим 2 участками магистрального газопровода, равного степени сжатия одного модуля компрессорного агрегата, отключают входной патрубок 20 второго модуля 3 компрессорного агрегата от дополнительного трубопровода 16, подключенного к отключенному участку 1 магистрального газопровода через продувочную свечу 18 и запорную арматуру, и подключают входной патрубок 5 второго модуля 3 компрессорного агрегата к выходному патрубку 7 первого модуля 3 компрессорного агрегата, и отключают выходной патрубок 6 первого модуля 3 компрессорного агрегата от дополнительного трубопровода 17, подключенного к действующему участку 2 магистрального газопровода через продувочную свечу 19 и запорную арматуру, и продолжают перекачку газа из отключенного участка 1 магистрального газопровода в действующий участок 2 магистрального газопровода, до требуемого заданного значения давления в отключенном участке 1 магистрального газопровода.
Рассмотрим осуществление способа откачки газа из отключенного участка магистрального газопровода и работу мобильной компрессорной станции - по четвертому варианту способа, пример конкретной реализации, с помощью устройства, изображенного на Фиг.5.
i
i
i
i
2
3
1
2
3
1
2
3
1
2
3
1
2
3
2
3
2
3
1
1
2
2
1
3
1
3
1
2
2
2
3
3
2
2
Отключенный участок 1 магистрального газопровода соединяют с действующим участком 2 магистрального газопровода через дополнительные трубопроводы 16, 17, запорную арматуру и продувочные свечи 18, 19 и соединенные, через запорную арматуру и трубопроводы, модули 3 компрессорных агрегатов, например, три с соответствующими патрубками 5, 6, 7, 20, 20, каждый из которых одновременно подсоединяют через дополнительные трубопроводы 16, 17 и запорную арматуру к отключенному 1 и действующему участкам 2 магистрального газопровода, дополнительные трубопроводы 16, 17 подключают к отключенному 1 и действующему участкам 2 магистрального газопровода через продувочные свечи 18, 19 и запорную арматуру, имеющиеся на отключенном 1 и действующем 2 участках магистрального газопровода, при перекачке газа в действующий участок 2 магистрального газопровода осуществляют первоначальную откачку газа одновременно первым, вторым и третьим модулями 3, 3, 3 компрессорных агрегатов, соединяя первый, второй и третий модули 3, 3, 3 компрессорных агрегатов через патрубки 5, 20, 20, 6, 6, 6, через дополнительные трубопроводы 16, 17, продувочные свечи 18, 19 и запорную арматуру к отключенному 1 и действующему 2 участкам магистрального газопровода, при достижении отношения давления газа, между отключенным 1 и действующим 2 участками магистрального газопровода, равного степени сжатия одного модуля компрессорного агрегата, отключают входные патрубки 20, 20 второго и третьего модулей 3, 3 компрессорных агрегатов от дополнительного трубопровода 16, подключенного через продувочную свечу 18 и запорную арматуру к отключенному участку 1 магистрального газопровода, подключают к выходному патрубку 7 первого модуля 3 компрессорного агрегата, входной патрубок 5 второго модуля 3 компрессорного агрегата и отключают выходные патрубки 6, 6 первого и третьего модулей 3, 3 компрессорных агрегатов от дополнительного трубопровода 17, подключенного через продувочную свечу 19 и запорную арматуру к действующему участку 2 магистрального газопровода, и продолжают перекачку газа из отключенного участка 1 магистрального газопровода в действующий участок 2 магистрального газопровода, при достижении отношения давления газа, между отключенным 1 и действующим 2 участками магистрального газопровода, равного степени сжатия первого и второго модулей 3, 3 компрессорных агрегатов, подключают к выходному патрубку 7 второго модуля 3 компрессорного агрегата входной патрубок 5 третьего модуля 3 компрессорного агрегата, отключают выходной патрубок 6 второго модуля 3 компрессорного агрегата, от дополнительного трубопровода 17, подключенного через продувочную свечу и запорную арматуру к действующему участку 2 магистрального газопровода, и продолжают перекачку газа из отключенного участка 1 магистрального газопровода в действующий участок 2 магистрального газопровода, до требуемого заданного значения давления в отключенном участке 1 магистрального газопровода.
Степень сжатия - отношение конечного и начального давлений газа, измеряемых соответственно на нагнетательном и всасывающем патрубках компрессорного агрегата, является важной технической характеристикой для проведения газодинамических расчетов (В.Ф.Рис «Центробежные компрессорные машины», M. 1981 г.).
Сокращение времени откачки газа из отключенного участка магистрального газопровода в действующий участок магистрального газопровода, по сравнению с прототипом, достигается применением модулей компрессорных агрегатов большей производительности при малых весе и габаритных размерах. В отличие от прототипа подключение модулей компрессорных агрегатов осуществляется к продувочным свечам отключенного и действующего участков магистрального газопровода через дополнительные трубопроводы и запорную арматуру, что позволяет осуществлять проведение подготовительных работ и подсоединение к отключенному и действующему участкам магистрального газопровода мобильной компрессорной станции без отключения магистрального газопровода.
Термины «подключают» и «производится подключение», применяемые во всех вариантах способа и устройства, означают открытие запорной арматуры.
Термин «отключает», применяемый во всех вариантах способа и устройства, означает закрытие запорной арматуры.