ГАЗОРАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНАЯ СТАНЦИЯ, РАБОТАЮЩАЯ ПО "МАЛОЛЮДНОЙ" ТЕХНОЛОГИИ ПОДАЧИ ГАЗА

Полезная модель относится к области трубопроводного транспорта газа, используется для подачи газа потребителям в заданном количестве, с определенным давлением, необходимой степенью очистки, одоризации и учета расхода газа.
Известна газораспределительная станция (далее - ГРС) «Энергия-1М» [1], состоящая из подогревателя газа, блока редуцирования, расходомерной нитки, блока одоризации газа и блока переключения.
Недостатком автоматизированной ГРС «Энергия-1М» является невозможность эксплуатации установленного оборудования по «малолюдной» технологии подачи газа, предусматривающей реализацию функций автоматического управления основных технологических процессов ГРС.
Задачей предлагаемой полезной модели является совершенствование автоматизации производства, сведение к минимуму «человеческого фактора» при эксплуатации ГРС по «малолюдной» технологии подачи газа.
Технический результат заявляемой полезной модели заключается в комплектации ГРС системой автоматики с разработкой алгоритмов управления всеми основными узлами станции, средствами аппаратного и программного самоконтроля, позволяющие диагностировать отказ с точностью до структурных блоков и сменных модулей в блоках.
Технический результат достигается тем, что в ГРС, состоящей из подогревателя газа, блока редуцирования, расходомерной нитки, блока одоризации газа и блока переключения выполнен монтаж пневмогидроприводной арматуры на входе и выходе ГРС, на свечных линиях высокой и низкой стороны; байпасная линия оснащена регулирующим клапаном с электроприводом и отсечным пневмоприводным краном; установлены датчики температуры, давления на входе и выходе ГРС, датчики давления на свечных линиях и на линии импульсного газа управления кранами; предусмотрено телеуправление пневмоприводной запорной арматурой на входе, выходе и обводной линии узла подключения подогревателя газа, автоматическое управление режимами работы и сигнализация неисправности подогревателя газа обеспечены посредством интерфейсного обмена локальной автоматикой и системой автоматического управления (далее - САУ) ГРС; на линиях сброса конденсата установлены клапана с электроприводом высокой серии, обвязаны сами газовые фильтра датчиками для определения перепада давления; подземная емкость сбора конденсата оснащена датчиками уровня конденсата и измерения давления с возможностью передачи параметров на верхний уровень САУ ГРС; входные краны ниток редуцирования выполнены в пневмоприводном исполнении, предусмотрена установка датчиков измерения давления до и после узла редуцирования, а также между регуляторами на каждой нитке; расходомерная нитка укомплектована пневмоприводной запорной арматурой и байпасной линией; установлен блок одоризации газа с принудительной подачей одоранта пропорционально расходу газа и электронными блоками управления с функцией диагностики; в подземной емкости хранения одоранта установлены датчики измерения уровня и давления.
Сущность полезной модели поясняется фиг.1, где изображена функциональная схема ГРС, работающей по «малолюдной» технологии подачи газа.
ГРС, работающая по «малолюдной» технологии подачи газа, состоит из блока переключения 1, который с помощью трубопроводов соединен с подогревателем газа 2, блоком редуцирования 3, расходомерной ниткой 4 и блоком одоризации газа 5. Блок переключения включает в себя входной кран 6 и выходной кран 7, байпасную линию 8 с регулирующим клапаном 9 и отсечным краном 10, предохранительные клапаны 11, 12, 13 и краны 14, 15 на свечных линиях низкой и высокой стороны соответственно. Подогреватель газа оснащен кранами на входе 16, выходе 17 и на обводной линии краном 18. Блок редуцирования состоит из основной и резервной ниток редуцирования с установленными на них регуляторами давления 19, 20, 21, 22, входными кранами 23, 24, выходными кранами 25, 26, а также из двух фильтров очистки газа 27, 28. На линии сброса конденсата с фильтров очистки газа 27, 28 в подземную емкость сбора конденсата 29 установлены клапана с электроприводом высокой серии 30, 31. Расходомерная нитка состоит из кранов 32, 33, 34, 35 и счетчика газа 36. На выходе станции установлен блок одоризации газа 5 с подземной емкостью хранения одоранта 37.
Заявляемая модель работает следующим образом. Газ высокого давления через блок переключения 1 поступает в подогреватель газа 2, где нагревается, что позволяет предотвратить выпадение гидратов. Затем подогретый газ попадает в фильтр очистки газа 27.
После очистки газ редуцируется с помощью регулятора давления 19. Резервные регуляторы давления 20, 21, 22 позволяют предотвратить падение выходного давления газа при аварийном закрытии регулятора давления 19 рабочей нитки.
Газ низкого давления проходит в расходомерную нитку 4 для его измерения, откуда поступает в блок одоризации газа 5, где перед подачей потребителю одорируется.
Одорированный газ поступает в блок переключения 1, затем потребителю.
Внедрение перечисленных технических решений позволит обеспечить работу станции с реализацией основных алгоритмов:
1. Переход ГРС на работу по байпасной линии 8. Алгоритм осуществляется автоматически:
1.1 по сигналу «Давление газа на выходе ГРС низкое»;
1.2 по сигналу «Давление газа на выходе ГРС высокое»;
1.3 при пожаре в блоках и помещениях;
1.4 при одновременном срабатывании сигнализации
«Некоррелированный расход газа высокий» и «Сработали предохранительные клапана 11, 12, 13».
2. Сброс конденсата из фильтров очистки газа 27, 28 в подземную емкость сбора конденсата 29 выполняется автоматически, при высоком перепаде давления на фильтрах очистки газа 27, 28. Операция осуществляется открытием клапанов с электроприводом высокой серии 30, 31 на 20 секунд, либо по сигналу нижний уровень конденсата в фильтрах очистки газа 27, 28.
3. Отсечение технологического газа от подогревателя газа 2 осуществляется автоматически при прорыве змеевика 38 подогревателя газа 2. Отсечение осуществляется закрытием кранов 16, 17 и открытием крана 18.
4. Отключение основной нитки редуцирования в блоке редуцирования 3 выполняется автоматически при неисправности соответствующей нитки или при изменении давления газа на выходе ГРС.
5. Отключение или останов ГРС осуществляется автоматически в следующем порядке:
5.1 закрываются входной кран 6 и выходной кран 7;
5.2 закрываются входные краны 23, 24 на основной и резервной нитках редуцирования;
5.3 отключается подогреватель газа 2;
5.4 отключается блок одоризации газа 5;
5.5 открываются краны 14, 15 на свечных линиях низкой и высокой стороны;
5.6 включается режим управления «По месту».
6. Периодическая проверка работоспособности регулирующего клапана 9 на байпасной линии 8 выполняется автоматически, ежесуточно, в запрограммированное время. Проверка осуществляется при условии закрытого положения отсечного крана 10 на байпасной линии 8. Для проверки на регулирующий клапан 9 автоматически подается сигнал открытия на 10% больше заданного. Если в течение 40 секунд после команды открытия положение регулирующего клапана 9 не превысило 5% от заданного, формируется сигнал неисправности. После окончания проверки регулирующий клапан 9 устанавливается в первоначальное положение.
7. При возникновении пожара в блоках 1, 3 и расходомерной нитке 4 остановка станции осуществляется со стравливанием газа из трубопроводов и блоков ГРС в следующем порядке:
7.1 отсечной кран 10 на байпасной линии 8 закрыть;
7.2 входной кран 6 закрыть;
7.3 выходной кран 7 закрыть;
7.4 отключить подогреватель газа 2;
7.5 открыть краны 14, 15 на свечных линиях низкой и высокой стороны.
Разработанные решения по автоматизации ГРС позволяют осуществлять мониторинг всех технологических параметров работы ГРС, диагностировать работоспособность отдельных узлов и оборудования ГРС, осуществлять безаварийную, бесперебойную подачу газа потребителям.
Кроме того реализация технических решений позволяет оптимизировать численность обслуживающего персонала, снизить общие затраты и создать условия по решению существующих проблем обеспечения жильем операторов.
Таким образом, использование предлагаемой полезной модели позволило перевести 60 газораспределительных станций ООО «Газпром трансгаз Уфа» на полный автоматический режим по «малолюдной» технологии подачи газа.
Литература
1. Данилов А.А. Автоматизированные газораспределительные станции. Справочник. - СПб.: Химиздат, 2004. - 544 с., ил. с.369.