СПОСОБ ВЫРАБОТКИ ГАЗА ИЗ УСТРОЙСТВ ОЧИСТКИ ГАЗА И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ
GAS FROM THE GAS PURIFICATION DEVICES PRODUCTION METHOD AND DEVICE FOR ITS IMPLEMENTATION

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, в частности к эксплуатации узлов очистки газа, и может быть использовано при выработке газа из устройств очистки, например, компрессорных станций.
На магистральных газопроводах в составе автоматизированных газораспределительных станций (ГРС), компрессорных станций (КС) и пунктах подготовки газа для газотурбинных установок применяются узлы очистки газа, предназначенные для очистки газа от механических примесей, капельной влаги и отделения конденсата с дальнейшим удалением его в емкость сбора конденсата.
Узлы очистки газа изготавливаются на базе устройств очистки газа, например таких, как пылеуловители циклонного типа, фильтры-сепараторы и фильтры-осушители.
Известно, что эксплуатация установок компрессорных станций, газораспределительных станций, сопровождается выбросами в атмосферный воздух природного газа и продуктов его сгорания.
Выбросы природного газа в атмосферный воздух осуществляются при выполнении регламентных операций в процессе эксплуатации установок его очистки [1]:
- при стравливании природного газа из оборудования при проведении ремонтов, освидетельствовании аппаратов, сосудов, работающих под давлением, опорожнении пылеуловителей;
- при продувке аппаратов и коммуникаций после внутреннего осмотра,
- при продувке пылеуловителей, аппаратов с вытеснением из них жидкости через емкости сбора конденсата, аппаратов и коммуникаций, при вводе их в эксплуатацию, регулировке и настройке.
Источниками выбросов газа являются продувочные свечи аппаратов (пылеуловителя, фильтров, контакторы), свечи пуска и разгрузки газоперекачивающих агрегатов, свечи дегазации, вентиляционные шахты и т.д.
Это приводит к потерям газа, к загрязнению окружающей среды и, следовательно, влияет на энергосбережение, энергетическую и экологическую эффективность газотранспортной системы в целом.
Известен ряд мероприятий [2], предусматривающий оптимизацию режимов работы газоперекачивающих агрегатов компрессорной станции газотранспортной системы с уменьшением расхода газа, стравливаемого в атмосферу. Однако следует учитывать, что не во всех случаях можно добиться оптимальных показателей транспорта газа, так как существуют ограничения, которые определяются необходимостью проведения комплексов планово-предупредительных работ, капитальных, текущих ремонтов и реконструкции объектов.
В целях исключения выбросов газа в атмосферу возможно применение известного способа и устройства продувки узлов очистки газа [3], выбранных в качестве прототипа.
Способ продувки узлов очистки газа (пылеуловителей, фильтров, сепараторов) заключается в том, что продуваемый газ высокого давления перепускается из узла очистки газа (пылеуловителя, фильтра, сепаратора) по дренажному трубопроводу в закрытый конденсатосборник, после этого газ из конденсатосборника через уравнительный трубопровод подается в выходной газопровод низкого давления ГРС.
Устройство для продувки узлов очистки газа состоит из входного трубопровода ГРС высокого давления с трубопроводами обвязки и кранами, подогревателями газа, пылеуловителями (фильтрами, сепараторами), соединенными через дренажные трубопроводы с конденсатосборником со свечным трубопроводом, и завершающегося регуляторами давления газа с кранами и трубопроводами обвязки, соединенными с выходным трубопроводом низкого давления, начинающимся с регуляторов давления, и включающим узел учета расхода газа с обвязкой и кранами, узел одоризации газа с обвязкой и кранами и соединяющимся с входным трубопроводом высокого давления через байпасный трубопровод с вентилем и краном, при этом конденсатосборник через уравнительный трубопровод с вентилем и краном соединен с выходным трубопроводом низкого давления ГРС.
При применении указанных способа и устройства газ, поступающий после продувки из конденсаторосборника в коммуникации, не является очищенным. Проходя через конденсаторосборник, часть конденсата и загрязнений попадает вместе с газом в трубопровод низкого давления ГРС, что может привести к выходу из строя и загрязнению ее оборудования. Также газ в конденсаторосборнике после продувки находится под высоким давлением и при попадании в трубопровод низкого давления ГРС привести к возникновению гидроудара, разрушению трубопровода и повреждению магистрального оборудования.
Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является сокращение потерь при транспортировке газа, повышение безопасности выработки газа из устройств очистки газа, предотвращение попадание конденсата и загрязнений в трубопровод газораспределительной станции и далее потребителям.
Техническим результатом является снижение расхода очищенного газа, стравливаемого в атмосферный воздух, повышение безопасности выработки газа из устройств очистки газа, предотвращение попадание конденсата и загрязнений в трубопровод газораспределительной станции.
Указанный технический результат достигается тем, что в способе выработки газа из устройств очистки газа, заключающемся в том, что газ из устройств очистки газа подают в трубопровод газораспределительной станции, согласно изобретению, предварительно отключают устройство очистки газа путем перекрытия кранов с обеих его сторон, присоединяют устройство выработки газа из устройств очистки газа, содержащее корпус с входным и выходным патрубками, который входным патрубком соединяют с выходом устройства очистки газа, а выходной патрубок сообщают с окружающей средой, при этом в корпусе последовательно установлены, по меньшей мере, первый и второй запорные краны, между которыми расположен, по меньшей мере, один отводящий патрубок, соединенный трубопроводом с запорным краном, который соединяют с трубопроводом газораспределительной станции, открывают первый запорный кран, и запорный кран, соединенный с трубопроводом газораспределительной станции, закрывают кран трубопровода газораспределительной станции и при закрытом втором запорном кране осуществляют выработку (подачу) газа из устройства очистки в трубопровод газораспределительной станции до создания давления газа в устройстве очистки 0,7 Мпа, затем закрывают запорный кран, соединенный с трубопроводом газораспределительной станции, открывают второй запорный кран и осуществляют выработку (подачу) газа из устройства очистки до создания в нем атмосферного давления.
Указанный технический результат достигается также тем, что устройство для выработки газа из устройств очистки газа, содержащее запорные краны и трубопровод, соединенный с трубопроводом газораспределительной станции, согласно изобретению, содержит корпус с входным и выходным патрубками, при этом в корпусе последовательно установлены, по меньшей мере, два запорных крана, между которыми расположен, по меньшей мере, один отводящий патрубок, соединенный трубопроводом с запорным краном, установленным с возможностью взаимодействия с трубопроводом газораспределительной станции.
Изобретение поясняется фигурами. На фиг. 1 изображено устройство выработки газа из устройств очистки газа, на фиг. 2 - схематично показана компрессорная станция с устройством выработки газа из устройств очистки газа.
Сущность способа выработки газа из устройств очистки газа заключается в следующем.
При плановом проведении технического диагностирования или ремонта устройств очистки газа (пылеуловителя, сепаратора или фильтра) производят выработку газа из него. Для этого отключают устройство очистки газа путем перекрытия кранов с обеих его сторон и присоединяют устройство выработки газа из устройств очистки газа.
При этом монтаж устройства выработки газа из устройств очистки газа, содержащего корпус с входным и выходным патрубками, включает соединение входным патрубком с выходом устройства очистки, а выходной патрубок подключают к окружающей среде, при этом в корпусе последовательно установлены, по меньшей мере, два запорных крана (первый и второй), между которыми расположен, по меньшей мере, один отводящий патрубок, соединенный трубопроводом с запорным краном, через который осуществляют подключение устройства к трубопроводу газораспределительной станции.
Открывают первый запорный кран, и запорный кран, соединенный с трубопроводом газораспределительной станции, закрывают кран трубопровода газораспределительной станции и при закрытом втором запорном кране осуществляют выработку газа из устройства очистки в трубопровод газораспределительной станции до создания давления газа в устройстве очистки 0,7 Мпа, затем закрывают запорный кран, соединенный с трубопроводом газораспределительной станции, открывают второй запорный кран и осуществляют выработку газа из устройства очистки до создания в нем атмосферного давления.
Устройство выработки газа из устройства очистки газа для осуществления выше описанного способа содержит корпус с входным и выходным патрубками, при этом в корпусе последовательно установлены, по меньшей мере, два запорных крана (первый и второй), между которыми расположен, по меньшей мере, один отводящий патрубок, соединенный трубопроводом с запорным краном, установленным с возможностью взаимодействия с трубопроводом газораспределительной станции.
Реализацию заявляемого изобретения рассмотрим на примере способа выработки газа при проведении регламентных работ, например при технической диагностике пылеуловителей компрессорной станции, и устройства для его осуществления.
Устройство выработки газа из устройства очистки газа содержит (фиг. 1) первый и второй запорные краны 1 и 2, соответственно, установленные последовательно в корпусе 3. С одной стороны на корпусе 3 расположен входной патрубок 4, с другой стороны - выходной патрубок 5, сообщающийся с окружающей средой. Между запорными кранами 1 и 2 в корпусе 3 расположен отводящий патрубок 6, соединенный трубопроводом 7 с запорным краном 8, установленным с возможностью взаимодействия с трубопроводом газораспределительной станции.
Технической диагностике подлежат пылеуловители 9, 10, 11, 12, 13, 14 (фиг. 2).
При работе компрессорной станции газ по входному шлейфу по трубопроводу 15 с открытыми входными кранами 16, 17, 18, 19, 20, 21 поступает в соответствующие пылеуловители 9, 10, 11, 12, 13, 14. Проходит в них очистку и далее по трубопроводу с открытыми выходными кранами 22, 23, 24, 25, 26, 27 поступает в выходной коллектор 28 газоперекачивающего агрегата. При этом краны 29, 30, 31, 32, 33, 34 для удаления конденсата из соответствующих пылеуловителей 9, 10, 11, 12, 13, 14, установленные на трубопроводе, соединенном с емкостью сброса конденсата 35, закрыты. Газ поступает из магистрального газопровода 36 в трубопровод 37 газораспределительной станции при открытом кране 38.
При проведении плановых работ по техническому диагностированию, например пылеуловителя 9 компрессорной станции, осуществляют выработку газа из него.
При этом отключают пылеуловитель 9. Для этого перекрывают входной кран 16, выходной кран 22, кран для удаления конденсата 29 пылеуловителя 9. Газ на газораспределительную станцию при этом поступает по трубопроводу 36.
Далее компрессорную станцию оснащают устройством выработки газа из устройства очистки газа (далее устройство). Входной патрубок 4 корпуса 3 устройства соединяют с выходом пылеуловителя 9, а отводящий патрубок 6 с трубопроводом 7 и запорным краном 8 - с трубопроводом 37 газораспределительной станции. Выходной патрубок 5 корпуса 3 устройства сообщают с окружающей средой. Запорные краны 1, 2 и 8 устройства перекрыты. Перекрывают кран 38 трубопровода 37 газораспределительной станции. Открывают запорные краны 1 и 8 устройства.
После выполнения указанных действий вырабатывают газ из пылеуловителя 9, который проходит через корпус 3 устройства при открытом запорном кране 1 и закрытом запорном кране 2, по отводящему патрубку 6 и трубопроводу 7, при открытом запорном кране 8 поступает в трубопровод 37 газораспределительной станции.
3
3
При этом контролируют давление газа в пылеуловителе 9 посредством, например, манометра. Выработку газа из пылеуловителя 9, например объемом 36 м, осуществляют до достижения в нем давления газа 0,7 Мпа в течение 8-12 часов при расходе газа через газораспределительную станцию 17-150 м/ч. Далее закрывают запорный кран 8 устройства и открывают кран 38 трубопровода 37 газораспределительной станции.
Затем открывают запорный кран 2 устройства, газ из пылеуловителя 9 проходит через патрубок 5 корпуса 3 устройства, и опорожняют пылеуловитель 9 до достижения в нем давления газа, равному атмосферному.
Далее на пылеуловителе 9 проводят техническое диагностирование.
По окончании работ на пылеуловителе закрывают запорный кран 1, открывают краны 16, 22, 29. Дальнейшую очистку газа в компрессорной станции осуществляют при прохождении его через пылеуловитель 9. При этом газ в трубопровод 37 газораспределительной станции поступает при ее открытом кране 38 из магистрального трубопровода 36.
Аналогичным способом происходит выработка газа из остальных пылеуловителей, при котором выход каждого из пылеуловителей 10, 11, 12, 13, 14 поочередно соединяют с входным патрубком 4 корпуса 3 устройства, осуществляют открытие/закрытие соответствующих запорных кранов в порядке, идентичном описанному выше.
Возможно применение указанного способа для выработки газа из нескольких пылеуловителей одновременно. В этом случае корпус 3 устройства содержит несколько входных патрубков 4 и запорных кранов 1 с возможностью соединения с подлежащими опорожнению пылеуловителями. При этом количество указанных входных патрубков и запорных кранов соответствует количеству пылеуловителей (фиг. 2, обозначено линией (----). Для увеличения пропускной способности в корпусе 3 устройства устанавливают несколько отводящих патрубков 6, количество которых определяют в зависимости от объема газа, проходящего через корпус 3 и диаметра трубопроводов 7.
Заявляемое изобретение возможно использовать также для выработки газа из других устройств очистки газа - фильтров, сепараторов, установленных в газораспределительных станциях, газоперекачивающих агрегатах и пунктах подготовки газа для газотурбинных установок.
Применение заявляемого изобретения позволяет повысить энергосбережение и экологическую эффективность газотранспортной системы.
Литература
1. Технический кодекс установившейся практики ТКП 17.08-09-2008. Охрана окружающей среды и природопользование. Атмосфера. Выбросы загрязняющих веществ в атмосферный воздух. Правила расчета выбросов от объектов магистральных газопроводов. Минприроды. Минск.
2. Э.С. Иванов Энергосбережение, энергетическая и экологическая эффективность магистрального транспорта газа. Нефтегазовое дело. 2012, том 10, №3, стр. 87-91.
3. RU 2460000 С2, МПК F16L 55/07, опубл. 27.08.2012.