УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОДОРИЗАЦИИ ГАЗА

Полезная модель относится к автоматическим устройствам для одоризации газа и может быть использована на газораспределительных станциях и магистральных газопроводах для бесперебойной подачи одоранта в случаях отсутствия электроэнергии и других аварийных ситуациях.
Известно устройство для регулирования расхода одоранта (Патент R, №2153189, МПК7 G05D 7/00, 2000 г), содержащее чувствительный элемент, насос-дозатор, расходную емкость с одорантом и газопровод.
Известно другое устройство для регулирования расхода одоранта (патент RU, №80031, МПК G05D 7/00, 2009 г.), наиболее близкое по технической сущности к заявляемой полезной модели, содержащее расходную емкость с указателем уровня и фильтром тонкой очистки, мембранный насос-дозатор, расходомер, смотровую капельницу, и инжекционную форсунку и блок управления для автоматического управления насосом-дозатором.
Все известные устройства надежны в работе, просты и технологичны в конструкции и сохраняют достаточную точность регулирования подачи одоранта в газопровод. Однако в случаях обесточивания газораспределительных станций или возникновения аварий такие устройства отключаются, т.к. работают по электрическому сигналу, и процесс подачи одоранта в газопровод приостанавливается.
Заявляемая полезная модель является более усовершенствованной и модернизированной по сравнению с прототипом, ранее разработанным ООО ПП "АБИКА". Она имеет ряд новшеств, которые повышают эксплуатационную надежность и экономичность устройства, а также универсальность использования в управлении от различных типов устройств учета расхода газа, с дискретными и аналоговыми выходами, такими как "Суперфлоу", "Турбофлоу", "GVC" и возможностью управления газораспределительных станций с использованием всех перечисленных сигналов по цифровому протоколу посредством интерфейса RS-485.
Полезная модель имеет ряд преимуществ:
- использование резервного одоризатора капельного типа включаемым автоматически в работу при аварийном останове (исчезновения электроснабжения основного автоматического одоризатора или каких-либо других причин, вызвавших аварийную остановку насоса-дозатора);
- возможность использования нескольких насосов-дозаторов для обеспечения одорирования нескольких потребителей;
- возможность использования с основным насосом-дозатором резервных насосов;
- пополнение расходной емкости без прекращения процесса одоризации и защита сигнальной системой от перелива расходной емкости во время заправки;
- утилизация паров одоранта при заполнении расходной емкости из подземного (наземного) хранилища одоранта посредством фильтра с активированным углем (дезодоратором);
- использование датчиков расхода и массовых расходомеров для определения мгновенной дозы впрыска одоранта на каждый ход насоса с сохранением в архиве блока управления суммарных данных по расходу одоранта, так и с передачей данных по расходу рабочей жидкости посредством блока управления одоризацией на верхний уровень по цифровому протоколу;
- применением электронных уровнемеров непрямого действия (байпасного типа), обладающих возможностью передавать состояния заполнения расходной емкости на блок управления в процентах и обычных визуальных уровнемеров (измерительных бюреток) в купе с двух-позиционным герконовым аналоговым датчиком уровня, имеющим возможность сигнализации предельных ("нижний" и "верхний") уровней;
- использование ручного насоса - помпы развивающего давление до 3,0 МПа для промывки насоса-дозатора при производстве технического обслуживания и сервисных работ, а также для контрольной опрессовки системы трубопроводов одоризационного устройства после монтажа;
- возможность вариативного задания на блоке управления степени одоризации в г/тыс. нм3;
- возможность одновременного подключения к блоку управления одоризацией до 3-х источников сигналов расхода газа (с узлов учета газа или САУ) любых типов (дискретных, аналоговых, цифровых), а также возможность работы одоризации в автономном режиме без внешних источников по расходу, посредством встроенного генератора частоты;
- питание электрических компонентов одоризации происходит от блока управления и не требует дополнительных источников энергии;
- возможность одновременной заправки автоматического и резервного капельного одоризатора;
- использование БРС (быстроразъемного соединения) для заправки расходных емкостей из мобильного заправочного контейнера;
- расходная емкость капельного одоризатора не является "сосудом, работающим под давлением";
- возможность визуального контроля работы обеих одоризаторов посредством смотровых окон;
- изготовление установок одоризации размещенных в обогреваемом шкафу с освещением.
Полезная модель направлена на создание устройства повышенной эксплуатационной надежности, способного обеспечивать бесперебойную подачу одоранта в газопровод при отсутствии электроэнергии или других аварийных ситуациях.
Технический результат достигается тем, что устройство для одоризации газа, содержащее установленный на газопроводе автоматический одоризатор, включающий расходную емкость с указателем уровня одоранта, заправочный фильтр очистки одоранта, расположенный на расходной емкости, угольный фильтр для сообщения с атмосферой, насос-дозатор, датчик расхода для определения дозы впрыска одоранта, смотровую капельницу, инжекционную форсунку, микропроцессорный блок управления одоризацией и трубопроводы с запорно-регулирующей арматурой для соединения всех узлов, снабжено резервным одоризатором, встроенным в систему трубопроводов основного одоризатора, содержащим резервную расходную емкость с уровнемером и линию подачи одоранта в газопровод, на которой расположены резервная смотровая капельница, форсунка впрыска и нормально открытый электромагнитный клапан, связанный с блоком управления и установленный с возможностью автоматического открытия или закрытая линии подачи одоранта резервного одоризатора.
На фигуре изображена общая схема устройства.
Устройство содержит установленный на газопроводе 1 автоматический одоризатор, включающий расходную емкость 2 с указателем 3 уровня одоранта, заправочный фильтр 4 очистки одоранта, угольный фильтр 5 для сообщения с атмосферой, насос-дозатор 6, датчик 7 расхода для определения дозы впрыска одоранта, смотровую капельницу 8, инжекционную форсунку 9, микропроцессорный блок управления одоризацией и трубопроводы 10 с запорно-регулируемой арматурой для соединения всех узлов. При этом оно снабжено резервным одоризатором, встроенным в систему трубопроводов 10 основного одоризатора.
Резервный одоризатор содержит резервную расходную емкость 11 с уровнемером 12 и линию 13 подачи одоранта в газопровод 1, на которой расположены резервная смотровая капельница 14, форсунка 15 впрыска и нормально открытый электромагнитный клапан 16.
Расходная емкость 2 снабжена визуально-электронным указателем 3 уровня одоранта непрямого действия (байпасным) для визуального контроля уровня одоранта в емкости и изменением токового сигнала идущего с блока управления для отображения заполнения емкости в реальном времени на графическом дисплее блока в процентах.
Заправочный фильтр 4 служит для очистки одоранта при заправке посредством сменного сетчатого элемента, со степенью фильтрации 440 мкм. Для удобства заправки из мобильного контейнера с помощью шланга, фильтр 4 снабжен герметичным быстроразъемным соединением-муфтой 13 (БРС).
Угольный фильтр 5 расположен на емкости 2 и предназначен для сообщения с атмосферой и утилизации паров при заправке. В случае засорения фильтра 5 конденсатом паров одоранта и ухудшения его пропускной способности, расположенный на расходной емкости 2 преобразователь давления 18, зафиксирует изменение давления в емкости 2 и отобразит его на дисплее блока управления. Задавая на блоке управления Предел срабатывания по изменению давления отличного от требуемого, блок управления формирует аварийный сигнал.
Насос-дозатор 6 обеспечивает дискретную дозированную подачу одоранта по сигналу обратной связи с блоком управления одоризацией и является основным исполнительным механизмом устройства.
Для подтверждения нормального функционирования насоса-дозатора 6 предусмотрен датчик 7 расхода, сигнализирующий прохождение жидкости при каждом ходе насоса на блок управления. Поскольку доза впрыска у насоса-дозатора 6 постоянная, блок управления, суммируя полученные импульсы от датчика 7 расхода, пересчитывает их в единицы массы и отображает на блоке управления расход одоранта. Суммарный расход одоранта заносится в архив памяти и может быть передан на верхний уровень по цифровому протоколу. При использовании вместо датчика расхода массового расходомера, суммарный расход одоранта напрямую отображается; на блоке управления и может быть передан на верхний уровень, также возможно снятие показаний с массового расходомера напрямую, минуя блок управления одоризацией средствами телемеханики самой газораспределительной станции.
Блок управления представляет собой электронно-вычислительное микропроцессорное устройство осуществляющее управление устройством одоризации. Блок управления возможно использовать в 2-х режимах: автономном (часовой расход газа задается вручную, посредством внутреннего генератора частоты и заданной степени одоризации осуществляется управление насосом-дозатором 6) и автоматическом (данные по расходу газа приходят по дискретному или токовому сигналу от счетчиков газа (возможно подключение до 3-х источников сигнала одновременно) либо от системы автоматического управления газораспределительной станции через интерфейс RS-485.
Блок управления также формирует аварийные сигналы и сохраняет настройки и данные по расходу газа и одоранта в энергонезависимой памяти.
Ввод одоранта из рабочей емкости 2 в одорируемый газопровод; 1 осуществляется капельным методом с помощью капельницы 8 со смотровым окном.
За счет тарированного на каплю 0,02 г одоранта, одоризатор обеспечивает гарантированную равномерную одоризацию газа.
Подача одоранта происходит в газопровод 1 через форсунку 9, снабженную инжекционными отверстиями для создания дисперсионной среды при впрыске одоранта в газопровод 1.
Первый запуск устройства осуществляют в ручном режиме от ручного пульта 19.
Узлы устройства расположены на монтажной плите 20, соединены между собой трубопроводами 10 с запорно-регулирующей арматурой и соединенных между собой резборными фитинговыми соединениями.
Резервный одоризатор встроен в систему трубопроводов 10 основного автоматического одоризатора и представляет собой одоризатор капельного типа, в котором одорант подается под действием силы тяжести. Расходная емкость 11 одоризатора снабжена уровнемером 12 непрямого действия, так же могут быть использованы и стандартные визуальные уровнемеры (измерительные бюретки).
Линия 13 подачи одоранта в газопровод 1 резервного одоризатора снабжена нормально открытым (н.о.) электромагнитным клапаном 16. Клапан 16 установлен с возможностью автоматического открытия или закрытия линии 13 подачи одоранта, обеспечивая автоматическое включение резервного одоризатора при обесточивании или возникновении аварии. Он подключен к блоку управления и задействуется через меню интерфейса блока.
Ввод одоранта из резервной расходной емкости 11 в одорируемый газопровод 1 осуществляется, как и в основном одоризаторе, капельным методом, с Помощью регулировочного винта 21, смотровой капельницы 14 и форсунки 15.
Устройство работает следующим образом.
Перед работой устройства необходимо:
- настроить блок управления одоризацией согласно требованиям норм одоризации, для чего выбрать тип насоса дозатора в настройках блока управления, ввести степень одоризации в г/тыс. нм3, выбрать тип принимаемого сигнала (дискретный, токовый или цифровой) от счетчика газа или САУ, настроить пределы срабатывания для уровнемера 3 и преобразователя 18 давления, выбрать тип расходомера (датчик 7 расхода или массовый). Все параметры имеют интерфейс гибкой и индивидуальной настройки. Перед первым запуском переключить блок управления в ручной режим, для того, чтобы срабатывание насоса было исключительно от ручного пульта 19.
Затем заполнить систему одорантом, для чего в ручном режиме посредством ручного пульта 19 сработать насосом-дозатором 6 несколько раз до появления одоранта в капельнице 14, после чего выставить регулятором хода на насосе-дозаторе 6 нужную величину дозирования (в % от максимальной подачи) и включить устройство в автоматический режим. Блок управления, путем обсчета данных получаемых от внешних источников, формирует импульсы для подачи насосом-дозатором 6 количество одоранта пропорционально количеству проходящего газа. При каждом ходе насос-дозатор 6 впрыскивает в газопровод 1 по линии подачи через инжекционную форсунку 9 установленное количество одоранта.
При работе основного автоматического одоризатора, на электромагнитный клапан 16 постоянно подается напряжение. Клапан 16 находится в закрытом состоянии, отсекая линию 13 подачи одоранта резервного одоризатора в газопровод 1.
При возникновении общей аварии, либо при исчезновении подачи электроэнергии и обесточивании оборудования, электромагнитный клапан 16 автоматически открывается, резервный одоризатор включается в работу, обеспечивая возможность бесперебойной подачи одоранта в газ.
При восстановлении электроснабжения или снятии с аварии основного одоризатора, электромагнитный клапан 16 автоматически закрывается и резервный одоризатор отключается.