Способ контроля образования гидратов в газопроводе

 

Изобретение относится к области управления технологическими процессами в газодобывающей промышленности, предназначено для использования в системах управления подачей инигибиторов гидравтообразования на газовых промыслах и позволяет повысить точность контроля при переменном расходетаза. Способ контроля образования гидратов в газопроводе в зависимости от перепада давления на нерегулируемом местном сопротивлении в зоне гидратообразования заключается в измерении расхода и плотности газа, перепада давления при значении коэффициента местного гидравлического сопротивления, соответствующем безгидратному транспортированию газа. По рассогласованию измеренного и рассчитанного значений перепада давления осуществляют контроль образованя гидратов. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕС<ИХ

РЕСПУБЛИК (19) (ll) ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ .

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4655530/26 (22) 27.02.89 (46) 23.12.92. Бюл. ¹ 47 (71) Краснодарское научно-произвбдственное объединение "П ромавтоматика" (72) В.Н,Денисенко (56) Коротаев Ю,П. и др. Борьба с гидратами при транспорте природных газов, М., "Недра", 1973, с. 84.

Патент США

¹ 3096383, кл. 260-676, (54) СПОСОБ КОНТРОЛЯ ОБРАЗОВАНИЯ

ГИДРАТОВ В ГАЗОПРОВОДЕ (57) Изобретение относится к области управления технологическими процессами в газодобывающей промышленности, пред-

Изобретение относится к области управления технологическими процессами в газовой промышленности. Способ может быть использован для контроля образования гидратов в газопроводах на газовых и газоконденсатных промыслах, объектах магистрального транспорта газа, а также транспорта газа к конечным потребителям.

Известен способ контроля образования гидратов по снижению расхода газа, применяемый в газодобыче (Коротаев Ю.П. и др.

Борьба с гидратами при транспорте природных газов. М.. "Недра, 1973, с, 84). При образовании гидратов и накоплении их в газопроводе увеличивается его гидравлическое сопротивление. что приводит к снижению расхода газа, Недостатком этого способа контроля является низкое качество контроля при переменном расходе газа. Снижение расхода газа помиМо гидратов может быть вызвано (si)s В 01 0 9/00, G 05 D 27/00 назначено для использования в системах управления подачей инигибиторов гидравтообраэования на газовых промыслах и позволяет повысить точйость контроля при переменном расходе газа. Способ контроля образования гидратов в газопроводе в зависимости от перепада давления на нерегулируемом местном сопротивлении в зоне гидратообразования заключается в измерении расхода и плотности газа, перепада давления при значении коэффициента местного гидравлического сопротивления, соответствующем безгидратному транспо ртированию газа. По рассогласованию измеренного и рассчитанного значений перепада давления осуществляют контроль образованя гидратов. 1 ил. уменьшением газопотребления или перераспределением потоков газа в газотранспортной системе.

° Ь

Ближайшим прототипом предполагаемого изобретения является способ контроля образования гидратов, описанный в патенте США ¹ 3096383 кл. 260 — 676. По этому способу измеряют перепад давления на местном нерегул1лруемом гидравлическом сопротивлении, например теплообменнике, и сравнивают его с фиксированным значением перепада при безгидратном транспорте газа.

Прототип имеет тот же недостаток; т,к, повышение перепада давления гидратов может быть вызвано увеличением расхода газа при росте газапотребления или перераспределении потоков газа в газотранспортной системе.

1782623

Цель изобретения — повышение качества контроля при переменном расходе газа.

Сущность изобретения заключается в том, что измеряют перепад давления на нерегулируемом местном гидравлическом сопротивлении в зоне гидратообразования (например, трубопроводная арматура), расход и плотность газа, по которым рассчиты10 вают перепад давления при значении коэффициента местного гидравлического сопротивления, соответствующем безгидратному транспорту газа, и rio рассогласоналичии гидратов.

От прототипа заявленный способ отличается тем, что дополнительно измеряют расход и плотность газа, по которым рассчи20 тывают перепад давления при значений коэффициента местного гидравлического сопротивления, соответствующем безгидратному транспорту газа, а по рассогласованию измеренного и рассчитанного

25 значений перепада давления. судят о наличии гидратов.

Указанные отличия позволяют повысить качество контроля при переменном расходе газа, т.е. обеспечивают достижение цели изобретения

Функциональная связь между коэффициентом местного гидравлического сопротивления, перепадом давления, плотностью и расходом газа подтверждается источником: И,Е.Идельчик., Справочник по гидрав35 лическим сопротивлениям . М, "Машиностроение", 1975, с. 7. Уменьшение площади проходного сечения местного гидравлического сопротивления при загидра40 чивании приводит к увеличению коэффициента его гидравлического сопротивления. Других причин изменения рассчитываемого коэффициента нет.

Сравнение заявленного те>нического решения с прототипом позволило устано45 вить соответствие его критерию "новизна".

При изучении других известных технических решений в данной области. техники заявленные отличительные признаки не были

50 выявлены. Поэтому они обеспечивают заявляемому техническому решению соответствие критерию "существенные отличия".

На чертеже представлена принципиальная схема устройства, реагизующего предлагаемый способ контроля, . 55 Образование гидратов контролируется в газопроводе 1 с местным нерегулируемым гидравлическим сопротивлением 2, например, запорный клапан, на котором образу-. ются гидраты. Перепад давления на ванию измеренного и рассчитанного значений перепада давления судят о 15 местном сопротивлении 2 измеряется дифманометром 3, а расход и плотность газа— расходомером 4 и плотномером 5 соответственно. Приборы 3, 4 и 5 подсоединены к вычислительному устройству 6, сязанному с сигналиэатором 7, Работает устройство следующим образом, При образовании гидратов в газопроводе 1 они скапливаются на местном сопротивлении 2, уменьшая площадь его проходного сечейия. Увеличивается перепад давления на йем, измеряемый дифманометром З.,На вычислительном устройс гве

6 по измеренным значениям расхода и плотности газа рассчитывается перепад давления на сопротивлении 2 при значении коэффициента его гидравлического сопротивления, соответствующем безгидратному транспорту газа, которое находится в памяти вычислительНого устройства 6. Расчет перепада . давления на местном гидравлическом сопротивлении Р производится по формуле (см. И.Е.Идельчйк, Справочник по гидравлическим сопротивлениям.

Издание 2-е. М., Машиностроение, 1975, с.

7):

ЛР = g (., гдето — коэффициент местного гидравлического сопротивления; р- плотность газа;

0 — расход газа;

F — площадь проходного сечения.

Коэффициент определяется экспериментально в безгидратном режиме, который обеспечивается при избыточном вводе ингибитора гидратов (метанол), Для расчета измеряется Л Р, р, 0 в безгидратном режиме. Сравнение измеренного и рассчитанного значений перепада давления осуществляется йа вычислительном устрой-, стве 6. По сигналу рассогласования этих значений срабатывает сигнализатор 7, пре- . дупреждая об образовании гидратов.

Реализуется схема на базе общепромышленных приборов: дифманометр, расходометр, плотномер, микропроцессор в составе АСУТП и сигнализатор.

Технико-экономические преимущества заявленного способа контроля по "сравнению с прототипом обусловлены обеспечением его работоспособности при переменных нагрузках газопровода.

Внедрение способа позволит увеличить производительность газопроводов за счет уменьшения ее потерь при загидрачивании и снизить затраты на ингибитор гидратооб1782623 разования за счет повышения оперативности контроля и управление.

Составитель В,Денисенко

Техред М,Моргентал Корректор М,Шароши

Редактор

Заказ 4472 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035. Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Формула изобретения

Способ контроля образования гидратов 5 в газопроводе, включающий измерение перепада давления на нерегулируемом местном сопротивлении в зоне гидратообразования, отличающийся тем, что, с целью повышения точности контроля и сокращения сроков его проведения, дополнительно измеряют расход и плотность газа, рассчитывают перепад давления, соответствующий безгидратному транспортированию газа и по рассогласованию измеренного и рассчитанного значений перепада давления осуществляют контроль образования гидратов.