Газораспределительная станция и способ использования перепада давления узла редуцирования газораспределительной станции

 

Газораспределительная станция включает входной и выходные трубопроводы, технологический отсек, отсек переключения, узел редуцирования, узел замера расхода газа, узел очистки, отсек подогрева газа, а также систему одоризации и технологические трубопроводы и систему байпасирования и блок аварийно-предупредительной сигнализации с котлом для подготовки и подачи теплоносителя в узел подогрева газа тройником с решеткой. Узел очистки содержит по меньшей мере один фильтр-сепаратор с фильтрующим элементом и расширительной камерой с завихрителем, систему автоматического слива конденсата и резервную нитку очистки. Отсек подогрева содержит подогреватель газа. Расширительная камера снабжена конусообразной перегородкой, расположенной перпендикулярно осевой линии корпуса. Узел редуцирования снабжен резервной ниткой редуцирования. Система одоризации снабжена узлом управления системой заправки одоранта и резервной емкостью одоранта. В способе использования перепада давления газовая турбодетандерная установка вырабатывает электрическую энергию, подаваемую в электрический водоподогреватель, установленный в системе циркуляции теплоносителя. Газ пониженного давления после турбодетандера подают на выходы газораспределительной станции. Использование изобретения позволит расширить пределы номинальной производительности, транспортабельности, надежности, степени очистки газа и эффективности. 4 с. и 26 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к технике распределения газов, а именно к газораспределительным станциям, предназначенным для понижения давления природного газа до необходимого уровня при снабжении газом отдельных потребителей, промышленных и сельскохозяйственных объектов, а также населенных пунктов на ответвлениях от магистральных и промысловых газопроводов.

Известна наиболее близкая по технической сущности и достигаемому результату к заявляемому изобретению газораспределительная станция, включающая входной и выходные трубопроводы, технологический отсек, отсек переключения, узел редуцирования, узел замера расхода газа, узел очистки, содержащий по меньшей мере один фильтр-сепаратор с фильтрующим элементом и расширительной камерой с завихрителем, отсек подогрева газа с подогревателем газа, и блок аварийно-предупредительной сигнализации с котлом для подготовки и подачи теплоносителя в узел подогрева газа, а также систему одоризации и технологические трубопроводы [1].

Недостатками известной газораспределительной станции являются: - низкие пределы номинальной пропускной способности станции на одного потребителя - от 10000 до 50000 нм³/ч; - неэффективная работа газораспределительной станции при низких температурах входящего газа и наружного воздуха вследствие отсутствия узла подогрева газа перед его очисткой и размещения одоризаторов газа вне отапливаемых помещений; - недостаточная степень очистки от жидкости и механических примесей вследствие отсутствия фильтра от крупных механических примесей (тройника с решеткой), системы автоматического слива конденсата, наличия горизонтальной расширительной камеры, установленной параллельно входу газа и с уклоном в сторону фильтра, наличия лопастного завихрителя, который не позволяет каплям жидкости полностью оседать в расширительной камере; - недостаточная экологическая безопасность, связанная с отсутствием очистки паров одоранта; - недостаточная надежность, связанная с - отсутствием резервных узлов очистки и учета газа, узла управления системы заправки одоранта; - совмещением функции использования теплообменника для подогрева газа и для отопления газораспределительной станции.

Наиболее близким техническим решением является способ использования перепада давления узла редуцирования газораспределительной станции путем выработки электрической энергии газовой турбодетандерной установкой, включающей генератор, и использования этой энергии для дополнительного (к подогреву топливным газом) подогрева теплоносителя электрическим водоподогревателем, размещенным внутри подогревателя газа и соединенным с генератором [2].

Недостаток способа заключается в больших габаритах и пожароопасности подогревателей газа, которые связаны с одновременным размещением в подогревателе газа горелочного устройства и электрического нагревательного элемента.

Задачей настоящего изобретения является устранение указанных недостатков.

Технический результат от изобретения заключается в расширении пределов номинальной производительности, транспортабельности, надежности, ремонтоспособности, степени очистки газа и эффективности работы газораспределительных станций.

Поставленная задача решается тем, что в отличие от известной газораспределительной станции, включающей входной и выходные трубопроводы, технологический отсек, отсек переключения, узел редуцирования, узел замера расхода газа, узел очистки, содержащий по меньшей мере один фильтр-сепаратор с фильтрующим элементом и расширительной камерой с завихрителем, отсек подогрева газа с подогревателем газа и блок аварийно-предупредительной сигнализации с котлом для подготовки и подачи теплоносителя в узел подогрева газа, а также систему одоризации и технологические трубопроводы, предлагаемая газораспределительная станция снабжена системой байпасирования, отсек подогрева снабжен тройником с решеткой, узел очистки снабжен системой автоматического слива конденсата и резервной ниткой очистки, расширительная камера снабжена конусообразной перегородкой, расположенной перпендикулярно осевой линии корпуса, узел редуцирования снабжен резервной ниткой редуцирования, система одоризации снабжена узлом управления системой заправки одоранта и резервной емкостью одоранта.

Газораспределительная станция, выполненная с производительностью от 100 до 1000 м³/ч, имеет фильтр-сепаратор, выполненный вертикальным с объемом корпуса 1-1,5 л, объемом фильтра 0,3-0,4 л, объемом расширительной камеры 0,5-0,7 л, подогреватель газа выполнен вертикальным кожухотрубчатым с объемом 1,5-2 л и снабжен корпусом и двумя змеевиками, причем змеевик меньшего диаметра вставлен в больший змеевик, объем корпуса подогревателя относится к объему змеевика как 1:(1,8÷2,5).

Газораспределительная станция, выполненная с производительностью от 1000 до 5000 м³/ч, снабжена дополнительным фильтром-сепаратором, причем каждый фильтр-сепаратор выполнен вертикальным с объемом корпуса 12-14 л, объемом фильтра 4-4,5 л, объемом расширительной камеры 7,5-8,5 л, максимальным объемом конденсата 6 л, подогреватель газа выполнен вертикальным кожухотрубчатым с U-образным пучком труб объемом корпуса 18-20 л, объемом расширительной камеры 5-7 л, количеством водяных перегородок 5-6.

Газораспределительная станция, выполненная с производительностью ≈10000 м³/ч, снабжена дополнительным фильтром-сепаратором, причем каждый фильтр-сепаратор выполнен вертикальным с объемом корпуса 25-30 л, объемом фильтра 4-4,5 л, объемом расширительной камеры 11-14 л, максимальным объемом конденсата 11 л, подогреватель газа выполнен кожухотрубчатым с U-образным пучком труб объемом корпуса 18-20 л, объемом расширительной камеры 5-7 л, и дополнительным подогревателем газа, причем подогреватели выполнены вертикальными с U-образным пучком труб, с диаметрами входа и выхода теплоносителя Ду80 и Ду50 соответственно и объемом корпуса 120-140 л, объемом расширительной камеры 80-90 л, количеством водяных перегородок 7-9.

Газораспределительная станция, выполненная с производительностью ≈20000 м³/ч, снабжена дополнительным блоком, дополнительным фильтром-сепаратором, причем каждый фильтр-сепаратор выполнен вертикальным с объемом корпуса 80-100 л, объемом фильтра 6-9 л, объемом расширительной камеры 35-45 л, максимальным объемом конденсата 8 л, и дополнительным подогревателем газа, причем подогреватели выполнены вертикальными с U-образным пучком труб, с диаметрами входа и выхода теплоносителя Ду80 и Ду50 соответственно и объемом корпуса 160-180 л, объемом расширительной камеры 80-90 л, количеством водяных перегородок 7-9.

Газораспределительная станция, выполненная с производительностью ≈30000 м³/ч, снабжена двумя дополнительными блоками, дополнительным фильтром-сепаратором, причем каждый фильтр-сепаратор выполнен вертикальным с объемом корпуса 80-100 л, объемом фильтра 6-9 л, объемом расширительной камеры 35-45 л, максимальным объемом конденсата 12 л, и дополнительным подогревателем газа, причем подогреватели выполнены вертикальными с U-образным пучком труб, с диаметрами входа и выхода теплоносителя Ду100 и Ду50 соответственно и объемом корпуса 160-180 л, объемом расширительной камеры 110-130 л, количеством водяных перегородок 10-12.

Газораспределительная станция, выполненная с производительностью от 50000 до 100000 м³/ч, снабжена узлом подготовки газа на собственные нужды на базе ГРС производительностью 1000 м³/ч, рабочим и резервным дополнительными фильтрами-сепараторами, рабочим и предварительным дополнительным подогревателем газа и двумя селикагелевыми фильтрами с объемами корпуса 0,4-0,8 л и фильтра 0,1-0,4 л, причем каждый фильтр-сепаратор выполнен с диаметрами входа и выхода газа Ду150, объемом корпуса 150-200 л, объемом фильтра 14-16 л, объемом расширительной камеры 70-90 л, максимальным объемом конденсата 12 л, а подогреватели выполнены вертикальными с U-образным пучком труб, с диаметрами входа и выхода теплоносителя Ду150 и Ду80 соответственно и объемом корпуса 300-320 л, объемом расширительной камеры 80-100 л, количеством водяных перегородок 10-12.

Газораспределительная станция, выполненная с производительностью от 5000 до 100000 м³/ч, снабжена дополнительными блоками, в которых размещены изолированные отсеки: технологический, одоризации, управления, подготовки теплоносителя, подогрева газа с отсекающими устройствами или сбросными предохранительными клапанами переключений, а также размещенными в здании помещением управления, технологическим помещением, помещением сбора конденсата, помещением теплопункта, помещением операторной и подсобными помещениями, в которых размещены компактные монтажные блоки, соединенные между собой при помощи фланцевых разъемов, причем помещения снабжены отдельными входами и расположены под общей сборной кровлей.

Газораспределительная станция, выполненная с производительностью от 5000 до 10000 м³/ч, снабжена отсеком подготовки теплоносителя, а технологический отсек, отсек одоризации, отсек управления и отсек подготовки теплоносителя размещены попарно в отдельных блоках.

Газораспределительная станция, выполненная с производительностью 20000 м³/ч, снабжена отсеком подготовки теплоносителя, причем отсек одоризации и отсек переключений размещены в отдельном блоке, а отсек подготовки теплоносителя, технологический отсек и отсек управления размещены каждый в отдельном блоке.

Газораспределительная станция, выполненная с производительностью 30000 м³/ч, снабжена отсеком подготовки теплоносителя, причем отсек одоризации, отсек переключений, отсек управления и отсек подготовки теплоносителя размещены попарно в отдельных блоках, а технологический отсек размещен в отдельном блоке.

Газораспределительная станция, выполненная с производительностью от 50000 до 80000 м³/ч, снабжена отсеком подготовки теплоносителя, причем отсек одоризации, отсек управления и отсек подготовки теплоносителя размещены каждый в отдельном блоке, отсек подогрева газа и отсек переключений размещены в одном блоке, а технологический отсек размещен в двух блоках.

Газораспределительная станция, выполненная с производительностью от 5000 до 100000 м³/ч, снабжена узлом очистки от капельной жидкости и механических примесей.

Газораспределительная станция, выполненная с производительностью от 5000 до 100000 м³/ч, снабжена расходной емкостью одоранта с обвязкой, одоризатором газа, эжектором с обвязкой, узлом редуцирования газа на передавливание одоранта и откачку паров одоранта.

Газораспределительная станция, выполненная с производительностью 20000 м³/ч, снабжена штуцером отбора проб газа.

Газораспределительная станция, выполненная с производительностью 30000 м³/ч, снабжена фитильным одоризатором газа на собственные нужды.

Газораспределительная станция, выполненная с производительностью 20000 м³/ч, снабжена входным и выходным управляемым кранами, управляемым краном аварийного сброса давления, краном ограничения расхода газа, свечным краном продувки подводящего трубопровода, линией общего байпаса, предохранительным сбросным клапаном выходного трубопровода, узлом подготовки импульсного газа, линией редуцирования газа на собственные нужды, линией редуцирования газа на передавливание конденсата, емкостью, узлом сбора конденсата с системой автоматического слива.

Газораспределительная станция, выполненная с производительностью 50000-130000 м³/ч, снабжена узлами переключений линий байпаса, входным и выходным управляемым кранами, узлом редуцирования газа на собственные нужды, узлом подготовки импульсного газа, узлом сбросных предохранительных клапанов выходного газопровода, узлом редуцирования газа на передавливание конденсата, управляемым краном сброса давления газа из технологических трубопроводов, линией общего байпаса, узлом подготовки импульсного газа, узлом редуцирования газа на передавливание конденсата, управляемым краном аварийного сброса давления из технологических трубопроводов, штуцерами отбора проб газа на выходе, краном продувки подводящего трубопровода, а также отопительными агрегатами с обвязкой, мембранным и сбросным баками, сетевыми насосами.

Газораспределительная станция, выполненная с производительностью до 1000 м³/ч, снабжена отопительным агрегатом мощностью 10-24 кВт.

Газораспределительная станция, выполненная с производительностью от 5000 до 10000 м³/ч, снабжена двумя отопительными агрегатами мощностью по 70-100 кВт.

Газораспределительная станция, выполненная с производительностью 200000 м³/ч, снабжена тремя отопительными агрегатами мощностью по 100 кВт и грязевиком.

Газораспределительная станция, выполненная с производительностью 300000 м³/ч, снабжена четырьмя отопительными агрегатами мощностью по 100 кВт.

Газораспределительная станция, выполненная с производительностью 55000-130000 м³/ч, снабжена шестью отопительными агрегатами мощностью по 120 кВт или двумя отопительными агрегатами мощностью по 630 кВт и одним отопительным агрегатом мощностью 70 кВт, грязевиком, мембранным баком емкостью 399-500 л, сбросным баком емкостью 40 л, двумя сетевыми электроприводными насосами, ручным насосом, предохранительной и запорной арматурой, трубопроводами обвязки системы теплоснабжения, перемычкой между контуром подогрева газа и контуром системы отопления, в блоке предварительного подогрева газа, узлом предохранительных сбросных клапанов, узлом редуцирования газа на передавливание конденсата, тройником с решеткой, блок управления снабжен узлом связи, узлом контроля и автоматического управления технологическими процессами и телемеханики, узлом аварийно-предупредительной сигнализации, электрощитом.

Газораспределительная станция, включающая входной и выходные трубопроводы, узел редуцирования, узел замера расхода газа, узел очистки, содержащий фильтр, узел подогрева и блок аварийно-предупредительной сигнализации с котлом для подготовки и подачи теплоносителя в узел подогрева газа, а также систему одоризации и технологические трубопроводы, в предлагаемом изобретении выполнена с производительностью 130000-300000 м³/ч и снабжена помещением переключений, технологическим помещением, помещениями одоризации, подготовки теплоносителя, управления, связи, дополнительным фильтром, причем фильтры выполнены вертикальными, каждый с диаметрами входа и выхода газа Ду300, объемом корпуса 450-500 л, объемом фильтра 150-180 л, объемом расширительной камеры 200-400 л, максимальным объемом конденсата 97 л, двумя вертикальными сепараторами, каждый с диаметрами входа и выхода газа Ду300, объемом корпуса 480-500 л, объемом фильтра 210-230 л, максимальным объемом конденсата 21 л, двумя рабочими и одним резервным вертикальным подогревателем газа с U-образным пучком труб, каждый с диаметрами входа и выхода газа и теплоносителя Ду300 и Ду150 соответственно, объемом корпуса 700-800 л, расширительной камеры 260-290 л, количеством водяных перегородок 5-7, двумя селикагелевыми фильтрами каждый с объемом корпуса 12-14 л и объемом фильтра 5,5-6,5 л, размещенными в помещении переключений входным управляемым краном Ду300, двумя выходными управляемыми кранами Ду500, одним краном Ду500 с ручным приводом для управления краном на первом выходе, двумя выходными управляемыми кранами Ду400 на выходе 2, одним краном Ду400 с ручным приводом для управления расходом газа на втором выходе, узлами сбросных предохранительных клапанов первого и второго выходов, узлом байпаса первого выхода, состоящим из входного управляемого крана Ду300, дискретного клапана дросселя с импульсной системой управления и выходного крана Ду300, узлом байпаса второго выхода, состоящим из входного крана и дросселирующей задвижки, управляемым краном аварийного сброса давления из технологических трубопроводов, узлом подготовки газа на собственные нужды на базе газораспределительной станции производительностью 1000 м³/ч, узлом подготовки импульсного газа, изолирующими фланцевыми соединениями входного и выходных газопроводов, причем в технологическом помещении размещены рабочий и резервный узлы очистки газа, состоящие из входного крана, тройника с решеткой, сепаратора, фильтра, крана выходного, узлы замера расхода газа первого и второго выхода, причем узел замера первого выхода состоит из двух одинаковых замерных ниток, построенных по схеме: кран ручной, струевыпрямитель, счетчик газа, кран ручной, узлами подогрева газа первого и второго выходов, а узел замера состоит из двух одинаковых замерных ниток, построенных по схеме: кран ручной, счетчик газа, кран ручной, узлами подогрева газа первого и второго выходов, узлами редуцирования первого и второго выходов, причем каждый узел состоит из двух одинаковых замерных ниток, построенных по схеме: кран входной управляемый, защитное устройство, регулятор давления, кран выходной управляемый, находящийся в помещении переключений, при этом в помещении одоризации размещены емкость сбора конденсата с обвязкой, расходная и резервная емкости одоранта, фитильный одоризатор с обвязкой, узел эжекции с обвязкой, узел редуцирования инертного газа на передавливание, одоризаторы газа первого и второго выходов, а в помещении подготовки теплоносителя размещены 2-4 отопительных агрегата мощностью по 500 кВт с обвязкой, система одоризации снабжена резервной емкостью одоранта.

Газораспределительная станция, включающая входной и выходные трубопроводы, узел редуцирования, узел замера расхода газа, узел подогрева и очистки, содержащий фильтр, и блок аварийно-предупредительной сигнализации с котлом для подготовки и подачи теплоносителя в узел подогрева газа, а также систему одоризации и технологические трубопроводы, в предлагаемом изобретении выполнена с производительностью от 580000 до 1000000 м³/ч и снабжена размещенными в капитальном здании помещениями узла управления, технологическим, сбора конденсата, теплопункта, операторной, подвесным краном, 6-12 вертикальными фильтрами, каждый из которых выполнен с диаметрами входа и выхода газа Ду300, объемом корпуса 400-500 л, объемом фильтра 150-180 л, объемом расширительной камеры 200-240 л, максимальным объемом конденсата 97 л и снабжен системой автоматического слива конденсата, содержащей рабочий и резервный узлы подготовки командного газа, поплавковые датчики уровня жидкости с трансмиттером и клапаны сброса жидкости, 6-12 вертикальными сепараторами, каждый из которых выполнен с диаметрами входа и выхода газа Ду300, объемом корпуса 400-500 л, объемом расширительной камеры 201-230 л, 6-12 подогревателями газа с U-образным пучком труб, с диаметрами входа и выхода теплоносителя Ду300 и Ду150 соответственно и объемом корпуса 700-800 л, объемом расширительной камеры 260-290 л, максимальным объемом конденсата 21 л, количеством водяных перегородок 5-7, двумя селикагелевыми фильтрами каждый с объемом корпуса 12-14 л и объемом фильтра 5,5-6,5 л, узел подогрева и очистки снабжен тройником с решеткой, система одоризации снабжена резервной емкостью одоранта; дополнительно снабжена размещенными в помещении управления входным управляемым краном Ду700, одним или двумя выходными управляемыми кранами Ду700 и двумя вспомогательными кранами Ду50, включенными параллельно выходным управляемым кранам Ду700, узлами сбросных предохранительных клапанов первого и второго выходов, узлом байпаса первого и второго выходов, состоящим из двух управляемых кранов Ду700 и Ду50, дискретным клапаном-дросселем с импульсной системой управления, двух выходных кранов Ду700, управляемым краном Ду50 аварийного сброса давления из технологических трубопроводов, узлом подготовки газа на собственные нужды на базе газораспределительной станции производительностью до 1000 м³/ч, узлом подготовки импульсного газа, состоящим из рабочего и резервного селикагелевых фильтров, запорной арматуры и трубопроводов, узлом редуцирования газа на передавливание конденсата; дополнительно снабжена 5-10 рабочими и 1-2 резервными узлами очистки и подогрева газа, размещенными в технологическом помещении, каждый из которых снабжен входным и выходным кранами, тройником с решеткой, унифицированными вертикальными газоводяными кожухотрубчатыми подогревателями с U-образным пучком труб, сепаратором, оборудованным системой автоматического слива конденсата, включающей резервные узлы подготовки командного газа, поплавковые датчики уровня жидкости с трансмиттером и клапанами сброса жидкости, вертикальный фильтр, от 1 до 3 рабочих и 1 контрольного узла замера расхода газа с штуцером отбора проб, причем каждый узел замера выполнен в виде четырех одинаковых замерных ниток, включающих входной ручной кран, струевыпрямитель, счетчик газа, выходной ручной кран, узел подготовки командного газа для систем автоматического сброса конденсата, содержащий рабочий и резервный узлы подготовки командного газа, поплавковые датчики уровня жидкости с трансмиттером и клапаны сброса жидкости, а также вертикальный фильтр, 1-3 рабочих и 1 контрольный узел замера расхода газа с штуцером отбора проб, каждый узел замера выполнен из четырех одинаковых замерных ниток, имеющих входной ручной кран, струевыпрямитель, счетчик газа, выходной ручной кран, узел подготовки командного газа для систем автоматического сброса конденсата, узел редуцирования газа, состоящий из 2-4 рабочих, 1-2 резервной основных ниток редуцирования, каждая основная нитка снабжена управляемым краном, дискретным клапаном-дросселем с импульсной системой управления, ручным краном и глушителем, каждая вспомогательная нитка снабжена двумя ручными кранами, защитным устройством 1-2 подвесными талями;
дополнительно снабжена емкостью сбора конденсата с обвязкой, размещенной в помещении сбора конденсата;
дополнительно снабжена котлами общей мощностью 5000-10000 кВт или бойлерами системы теплоснабжения газораспределительной станции, теплообменником 1-2 котлами системы отопления газораспределительной станции мощностью по 250 кВт, размещенными в помещении теплопункта, а также аппаратурой электроснабжения, аппаратурой управления и сигнализации и рабочим местом оператора, размещенными в помещении операторной.

В отличие от известного способа использования перепада давления узла редуцирования газораспределительной станции путем выработки электрической энергии газовой турбодетандерной установкой, включающей генератор, и использования этой энергии для дополнительного (к подогреву топливным газом) подогрева теплоносителя электрическим водоподогревателем, размещенным внутри подогревателя газа и соединенным с генератором, предлагаемое изобретение предусматривает использование газового турбо (или поршневого) детандерного генератора, который вырабатывает электрическую энергию, подаваемую в электрический водоподогреватель, установленный в системе циркуляции теплоносителя. После турбо (или поршневого) детандера, входящего в состав турбо (или поршневого) детандерного генератора, газ пониженного давления подается на выход 1 и 2 газораспределительной станции.

Конструкция предлагаемой газораспределительной станции и ее узлов необходима и достаточна для решения поставленной задачи за счет более эффективного использования ее технологического оборудования при низких и высоких температурах, которое выражается в том, что для каждой производительности имеется определенный набор транспортабельных автомобильным и железнодорожным транспортом блоков и тамбуров, объединенных общим фундаментом и общей сборной кровлей, что позволяет исключить влияние внешних воздействий, образование неплотностей между блоками в период эксплуатации.

Надежность работы узла очистки газа от жидкости и механических примесей обеспечивается предварительным подогревом газа перед его очисткой с применением тройника с решеткой, фильтров-сепараторов, содержащих сменные фильтрующие элементы, расширительную камеру со спиралеобразным завихрителем, расположенные перпендикулярно входу газа, конусообразную перегородку, расположенную в расширительной камере перпендикулярно осевой линии корпуса, и системой автоматического слива конденсата.

Надежность и ремонтопригодность определяется наличием в газораспределительной станции подвесной тали (или крана), резервных ниток редуцирования, очистки, учета газа, системы байпассирования, позволяющих осуществлять подачу газа потребителю, минуя оборудование газораспределительной станции полностью или частично, кранов отключения технологического оборудования, узла управления системой заправки одоранта, использованием котлов и бойлеров для подогрева газа и котла для отопления газораспределительной станции, резервной емкостью одоранта.

Предложенный способ использования перепада давления узла позволяет обеспечить дополнительный подогрев газа за счет встроенных в систему циркуляции теплоносителя пожаробезопасного электрического водоподогревателя, сократить потребности станции в топливном газе.

Анализ информации показал, что заявленное техническое решение не известно из достигнутого уровня техники, в связи с чем оно соответствует критерию "новизна".

Подобное техническое решение явным образом не следует из уровня техники и, следовательно, соответствует критерию "изобретательский уровень".

Изобретение поясняется фиг. 1, 2, 3, на которых изображены план и технологическая схема предложенной газораспределительной станции производительностью 50000-100000 м³/ч, которая принципиально не отличается от других блочных газораспределительных станций.

Газораспределительная станция состоит из отсеков управления, подготовки теплоносителя, технологического, подогрева газа, переключений и одоризации и следующих функциональных элементов: расходной емкости одоранта Е1, резервной емкости одоранта Е2, фитильного одоризатора ФО, емкостей конденсата Е3, Е4, одоризационной установки ОУ, клапана-дозатора КЛ, выходного управляемого крана 23, линии полного байпассирования газа ЛПБ, входного управляемого крана 1, тройника с решеткой Тр, подогревателя предварительного подогрева газа ПГ1, предохранительных клапанов К1-К4, крана байпаса подогревателя газа 12, фильтров-сепараторов ФС1-ФС5, датчиков перепада давления ΔPIA, подогревателей газа ПГ2-ПГ6, выходных кранов ниток редуцирования 20, 22, счетчиков газа С1, С2, С3, предохранительных сбросных клапанов КП1-КП6, пневмоэлектрического распределителя РПЭ, запорного клапана Кз, двух капельниц К, эжектора Э, фильтров-осушителей импульсного газа ИФ1, ИФ2, наружного коллектора Ду400, наружного коллектора Ду200, компенсаторов 19, клапанов отсекателей О1, O2, O3, регуляторов давления Р1-Р9, устройства управляющего УУ, гидроклапана КГ, отопительных агрегатов КВГ, термозапорного клапана КТ, электромагнитного клапана КЭ, сбросного бака СБ, мембранного расширительного бака МБ, грязевика Гр, сетевых насосов Н, ручного насоса РН, перемычки Пр, дымовых труб Дт.

Газораспределительная станция работает следующим образом.

Газ высокого давления поступает из магистрального газопровода на вход газораспределительной станции, проходит через входной управляемый кран 1 (в отсеке переключений) и поступает в отсек подогрева газа.

В отсеке подогрева газ проходит через тройник с решеткой Тр и подогреватель газа ПГ1. Тройник предназначен для очистки газа от грубых механических примесей. Подогреватель предназначен для подогрева газа перед сепарацией. Подогреватель - вертикальный, 2-ходовой по газу. Газ движется по U-образным трубкам, закрепленным в трубной доске, вода - в межтрубном пространстве, разделенном перегородками. Горячая вода в подогреватель поступает от двух отопительных агрегатов, расположенных в отсеке подготовки теплоносителя. Защита водяной системы от повышения давления в случае прорыва газов в трубном пучке теплообменника осуществляется предохранительными клапанами K1, K2 (в случае прорыва газа клапаны перекрывают подвод и отвод теплоносителя к подогревателю). В качестве теплоносителя возможно также использование незамерзающей жидкости типа "Тосол".

Из отсека подогрева газ по наружному коллектору Ду200 поступает в технологический отсек на узел очистки газа. Узел очистки газа состоит из трех одинаковых ниток (две рабочие, одна резервная), построенных каждая по схеме: кран ручной, фильтр-сепаратор с системой автоматического слива конденсата, кран ручной. Краны 5, 6, 7, 8, 9, 10 предназначены для отключения ниток при их обслуживании.

Фильтр-сепаратор предназначен для очистки газа от капельной жидкости и механических примесей и представляет собой вертикальный сосуд. Газ поступает в верхнюю часть сосуда-фильтра и отделяется от механических примесей и жидкости за счет закручивания потока газа и резкого изменения направления его движения. Далее газ опускается вниз и поступает в фильтр, состоящий из сменных фильтрующих элементов. На фильтре газ дополнительно очищается от механических примесей. Замена отработанных элементов осуществляется через специальную съемную верхнюю крышку фильтра-сепаратора. Жидкость накапливается в нижней части фильтра-сепаратора и периодически сливается в емкости конденсата Е3, Е4 (расположены в отсеке одоризации). Емкости установлены на одном уровне и соединены между собой по принципу сообщающихся сосудов. Уровень конденсата контролируется датчиком уровня, установленным на емкости Е3. Слив конденсата производится автоматически по мере накопления конденсата в фильтре, также предусмотрена возможность слива конденсата вручную (краны 64). Система автоматического слива состоит из устройства управляющего УУ с поплавковой камерой и гидроклапана КГ. Слив конденсата из емкостей Е3 и Е4 производится передавливанием, для этого предусмотрена отдельная линия редуцирования: кран 57, регулятор давления Р9, кран 56 (расположен в отсеке одоризации). Регулятор давления настроен на давление 0,06 МПа.

В верхней части фильтра-сепаратора размещается собственно фильтр, состоящий из сменных фильтрующих элементов. Замена отработанных элементов осуществляется через специальную верхнюю съемную крышку фильтра-сепаратора. Контроль за состоянием фильтрующих элементов осуществляется по перепаду давления между входом и выходом фильтра-сепаратора датчиками перепада давления ΔРIА.

Очищенный газ поступает в узел подогрева газа. Узел состоит из двух одинаковых ниток (обе рабочие), построенных по схеме: кран ручной, подогреватель газа (ПГ2, ПГ3), кран ручной. Краны 11, 12, 13, 14 предназначены для отключения ниток при их обслуживании. Устройство подогревателей ПГ2, ПГ3, их защита (клапаны К3, К4) и теплоснабжение аналогичны подогревателю ПГ1.

Очищенный и подогретый газ поступает на хозрасчетный узел замера расхода газа. В качестве замерного устройства использованы турбинные счетчики С1 и С2 (рабочий и резервный). Краны 15, 16, 17, 18 предназначены для отключения счетчиков при их обслуживании. Параллельно кранам 15 и 17 установлены дополнительные краны 15/1 и 17/1, предназначенные для плавного пуска счетчиков в работу. При включении счетчика необходимо сначала плавно открыть дополнительный кран, а потом - основной, после включения - дополнительный кран закрыть.

После замера газ поступает через краны 19, 21 в узел редуцирования (основной), состоящий из 2-х одинаковых ниток редуцирования (рабочая и резервная), рассчитанных на 100% пропускную способность каждая.

Каждая нитка редуцирования выполнена по схеме: кран ручной, компенсатор; клапан-отсекатель, совмещенный с регулятором давления, кран ручной. Компенсатор предназначен для удобства монтажа клапана-отсекателя и регулятора давления.

При нормальном режиме работы газораспределительной станции одна из редуцирующих ниток (рабочая) находится в работе, вторая (резервная) - в резерве.

Расположенные на нитках редуцирования краны 19, 20, 21, 22 предназначены для отключения ниток при ремонтных работах и ревизии регуляторов давления.

Регулятор давления Р1 рабочей нитки настроен на давление Р=Рвых, регулятор давления Р2 резервной нитки - на давление Р=0,9Рвых. В рабочем состоянии краны 19, 20, 21, 22 открыты. В случае падения выходного давления газораспределительной станции менее 0,9Рвых резервная нитка вступает в работу автоматически.

Клапаны-отсекатели О1 и О2 выполняют роль 3-ей ступени защиты выходного газопровода ГРС от недопустимого повышения давления (1-я ступень - регулятор давления, 2-я ступень - предохранительный сбросной клапан, 3-я ступень - клапан-отсекатель).

Предохранительные сбросные клапаны КП1 и КП2 (рабочий и резервный), установленные на выходном трубопроводе 1 в отсеке подогрева газа, настроены на давление срабатывания 1,1Рвых и рассчитаны каждый на 5% максимальной пропускной способности. Клапаны подключены через краны 27 и 28, имеющие механическую связь между собой, что исключает возможность их одновременного отключения.

Если в случае неисправности регулятора давления сбросной клапан полностью открывается, но выходное давление продолжает нарастать, то срабатывает клапан-отсекатель, полностью и герметично перекрывая подачу газа в выходной газопровод.

На одной из редуцирующих ниток предусмотрены фланцы Ду50 и Ду80 для установки (при необходимости) малорасходной линии редуцирования и замера (для работы при расходе газа менее 10000 нм³/ч). При работе на малорасходной линии заслонки отсекателей О1, О2 и импульсные краны 31, 32 должны быть закрыты.

После редуцирования газ поступает по наружному коллектору Ду400 в отсек переключений, далее через управляемый кран 23 - в отсек подогрева газа, из отсека подогрева - на выход 1 газораспределительной станции.

Импульсный газ для управления кранами 1, 23 отбирается из газопровода газораспределительной станции после узла подогрева газа через кран 67. На период пуска газораспределительной станции предусмотрена возможность отбора импульсного газа из трубопровода до входного крана 1 через кран 30. Газ проходит подготовку в узле подготовки импульсного газа, состоящем из двух фильтров-осушителей ИФ1 и ИФ2 (рабочий и резервный).

На газораспределительной станции предусмотрена система байпассирования, позволяющая осуществлять подачу газа потребителю, минуя оборудование газораспределительной станции полностью (кроме газа на собственные нужды) или частично.

Полное байпассирование. Кран 24 является отключающим, задвижка 25 - дросселирующей. Краны 1, 23 должны быть закрыты, краны 29, 58, 61, 62, 63, 65, 66, 68, 69 открыты.

Байпассирование подогревателя газа ПГ1. Кран 4 является отключающим. Краны 2, 3 должны быть закрыты, кран 58 открыт.

Байпассирование подогревателя газа ПГ4. Кран 37 является отключающим. Краны 35, 36 должны быть закрыты.

Байпассирование счетчика С3. Кран 46 является отключающим. Краны 44, 45 должны быть закрыты, кран 47 открыт.

Байпассирование фитильного одоризатора. Кран 50 является отключающим. Краны 48, 49 должны быть закрыты, кран 51 открыт.

Отбор газа на собственные нужды (отопительные агрегаты, выход газа 2) осуществляется из входного трубопровода ГРС до входного крана 1 через кран 34.

Газ из входного трубопровода через кран 34 поступает в узел предварительного подогрева газа (краны 35, 36, 37 подогреватель газа ПГ4). Подогреватель газа - одноходовой по газу. Газ в теплообменнике движется по двум спиралеобразным трубкам, вода - в межтрубном пространстве. Теплоноситель в подогреватель поступает из системы отопления ГРС.

После предварительного подогрева газ поступает в узел очистки и подогрева газа. Узел состоит из двух одинаковых ниток (рабочая и резервная), построенных по схеме: кран ручной, фильтр-сепаратор, подогреватель газа, кран ручной. Устройство и работа фильтров ФС4 и ФС5 аналогичны фильтрам ФС1, ФС2 и ФС3, устройство и работа подогревателей ПГ5, ПГ6 аналогичны подогревателю ПГ4. Слив конденсата из фильтров осуществляется за пределы ГРС плавным открытием кранов 38, 39.

Очищенный и подогретый газ поступает на первую ступень редуцирования, состоящую из двух одинаковых ниток редуцирования (рабочая и резервная), построенных по схеме: кран ручной, регулятор давления, кран ручной. Регулятор давления рабочей нитки настроен на давление Р=Рвых1 (0,6 МПа), резервной нитки - на давление Р=0,9Рвых1 (0,54 МПа). В рабочем состоянии краны 40, 41, 42, 43 открыты, в случае падения выходного давления менее 0,9Рвых1 резервная нитка вступает в работу автоматически. Предохранительные сбросные клапаны КП3 и КП4 (рабочий и резервный) настроены на давление Р=1,1Рвых1 (0,66 МПа).

После первой ступени редуцирования газ поступает в узел замера расхода газа, выполненный на базе ротационного счетчика.

После замера газ поступает через фитильный одоризатор на:
- ступень редуцирования газа на выход 2;
- вторую ступень редуцирования.

Ступень редуцирования на выход 2 состоит из двух одинаковых ниток редуцирования (рабочая и резервная), выполненных по схеме: кран ручной, регулятор давления комбинированный, кран ручной. Регуляторы давления Р5, Р6 (комбинированные с встроенным отключающим устройством) настроены на давление Р=Рвых2 (0,002 МПа). После редуцирования газ поступает на выход 2.

Вторая ступень редуцирования состоит из клапана-отсекателя О3 и двух одинаковых ниток редуцирования (рабочая и резервная), выполненных по схеме: кран ручной, регулятор давления, кран ручной. Клапан-отсекатель осуществляет защиту выхода второй ступени редуцирования от чрезмерного повышения и понижения давления. Регуляторы давления Р3, Р4 настроены на давление Р=Рвых (0,004 МПа). Предохранительный сбросной клапан КП5 настроен на давление Р= 1,1Рвых (0,0044 МПа). После редуцирования газ поступает в отсек подготовки теплоносителя.

В отсеке подготовки теплоносителя газ через термозапорный клапан КТ и электромагнитный клапан КЭ поступает на отопительные агрегаты. Клапан термозапорный предназначен для отсечки подачи газа на отопительные агрегаты при возникновении пожара в отсеке подготовки теплоносителя. Электромагнитный клапан предназначен для отключения газа на отопительные агрегаты при появлении загазованности в отсеке подготовки теплоносителя (в том числе по угарному газу), а также при исчезновении электропитания основного источника.

К отопительному агрегату блока операторной газ подводится аналогично.

Для придания газу, подаваемому на выход 1, специфического запаха, ГРС оборудована системой одоризации газа, в состав которой входят: одоризационная установка ОУ, расходная емкость одоранта Е1, резервная емкость одоранта Е2, узел эжекции, узел редуцирования инертного газа, арматура и обвязочные трубопроводы.

Одоризационная установка обеспечивает автоматическую, регулируемую подачу одоранта пропорционально расходу газа на выходе газораспределительной станции. Подача одоранта в выходной трубопровод газораспределительной станции осуществляется насосом установки через специальный клапан-дозатор КЛ, работающий в импульсном режиме, и распыляющее устройство. За время открытия клапана-дозатора в выходной газопровод газораспределительной станции сливается дозированная порция одоранта. Частота импульсов на открытие клапана КЛ пропорциональна расходу газа через газораспределительной станции. Клапан-дозатор представляет собой нормально закрытый клапан с электромагнитным приводом. При подаче электрического сигнала клапан открывается. Время нахождения клапана в открытом состоянии определяется длительностью электрического сигнала. Одорант из емкости Е1 в одоризационную установку поступает под избыточным давлением 0,05 МПа. Избыточное давление создается узлом редуцирования инертного газа.

Eмкость Е1 предназначена для обеспечения одорантом установки ОУ и заправки одорантом фитильного одоризатора и емкости Е2. Заправочная и сливная горловины емкости Е1 выведены наружу помещения газораспределительной станции и закрыты резьбовыми пробками. На заправочной горловине установлен сетчатый фильтр. Уровень одоранта в емкости контролируется визуально по указателю уровня (не должен превышать 80% от полного заполнения) и датчиком уровня на емкости. В системе заправки одоранта установлен узел управления, обеспечивающий автоматическое прекращение заправки при достижении в емкости Е1 предельного верхнего уровня. Узел управления состоит из крана 55, сбросного клапана КП6, пневмоэлектрического распределителя РПЭ, запорного клапана Кз. Управляющий газ отбирается из узла редуцирования инертного газа после регулятора давления Р7. Управление распределителем автоматическое и оператором.

Резервная емкость Е2 предназначена для одоризации газа при работе через общий байпасс, а также при обслуживании ОУ. На емкости установлены две капельницы К с ручной регулировкой подачи одоранта кранами. Капельница предназначена для подачи одоранта при неисправности одоризатора и при работе через байпас. Капельница представляет собой небольшой сосуд с входной и выходной трубками для подвода и отвода одоранта и смотровым сквозным окном для визуального контроля прохождения одоранта. Одорант из емкости в выходной газопровод поступает самотеком за счет разности высотных отметок емкости и газопровода. Уровень одоранта контролируется визуально по указателю уровня на емкости (не должен превышать 80% от полного заполнения) и датчиком уровня на емкости.

Для предотвращения загрязнения атмосферного воздуха парами одоранта (при обслуживании системы одоризации) в отсеке одоризации установлен узел эжекции, состоящий из эжектора Э, кранов и обвязочных трубопроводов. Газ высокого давления подается в эжектор через краны 52 и 70 (в технологическом отсеке) и сбрасывается в выходной газопровод газораспределительной станции через краны 53 и 33 (в отсеке переключений). Падение давления в камере эжектора происходит за счет ускорения газового потока до сверхзвуковой скорости. Указанный эффект позволяет перед и во время заправки одорантом создавать в емкости хранения одоранта и емкости одоризатора разрежение, препятствующее выбросу паров через заправочную горловину.

На газораспределительной станции предусмотрен узел редуцирования инертного газа, предназначенный для:
- создания давления передавливания в емкостях одоранта E1, E2 и наружной емкости при заправке и сливе одоранта;
- обеспечения импульсным газом системы заправки одоранта;
- создания избыточного давления в емкости E2 (для нормальной работы одоризационной установки);
- продувки емкостей инертным газом.

Узел состоит из баллона высокого давления (газ - азот), крана 54, регуляторов давления Р7 и Р8, предохранительного сбросного клапана КП7, фильтра-поглотителя. Предохранительный клапан предназначен для защиты выхода узла редуцирования от повышения давления. Фильтр-поглотитель защищает узел редуцирования от паров одоранта. Регулятор давления Р7 настроен на давление 0,5 МПа, регулятор давления Р8 - на давление 0,05 МПа.

Кран 26 предназначен для продувки подводящего трубопровода. Краны 59, 60 предназначены для настройки сбросных клапанов.

Система теплоснабжения газораспределительной станции состоит из двух контуров циркуляции: контура подогрева газа и контура системы отопления. Подогреватели газа узла подготовки газа на собственные нужды подключены к контуру системы отопления (в отсеке переключений).

Для теплоснабжения подогревателей газа установлены шесть отопительных агрегатов КС-Г тепловой мощностью по 120 кВт или два агрегата КВГ - по 630 кВт, для теплоснабжения системы отопления один агрегат КОВУ тепловой мощностью 70 кВт. Все агрегаты расположены в отсеке подготовки теплоносителя.

Циркуляция теплоносителя в обоих контурах циркуляции принудительная с помощью насосов Н с электроприводом. В контуре подогрева установлено два насоса (рабочий и резервный), в контуре отопления - один. Кроме этого предусматривается возможность работы системы отопления на естественной циркуляции через агрегат КОВУ.

Для возможности вывода в ремонт котла системы отопления в отопительный сезон между контуром подогрева газа и контуром системы отопления предусмотрены перемычки, позволяющие подавать теплоноситель из контура подогрева газа после агрегатов КВГ в систему отопления.

Заполнение и подпитка системы теплоснабжения газораспределительной станции осуществляется с помощью ручного насоса из привозной емкости через дренажный патрубок всасывающего коллектора насосов системы теплоснабжения.

Поддержание избыточного давления в контурах теплоснабжения осуществляется с помощью общего мембранного расширительного бака МБ, подключенного к всасывающему коллектору циркуляционных насосов. Расчетное давление теплоносителя в обоих контурах 2,0 кгс/см².

После заполнения систем теплоносителем (до перелива через воздушники подогревателей газа и появления уровня в дренажном баке) в воздушной полости мембранного бака устанавливается небольшое (около 0,25 кгс/см²) давление и производится пуск отопительных агрегатов. По мере разогрева теплоносителя давление постоянно контролируется. При повышении давления выше 0,6 кгс/см² (перед насосами) оно снижается посредством сброса части воды в сбросной бак СБ, при чрезмерном снижении давления производится подпитка контура из сбросного бака или из переносной емкости до восстановления давления до нормальной величины. Для предотвращения повышения давления в контурах циркуляции выше допустимого предусмотрена установка предохранительных клапанов (два - в контуре подогрева и один - в контуре отопления) ОК с давлением срабатывания 2,2 кгс/см², сбрасывающих теплоноситель в сбросной бак. Сбросной бак с помощью выведенной выше кровли дыхательной свечи сообщается с атмосферой.

На фиг. 4, 5 изображены план и технологическая схема газораспределительной станции производительностью 640000 м³/ч, которая принципиально не отличается от других газораспределительных станций производительностью свыше 130000 м³/ч.

Газораспределительная станция состоит из помещений: узла управления, теплопункта, технологического, сбора конденсата, операторной и подсобного и следующих функциональных элементов: расходной и резервной емкостями одоранта Е1, Е2 (не показаны), фитильного одоризатора ФО (не показан), емкости сбора конденсата Ек, входного управляемого крана 1, тройников с решеткой Tp1-Тр6, линии байпаса ЛПБ, фильтров Ф1-Ф6, сепараторов С1-С6, клапанов сброса жидкости Кж1-Кж3, подогревателей газа ПГ1-ПГ6, отсечных клапанов КЛ1-КЛ12, предохранительных сбросных клапанов КП1 - КП4, струевыпрямителей Ст1-Ст4, счетчиков газа С1-С5, ниток редуцирования Нр1-Нр5, регуляторов давления Р1-Р9, защитного устройства ЗУ1, ЗУ2, клапанов-дросселей Др1-Др4, отключающих задвижек з1-з12, электрического водоподогревателя, газового турбодетендерного генератора ГТГ.

Газ на газораспределительную станцию поступает по трубопроводу Ду700 через изолирующую вставку в помещение узла управления и далее через входной управляемый кран 1 в технологическое помещение в узлы очистки и подогрева газа.

На входе узлов установлены ручные краны Рк2-Рк7 (Ду300).

Предварительная очистка газа от крупных посторонних предметов осуществляется на входе в узел в тройнике с защитной решеткой Тр1-Тр6.

Очистка газа от капельной жидкости осуществляется в вертикальных сепараторах С1-С6. Сепараторы оборудованы системой автоматического слива конденсата, в которую входят два узла подготовки командного газа (рабочий и резервный), поплавковые датчики уровня жидкости с трансмиттером и клапаны К1-К3 сброса жидкости. В трансмиттере осуществляется выработка пневматического сигнала, пропорционального уровню жидкости в сепараторе. Указанный сигнал управляет открытием и закрытием клапана, установленного на линии сепаратор-коллектор сброса конденсата. На каждые два сепаратора устанавливается один клапан. По коллектору конденсат сбрасывается в емкость сбора конденсата Ек (~V=8 м³), размещенную в помещении сбора конденсата. Емкость работает без избыточного давления с открытой свечой. Диаметр свечи обеспечивает непревышение давления в ней более 60 кПа при сбросе в нее конденсата. Слив конденсата из емкости предусмотрен передавливанием.

Очистка газа от механических примесей осуществляется в вертикальных фильтрах Ф1-Ф6.

Подогрев газа осуществляется в кожухотрубчатых газоводяных подогревателях газа ПГ1-ПГ6. Подвод и отвод теплоносителя в подогреватели газа оборудованы отключающими задвижками з1-з12 и отсечными клапанами КЛ-КЛ12. Клапаны в случае прорыва газовых трубок в кожухе теплообменника обеспечивают сброс давления и перекрытие трубопроводов теплоносителя.

На выходе узла установлены ручные краны Рк8-Рк13 (Ду300).

Очищенный и подогретый газ направляется в узел замера расхода газа. Замер расхода газа выполняется турбинными счетчиками. Три счетчика рабочих С1-С3 (количество одновременно работающих счетчиков определяется расходом газа), один контрольный С4 (для контроля точности показаний рабочих счетчиков). На входе и выходе замерных ниток установлены ручные краны Рк14-Рк21 Ду400. Краны Рк22, Рк23, Рк24 предназначены для подключения рабочих счетчиков последовательно с контрольным.

Для сокращения длины замерных узлов перед счетчиками установлены струевыпрямители Ст1-Ст4.

После замера расхода газ направляется на узел редуцирования, состоящий из пяти ниток редуцирования (две вспомогательные и три основные) Нр1-Нр5. Вспомогательные нитки (рабочая и резервная) предназначены для обеспечения плавного поддержания давления газа на выходе газораспределительной станции. Они построены по схеме: кран ручной Рк31, Рк32 (Ду50), защитное устройство ЗУ1, ЗУ2, регулятор давления P1, P2, кран ручной Рк36, Рк37 (Ду200).

Для редуцирования давления газа используются регуляторы, обладающие пониженным уровнем шума. Регуляторы давления обеих ниток настроены на давление Рвых. Защитные устройства обеспечивают перекрытие подачи газа высокого давления в регуляторы в случае, если полностью открытые предохранительные клапаны КП1-КП4 не обеспечивают требуемого сброса давления. Пределы настройки предохранительных клапанов и защитных устройств определяются потребителем газа.

Основные нитки редуцирования (две рабочие, одна резервная) построены по схеме: краны управляемые Ку25-Ку27 (Ду500), Ку28-Ку30 (Ду50), дискретный клапан-дроссель Др1-Др3 с импульсной системой управления, краны ручные Рк33-Рк35 (Ду700). После клапанов установлены глушители для обеспечения надежности работы датчиков давления. Входные краны включены попарно-параллельно для обеспечения плавного включения в работу ниток редуцирования.

После редуцирования газ по коллектору Ду700 поступает в помещение узла управления и далее через краны Ку38, Ку40 (Ду700) - на выходы газораспределительной станции. Параллельно выходным кранам включены вспомогательные краны Ку39, Ку41 (Ду50) для обеспечения плавного включения в работу выходов 1 и 2.

Предохранительные сбросные клапаны КП1-КП4 на выходных трубопроводах настроены на давление открытия 1,1Рвых. На каждом выходе установлено по два клапана (рабочий и резервный). Трехходовые краны Тк46 и Тк47, установленные перед клапанами, исключают возможность одновременного отключения обоих клапанов.

Узел подготовки импульсного газа для управления кранами (1, Ку25-Ку30, Ку38, Ку40, Ку41, Ку42, Ку48, Рк49, Ку50) газораспределительной станции состоит из двух селикагелевых фильтров ИФ1 и ИФ2 (рабочий и резервный), запорной арматуры и трубопроводов. Разводка импульсного газа - коллекторная. Отбор импульсного газа выполнен из трубопровода после узла очистки и подогрева (краны Рк45, Рк51). Предусмотрена возможность (на период пусконаладочных работ) подачи импульсного газа непосредственно из входного трубопровода через кран Рк49.

Линия байпаса ЛПБ газораспределительной станции выполнена по схеме: управляемые входные краны Ку42 (Ду700) и Ку48 (Ду50), дискретный клапан-дроссель Др4, ручные краны Рк43 и Рк44. Краны Ку42 и Ку48 включены параллельно для обеспечения плавного включения в работу линии байпаса. Клапан-дроссель обеспечивает наиболее надежную и безопасную работу линии байпаса.

Отбор газа на собственные нужды осуществляется из выходных газопроводов газораспределительной станции.

Узел подготовки газа на собственные нужды (отопительный агрегат) состоит из двух одинаковых ниток редуцирования (регуляторы давления Р3, Р4) и замерного узла, выполненного на базе ротационного счетчика С5. Узел настроен на давление 0,002 МПа.

При работе в режиме использования перепада давления узла редуцирования газораспределительной станции краны ниток редуцирования Ку25-Ку30, Рк31, Рк32 закрыты, газ после счетчиков газа С1-С4 поступает на газовый турбодетандерный генератор ГТГ, который вырабатывает электрическую энергию, подаваемую в электрический водоподогреватель, установленный в системе циркуляции теплоносителя. После турбодетандера, входящего в состав газового турбодетандерного генератора ГТГ, газ необходимых параметров подается на выход 1 и 2 газораспределительной станции.

Предложенная конструкция обеспечивает компактное размещение элементов в транспортабельных блоках и действующих производственных помещениях, обеспечивает производительность газораспределительной станции от 100 до 1000000 м³/ч и позволяет утилизировать энергии давления газа без увеличения габаритов подогревателей газа.

Заявленная газораспределительная станция запланирована к производству на OOO "Уромгаз" с использованием имеющихся материалов, комплектующих изделий и технологий.

Источники информации
1. Патент RU 2079040 от 16.08.1994 г. (прототип).

2. Патент RU 2009389 от 25.05.1992 г. (прототип).

Формула изобретения

1. Газораспределительная станция, включающая входной и выходные трубопроводы, технологический отсек, отсек переключения, узел редуцирования, узел замера расхода газа, узел очистки, содержащий по меньшей мере один фильтр-сепаратор с фильтрующим элементом и расширительной камерой с завихрителем, отсек подогрева газа с подогревателем газа и блок аварийно-предупредительной сигнализации с котлом для подготовки и подачи теплоносителя в узел подогрева газа, а также систему одоризации и технологические трубопроводы, отличающаяся тем, что газораспределительная станция снабжена системой байпасирования, отсек подогрева снабжен тройником с решеткой, узел очистки снабжен системой автоматического слива конденсата и резервной ниткой очистки, расширительная камера снабжена конусообразной перегородкой, расположенной перпендикулярно осевой линии корпуса, узел редуцирования снабжен резервной ниткой редуцирования, система одоризации снабжена узлом управления системой заправки одоранта и резервной емкостью одоранта.

2. Газораспределительная станция по п.1, отличающаяся тем, что она выполнена с производительностью от 100 до 1000 м³/ч, фильтр-сепаратор выполнен вертикальным с объемом корпуса 1-1,5 л, объемом фильтра 0,3-0,4 л, объемом расширительной камеры 0,5-0,7 л, подогреватель газа выполнен вертикальным кожухотрубчатым с объемом 1,5-2 л и снабжен корпусом и двумя змеевиками, причем змеевик меньшего диаметра вставлен в больший змеевик, объем корпуса подогревателя относится к объему змеевика как 1:(1,8÷2,5).

3. Газораспределительная станция по п.1, отличающаяся тем, что она выполнена с производительностью от 1000 до 5000 м³/ч и снабжена дополнительным фильтром-сепаратором, причем каждый фильтр-сепаратор выполнен вертикальным с объемом корпуса 12-14 л, объемом фильтра 4-4,5 л, объемом расширительной камеры 7,5-8,5 л, максимальным объемом конденсата 6 л, подогреватель газа выполнен вертикальным кожухотрубчатым с U-образным пучком труб объемом корпуса 18-20 л, объемом расширительной камеры 5-7 л, количеством водяных перегородок 5-6.

4. Газораспределительная станция по п.1, отличающаяся тем, что она выполнена с производительностью ≈10000 м³/ч и снабжена дополнительным фильтром-сепаратором, причем каждый фильтр-сепаратор выполнен вертикальным с объемом корпуса 25-30 л, объемом фильтра 4-4,5 л, объемом расширительной камеры 11-14 л, максимальным объемом конденсата 11 л, подогреватель газа выполнен кожухотрубчатым с U-образным пучком труб объемом корпуса 18-20 л, объемом расширительной камеры 5-7 л, и дополнительным подогревателем газа, причем подогреватели выполнены вертикальными с U-образным пучком труб, с диаметрами входа и выхода теплоносителя Ду80 и Ду50 соответственно и объемом корпуса 120-140 л, объемом расширительной камеры 80-90 л, количеством водяных перегородок 7-9.

5. Газораспределительная станция по п.1, отличающаяся тем, что она выполнена с производительностью ≈20000 м³/ч и снабжена дополнительным блоком, дополнительным фильтром-сепаратором, причем каждый фильтр-сепаратор выполнен вертикальным с объемом корпуса 80-100 л, объемом фильтра 6-9 л, объемом расширительной камеры 35-45 л, максимальным объемом конденсата 8 л, и дополнительным подогревателем газа, причем подогреватели выполнены вертикальными с U-образным пучком труб, с диаметрами входа и выхода теплоносителя Ду80 и Ду50 соответственно и объемом корпуса 160-180 л, объемом расширительной камеры 80-90 л, количеством водяных перегородок 7-9.

6. Газораспределительная станция по п.1, отличающаяся тем, что она выполнена с производительностью ≈30000 м³/ч и снабжена двумя дополнительными блоками, дополнительным фильтром-сепаратором, причем каждый фильтр-сепаратор выполнен вертикальным с объемом корпуса 80-100 л, объемом фильтра 6-9 л, объемом расширительной камеры 35-45 л, максимальным объемом конденсата 12 л, и дополнительным подогревателем газа, причем подогреватели выполнены вертикальными с U-образным пучком труб, с диаметрами входа и выхода теплоносителя Ду100 и Ду50 соответственно и объемом корпуса 160-180 л, объемом расширительной камеры 110-130 л, количеством водяных перегородок 10-12.

7. Газораспределительная станция по п.1, отличающаяся тем, что она выполнена с производительностью от 50000 до 100000 ³/ч и снабжена узлом подготовки газа на собственные нужды на базе ГРС производительностью 1000 м³/ч, рабочим и резервным дополнительными фильтрами-сепараторами, рабочим и предварительным дополнительным подогревателем газа и двумя селикагелевыми фильтрами с объемами корпуса 0,4-0,8 л и фильтра 0,1-0,4 л, причем каждый фильтр-сепаратор выполнен с диаметрами входа и выхода газа Ду150, объемом корпуса 150-200 л, объемом фильтра 14-16 л, объемом расширительной камеры 70-90 л, максимальным объемом конденсата 12 л, а подогреватели выполнены вертикальными с U-образным пучком труб, с диаметрами входа и выхода теплоносителя Ду150 и Ду80 соответственно и объемом корпуса 300-320 л, объемом расширительной камеры 80-100 л, количеством водяных перегородок 10-12.

8. Газораспределительная станция по п.1, отличающаяся тем, что она выполнена с производительностью от 5000 до 100000 м³/ч и снабжена дополнительными блоками, в которых размещены изолированные отсеки: технологический, одоризации, управления, подготовки теплоносителя, подогрева газа с отсекающими устройствами или сбросными предохранительными клапанами переключений, а также размещенными в здании помещением управления, технологическим помещением, помещением сбора конденсата, помещением теплопункта, помещением операторной и подсобными помещениями, в которых размещены компактные монтажные блоки, соединенные между собой при помощи фланцевых разъемов, причем помещения снабжены отдельными входами и расположены под общей сборной кровлей.

9. Газораспределительная станция по п.1, отличающаяся тем, что она выполнена с производительностью от 5000 до 10000 м³/ч и снабжена отсеком подготовки теплоносителя, а технологический отсек, отсек одоризации, отсек управления и отсек подготовки теплоносителя размещены попарно в отдельных блоках.

10. Газораспределительная станция по п.1, отличающаяся тем, что она выполнена с производительностью 20000 м³/ч и снабжена отсеком подготовки теплоносителя, причем отсек одоризации и отсек переключений размещены в отдельном блоке, а отсек подготовки теплоносителя, технологический отсек и отсек управления размещены каждый в отдельном блоке.

11. Газораспределительная станция по п.1, отличающаяся тем, что она выполнена с производительностью 30000 м³/ч и снабжена отсеком подготовки теплоносителя, причем отсек одоризации, отсек переключений, отсек управления и отсек подготовки теплоносителя размещены попарно в отдельных блоках, а технологический отсек размещен в отдельном блоке.

12. Газораспределительная станция по п.1, отличающаяся тем, что она выполнена с производительностью от 50000 до 80000 м³/ч и снабжена отсеком подготовки теплоносителя, причем отсек одоризации, отсек управления и отсек подготовки теплоносителя размещены каждый в отдельном блоке, отсек подогрева газа и отсек переключении размещены в одном блоке, а технологический отсек размещен в двух блоках.

13. Газораспределительная станция по п.1, отличающаяся тем, что она выполнена с производительностью от 5000 до 100000 м³/ч и снабжена узлом очистки от капельной жидкости и механических примесей.

14. Газораспределительная станция по п.1, отличающаяся тем, что она выполнена с производительностью от 5000 до 100000 м³/ч и снабжена расходной емкостью одоранта с обвязкой, одоризатором газа, эжектором с обвязкой, узлом редуцирования газа на передавливание одоранта и откачку паров одоранта.

15. Газораспределительная станция по п.1, отличающаяся тем, что она выполнена с производительностью 20000 м³/ч и снабжена штуцером отбора проб газа.

16. Газораспределительная станция по п.1, отличающаяся тем, что она выполнена с производительностью 30000 м³/ч и снабжена фитильным одоризатором газа на собственные нужды.

17. Газораспределительная станция по п.1, отличающаяся тем, что она выполнена с производительностью 20000 м³/ч и снабжена входным и выходным управляемыми кранами, управляемым краном аварийного сброса давления, краном ограничения расхода газа, свечным краном продувки подводящего трубопровода, линией общего байпаса, предохранительным сбросным клапаном выходного трубопровода, узлом подготовки импульсного газа, линией редуцирования газа на собственные нужды, линией редуцирования газа на передавливание конденсата, емкостью, узлом сбора конденсата с системой автоматического слива.

18. Газораспределительная станция по п.1, отличающаяся тем, что она выполнена с производительностью 50000-130000 м³/ч и снабжена узлами переключении линий байпаса, входным и выходным управляемыми кранами, узлом редуцирования газа на собственные нужды, узлом подготовки импульсного газа, узлом сбросных предохранительных клапанов выходного газопровода, узлом редуцирования газа на передавливание конденсата, управляемым краном сброса давления газа из технологических трубопроводов, линией общего байпаса, узлом подготовки импульсного газа, узлом редуцирования газа на передавливание конденсата, управляемым краном аварийного сброса давления из технологических трубопроводов, штуцерами отбора проб газа на выходе, краном продувки подводящего трубопровода, а также отопительными агрегатами с обвязкой, мембранным и сбросным баками, сетевыми насосами.

19. Газораспределительная станция по п.1, отличающаяся тем, что она выполнена с производительностью до 1000 м³/ч и снабжена отопительным агрегатом мощностью 10-24 кВт.

20. Газораспределительная станция по п.1, отличающаяся тем, что она выполнена с производительностью от 5000 до 10000 м³/ч и снабжена двумя отопительными агрегатами мощностью по 70-100 кВт.

21. Газораспределительная станция по п.1, отличающаяся тем, что она выполнена с производительностью 200000 м³/ч и снабжена тремя отопительными агрегатами мощностью по 100 кВт и грязевиком.

22. Газораспределительная станция по п.1, отличающаяся тем, что она выполнена с производительностью 300000 м³/ч и снабжена четырьмя отопительными агрегатами мощностью по 100 кВт.

23. Газораспределительная станция по п.1, отличающаяся тем, что она выполнена с производительностью 55000-130000 м³/ч и снабжена шестью отопительными агрегатами мощностью по 120 кВт или двумя отопительными агрегатами мощностью по 630 кВт и одним отопительным агрегатом мощностью 70 кВт, грязевиком, мембранным баком емкостью 399-500 л, сбросным баком емкостью 40 л, двумя сетевыми электроприводными насосами, ручным насосом, предохранительной и запорной арматурой, трубопроводами обвязки системы теплоснабжения, перемычкой между контуром подогрева газа и контуром системы отопления в блоке предварительного подогрева газа, узлом предохранительных сбросных клапанов, узлом редуцирования газа на передавливание конденсата, тройником с решеткой, блок управления снабжен узлом связи, узлом контроля и автоматического управления технологическими процессами и телемеханики, узлом аварийно-предупредительной сигнализации, электрощитом.

24. Газораспределительная станция, включающая входной и выходные трубопроводы, узел редуцирования, узел замера расхода газа, узел очистки, содержащий фильтр, узел подогрева и блок аварийно-предупредительной сигнализации с котлом для подготовки и подачи теплоносителя в узел подогрева газа, а также систему одоризации и технологические трубопроводы, отличающаяся тем, что она выполнена с производительностью 130000-300000 м³/ч и снабжена помещением переключении, технологическим помещением, помещениями одоризации, подготовки теплоносителя, управления, связи, дополнительным фильтром, причем фильтры выполнены вертикальными, каждый с диаметрами входа и выхода газа Ду300, объемом корпуса 450-500 л, объемом фильтра 150-180 л, объемом расширительной камеры 200-400 л, максимальным объемом конденсата 97 л, двумя вертикальными сепараторами, каждый с диаметрами входа и выхода газа Ду300, объемом корпуса 480-500 л, объемом фильтра 210-230 л, максимальным объемом конденсата 21 л, двумя рабочими и одним резервным вертикальным подогревателем газа с U-образным пучком труб, каждый с диаметрами входа и выхода газа и теплоносителя Ду300 и Ду150 соответственно, объемом корпуса 700-800 л, расширительной камеры 260-290 л, количеством водяных перегородок 5-7, двумя селикагелевыми фильтрами каждый с объемом корпуса 12-14 л и объемом фильтра 5,5-6,5 л, размещенными в помещении переключений входным управляемым краном Ду300, двумя выходными управляемыми кранами Ду500, одним краном Ду500 с ручным приводом для управления краном на первом выходе, двумя выходными управляемыми кранами Ду400 на втором выходе, одним краном Ду400 с ручным приводом для управления расходом газа на втором выходе, узлами сбросных предохранительных клапанов первого и второго выходов, узлом байпаса первого выхода, состоящим из входного управляемого крана Ду300, дискретного клапана дросселя с импульсной системой управления и выходного крана Ду500, узлом байпаса второго выхода, состоящим из входного крана и дросселирующей задвижки, управляемым краном аварийного сброса давления из технологических трубопроводов, узлом подготовки газа на собственные нужды на базе газораспределительной станции производительностью 1000 м³/ч, узлом подготовки импульсного газа, изолирующими фланцевыми соединениями входного и выходных газопроводов, причем в технологическом помещении размещены рабочий и резервный узлы очистки газа, состоящие из входного крана, тройника с решеткой, сепаратора, фильтра, крана выходного, узлы замера расхода газа первого и второго выхода, причем узел замера первого выхода состоит из двух одинаковых замерных ниток, построенных по схеме: кран ручной, струевыпрямитель, счетчик газа, кран ручной, узлами подогрева газа первого и второго выходов, а узел замера состоит из двух одинаковых замерных ниток, построенных по схеме: кран ручной, счетчик газа, кран ручной, узлами подогрева газа первого и второго выходов, узлами редуцирования первого и второго выходов, причем каждый узел состоит из двух одинаковых замерных ниток, построенных по схеме: кран входной управляемый, защитное устройство, регулятор давления, кран выходной управляемый, находящийся в помещении переключении, при этом в помещении одоризации размещены емкость сбора конденсата с обвязкой, расходная и резервная емкости одоранта, фитильный одоризатор с обвязкой, узел эжекции с обвязкой, узел редуцирования инертного газа на передавливание, одоризаторы газа первого и второго выходов, а в помещении подготовки теплоносителя размещены 2-4 отопительных агрегата мощностью по 500 кВт с обвязкой, система одоризации снабжена резервной емкостью одоранта.

25. Газораспределительная станция, включающая входной и выходные трубопроводы, узел редуцирования, узел замера расхода газа, узел подогрева и очистки, содержащий фильтр, и блок аварийно-предупредительной сигнализации с котлом для подготовки и подачи теплоносителя в узел подогрева газа, а также систему одоризации и технологические трубопроводы, отличающаяся тем, что она выполнена с производительностью от 580000 до 1000000 м³/ч и снабжена размещенными в капитальном здании помещениями узла управления, технологическим, сбора конденсата, теплопункта, операторной, подвесным краном, 6-12 вертикальными фильтрами, каждый из которых выполнен с диаметрами входа и выхода газа Ду300, объемом корпуса 400-500 л, объемом фильтра 150-180 л, объемом расширительной камеры 200-240 л, максимальным объемом конденсата 97 л и снабжен системой автоматического слива конденсата, содержащей рабочий и резервный узлы подготовки командного газа, поплавковые датчики уровня жидкости с трансмиттером и клапаны сброса жидкости, 6-12 вертикальными сепараторами, каждый из которых выполнен с диаметрами входа и выхода газа Ду300, объемом корпуса 400-500 л, объемом расширительной камеры 201-230 л, 6-12 подогревателями газа с U-образным пучком труб, с диаметрами входа и выхода теплоносителя Ду300 и Ду150 соответственно и объемом корпуса 700-800 л, объемом расширительной камеры 260-290 л, максимальным объемом конденсата 21 л, количеством водяных перегородок 5-7, двумя селикагелевыми фильтрами каждый с объемом корпуса 12-14 л и объемом фильтра 5,5-6,5 л, узел подогрева и очистки снабжен тройником с решеткой, система одоризации снабжена резервной емкостью одоранта.

26. Газораспределительная станция по п.25, отличающаяся тем, что она снабжена размещенными в помещении управления входным управляемым краном Ду700, одним или двумя выходными управляемыми кранами Ду700 и двумя вспомогательными кранами Ду50, включенными параллельно выходным управляемым кранам Ду700, узлами сбросных предохранительных клапанов первого и второго выходов, узлом байпаса первого и второго выходов, состоящим из двух управляемых кранов Ду700 и Ду50, дискретным клапаном-дросселем с импульсной системой управления, двумя выходными кранами Ду700, управляемым краном Ду50 аварийного сброса давления из технологических трубопроводов, узлом подготовки газа на собственные нужды на базе газораспределительной станции производительностью до 1000 м³/ч, узлом подготовки импульсного газа, состоящим из рабочего и резервного селикагелевых фильтров, запорной арматуры и трубопроводов, узлом редуцирования газа на передавливание конденсата.

27. Газораспределительная станция по п.25, отличающаяся тем, что она снабжена 5-10 рабочими и 1-2 резервными узлами очистки и подогрева газа, размещенными в технологическом помещении, каждый из которых снабжен входным и выходным кранами, тройником с решеткой, унифицированными вертикальными газоводяными кожухотрубчатыми подогревателями с U-образным пучком труб, сепаратором, оборудованным системой автоматического слива конденсата, включающей резервные узлы подготовки командного газа, поплавковые датчики уровня жидкости с трансмиттером и клапанами сброса жидкости, вертикальный фильтр, от 1 до 3 рабочих и 1 контрольного узла замера расхода газа с штуцером отбора проб, причем каждый узел замера выполнен в виде четырех одинаковых замерных ниток, включающих входной ручной кран, струевыпрямитель, счетчик газа, выходной ручной кран, узел подготовки командного газа для систем автоматического сброса конденсата, содержащей рабочий и резервный узлы подготовки командного газа, поплавковые датчики уровня жидкости с трансмиттером и клапаны сброса жидкости, а также вертикальный фильтр, 1-3 рабочих и 1 контрольный узел замера расхода газа с штуцером отбора проб, каждый узел замера выполнен из четырех одинаковых замерных ниток, имеющих входной ручной кран, струевыпрямитель, счетчик газа, выходной ручной кран, узел подготовки командного газа для систем автоматического сброса конденсата, узел редуцирования газа, состоящий из 2-4 рабочих, 1-2 резервной основных ниток редуцирования, каждая основная нитка снабжена управляемым краном, дискретным клапаном-дросселем с импульсной системой управления, ручным краном и глушителем, каждая вспомогательная нитка снабжена двумя ручными кранами, защитным устройством, 1-2 подвесными талями.

28. Газораспределительная станция по п.25, отличающаяся тем, что она снабжена емкостью сбора конденсата с обвязкой, размещенной в помещении сбора конденсата.

29. Газораспределительная станция по п.25, отличающаяся тем, что она снабжена котлами общей мощностью 5000-10000 кВт или бойлерами системы теплоснабжения газораспределительной станции, теплообменником, 1-2 котлами системы отопления газораспределительной станции мощностью по 250 кВт, размещенными в помещении теплопункта, а также аппаратурой электроснабжения, аппаратурой управления и сигнализации и рабочим местом оператора, размещенными в помещении операторной.

30. Способ использования перепада давления узла редуцирования газораспределительной станции путем выработки электрической энергии газовой турбодетандерной установкой, включающей генератор, и использования этой энергии для дополнительного (к подогреву топливным газом) подогрева теплоносителя электрическим водоподогревателем, размещенным внутри подогревателя газа и соединенным с генератором, отличающийся тем, что предусматривает использование газового турбо (или поршневого) детандера, который вырабатывает электрическую энергию, подаваемую в электрический водоподогреватель, установленный в системе циркуляции теплоносителя, подачу газа пониженного давления после турбо (или поршневого) детандера, входящего в состав турбо (или поршневого) детандерного генератора, на первый и второй выходы газораспределительной станции.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5