Способ испытания магистральных газопроводов

 

Изобретение может быть использовано при вводе в эксплуатацию новых участков газопроводов и при эксплуатации действующих, например, в условиях вечной мерзлоты. Изобретение обеспечивает минимальное влияние температур на процесс растепления мерзлоты и создание надежной всесезонной арктической технологии испытаний. Способ испытания магистральных газопроводов включает заполнение испытуемых участков или отдельного участка газопровода газом путем отбора его из источника газа до давления, равного давлению газа в источнике, подъем давления в испытуемом участке газопровода до испытательного давления путем закачки в него среды в виде газа, отделяемого от образующейся в перекачивающем средстве газожидкостной смеси, выдержку и сброс давления. Перед заполнением испытуемых участков или отдельного участка газопровода газом до давления, равного давлению газа в источнике, его перепускают в режиме, обеспечивающем снижение температуры газа ниже 0°С за счет дроссель-эффекта, газожидкостную смесь формируют из газа и незамерзающей жидкости, а отделенный от незамерзающей жидкости газ перед подачей в испытуемый участок охлаждают в жидкостных теплообменниках. Отделение газа от незамерзающей жидкости производят посредством специальной гидравлической обвязки, состоящей из приемного коллектора, нагнетательного коллектора, соединенного с горизонтальным трубным делителем, жидкостного коллектора высокого давления, соединенного с жидкостным теплообменником, и жидкостного коллектора низкого давления, соединенного с емкостью через соответствующие дросселирующие задвижки. 3 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к транспортировке газа по магистральным трубопроводам и может быть использовано при вводе в эксплуатацию новых участков газопроводов и при эксплуатации действующих в различных регионах страны, в частности в условиях вечной мерзлоты.

Известен способ испытания магистральных трубопроводов, при котором заполняют испытуемый участок трубопровода до давления, равного давлению природного газа в действующем трубопроводе, поднимают давление до испытательного значения путем закачки воды в полость трубопровода, выдерживают под этим давлением и осуществляют сброс давления (см. Инструкция по производству, очистке полости и испытанию строящихся магистральных трубопроводов, ВСН 157-83. - М., 1984, с.37-40).

Однако после испытания вода должна быть удалена из объема испытуемого участка трубопровода, что сопряжено с неизбежными потерями природного газа и пожарной опасностью.

Наиболее близким к заявленному изобретению является известный способ испытания магистральных газопроводов, включающий заполнение испытуемых участков или отдельного участка газопровода газом путем отбора его из источника газа до давления, равного давлению газа в источнике, подъем давления в испытуемом участке газопровода до испытательного давления путем закачки в него среды в виде газа, который отделяют от образующейся в перекачивающим средстве газожидкостной смеси, выдержку и сброс давления (RU 2095774 C1, G 01 M 3/08, 10.11.1997).

Однако в условиях отрицательных температур грунта и окружающего воздуха ограничено применение воды из-за сезонного промерзания рек и озер, а в условиях вечномерзлого грунта невозможно соблюсти теплотехнических параметров испытаний, так как газ не охлаждается, а подается в испытуемый трубопровод теплым, создавая в полости трубопровода положительные температуры, которые оказывают влияние на процесс растепления мерзлоты. Кроме того, в известном способе не предусматривается обратная откачка газа в действующий трубопровод, что ограничивает область его использования.

Задача данного изобретения состоит в создании способа испытаний в условиях вечной мерзлоты, обеспечивающего минимальное влияние температур на процесс растепления мерзлоты и создание надежной всесезонной арктической технологии испытаний вновь построенных участков газопроводов с учетом строительства трубопроводов в зимний период, при котором трубопровод укладывают и засыпают при отрицательных наружных температурах, когда внутренняя полость засыпанного трубопровода до начала испытаний находится при отрицательной постоянной температуре.

Для решения поставленной задачи в способе испытания магистральных газопроводов, включающем заполнение испытуемых участков или отдельного участка газопровода газом путем отбора его из источника газа до давления, равного давлению газа в источнике, подъем давления в испытуемом участке газопровода до испытательного давления путем закачки в него среды в виде газа, отделяемого от образующейся в перекачивающем средстве газожидкостной смеси, выдержку и сброс давления, перед заполнением испытуемых участков или отдельного участка газопровода газом до давления, равного давлению газа в источнике, его перепускают в режиме, обеспечивающем снижение температуры газа ниже 0°С за счет дроссель-эффекта, газожидкостную смесь формируют из газа и незамерзающей жидкости, а отделенный от незамерзающей жидкости газ перед подачей в испытуемый участок охлаждают в жидкостных теплообменниках.

В качестве источника газа используют действующие магистральные газопроводы.

Отделение газа от незамерзающей жидкости производят посредством специальной гидравлической обвязки, состоящей из приемного коллектора, нагнетательного коллектора, соединенного с трубным делителем, жидкостного коллектора высокого давления, соединенного с жидкостным теплообменником, и жидкостного коллектора низкого давления, соединенного с емкостью через соответствующие дросселирующие задвижки.

Незамерзающую жидкость охлаждают в жидкостном теплообменнике.

На чертеже представлена принципиальная схема осуществления предложенного способа.

Испытуемый участок 8 магистрального газопровода соединен с действующим газопроводом 9 посредством соединительной линии-перемычки 10 между кранами К1 на действующем газопроводе 9 и К2 на испытуемом участке 8. Участок 8 соединен через специальную гидравлическую обвязку с перекачивающими средствами - насосно-компрессорными установками 2. Специальная гидравлическая обвязка состоит из приемного коллектора 1, соединенного с газоподводящим трубопроводом, по которому подводится газ от прилегающего участка 8а к насосно-компрессорным установкам 2 и испытуемому участку 8 трубопровода, являющегося продолжением нагнетательного коллектора 3. Коллектор 3 соединен с трубным делителем 4 жидкостного коллектора 5 высокого давления с жидкостным теплообменником 21. Теплообменник 21 сообщен через дросселирующую задвижку 14 с емкостью 7, которая через задвижку 13 соединена с жидкостным коллектором 6 низкого давления.

Испытуемые участки 8, 8а, 8б, 8в газопровода сначала заполняют газом до давления, равного давлению газа в источнике - параллельно действующем газопроводе 9. Для этого открывают краны К1, К1а, К1б при закрытом кране К1в, установленные на действующем газопроводе, и при открытых кранах К2, К2б, №17, №18 при закрытых К2а и К2в, установленных на участках 8, 8а, 8б, 8в таким образом, чтобы через перемычку 10 за счет дроссель-эффекта при перепуске газа его температура снизилась до отрицательных значений, ниже 0°С. После достижения в объеме участков 8, 8а, 8б, 8в давления и заданной температуры кран К1a на действующем газопроводе переводят в закрытое состояние. Отключают источник газа, чтобы при испытании участков требуемый отбор газа не влиял на режим действующего газопровода. На остальных участках 8, 8а, 8б, 8в закрывают краны 17, 18, К2, К2а, К2б, К2в. Затем открывают задвижку 13 для подачи на жидкостный вход рабочей камеры насоса насосно-компрессорной установки 2 незамерзающей жидкости из емкости 7, включают насос и заполняют жидкостью трубный делитель 4, сваренный из труб и заглушенный с обеих сторон. После заполнения делителя жидкостью одновременно открывают кран К2а и кран 11, при этом газ подают с участка 8а через соответствующие краны К1б и К1в и через клапаны в рабочую камеру насоса. Таким образом, в рабочей камере насоса насосно-компрессорной установки 2 формируется газожидкостная смесь, которая при открытой задвижке 16 под давлением подается в горизонтальный трубный делитель 4. После отделения жидкой фазы в трубном делителе 4 газ охлаждают в жидкостном теплообменнике 20 при открытом кране 12, установленном на газоотводящем трубопроводе, и подают в испытуемый участок 8. Жидкая фаза незамерзающей жидкости через регулируемый вентиль 15, охлаждаясь в жидкостном теплообменнике 21, сбрасывается, причем часть ее по жидкостному коллектору 5 высокого давления - в приемные емкости установок 2, а оставшаяся часть через задвижку 14 - в емкость 7.

В процессе испытаний уровень жидкости в трубном делителе 4 контролируют. Пополнение жидкости в делителе 4 производят переводом одной из установок в насосный режим, при котором жидкость собирается из емкости 7. Таким образом, предложенный способ позволяет производить испытания участков магистральных газопроводов в условиях вечной мерзлоты, перекачивать природный газ из прилегающего участка газопровода в испытуемый участок по специальной гидравлической обвязке, поддерживать отрицательную постоянную температуру газа, при этом обеспечивать минимальное влияние температуры на процесс растепления мерзлоты, создает надежность и всесезонность технологии испытаний и в других условиях вновь построенных и реконструируемых газопроводов.

Формула изобретения

1. Способ испытания магистральных газопроводов, включающий заполнение испытуемых участков или отдельного участка газопровода газом путем отбора его из источника газа до давления, равного давлению газа в источнике, подъем давления в испытуемом участке газопровода до испытательного давления путем закачки в него среды в виде газа, отделяемого от образующейся в перекачивающем средстве газожидкостной смеси, выдержку и сброс давления, отличающийся тем, что перед заполнением испытуемых участков или отдельного участка газопровода газом до давления, равного давлению газа в источнике, его перепускают в режиме, обеспечивающем снижение температуры газа ниже 0°С за счет дроссель-эффекта, газожидкостную смесь формируют из газа и незамерзающей жидкости, а отделенный от незамерзающей жидкости газ перед подачей в испытуемый участок охлаждают в жидкостных теплообменниках.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве источника газа используют действующие магистральные газопроводы.

3. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что отделение газа от незамерзающей жидкости производят посредством специальной гидравлической обвязки, состоящей из приемного коллектора, нагнетательного коллектора, соединенного с горизонтальным трубным делителем, жидкостного коллектора высокого давления, соединенного с жидкостным теплообменником, и жидкостного коллектора низкого давления, соединенных с емкостью через соответствующие дросселирующие задвижки.

4. Способ по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что незамерзающую жидкость охлаждают в жидкостном теплообменнике.

РИСУНКИ

Рисунок 1