Способ продувки узлов очистки газа и устройство для его осуществления
Владельцы патента RU 2460000:
Общество с ограниченной ответственностью "Газпром трансгаз Уфа" (RU)
Изобретение относится к области эксплуатации газораспределительных станций магистральных газопроводов, в частности узлов очистки газа. Способ заключается в том, что газ из конденсатосборника через уравнительный трубопровод подают в выходной газопровод низкого давления газораспределительной станции (ГРС). Устройство состоит из входного трубопровода высокого давления газораспределительной станции с трубопроводами обвязки и кранами, из пылеуловителей (фильтров, сепараторов), дренажных трубопроводов, конденсатосборника со свечным трубопроводом и краном. Конденсатосборник соединен через уравнительный трубопровод с выходным газопроводом низкого давления газораспределительной станции. Техническим результатом является исключение выбросов газа в атмосферу при продувках узлов очистки газа. 2 н.п. ф-лы, 1 ил.
Изобретение относится к технологии продувки узлов очистки газа (фильтров, пылеуловителей, сепараторов и т.д.) в процессе эксплуатации газораспределительных станций (ГРС).
Известен способ продувки узлов очистки газа через дренажный трубопровод в конденсатосборник с открытым свечным трубопроводом, при котором газ непрерывно стравливается в атмосферу в течение всего времени продувки при постоянном перепаде давления между узлом очистки ГРС и конденсатосборником
[1], [3]. Недостатком известного способа является наличие выбросов газа в атмосферу и плата за эмиссию газа.
Прототипом является способ продувки через дренажный трубопровод в конденсатосборник с закрытым свечным трубопроводом с последующим выбросом газа в атмосферу, заключающийся в том, что продувка узла очистки газа осуществляется в конденсатосборник с закрытым свечным трубопроводом, при этом перепад давления газа между узлом очистки ГРС и конденсатосборником уменьшается в течение всего времени продувки и, следовательно, уменьшается расход газа, продуваемого через дренажный трубопровод в конденсатосборник. После окончания продувки узла очистки газ с остаточным давлением выбрасывается из конденсатосборника в атмосферу [5].
В случае использования прототипа, расход газа, выбрасываемого в атмосферу, меньше расхода газа при использовании известного метода.
Цель изобретения - исключение выбросов газа в атмосферу и платы за эмиссию газа при продувках узлов очистки газа ГРС.
Способ продувки узлов очистки газа (пылеуловителей, фильтров, сепараторов) заключается в том, что продуваемый газ высокого давления перепускается из узла очистки газа (пылеуловителя, фильтра, сепаратора) по дренажному трубопроводу в закрытый конденсатосборник, после этого газ из конденсатосборника через уравнительный трубопровод подается в выходной газопровод низкого давления ГРС.
Устройство для продувки узлов очистки газа состоит из входного трубопровода ГРС высокого давления с трубопроводами обвязки и кранами, подогревателями газа, пылеуловителями (фильтрами, сепараторами), соединенными через дренажные трубопроводы с конденсатосборником со свечным трубопроводом, и завершающегося регуляторами давления газа с кранами и трубопроводами обвязки, соединенными с выходным трубопроводом низкого давления, начинающимся с регуляторов давления, и включающим узел учета расхода газа с обвязкой и кранами, узел одоризации газа с обвязкой и кранами и соединяющимся с входным трубопроводом высокого давления через байпасный трубопровод с вентилем и краном, при этом конденсатосборник через уравнительный трубопровод с вентилем и краном соединен с выходным трубопроводом низкого давления ГРС.
Предлагаемый способ реализуется следующим образом.
В период планового останова ГРС производится монтаж «уравнительного» трубопровода 20 с вентилем 39 и краном 40 между свечным трубопроводом 29 с краном 38 конденсатосборника 16 и выходным трубопроводом низкого давления ГРС 22 до узла учета расхода газа 21 (см. фиг.1).
При этом монтаж указанной системы производится с переводом газоснабжения потребителя через байпасную линию 27 с кранами 3 и 4 при закрытых кранах 1 и 2.
При продувке узла очистки газа (состоящего из пылеуловителей 17, 18, дренажного трубопровода 19, манометров 30, 31 с кранами 32, 33, входных и выходных кранов 8, 9, 10, 11) свечной кран 38 конденсатосборника 16 остается закрытым и продуваемый газ высокого давления, поступивший в узел очистки газа ГРС из газопровода высокого давления с трубопроводами обвязки 23 (заканчивающегося регуляторами давления газа с трубопроводами обвязки 24, 25) через краны 1, 6, подогреватель 26 и краны 7, 8, 10, перепускается по дренажному трубопроводу 19 с кранами 34, 36 или 35, 36 (в зависимости от того, какой из пылеуловителей 17 или 18 продувается) в закрытый (краном 38) конденсатосборник 16 свечного трубопровода 29. После окончания продувки (время продувки 5...30 с) закрываются краны 34, 36 или 35, 36 дренажного трубопровода 19. После этого в конденсатосборнике 16 остается высокое (остаточное) давление P1, которое не выбрасывается в атмосферу через свечной трубопровод 29 с краном 38 как при использовании прототипа, а перепускается через уравнительный трубопровод 20 с помощью вентиля 39 после открытия крана 40 в выходной газопровод низкого давления (Р2) ГРС 22 (начинающийся с регуляторов давления 24, 25).
После перепуска газа конденсатосборник 16 остается в закрытом состоянии с низким остаточным давлением, равным давлению Р2 на выходе ГРС до момента следующей продувки. При этом перепускаемый газ подается потребителю через узел учета расхода газа 21 и блок одоризации 28 вместе с основным технологическим потоком газа, проходящим через входной трубопровод 23 (с краном 1), подогреватель газа 26 (с кранами 5, 6, 7), узел очистки газа (состоящий из пылеуловителей 17, 18, дренажного трубопровода 19, манометров 30, 31, входных и выходных кранов 8, 9, 10, 11), узел редуцирования (с регуляторами давления 24, 25 и с кранами 12, 13, 14, 15), узел учета расхода газа 21, выходной газопровод низкого давления ГРС 22 с краном 2, блок одоризации газа 28.
Пример реализации способа
В качестве примера реализации метода рассмотрим продувку узла очистки газа ГРС с двумя пылеуловителями, оборудованного безрасходной системой продувки.
Объем конденсатосборника 16 составляет Vгеом=2,7 м3, диаметр дренажного трубопровода Ду 50 мм, длина дренажного трубопровода L=5 м, давление газа в узле очистки газа ГРС (пылеуловители 17, 18) равно давлению в магистральном газопроводе P1=30 кгс/см2, температура газа в узле очистки t=11°С, давление газа в выходном трубопроводе ГРС Р2=3 кгс/см.
После продувки узла очистки газа в конденсатосборник 16 с закрытым краном 38 свечного трубопровода 29 в течение времени продувки t=10…15 с определяется остаточное давление в конденсатосборнике 16, в данном случае Р1=30 кгс/см. Далее открывается уравнительный трубопровод 20 с вентилем 39 и краном 40 и газ с повышенным давлением 30 кгс/см2 вырабатывается в выходной газопровод ГРС 22 до давления 3 кгс/см. После выработки газа на потребителя до выходного давления Р2 ГРС конденсатосборник 16 не стравливается и остается закрытым с остаточным давлением Р2=3 кгс/см2 до следующей продувки, следовательно, выбросы газа в атмосферу Q=0 м3.
Для оценки энергосберегающего эффекта оценим выброс газа в атмосферу при продувке узла очистки в случае использования прототипа (продувка узла очистки с пылеуловителями 17, 18 на конденсатосборник 16 с закрытым свечным трубопроводом 29 с краном 38 с последующим выбросом газа в атмосферу).
Определяется коэффициент сжимаемости газа в конденсатосборнике 16 после окончания продувки при давлении 30 кгс/см2 (2,943 МПа), температуре 11°С (284,15 K) и относительной плотности газа по воздуху при стандартных условиях 0,568 согласно [2] или [3]:
,
где Δв - относительная плотность газа по воздуху при стандартных условиях (0,1013МПа и 20°С);
Р - давление газа в конденсатосборнике после окончания продувки закрытым способом, МПа;
Т - температура газа в конденсатосборнике после окончания продувки закрытым способом, К.
z=1-[(10,2·2,943-6)·(0,345·10-2·0,568-0,446·10-3)+0,015]·[1,3-0,0144-(284,15-283,2)]=0,9339
Определяется объем выбрасываемого в атмосферу газа через свечную линию 29 с краном 38 согласно [4]:
где Vгеом - геометрический объем конденсатосборника, м3;
Т0 - стандартная температура газа (293,15°С);
р0 - стандартное давление газа (1,033 кгс/см2);
P1 - давление газа в конденсатосборнике после окончания продувки закрытым способом, кгс/см2;
Т - температура газа в конденсатосборнике после окончания продувки закрытым способом, K.
В данном примере на узле очистки газа ГРС два пылеуловителя 17 и 18, поэтому общий расход выбрасываемого в атмосферу газа при продувке узла очистки составляет 161,4 м3 за одну продувку или 4842 м3 за один месяц.
Цена газа составляет 2 611,34 руб. за 1000 м3.
Следовательно, экономический эффект от внедрения безрасходной системы продувки узла очистки газа ГРС с двумя пылеуловителями составит
Δ=4842/1000-2611,34-12644 руб. в месяц.
Список использованных источников
1. Г.А.Хворов, А.Н.Калужских, Л.К.Колычева и др. Методика определения расхода природного газа на собственные технологические нужды линейной части магистрального газопровода, газораспределительных и газоизмерительных станций. - М.: ООО «ВНИИГАЗ», 2003. - 27 с. (с.5-7).
2. РД 153-39.0-112-2001. Методика определения норм расхода и нормативной потребности в природном газе на собственные технологические нужды магистрального транспорта газа. - М.: ООО «ВНИИГАЗ», 2001. - 48 с. (с.20).
3. СТО Газпром 2-1.19-058-2006. Инструкция по расчету и нормированию выбросов ГРС (АГРС, ГРП), ГИС.- М.: ООО «Промгаз», 2006. - 47 с. (с.9-10).
4. А.М.Парамонов, В.Г.Герке, Г.С.Стрельченко и др. Методика определения запаса газа газотранспортных предприятий (ОАО «Газпром»). - М.: ОАО «Газпром», 1999. -10 с. (с.4).
5. А.А.Данилов. Автоматизированные газораспределительные станции: Справочник - СПб.: ХИМИЗДАТ, 2004. - 544 с. (прототип с.8-14, 395, 400).
1. Способ продувки узлов очистки газа (пылеуловителей, фильтров, сепараторов), заключающийся в том, что продуваемый газ высокого давления перепускается из узла очистки газа (пылеуловителя, фильтра, сепаратора) по дренажному трубопроводу в закрытый конденсатосборник, отличающийся тем, что газ из конденсатосборника через уравнительный трубопровод подают в выходной газопровод низкого давления газораспределительной станции.
2. Устройство для продувки узлов очистки газа, состоящее из входного трубопровода высокого давления газораспределительной станции с трубопроводами обвязки и кранами, подогревателями газа, пылеуловителями (фильтрами, сепараторами), соединенными через дренажные трубопроводы с конденсатосборником со свечным трубопроводом, и завершающегося регуляторами давления газа с кранами и трубопроводами обвязки, соединенными с выходным трубопроводом низкого давления, начинающимся с регуляторов давления и включающим узел учета расхода газа с обвязкой и кранами, узел одоризации газа с обвязкой и кранами, и соединяющимся с входным трубопроводом высокого давления через байпасный трубопровод с вентилем и краном, отличающееся тем, что конденсатосборник через уравнительный трубопровод с вентилем и краном соединен с выходным трубопроводом низкого давления газораспределительной станции.
