Система управления технологическими потерями газа газодинамических уплотнений


 


Владельцы патента RU 2500926:

Открытое акционерное общество "Севернефтегазпром" (RU)

Изобретение относится к газодобывающей, нефтедобывающей и другим областям промышленности. Система оснащена газодинамическими уплотнениями с двумя ступенями защиты, трубопроводной обвязкой системы газодинамических уплотнений для подвода буферного газа от станционной сети к контрольно-измерительной панели газодинамических уплотнений, включающей манометры, датчики перепада давления, счетчик газа с выводом показаний на главный щит управления, дроссельную шайбу для демпфирования, линию электрической обвязки контрольно-измерительной панели и трубопроводом отвода протечек буферного газа после первой ступени газодинамических уплотнений на свечу. При этом трубопровод отвода протечек газа после газодинамических уплотнений через дополнительный клапан-отсекатель соединен с газосборным коллектором, оснащенным контрольно-измерительными приборами и запорно-регулирующей предохранительной арматурой, ресивером-накопителем. Ресивер-накопитель соединен всасывающими трубопроводами с установленными параллельно друг другу газоперекачивающими компрессорами, которые подключены нагнетательными трубопроводами к трубопроводу подачи топливного газа на собственные нужды производства с давлением более 3 кгс/см2 и через редукционный клапан к газосборному коллектору. Техническим результатом является стабилизация давления газа и повышение надежности работы системы. 1 ил.

 

Изобретение относится к газодобывающей, нефтедобывающей и другим областям промышленности и может быть использовано при эксплуатации компрессорных станций.

Предшествующий уровень техники

Известны системы газодинамических уплотнений, предназначенные для предотвращения попадания транспортируемого (технологического) газа со стороны нагнетателя газоперекачивающих агрегатов дожимных компрессорных станций в окружающее пространство, содержащие узлы газодинамических уплотнений с двумя ступенями защиты, трубопроводную обвязку газодинамических уплотнений для подвода буферного газа от станционной сети к контрольно-измерительной панели газодинамических уплотнений, включающей манометры, датчики перепада давления, счетчик газа с выводом показаний на главный щит управления, дроссельную шайбу для демпфирования, и линией электрической обвязки контрольно-измерительной панели газодинамических уплотнений, предназначенной для питания электрических преобразователей и передачи на систему автоматического управления предупредительной и аварийной сигнализации, далее буферный газ поступает от контрольно-измерительной панели газодинамических уплотнений к узлам газодинамических уплотнений, установленных на газоперекачивающих агрегатах, и отвода протечек буферного газа после первой ступени газодинамических уплотнений к контрольно-измерительной панели газодинамических уплотнений, и далее через клапан-отсекатель на свечу (Руководство по эксплуатации газоперекачивающего агрегата ГПА-16ДКС-09 «УРАЛ», разработанное ООО «Искра-Турбогаз» 2008 г., с.97-100).

Недостатком таких систем является то, что при эксплуатации газоперекачивающих агрегатов происходит постоянный выброс протечек газа после газодинамических уплотнений на свечные трубопроводы без сжигания при постоянном расходе подготовленного и осушенного газа, что является крайне негативным воздействием на окружающую среду и приводит к существенным потерям энергоресурсов на производственных объектах газовых и нефтяных предприятий, а также производственным затратам на использование дополнительных объемов газа на собственные технологические нужды производства.

Раскрытие изобретения

Задачей изобретения является снижение технологических потерь природного газа, сокращение выбросов, а значит и снижение платы за негативное воздействие на окружающую среду, а также улучшение аспектов промышленной и экологической безопасности на опасных производственных объектах.

Техническим результатом использования изобретения является стабилизация давления газа, получение дополнительных сэкономленных объемов подготовленного газа на собственные технологические нужды производства, а также повышение надежности работы системы.

Поставленная задача достигается тем, что в системе управления технологическими потерями газа газодинамических уплотнений газоперекачивающих агрегатов компрессорных станций, содержащей газодинамические уплотнения с двумя ступенями защиты, трубопроводную обвязку системы газодинамических уплотнений для подвода буферного газа от станционной сети к контрольно-измерительной панели газодинамических уплотнений, включающей манометры, датчики перепада давления, счетчик газа с выводом показаний на главный щит управления, дроссельную шайбу для демпфирования, линию электрической обвязки контрольно-измерительной панели газодинамических уплотнений, предназначенную для питания электрических преобразователей и передачи в систему автоматического управления предупредительной и аварийной сигнализации, и трубопровод отвода протечек буферного газа после первой ступени газодинамических уплотнений к контрольно-измерительной панели газодинамических уплотнений и далее через клапан-отсекатель на свечу,

Согласно изобретению трубопровод отвода протечек газа после газодинамических уплотнений через дополнительный клапан-отсекатель соединен с газосборным коллектором, оснащенным контрольно-измерительными приборами и запорно-регулирующей предохранительной арматурой, ресивером-накопителем, резервный выход которого через клапан-регулятор соединен с трубопроводом подачи газа в топливную сеть газопотребляющих установок с давлением менее 3 кгс/см2, кроме того ресивер-накопитель соединен всасывающими трубопроводами с установленными параллельно друг другу газоперекачивающими компрессорами, которые подключены нагнетательными трубопроводами к трубопроводу подачи топливного газа на собственные нужды производства с давлением более 3 кгс/см2 и через редукционный клапан к газосборному коллектору.

Краткое описание чертежа

Изобретение поясняется чертежом, на котором представлена принципиальная схема системы управления технологическими потерями газа газодинамических уплотнений.

Осуществление изобретения

Система включает газоперекачивающий агрегат 1 с газодинамическими уплотнениями 2, на которые по трубопроводам через блок фильтров подается буферный (природный) газ, далее часть буферного газа через лабиринтные уплотнения просачивается в газовый тракт, другая часть буферного газа проходит через первую ступень газодинамических уплотнений 2 и отводится на контрольно-измерительные панели 3 газодинамических уплотнений 2, где контролируется давление буферного газа после прохождения первой ступени с выводом показаний на главный щит управления (на чертеже не показано).

Дроссельной шайбой 4 демпфируются колебания давления газа в газодинамических уплотнениях 2, контроль расхода протечек газа после газодинамических уплотнений 2 осуществляется на счетчике 5 с выводом показаний расхода на главный щит управления (на чертеже не показано). Через клапан-отсекатель 6, установленный на трубопроводе отвода протечек газа 7, подготовленный и осушенный газ в известных системах поступает на свечу 8. В заявляемом изобретении трубопроводная обвязка отвода протечек газа 7 соединена трубопроводом 9 через дополнительный клапан-отсекатель 10 с газосборным коллектором 11, снабженным клапаном-отсекателем 12, свечным трубопроводом 13 с шаровым краном 14 для обеспечения отключения и опорожнения газосборного коллектора 11 через свечу 15 при возникновении нештатной ситуации, а также при проведении ремонтных работ на газоперекачивающих компрессорах 16, которые устанавлены параллельно друг другу и соединены с всасывающими трубопроводами 17 и с нагнетательными трубопроводами 18. На всасывающих 17 и нагнетательных 18 трубопроводах установлена запорная арматура (краны шаровые с пневмогидроприводом) 19-21. Для стабильной работы газоперекачивающих компрессоров 16 на газосборном коллекторе 11 предусмотрен ресивер-накопитель 22. Резервный выход ресивера-накопителя 22 через клапан-регулятор 23 соединен с трубопроводом подачи газа в топливную сеть газопотребляющих установок 24 с давлением менее 3 кгс/см2. Ресивер-накопитель 22 соединен с предохранительным сбросным клапаном 25, при срабатывании которого избыточное давление газа сбрасывается на свечу 26. Нагнетательные трубопроводы 18 газоперекачивающих компрессоров 16 подключены трубопроводом 27, снабженным запорно-регулирующей арматурой 28 - 30, в том числе редукционным клапаном 29, к газосборному коллектору 11 и к трубопроводу 31 подачи топливного газа на собственные нужды производства 32 с давлением более 3 кгс/см2 через клапан-отсекатель 33. Для контроля параметров газа в нагнетательных трубопроводах 18 система оснащена дополнительными контрольно-измерительными приборами 34. Для контроля параметров газа в ресивере-накопителе 22, на нем установлены измерительные приборы давления и температуры газа 35.

Система работает следующим образом.

При подаче буферного газа с постоянным расходом на газодинамические уплотнения 2 газоперекачивающих агрегатов 1 часть буферного газа через лабиринтные уплотнения просачивается в газовый тракт (не показано), другая часть буферного газа проходит через первую ступень газодинамических уплотнений 2, отводится на контрольно-измерительные панели 3 газодинамических уплотнений 2, где контролируется давление буферного газа после прохождения первой ступени с выводом показаний на главный щит управления (на чертеже не показано). Дроссельной шайбой 4 демпфируются колебания давления газа в газодинамических уплотнениях 2, при этом контроль расхода протечек газа после газодинамических уплотнений 2 осуществляется на счетчике 5. По дополнительно подключаемому трубопроводу 9, через клапан-отсекатель 10, газ направляется в газосборный коллектор 11, при этом клапан-отсекатель 6 по линии отвода протечек газа 7 на свечу 8, автоматически закрывается, предотвращая выброс газа. В случае возникновения аварийной или нештатной ситуации на газоперекачивающем агрегате 1 или газосборном коллекторе 11 клапан-отсекатель 6 в автоматическом режиме открывается, газ направляется по трубопроводу отвода протечек газа 7 на свечу 8 для выброса, в этом случае клапан-отсекатель 10 в автоматическом режиме закрываетсяи отключает трубопровод 9 от газосборного коллектора 11. Для подвода газа от газодинамических уплотнений 2 до газопотребляющих установок 24 требуется увеличение давление газа в трубопроводе 9 с 0,08-0,15 кгс/см2 до 2-3 кгс/см2, изменение давления осуществляется за счет подбора дроссельной шайбы 4 и изменения эксплуатационных параметров газодинамических уплотнений 2. Для подачи газа на собственные нужды производства 32 с давлением газа более 3 кгс/см2 в систему подключены параллельно друг другу газоперекачивающие компрессоры 16, обычный вариант работы которых один газоперекачивающий компрессор в работе, - другой в резерве. Для стабильной работы газоперекачивающих компрессоров 16 с газосборным коллектором 11 предусмотрен ресивер - накопитель 22 с измерительными приборами давления и температуры газа 35. При определенном перепаде давлений между всасывающим 17 и нагнетательным 18 трубопроводами редукционный клапан 29 на трубопроводе 27 открывается при открытых шаровых кранах 28 и 30. После пуска газоперекачивающего компрессора 16, при наличии требуемого перепада давления и расхода газа, редукционный клапан 29 закрывается с отсечением трубопровода 27. При возникновении нештатной ситуации при подаче топливного газа на собственные нужды производства 32 срабатывает клапан-отсекатель 33, отключающий подачу топливного газа на собственные нужды производства 32. При превышении установленных параметров давления газа в ресивере-накопителе 22 предохранительный сбросной клапан 25 обеспечивает контролируемый сброс газа на свечу 26. В случае аварийной остановки газоперекачивающего компрессора 16 закрывается обратный клапан 20 с автоматическим закрытием запорной арматуры 19 и 21. Если не выявлены отклонения от заданных параметров на трубопроводах подачи газа в топливную сеть газопотребляющих установок 24 и в параметрах газосборного коллектора 11, автоматически запускается резервный компрессор 16 с предварительным открытием шаровых кранов 19 и 21 по установленным параметрам.

Таким образом, протечки газа после газодинамических уплотнений, в отличие от применяемых схем, где газ сбрасывается в атмосферу, перенаправляются в сеть газопотребляющих установок и с одновременной подачей газа на собственные нужды производства.

Система управления технологическими потерями газа газодинамических уплотнений, оснащенная газодинамическими уплотнениями с двумя ступенями защиты, трубопроводной обвязкой системы газодинамических уплотнений для подвода буферного газа от станционной сети к контрольно-измерительной панели газодинамических уплотнений, включающей манометры, датчики перепада давления, счетчик газа с выводом показаний на главный щит управления, дроссельную шайбу для демпфирования, линию электрической обвязки контрольно-измерительной панели газодинамических уплотнений, предназначенную для питания электрических преобразователей и передачи в систему автоматического управления предупредительной и аварийной сигнализации, и трубопроводом отвода протечек буферного газа после первой ступени газодинамических уплотнений к контрольно-измерительной панели газодинамических уплотнений и далее через клапан-отсекатель на свечу, отличающаяся тем, что трубопровод отвода протечек газа после газодинамических уплотнений через дополнительный клапан-отсекатель соединен с газосборным коллектором, оснащенным контрольно-измерительными приборами и запорно-регулирующей предохранительной арматурой, ресивером-накопителем, резервный выход которого через клапан-регулятор соединен с трубопроводом подачи газа в топливную сеть газопотребляющих установок с давлением менее 3 кгс/см2, кроме того, ресивер-накопитель соединен всасывающими трубопроводами с установленными параллельно друг другу газоперекачивающими компрессорами, которые подключены нагнетательными трубопроводами к трубопроводу подачи топливного газа на собственные нужды производства с давлением более 3 кгс/см2 и через редукционный клапан к газосборному коллектору.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области компрессоростроения и насосостроения, а именно к торцевым уплотнениям. Техническим результатом изобретения является возможность изготовления уплотнения пакетного типа, которое устанавливается на компрессор полностью собранным и не требует доработки под фактические осевые размеры.

Изобретение относится к стояночным уплотнениям центробежных компрессоров. .

Изобретение относится к системам уплотнения поверхностей раздела между вращающимися и неподвижными элементами ротационных машин. .

Изобретение относится к машиностроению, в частности к конструкциям насосов. .

Изобретение относится к области компрессоростроения и может быть использовано в газовых центробежных компрессорных машинах, где возможны кратковременные прекращения подачи буферного газа на уплотнения.

Изобретение относится к компрессоростроению, в частности к центробежным компрессорам, может быть использовано в центробежных компрессорах высокого давления для повышения КПД путем уменьшения объемных потерь и затраченной работы сжатия центробежного компрессора.

Изобретение относится к устройству для динамической уплотнительной системы, предназначенной для погружного насоса (1), содержащему, по меньшей мере, один подводящий трубопровод (7), проходящий в направлении динамической уплотнительной системы, первое клапанное устройство (8), установленное в подводящем трубопроводе (7), и второе клапанное устройство (12), установленное таким образом, что в открытом положении оно открывает первый перепускной трубопровод (13), который проходит от точки на подводящем трубопроводе (7), расположенной между первым клапанным устройством (8) и насосом (1), и источником низкого давления, расположенным в области насоса (1), с тем, чтобы понизить давление барьерной текучей среды в уплотнительной системе.

Изобретение относится к области общего машиностроения и может быть использовано при проектировании компрессорной техники, а именно при разработке узлов бесконтактных лабиринтных уплотнений.

Изобретение относится к области машиностроения, может быть использовано в компрессорной технике, и при его использовании повышается эффективность компенсации осевых усилий на ротор и расширяется диапазон работы центробежного компрессора.

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к турбокомпрессорам, применяемым, например, для наддува двигателей внутреннего сгорания. .

Изобретение относится к компрессорной технике и может быть использовано при проектировании компрессорных агрегатов в блочно-контейнерном исполнении. .

Изобретение относится к компрессорной технике и может быть использовано при проектировании блочных компрессорных агрегатов, смонтированных на опорной раме. .

Изобретение относится к монтажу электрического двигателя с удаленным рабочим колесом вентилятора. .

Изобретение относится к компрессорной технике и может быть использовано при проектировании компрессорных установок в блочно-контейнерном исполнении. .

Изобретение относится к машиностроению, в частности к газоперекачивающим агрегатам, и может быть использовано на компрессорных станциях газопровода. .

Изобретение относится к области машиностроения и предназначено для использования в газоперекачивающих агрегатах (ГПА), газотурбинных электростанциях и других энергетических системах, в которых используются газотурбинные установки (ГТУ) в качестве привода.

Изобретение относится к компрессорной технике и может быть использовано при проектировании компрессорных установок в блочно-контейнерном исполнении. .

Изобретение относится преимущественно к компрессорной технике и может быть использовано при проектировании блочных агрегатов, смонтированных на опорной раме. Блочный компрессорный агрегат содержит рабочее оборудование, механизмы которого связаны между собой валопроводом и установлены на закрепленных на основании стойках, расположенных в два ряда, при этом в каждом ряду соседние стойки связаны друг с другом посредством перемычек. Изобретение направлено на повышение жесткости и надежности конструкции агрегата, исключение деформаций конструкции, исключение необходимости дополнительных наладочных работ, сокращение затрат на монтаж и наладочные работы (испытания), обеспечение точности центровки валопровода после транспортирования к месту заказчика. 11 з. п. ф-лы, 10 ил.
Наверх