RU2209349C2 - Gas transfer set emergency shutdown method - Google Patents
Gas transfer set emergency shutdown method Download PDFInfo
- Publication number
- RU2209349C2 RU2209349C2 RU2001108896/06A RU2001108896A RU2209349C2 RU 2209349 C2 RU2209349 C2 RU 2209349C2 RU 2001108896/06 A RU2001108896/06 A RU 2001108896/06A RU 2001108896 A RU2001108896 A RU 2001108896A RU 2209349 C2 RU2209349 C2 RU 2209349C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- supercharger
- gas
- pumping unit
- gas pumping
- inlet
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Control Of Positive-Displacement Air Blowers (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к магистральному транспорту газа и может быть использовано на компрессорных станциях магистральных газопроводов при выполнении аварийных остановок газоперекачивающих агрегатов. The invention relates to the main gas transport and can be used at compressor stations of the main gas pipelines when performing emergency stops of gas pumping units.
Известен способ остановки газотурбинного агрегата (Патент Российской Федерации 2007600, кл. F 02 C 9/26, БИ 3, 1994) при использовании двух агрегатов, включающий прекращение подачи топлива и перекрытие всасывающего воздуховода у одного агрегата, второй из которых остается работающим, у останавливаемого агрегата измеряют температуру в характерном сечении, пропорционально которой подают выхлопные газы от работающего агрегата во всасывающий воздуховод останавливаемого агрегата. A known method of stopping a gas turbine unit (Patent of the Russian Federation 2007600, class F 02 C 9/26, BI 3, 1994) when using two units, including stopping the fuel supply and shutting off the suction duct in one unit, the second of which remains operational, in the stopped the unit measures the temperature in a characteristic section, in proportion to which the exhaust gases from the working unit are fed into the suction duct of the stopped unit.
Данный способ остановки газотурбинного агрегата так же, как и заявляемый способ остановки газоперекачивающего агрегата, включает закрытие топливного стопорного крана газотурбинного двигателя (прекращение подачи топлива) и перекрытие входного крана (перекрытие всасывающего воздуховода). Однако отсутствие аварийной остановки газотурбинного агрегата при нарушении уставки параметрами защиты и операций, выполняемых при этом, резко ограничивает функциональные возможности способа и область его применения. This method of stopping the gas turbine unit, as well as the inventive method of stopping the gas pumping unit, includes closing the fuel stop valve of the gas turbine engine (stopping fuel supply) and blocking the inlet valve (closing the suction duct). However, the absence of an emergency stop of the gas turbine unit in case of violation of the settings by the protection parameters and operations performed in this case, severely limits the functionality of the method and its scope.
Известен способ отключения блока компрессорной станции газопровода (заявка Японии 5-1128, кл. F 17 D 3/01, ИСМ, вып. 95, 7, 1987), заключающийся в том, что измеряют частоту вращения вала компрессора и, если она станет меньше установленной величины, начинают закрывать входной и выходной краны компрессора, после их закрытия начинают открывать выпускной кран, а после начала открытия выпускного крана начинают закрывать рециркуляционный кран. A known method of shutting down the compressor station block of a gas pipeline (Japanese application 5-1128, class F 17
Данный способ отключения блока компрессорной станции газопровода так же, как и заявляемый способ остановки газоперекачивающего агрегата, включает закрытие входного и выходного кранов компрессора (нагнетателя) при срабатывании устройства защиты по частоте вращения вала компрессора (при уменьшении частоты вращения вала компрессора ниже установленной величины). Однако отсутствие аварийной остановки (отключения) нагнетателя при нарушении уставок другими параметрами защиты и операций, выполняемых при этом, резко ограничивает функциональные возможности способа и область его применения. This method of shutting down the compressor station block of the gas pipeline, as well as the inventive method of stopping the gas pumping unit, involves closing the inlet and outlet valves of the compressor (supercharger) when the protection device is triggered by the compressor shaft speed (when the compressor shaft speed is lower than the set value). However, the absence of an emergency stop (shutdown) of the supercharger in case of violation of the settings by other protection parameters and operations performed in this case sharply limits the functionality of the method and its scope.
Известен способ защиты от помпажа компрессора, снабженного байпасным клапаном и дроссельной заслонкой на входе в компрессор (а.с. СССР 1802855, кл. F 04 D 27/02, БИ 10, 1993), путем измерения перепада давления газа на измерительной диафрагме и давления газа на выходе из компрессора, формирования управляющего сигнала в зависимости от измеренного давления газа и воздействия управляющим сигналом на дроссельную заслонку, при этом определяют отношение заданной величины к управляющему сигналу и при значении отношения, большем единицы, дроссельную заслонку устанавливают в фиксированное положение, определения разности управляющего сигнала и заданной величины и открытия байпасного клапана пропорционально полученной разности, а также формирования сигнала наличия помпажа в зависимости от измеренного перепада давления и, в случае его наличия, открытия полностью байпасного клапана. A known method of protection against surging of the compressor, equipped with a bypass valve and a throttle valve at the inlet to the compressor (AS USSR 1802855, CL F 04 D 27/02, BI 10, 1993), by measuring the differential pressure of the gas at the measuring diaphragm and pressure gas at the outlet of the compressor, the formation of a control signal depending on the measured gas pressure and the impact of the control signal on the throttle, the ratio of the set value to the control signal is determined, and if the ratio is greater than unity, the throttle set to a fixed position, determining the difference between the control signal and the set value and opening the bypass valve in proportion to the difference obtained, as well as generating a surge signal depending on the measured pressure drop and, if any, opening the completely bypass valve.
Данный способ защиты от помпажа компрессора, снабженного байпасным клапаном и дроссельной заслонкой на входе в компрессор так же, как и заявляемый способ остановки газоперекачивающего агрегата, включает открытие байпасного крана. Однако отсутствие аварийной остановки (отключения) нагнетателя при нарушении уставок другими параметрами защиты и операций, кроме возникновения помпажа, выполняемых при этом, резко ограничивает функциональные возможности способа и область его применения. This method of protection against surging of the compressor, equipped with a bypass valve and a throttle valve at the inlet of the compressor, as well as the inventive method of stopping the gas pumping unit, includes opening the bypass valve. However, the absence of an emergency stop (shutdown) of the supercharger in case of violation of the settings by other protection parameters and operations, except for the occurrence of surge, performed in this case, sharply limits the functionality of the method and its scope.
Известен способ аварийной остановки газоперекачивающего агрегата (К.А. Тельнов, А. А. Файнштейн, С. З. Шабанов, Г.В. Горышин, Г.И. Карнаух, В.К. Кузьмин, А. И. Сурский, А.А. Штурманов, Л.З. Шумилов. Автоматизация газоперекачивающих агрегатов с газотурбинным приводом. Л.: Недра, 1983, с. 245 - 253), заключающийся в том, что при нарушении уставки любым параметром защиты одновременно открывают антипомпажный кран нагнетателя, выключают двигатель привода газоперекачивающего агрегата, закрывают входной и выходной краны и открывают свечной кран нагнетателя,
Данный способ аварийной остановки газоперекачивающего агрегата так же, как и заявляемый способ аварийной остановки газоперекачивающего агрегата, включает открытие антипомпажного крана нагнетателя, выключение двигателя привода газоперекачивающего агрегата, закрытие входного и выходного кранов и открытие свечного крана нагнетателя при нарушении уставки любым параметром защиты газоперекачивающего агрегата (при срабатывании любого устройства защиты газоперекачивающего агрегата). Однако отсутствие предварительного разбиения всех параметров защиты газоперекачивающего агрегата на две группы, одновременного открытия антипомпажного крана, выключения двигателя привода, закрытия входного и выходного кранов и, после их закрытия, открытия свечного крана нагнетателя при нарушении уставок параметрами защиты первой группы, и открытия антипомпажного крана нагнетателя, а через установленное время задержки, одновременного выключения двигателя привода и закрытия входного и выходного кранов нагнетателя и, после их закрытия, открытия свечного крана нагнетателя при нарушении уставок параметрами защиты второй группы ведет к возникновению помпажных явлений - помпажного "удара" в момент аварийной остановки агрегата при нарушении уставок параметрами защиты второй группы, что снижает рабочий ресурс газоперекачивающего агрегата. Так, при аварийной остановке газоперекачивающего агрегата из-за существенного различия времени переключения первым выключается двигатель привода, так как время закрытия топливного стопорного крана, через который поступает газ в двигатель, составляет величину порядка 0,2 сек., входной и выходные краны при этом еще открыты, так как время закрытия каждого из них порядка 8-10 сек., расходно-напорная характеристика сети практически не изменяется, в то время как скорость вращения ротора нагнетателя начинает резко уменьшаться вследствие того, что противодействующий момент, приложенный к рабочему колесу нагнетателя, снижается медленнее, чем крутящий момент на валу двигателя привода, так как на двигатель прекращена подача топлива при закрытии топливного стопорного клапана. При этом рабочая точка (точка пересечения расходно-напорной характеристики сети, на которую работал нагнетатель, и расходно-напорной характеристики нагнетателя) смещается влево в область неустойчивой работы и возникает помпажный "удар" - осевой удар силой в несколько тонн, который может вызвать осевой сдвиг рабочего колеса, разрушение уплотнений и тому подобное, что резко снижает рабочий ресурс газоперекачивающего агрегата.A known method for an emergency stop of a gas pumping unit (K.A. Telnov, A.A. Fainshtein, S.Z. Shabanov, G.V. Goryshin, G.I. Karnaukh, V.K. Kuzmin, A.I. Sursky, A .A. Shturmanov, LZ Shumilov, Automation of gas-pumping units with a gas-turbine drive, L .: Nedra, 1983, pp. 245 - 253), which consists in the fact that in case of violation of the setting by any protection parameter, the anti-surge valve of the supercharger is simultaneously opened, turned off gas pumping unit drive engine, close the inlet and outlet valves and open the spark plug of the supercharger,
This method of emergency stop of the gas pumping unit, as well as the inventive method of emergency stop of the gas pumping unit, includes opening the anti-surge compressor valve, turning off the drive motor of the gas pumping unit, closing the inlet and outlet valves and opening the candle valve of the supercharger in case of violation of the setting by any protection parameter of the gas pumping unit ( operation of any protection device of the gas pumping unit). However, the lack of preliminary dividing all the protection parameters of the gas pumping unit into two groups, the simultaneous opening of the anti-surge valve, turning off the drive motor, closing the inlet and outlet valves and, after closing them, opening the spark plug of the supercharger in case of violation of the settings by the protection parameters of the first group, and opening the anti-surge supercharger of the supercharger , and after the set delay time, at the same time turning off the drive motor and closing the inlet and outlet valves of the supercharger and, after closing them I, the opening of the spark plug of the supercharger in case of violation of the settings by the protection parameters of the second group leads to the occurrence of surge phenomena - surge "shock" at the time of the emergency stop of the unit in case of violation of the settings by the protection parameters of the second group, which reduces the working life of the gas pumping unit. So, during an emergency stop of the gas pumping unit due to a significant difference in the switching time, the drive engine is turned off first, since the closing time of the fuel stopcock through which gas enters the engine is about 0.2 seconds, while the input and output valves are still open, since the closing time of each of them is about 8-10 seconds, the flow-discharge characteristic of the network practically does not change, while the rotation speed of the supercharger rotor begins to decrease sharply due to the fact that the counteracting moment applied to the impeller of the supercharger decreases more slowly than the torque on the shaft of the drive motor, since the fuel supply to the engine is stopped when the fuel stop valve is closed. In this case, the operating point (the intersection point of the flow-pressure characteristic of the network on which the supercharger worked and the flow-pressure characteristic of the supercharger) shifts to the left into the region of unstable operation and a surge “shock” arises - an axial impact with a force of several tons, which can cause axial displacement the impeller, the destruction of seals and the like, which dramatically reduces the working life of the gas pumping unit.
Наиболее близким по технической сущности является способ аварийной остановки газоперекачивающего агрегата (П.Ж. Озол. Автоматизация компрессорных станций с электроприводными и газоперекачивающими агрегатами, "Недра", 1981, с. 107-112, рис. 6,2б), заключающийся в том, то при нарушении уставки любым параметром защиты одновременно открывают антипомпажный кран нагнетателя, выключают двигатель привода газоперекачивающего агрегата, закрывают входной и выходной краны и открывают свечной кран нагнетателя. The closest in technical essence is the method of emergency stop of the gas pumping unit (P.Z. Ozol. Automation of compressor stations with electric and gas pumping units, Nedra, 1981, pp. 107-112, Fig. 6.2b), which consists in then, in case of violation of the setting by any protection parameter, simultaneously open the supercharger anti-surge valve, turn off the gas pumping unit drive motor, close the input and output valves and open the spark plug of the supercharger.
Данный способ аварийной остановки газоперекачивающего агрегата так же, как и заявляемый способ аварийной остановки газоперекачивающего агрегата, включает открытие антипомпажного крана нагнетателя, выключение двигателя привода газоперекачивающего агрегата, закрытие входного и выходного кранов и открытие свечного крана нагнетателя при нарушении уставки любым параметром защиты газоперекачивающего агрегата (при срабатывании любого устройства защиты газоперекачивающего агрегата). Однако отсутствие предварительного разбиения всех параметров защиты газоперекачивающего агрегата на две группы, одновременного открытия антипомпажного крана, выключения двигателя привода. закрытия входного и выходного кранов и, после их закрытия, открытия свечного крана нагнетателя при нарушении уставок параметрами защиты первой группы, и открытия антипомпажного крана нагнетателя, а через установленное время задержки, одновременного выключения двигателя привода, закрытия входного и выходного кранов нагнетателя и, после их закрытия, открытия свечного крана нагнетателя при нарушении уставок параметрами защиты второй группы ведет к возникновению помпажных явлений - помпажного "удара" в момент аварийной остановки агрегата при нарушении уставок параметрами защиты, что снижает рабочий ресурс газоперекачивающего агрегата. Так, при аварийной остановке газоперекачивающего агрегата из-за существенного различия времен переключения первым выключается двигатель привода, время выключения которого порядка 0,1-0,2 сек. , входной и выходные краны при этом еще открыты, так как время закрытия каждого из них порядка 8-10 сек., расходно-напорная характеристика сети практически не изменяется, в то время как скорость вращения ротора нагнетателя начинает резко уменьшаться вследствие того, что противодействующий момент, приложенный к рабочему колесу нагнетателя снижается медленнее, чем крутящий момент на валу двигателя привода, так как на двигатель прекращена подача электроэнергии. При этом рабочая точка (точка пересечения расходно-напорной характеристики сети, на которую работал нагнетатель, и расходно-напорной характеристики нагнетателя) смещается влево в область неустойчивой работы и возникает помпажный "удар" - осевой удар силой в несколько тонн, который может вызвать осевой сдвиг рабочего колеса, разрушение уплотнений и тому подобное, что резко снижает рабочий ресурс газоперекачивающего агрегата. This method of emergency stop of the gas pumping unit, as well as the inventive method of emergency stop of the gas pumping unit, includes opening the anti-surge pump cock, turning off the drive motor of the gas pumping unit, closing the inlet and outlet valves and opening the spark plug of the compressor in case of violation of the setting by any protection parameter of the gas pumping unit (gas pumping unit operation of any protection device of the gas pumping unit). However, the absence of a preliminary breakdown of all the protection parameters of the gas pumping unit into two groups, the simultaneous opening of the anti-surge valve, and turning off the drive motor. closing the input and output taps and, after closing them, opening the spark plug of the supercharger in case of violation of the settings by the protection parameters of the first group, and opening the anti-surge cock of the supercharger, and after a set delay time, turning off the drive motor at the same time, closing the input and output cranes of the supercharger and, after them closing, opening the spark plug of the supercharger in case of violation of the settings by the protection parameters of the second group leads to the occurrence of surge phenomena - surge "shock" at the time of the emergency stop of the unit in case of violation of the settings by the protection parameters, which reduces the working life of the gas pumping unit. So, during an emergency stop of the gas pumping unit, due to a significant difference in switching times, the drive engine is first turned off, the shutdown time of which is about 0.1-0.2 seconds. , the input and output cranes are still open, since the closing time of each of them is about 8-10 seconds, the flow-discharge characteristic of the network practically does not change, while the rotation speed of the supercharger rotor begins to decrease sharply due to the fact that the opposing moment applied to the impeller of the supercharger is reduced more slowly than the torque on the shaft of the drive motor, since the power supply to the motor is cut off. In this case, the operating point (the intersection of the flow-pressure characteristic of the network on which the supercharger worked and the flow-pressure characteristic of the supercharger) shifts to the left into the region of unstable operation and a surge “shock” arises - an axial impact with a force of several tons, which can cause axial displacement the impeller, the destruction of seals and the like, which dramatically reduces the working life of the gas pumping unit.
В основу предлагаемого изобретения поставлена задача усовершенствования способа аварийной остановки газоперекачивающего агрегата путем предотвращения возникновения помпажных явлений при аварийной остановке газоперекачивающего агрегата в тех случаях, когда причина, вызвавшая остановку, не требует немедленного отключения агрегата, а допускает задержку на время возникновения потока рециркуляции (2-3 сек.) при открытии антипомпажного крана. The basis of the present invention is the task of improving the method of an emergency stop of a gas pumping unit by preventing surge phenomena during an emergency stop of the gas pumping unit in cases where the cause of the stop does not require immediate shutdown of the unit, but allows a delay for the duration of the recirculation flow (2-3 sec.) when opening the anti-surge crane.
Поставленная задача решается тем, что в известном способе аварийной остановки газоперекачивающего агрегата, заключающемся в том, что при нарушении уставки любым параметром защиты газоперекачивающего агрегата производят открытие антипомпажного крана нагнетателя, выключение двигателя привода газоперекачивающего агрегата, закрытие входного и выходного кранов и открытие свечного крана нагнетателя, согласно изобретению все параметры защиты газоперекачивающего агрегата предварительно разбивают на две группы, при этом при нарушении уставки параметром защиты первой группы одновременно открывают антипомпажный кран нагнетателя, выключают двигатель привода, газоперекачивающего агрегата, закрывают входной и выходной краны нагнетателя, после закрытия которых открывают свечной кран нагнетателя, при нарушении уставки параметром защиты второй группы открывают антипомпажный кран нагнетателя, а через установленное время задержки одновременно выключают двигатель привода газоперекачивающего агрегата и закрывают входной и выходной краны нагнетателя, после закрытия которых открывают свечной кран нагнетателя, а также тем, что установленное время задержки одновременного выключения двигателя привода газоперекачивающего агрегата и закрытия входного и выходного кранов нагнетателя выбирают равным времени, которое необходимо для возникновения потока рециркуляции через антипомпажный кран данного нагнетателя. The problem is solved in that in the known method of emergency stop of the gas pumping unit, which consists in the fact that if the setting is violated by any protection parameter of the gas pumping unit, the anti-surge valve of the blower is opened, the drive motor of the gas pumping unit is turned off, the input and output valves are closed and the spark plug of the blower is opened according to the invention, all the protection parameters of the gas pumping unit are previously divided into two groups, and if Avki at the same time with the protection parameter of the first group simultaneously open the blower anti-surge valve, turn off the drive motor, gas pumping unit, close the inlet and outlet blower taps, after closing which open the spark plug of the blower, in case of violation of the setting with the protection parameter of the second group, open the blower anti-surge valve, and after the set delay time at the same time, they turn off the drive motor of the gas pumping unit and close the inlet and outlet valves of the supercharger, after closing which open valve candle blower, and in that the preset time delay shutdown simultaneous pumping unit motor drive and closing the inlet and outlet valves supercharger is selected equal to the time which is necessary for the occurrence of recirculation flow through the antisurge valve of the compressor.
Введение предварительного разбиения параметров защиты газоперекачивающего агрегата на две группы и выполнение при этом аварийной остановки газоперекачивающего агрегата при нарушении уставки параметром защиты первой группы путем одновременного открытия антипомпажного крана нагнетателя, выключения двигателя привода газоперекачивающего агрегата, закрытия входного и выходного кранов нагнетателя, после закрытия которых открывают свечной кран нагнетателя, а при нарушении уставки параметром защиты второй группы путем открытия антипомпажного крана нагнетателя, и через установленное время задержки, одновременного выключения двигателя привода газоперекачивающего агрегата и закрытия входного и выходного кранов нагнетателя, после закрытия которых открывают свечной кран нагнетателя, а также выбор установленного времени задержки выключения двигателя привода газоперекачивающего агрегата, входного и выходного кранов нагнетателя равным времени возникновения потока рециркуляции через антипомпажный кран данного нагнетателя, позволяет исключить в среднем в 30-40% случаях аварийных остановок газоперекачивающего агрегата возникновение помпажного "удара" и тем самым предупредить снижение по этой причине рабочего ресурса газоперекачивающего агрегата. Introduction of preliminary splitting the protection parameters of the gas pumping unit into two groups and performing an emergency stop of the gas pumping unit if the setting is violated by the protection parameter of the first group by simultaneously opening the blower anti-surge valve, turning off the gas pumping unit drive motor, closing the inlet and outlet blower taps, after which the spark plug is opened supercharger valve, and in case of violation of the setting by the protection parameter of the second group by opening the antipo of a supercharger tap, and after a set delay time, simultaneous shutdown of the gas pumping unit drive motor and closing of the inlet and outlet valves of the supercharger, after closing of which the spark plug of the supercharger is opened, as well as the selection of the set delay time of the shutdown of the gas pumping unit drive motor, inlet and outlet blower taps equal to the time of occurrence of the recirculation flow through the anti-surge valve of this supercharger allows eliminating on average in 30-40% of cases emergency stops of the gas pumping unit the occurrence of surge "blow" and thereby prevent a decrease for this reason, the working life of the gas pumping unit.
На чертежах для пояснения представлены:
фиг.1 - схема включения (обвязки) газоперекачивающего агрегата;
фиг. 2 - блок-схема системы аварийного останова, реализующей заявляемый способ;
фиг.3 - расходно-напорные характеристики нагнетателя и сети.In the drawings for explanation are presented:
figure 1 - diagram of the inclusion (strapping) of the gas pumping unit;
FIG. 2 is a block diagram of an emergency stop system implementing the inventive method;
figure 3 - flow-pressure characteristics of the supercharger and network.
Схема включения газоперекачивающего агрегата (фиг.1) содержит газоперекачивающий агрегат 1, состоящий из соединенных кинематически привода 2 и нагнетателя 3, подвод 4 топлива или электроэнергии, блок подключения 5, через который подвод топлива 4 или электроэнергии подключен к приводу 2 газоперекачивающего агрегата 1, входной коллектор 6, выходной коллектор 7, входной трубопровод 8 нагнетателя с входным краном 9, трубопровод 8 соединен одним концом с входом нагнетателя 3, а вторым концом - с входным коллектором 6, свечной трубопровод 10 нагнетателя со свечным краном 11, один конец свечного трубопровода 10 соединен с выходом нагнетателя 3, выходной трубопровод 12 нагнетателя с выходным краном 13, трубопровод 12 подключен одним концом к выходу нагнетателя 3, а вторым концом - к выходному коллектору 7, рециркуляционный трубопровод 14 с антипомпажным краном 15, один конец рециркуляционного трубопровода 14 соединен с выходом нагнетателя 3, а второй конец - с входным коллектором 6, общий вход 16 подачи газа из магистрального газопровода во входной коллектор 6, соединенный с входным коллектором 6, общий выход газа 17 в магистральный газопровод из выходного коллектора 7, к которому подключен выходной коллектор 7, выход в атмосферу 18, который соединен со вторым концом свечного трубопровода 10. Приведенная схема - фиг.1 используется только для пояснения заявляемого способа, поэтому она упрощена за счет исключения элементов обвязки газоперекачивающего агрегата и компрессорной станции, которые не нужны для пояснения предлагаемого способа (трубопровода и крана пускового газа, антипомпажных кранов групп агрегатов, общего антипомпажного крана компрессорной станции и других). The gas pumping unit switching circuit (Fig. 1) contains a
Блок подключения 5 реализуется в зависимости от вида привода, использованного в газоперекачивающем агрегате. Так например, если газоперекачивающий агрегат 1 имеет электрический привод, то блок 5 представляет собой электрическую схему, управляющую подключением и отключением электрической сети к приводу, а если газоперекачивающий агрегат 1 имеет газотурбинный привод, то блок 5 представляет собой устройство, управляющее открытием и закрытием топливного стопорного крана. The connection unit 5 is implemented depending on the type of drive used in the gas pumping unit. So, for example, if the
Система аварийного останова, реализующая предлагаемый способ (фиг.2), содержит датчики контролируемых параметров защиты 19-1, 19-2,..., 19-n, блок аварийной остановки 20, ко входам которого подключены датчики 19-1, 19-2,... , 19-n, элемент задержки 21, вход которого соединен с третьим выходом блока аварийной остановки 20, элемент ИЛИ 22, к входам которого подключены второй выход блока аварийной остановки 20 и выход элемента задержки 21, первый выход 23, который соединен с первым выходом блока аварийной остановки 20, второй выход 24, к которому подключен выход элемента ИЛИ 22, третий выход 25, который соединен с четвертым выходом блока аварийной остановки 20. Первый выход 23 подключается к управляющему входу "ОТКРЫТИЕ" привода антипомпажного крана 15, второй выход 24 подключается к управляющим входам "ВЫКЛЮЧЕНИЕ" блока подключения 5 и к входам "ЗАКРЫТИЕ" приводов входного крана 9 и выходного крана 13, третий выход 25 подключается к управляющему входу "ОТКРЫТИЕ" привода свечного крана 11. Приведенная блок-схема предусматривает реализацию блока аварийной остановки 20 на логических элементах. В случае, если в качестве блока аварийной остановки 20 используется электронно-вычислительная машина, то элемент задержки 21 и элемент ИЛИ 22 реализуются программным путем. The emergency stop system that implements the proposed method (figure 2) contains sensors of controlled protection parameters 19-1, 19-2, ..., 19-n, an
На фиг. 3 в качестве примера для пояснения процесса перехода в помпаж нагнетателя при аварийной остановке газоперекачивающего агрегата приведены зависимости Рвых= F(Q) - семейство расходно-напорных характеристик нагнетателя - кривые А и расходно-напорная характеристика сети, на которую работает нагнетатель - кривая Б. In FIG. Figure 3 shows, as an example, to explain the process of transferring to surge of the supercharger during an emergency stop of the gas-pumping unit, the dependences Рvyh = F (Q) —the family of flow-discharge characteristics of the supercharger — curves A and the flow-pressure characteristic of the network that the supercharger operates on — curve B.
Способ аварийной остановки газоперекачивающего агрегата реализуется следующим образом. The emergency stop method of the gas pumping unit is implemented as follows.
Ниже рассмотрена реализация заявляемого способа аварийной остановки газоперекачивающего агрегата для случая газотурбинного привода, но заявляемый способ и описание его реализации полностью применимы и для случая электроприводного газоперекачивающего агрегата. The following describes the implementation of the proposed method for an emergency stop of a gas pumping unit for a gas turbine drive, but the claimed method and a description of its implementation are fully applicable for a case of an electric gas pumping unit.
Предварительно все параметры защиты газоперекачивающего агрегата разбивают на две группы. В первую группу включают те параметры защиты, при нарушении уставок которыми задержка выключения привода газоперекачивающего агрегата 1 и закрытие входного 9 и выходного 13 кранов недопустима, например следующие:
- средняя температура газа за ТНД (турбиной низкого давления);
- перепад давления масло-газ;
- уровень вибрации передней опоры двигателя в горизонтальном направлении;
- уровень вибрации задней опоры двигателя в горизонтальном направлении;
- уровень вибрации задней опоры двигателя в вертикальном направлении;
- вибросмещение переднего опорного подшипника нагнетателя;
- вибросмещение заднего опорного подшипника нагнетателя;
- осевое смещение ротора;
- загазованность отсека автоматики;
- загазованность отсека двигателя, а также следующие события:
- самопроизвольное закрытие входного крана;
- самопроизвольное закрытие выходного крана;
- обнаружение помпажа.Previously, all the protection parameters of the gas pumping unit are divided into two groups. The first group includes those protection parameters, in case of violation of the settings by which the delayed shutdown of the drive of the
- average gas temperature behind the low pressure turbine (low pressure turbine);
- differential pressure oil-gas;
- the level of vibration of the front engine mount in the horizontal direction;
- the level of vibration of the rear engine mounts in the horizontal direction;
- the vibration level of the rear engine mounts in the vertical direction;
- vibration displacement of the front support bearing of the supercharger;
- vibration displacement of the rear support bearing of the supercharger;
- axial displacement of the rotor;
- gas contamination of the automation compartment;
- gas contamination of the engine compartment, as well as the following events:
- spontaneous closing of the inlet crane;
- spontaneous closing of the outlet crane;
- surge detection.
Во вторую группу включают параметры, при нарушении уставок которыми допустима задержка отключения двигателя привода газоперекачивающего агрегата 1 и закрытие входного 9 и выходного кранов 13, то есть параметры, изменение которых за установленное время задержки после достижения ими аварийных значений не приводит к необратимым процессам, ведущим к отказу узлов газоперекачивающего агрегата, например, следующие:
- температура масла смазки нагнетателя;
- температура масла на выходе двигателя;
- температура газа на выходе нагнетателя;
- давление масла смазки нагнетателя;
- давление масла смазки двигателя;
- уровень масла в баке смазки нагнетателя;
- уровень масла в баке смазки двигателя;
- напряжение аккумуляторных батарей постоянного тока.The second group includes parameters that, if the settings are violated, a delayed shutdown of the gas pumping
- temperature of the lubricant oil of the supercharger;
- oil temperature at the engine outlet;
- gas temperature at the outlet of the supercharger;
- oil pressure of the supercharger lubricant;
- engine oil pressure;
- oil level in the supercharger lubrication tank;
- oil level in the engine lubrication tank;
- voltage of direct current batteries.
При нормальной работе газоперекачивающего агрегата 1 рабочая точка "а" - точка пересечения расходно-напорной характеристики нагнетателя и расходно-напорной характеристики сети находится в области устойчивой работы нагнетателя. В процессе работы газоперекачивающего агрегата 1 значения параметров защиты постоянно измеряются датчиками 19-1, 19-2,..., 19-n и подаются в блок аварийной остановки 20, в котором они сравниваются со значениями их аварийных уставок. Если значения параметров защиты не нарушают значений аварийных уставок, то на выходе блока аварийной остановки 20 отсутствуют сигналы. При нарушении каким-либо параметром защиты значения своей аварийной уставки блок аварийной остановки 20 определяет к какой группе принадлежит параметр, нарушивший аварийную уставку и, если параметр принадлежит к первой группе, то выдаст на свои первый и второй выходы сигналы, поступающие одновременно на вход "ОТКРЫТИЕ" привода антипомпажного крана 15, на вход "ВЫКЛЮЧЕНИЕ" блока подключения 5 и на входы "ЗАКРЫТИЕ" приводов входного крана 9 и выходного крана 13. Блок подключения 5 выключает привод газоперекачивающего агрегата 1 (за время порядка от 0,1 до 0,2 сек.), который начинает останавливаться - скорость (число оборов за единицу времени) вращения ротора привода 2 и связанного с ним кинематически нагнетателя 3 начинает резко уменьшаться. Антипомпажный кран 15 начинает открываться. Входной 9 и выходной 13 краны начинают закрываться. Так как время закрытия входного 9 и выходного 13 кранов составляет величину порядка 8-10 сек., а время открытия антипомпажного крана 15 и возникновения рециркуляционного потока через рециркуляционный трубопровод 14 от 2 до 3 сек., то расходно-напорная характеристика нагнетателя (фиг.3) начинает смещаться вниз - в сторону меньших оборотов, а рабочая точка начинает смещаться влево по характеристике сети, которая за время закрытия входного 9 и выходного крана 13 практически не изменяется - точки "б", "в" на расходно-напорной характеристике сети и в момент, когда, при уменьшении оборотов рабочая точка совпадает с максимальным значение рабочей расходно-напорной характеристики (точкой "г"), происходит переброс рабочей точки влево в точку "д", при этом происходит осевой удар силой до 3-5 тонн. Обратный переброс рабочей точки не происходит вследствие того, что привод газоперекачивающего агрегата 1 выключен и увеличение частоты вращения нагнетателя невозможно. During normal operation of the
Если параметр принадлежит ко второй группе, то блок аварийной остановки 20 выдает сигналы на свои первый и третий выходы. Сигнал с первого выхода блока 20 поступает на вход "ОТКРЫТИЕ" антипомпажного крана 15, который начинает открываться. Сигнал с третьего выхода задерживается элементом задержки 21 и через время, за которое в рециркуляционном трубопроводе 15 возникает поток рециркуляции, поступает через элемент ИЛИ 22 на второй выход системы 24 и далее вход "ВЫКЛЮЧЕНИЕ" блока подключения 5 и на входы "ЗАКРЫТИЕ" входного 9 и выходного 13 кранов, которые начинают закрываться так же, как в предыдущем случае. Однако, так как антипомпажный кран 15 уже открылся и в рецикуляционном трубопроводе 14 возник поток рециркуляции, то в процессе снижения скорости вращения нагнетателя 3 рабочая точка остается в области устойчивых режимов работы нагнетателя 3 (на фиг.3 справа от максимума на нисходящей ветви расходно-напорной характеристики нагнетателя). Таким образом, исключается возникновение помпажа в случае аварийной остановки газоперекачивающего агрегата 1 по причине нарушения аварийной уставки параметром защиты второй группы. If the parameter belongs to the second group, then the
В общих случаях после закрытия входного 9 и выходного 13 кранов срабатывают соответствующие датчики из датчиков 19-1. 19-2,... 19-n, которые выдают в блок 20 сигналы о закрытом положении кранов 9 и 13. Блок 20 выдает на свой четвертый выход и выход 25 сигнал, который поступает на управляющий вход "ОТКРЫТИЕ" привода свечного крана 11, который начинает открываться. In general cases, after closing the input 9 and output 13 taps, the corresponding sensors from sensors 19-1 are triggered. 19-2, ... 19-n, which give out to block 20 signals about the closed position of the valves 9 and 13.
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2001108896/06A RU2209349C2 (en) | 2001-04-05 | 2001-04-05 | Gas transfer set emergency shutdown method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2001108896/06A RU2209349C2 (en) | 2001-04-05 | 2001-04-05 | Gas transfer set emergency shutdown method |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2001108896A RU2001108896A (en) | 2003-02-27 |
| RU2209349C2 true RU2209349C2 (en) | 2003-07-27 |
Family
ID=29209452
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2001108896/06A RU2209349C2 (en) | 2001-04-05 | 2001-04-05 | Gas transfer set emergency shutdown method |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2209349C2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2682789C1 (en) * | 2018-05-30 | 2019-03-21 | Общество с ограниченной ответственностью "Газпром трансгаз Томск" (ООО "Газпром трансгаз Томск") | Electric drive gas transfer unit |
-
2001
- 2001-04-05 RU RU2001108896/06A patent/RU2209349C2/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| ОЗОЛ П.Ж. Автоматизация компрессорных станций электропроводными и газоперекачивающими агрегатами. - Л.: Недра, 1981, с.107-112, рис.6,2б. ТЕЛЬНОВ К.А. и др. Автоматизация газоперекачивающих агрегатов с газотурбинным приводом. - Л.: Недра, 1983, с.245-253. * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2682789C1 (en) * | 2018-05-30 | 2019-03-21 | Общество с ограниченной ответственностью "Газпром трансгаз Томск" (ООО "Газпром трансгаз Томск") | Electric drive gas transfer unit |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6345954B1 (en) | Dry gas seal contamination prevention system | |
| KR920007471B1 (en) | Air supply control system for turbocharged internal combustion engine | |
| CN103256129A (en) | Method for operating an internal combustion engine with a turbocharger arrangement and control unit for an engine with a turbocharger arrangement | |
| WO2006114382A1 (en) | A turbocharger for an internal combustion engine | |
| CN101018988A (en) | Valve for preventing unpowered reverse run at shutdown | |
| EP3567234B1 (en) | Method for controlling an inlet-adjustment mechanism for a turbocharger compressor | |
| RU2426011C2 (en) | Method of controlling turbo compressor | |
| MX2013001152A (en) | Method for regulating stable operation of an exhaust-gas turbocharger of an internal combustion engine, and a corresponding apparatus. | |
| RU2209349C2 (en) | Gas transfer set emergency shutdown method | |
| JPS63265798A (en) | Multiple engine facility for ship | |
| CN102840136A (en) | Steam drive type compression device | |
| RU2214535C2 (en) | Method to control bypass of air in compressor of two-shaft by-pass gas-turbine engine | |
| JP6370716B2 (en) | Supercharging system and operating method of supercharging system | |
| CN111706544A (en) | System for improving reliability of centrifugal compressor unit and control method | |
| JPH06123234A (en) | Fault diagnostic method for sequential turbo engine | |
| CN219711674U (en) | Fifth and eighth grade air release valve control device | |
| KR20160078018A (en) | Two Stage Turbo Charger System And Method Of Controlling Two Stage Turbo Charger System | |
| CN204663659U (en) | A kind of two-stage supercharger | |
| SU1192634A3 (en) | Supercharged internal combustion engine | |
| CN217499056U (en) | System capable of realizing air pressure control | |
| KR930003979B1 (en) | Air supply control system in internal combustion engine | |
| AT4195U1 (en) | METHOD FOR OPERATING AN INTERNAL COMBUSTION ENGINE, IN PARTICULAR A DIESEL INTERNAL COMBUSTION ENGINE | |
| JPH0861104A (en) | Excessive supercharging preventing method in supercharging pressure control | |
| CN209228674U (en) | One kind prevents centrifugal compressor from shutting down inversion set and centrifugal compressor unit | |
| JPS6350692A (en) | Screw type expander compressor |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20040406 |
|
| NF4A | Reinstatement of patent | ||
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20080406 |