RU2351806C1 - Мобильная установка для откачки газа - Google Patents
Мобильная установка для откачки газаInfo
- Publication number
- RU2351806C1 RU2351806C1 RU2008109436/06A RU2008109436A RU2351806C1 RU 2351806 C1 RU2351806 C1 RU 2351806C1 RU 2008109436/06 A RU2008109436/06 A RU 2008109436/06A RU 2008109436 A RU2008109436 A RU 2008109436A RU 2351806 C1 RU2351806 C1 RU 2351806C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- gas
- compressor
- disconnected section
- pipelines
- bypass line
- Prior art date
Links
Landscapes
- Compressors, Vaccum Pumps And Other Relevant Systems (AREA)
Abstract
Изобретение относится к газовой промышленности и может быть использовано при ремонте газопроводов. Мобильная установка для откачки газа из снабженного байпасной линией отключенного участка магистрального газопровода включает компрессор со всасывающим и нагнетательным трубопроводами. Компрессор выполнен многоступенчатым и гидроприводным. Масляный насос компрессора снабжен газовым двигателем внутреннего сгорания. Трубопровод подачи газа в двигатель соединен с байпасной линией или отключенным участком магистрального газопровода, всасывающий трубопровод соединен с отключенным участком магистрального газопровода и первой ступенью гидроприводного компрессора, нагнетательный трубопровод соединен с байпасной линией и последней ступенью гидроприводного компрессора. На соединительных трубопроводах, связывающих ступени гидроприводного компрессора между собой, и на нагнетательном трубопроводе установлены воздушные теплообменники. Соединительные трубопроводы снабжены отводами, связывающими соединительные трубопроводы после теплообменников по ходу газа с байпасной линией и с отключенным участком магистрального газопровода, причем на трубопроводах и отводах установлены запорные органы. Технический результат состоит в экономии энергии, уменьшении сброса природного газа, в возможности работы установки в широком диапазоне давлений всасывания и нагнетания, в снижении времени перекачки при одновременном увеличении надежности установки при ее эксплуатации. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.
Description
Настоящее изобретение относится к газовой промышленности и может быть использовано при ремонте газопроводов.
При отключении ремонтируемого участка магистрального газопровода транспортирование газа осуществляют по трубопроводу, установленному в байпас с отключенным участком. Для проведения ремонта из отключенного участка необходимо удалить заполняющий его газ. Простейшим решением данной проблемы является стравливание газа в атмосферу через продувочные свечи крановых узлов. При современных требованиях к экологическому состоянию окружающей среды и экономии энергоресурсов подобное решение недопустимо.
Известно устройство для откачки газа из отключенного участка газопровода, связанное с обязательным наличием многониточного газопровода и специальной обвязкой компрессорных цехов компрессорной станции (см. патент РФ №2135885, дата публикации - 27.08.1999 года). Основной недостаток данного технического решения состоит в сложности его реализации.
Известен ряд решений, связанных с использованием эжекторов (см., например: 1) патент РФ №2140582, дата публикации - 27.10.1999 года; 2) патент РФ №2145030, дата публикации - 27.01.2000 года; 3) патент РФ №2167343, дата публикации - 20.05.2001 года). Главные недостатки подобных технических решений связаны не только с невозможностью откачки основного количества газа из отключенного участка, но и с избыточными затратами энергии из-за низкого коэффициента полезного действия эжекторов.
Наиболее близкой к настоящему изобретению является мобильная установка для откачки газа из отключенного участка магистрального газопровода (см. патент РФ №2108489, дата публикации - 10.04.1998 года). Данное решение также связано с использованием эжекторных устройств. Основное преимущество данного решения состоит в автономности при использовании. Однако эксплуатация подобной установки затруднена из-за постоянно снижающегося давления газа в отключенном участке. Основной недостаток состоит в увеличенном расходе энергии из-за малого коэффициента полезного действия эжектора.
Техническая задача настоящего изобретения состоит в создании мобильной установки для откачки газа из отключенного участка газопровода нового типа.
Технический результат настоящего изобретения состоит в экономии энергии, уменьшении сброса природного газа, в возможности работы установки в широком диапазоне давлений всасывания и нагнетания, в снижении времени перекачки при одновременном увеличении надежности установки при ее эксплуатации.
Для достижения указанного технического результата в мобильной установке для откачки газа из снабженного байпасной линией отключенного участка магистрального газопровода, включающей компрессор со всасывающим и нагнетательным трубопроводами, компрессор выполнен многоступенчатым и гидроприводным, масляный насос компрессора снабжен газовым двигателем внутреннего сгорания, трубопровод подачи газа в двигатель соединен с байпасной линией или отключенным участком магистрального газопровода, всасывающий трубопровод соединен с отключенным участком магистрального газопровода и первой ступенью гидроприводного компрессора, нагнетательный трубопровод соединен с байпасной линией и последней ступенью гидроприводного компрессора, на соединительных трубопроводах, связывающих ступени гидроприводного компрессора между собой, и на нагнетательном трубопроводе установлены воздушные теплообменники, соединительные трубопроводы снабжены отводами, связывающими соединительные трубопроводы после теплообменников по ходу газа с байпасной линией и с отключенным участком магистрального газопровода, причем на трубопроводах и отводах установлены запорные органы.
Каждая ступень гидроприводного компрессора снабжена индивидуальным масляным насосом и газовым двигателем внутреннего сгорания.
Установка дополнительно снабжена воздухоразделительным блоком, линия для вывода азота которого соединена с отключенным участком магистрального газопровода.
Сущность настоящего изобретения состоит в следующем. При необходимости ремонта магистрального газопровода в настоящее время обычно принимаемая длина отключаемого участка составляет ориентировочно 30 км. При давлении 75 атмосфер и диаметре газопровода 1,4 м из газопровода должно быть удалено примерно 3,5 млн нм3 природного газа, стоимость которого приближается к 20 млн руб. Подобные потери при сбрасывании газа в атмосферу недопустимы. Применение как поршневых, так и центробежных компрессоров практически невозможно из-за постоянного снижения давления в отключенном участке газопровода в ходе откачки газа. При стабилизации же давления всасывания значительно возрастают энергетические затраты. Именно по этой причине основной упор в имеющихся решениях сделан на применение эжекторов, хотя работа эжектора отличается весьма малым коэффициентом полезного действия.
В прототипе настоящего изобретения возможен забор газа из байпасного газопровода, в котором давление имеет достаточно стабильную величину, например 75 атм, сжатие его в компрессоре до величины, превышающей давление в байпасной линии и составляющей, например, 100 атм, и подачу сжатого газа в рабочее сопло эжектора. При необходимом условии сжатия газа из отключенного участка до величины, по меньшей мере, равной давлению в байпасной линии, расчетами определено следующее. При давлении сжатия в компрессоре, равном 100 атм, и давлении в отключенном участке, например, 65 атм для перекачки из отключенного участка 1 нм3 газа потребно ~3 нм3 газа. При снижении давления в отключенном участке до 10 атм эта цифра возрастает до 130 нм3. Снижение же давления в отключенном участке до 10 атм является обычным на сегодня требованием газовой промышленности.
Недостатка перекачивающих устройств, связанного с низким коэффициентом полезного действия, полностью лишен компрессор гидроприводного типа. Гидроприводной компрессор обеспечивает постоянство давления сжатия при постоянно снижающемся давлении отсасываемого газа, естественно, при постоянном же снижении расхода, выраженного в нормальных кубометрах. Одновременно гидроприводной компрессор отличается высоким коэффициентом полезного действия. Удобство применения гидроприводного компрессора для откачки природного газа из отключенного участка магистрального газопровода связано также с возможностью его использования в многоступенчатом варианте. При передаче газа из ступени в ступень гидроприводного компрессора исключен перегрев газа выше допустимых пределов благодаря возможности оснащения установки теплообменными аппаратами, работающими в условиях естественной конвекции атмосферного воздуха.
При применении гидроприводного компрессора давление в отключенном участке может быть без затруднений снижено до величин, меньших атмосферного давления. Таким образом, преимущество использования гидроприводного компрессора состоит также в снижении сброса природного газа как такового, поскольку для ремонта газопровода природный газ из него должен быть удален полностью.
Применению гидроприводного компрессора способствует возможность использовать для работы масляного насоса газовый двигатель внутреннего сгорания. Ступени гидроприводного компрессора могут работать от общего или от индивидуальных приводов, что обеспечивает большую надежность работы установки.
Предварительные расчеты, результаты которых будут приведены ниже, определяют достаточность двух ступеней гидроприводного компрессора для откачки газа из отключенного участка до остаточного давления 10 атм. При необходимости снижения давления в отключенном участке до величины, равной или меньшей атмосферного давления, достаточно установки трехступенчатого гидроприводного компрессора.
Современное состояние техники позволяет решить задачу полного удаления природного газа из отключенного участка магистрального газопровода при соблюдении правил техники безопасности путем применения воздухоразделительных блоков. После откачки основной массы природного газа в отключенный участок может быть подан азот для вытеснения оставшегося природного газа.
Мобильность установки для откачки газа определяется возможностью ее размещения на шасси грузового автомобиля.
Общая схема мобильной установки для откачки газа из снабженного байпасной линией отключенного участка магистрального газопровода приведена на чертеже.
Мобильная установка для откачки газа из отключенного участка 1 магистрального газопровода в байпасную линию 2 включает в себя первую 3 и вторую 4 ступень гидроприводного компрессора. Ступени 3 и 4 снабжены индивидуальными масляными насосами 5 и 6, приводимыми в работу газовыми двигателями внутреннего сгорания 7 и 8. Трубопроводы 9 и 10 подачи газа в двигатели 7 и 8 соединены с байпасной линией 2 или с отключенным участком 1 магистрального газопровода. Всасывающий трубопровод 11 гидроприводного компрессора соединен с отключенным участком 1 магистрального газопровода и с первой ступенью 3 гидроприводного компрессора. Нагнетательный трубопровод 12 гидроприводного компрессора соединен с байпасной линией 2 и со второй (в данном случае последней) ступенью 4 гидроприводного компрессора. На соединительном трубопроводе 13, связывающем ступени гидроприводного компрессора между собой, установлен воздушный теплообменник 14. Соединительный трубопровод 13 снабжен отводом 15, связывающим соединительный трубопровод 13 после теплообменника 14 по ходу газа с байпасной линией 2, и отводом 16, связывающим соединительный трубопровод 13 после теплообменника 14 по ходу газа с отключенным участком 1 магистрального газопровода. На нагнетательном трубопроводе 12 также установлен воздушный теплообменник 17.
На трубопроводах и отводе в необходимых местах установлены запорные органы.
Мобильная установка для откачки газа из отключенного участка магистрального газопровода работает следующим образом.
Отключение участка 1 магистрального газопровода проводят известным способом с помощью, например, линейных кранов. Природный газ при этом направляют в последующую за отключенным участком часть магистрального газопровода по байпасной линии 2. Из отключенного участка магистрального газопровода 1 по всасывающему трубопроводу 11 газ направляют в первую ступень 3 гидроприводного компрессора. Сжатый в первой ступени 3 газ по соединительному трубопроводу 13 через воздушный теплообменник 14, в котором проходит охлаждение сжатого в первой ступени 3 газа, далее подают во вторую ступень 4 гидроприводного компрессора и из нее по нагнетательному трубопроводу 12 в байпасную линию 2. Сжатый во второй ступени 4 газ охлаждают в установленном на нагнетательном трубопроводе 12 воздушном теплообменнике 17. Во второй ступени 4 сжатие газа проводят до давления, превышающего таковое в байпасной линии 2. Масляные насосы 5 и 6 гидроприводного компрессора приводятся в работу газовыми двигателями внутреннего сгорания 7 и 8. Газ для работы двигателей 7 и 8 подают по трубопроводам 9 и 10.
Особо следует подчеркнуть следующее. В начальный период откачки газа для его сжатия до давления, превышающего таковое в байпасной линии 2, достаточно первой ступени 3 гидроприводного компрессора. При этом в работе может находиться только первая ступень 3 гидроприводного компрессора, что обеспечивается наличием отвода 15. Однако для ускорения работы мобильной установки в этот же начальный период откачки целесообразно в параллель с первой ступенью 3 гидроприводного компрессора включить в работу вторую ступень 4, что обеспечивается наличием отвода 16 и индивидуальными приводами (насосы 5 и 6, двигатели 7 и 8) первой 3 и второй 4 ступени гидроприводного компрессора.
Целесообразно привести некоторые технические характеристики мобильной установки для откачки газа из отключенного участка магистрального газопровода для конкретного практического примера.
Газ должен быть откачан из отключенного участка длиной 30 км. Магистральный газопровод имеет диаметр 1,4 м и работает под давлением 75 атм. Конечное давление в отключенном участке составляет 10 атм.
Для решения данной задачи целесообразно применить две мобильных установки, каждая из которых смонтирована на базе грузового автомобиля «УРАЛ». Гидроприводной компрессор каждой мобильной установки имеет две ступени, каждая из которых снабжена индивидуальным масляным насосом и газовым двигателем внутреннего сгорания мощностью 317 кВт при числе оборотов n=1800 об/мин. Каждая ступень имеет по два параллельно работающих гидропневмоцилиндра со следующими техническими показателями:
| 1 ступень | |
| - Диаметр штока | 13 мм |
| - Диаметр поршня | 450 мм |
| 2 ступень | |
| - Диаметр штока | 130 мм |
| - Диаметр поршня | 300 мм |
| Ход поршней | 500 мм |
| Скорость поршней | 0,7 м/сек |
| Индикаторная мощность цилиндров | 119 кВт |
Суммарная потребляемая мощность в конце рабочего периода перекачки при разности давлений 65 атм составляет не более 1250 кВт.
Температура газа после воздушных теплообменников, установленных за второй ступенью сжатия, составляет не более 40°С.
При работе в начальный период, длительность которого составляет 10 часов, только первой ступени сжатия общее время для достижения поставленной цели составляет 72 часа. При включении в начальный период откачки второй ступени в параллель с первой общее время откачки сокращается до 62 часов.
Таким образом, настоящим изобретением решена поставленная задача создания мобильной установки нового типа для откачки газа из отключенного участка магистрального газопровода, способная надежно работать в широком диапазоне давлений всасывания и нагнетания. Достигнута экономия энергии, уменьшение сброса природного газа в атмосферу и времени перекачки.
Claims (3)
1. Мобильная установка для откачки газа из снабженного байпасной линией отключенного участка магистрального газопровода, включающая компрессор со всасывающим и нагнетательным трубопроводами, отличающаяся тем, что компрессор выполнен многоступенчатым и гидроприводным, масляный насос компрессора снабжен газовым двигателем внутреннего сгорания, трубопровод подачи газа в двигатель соединен с байпасной линией или отключенным участком магистрального газопровода, всасывающий трубопровод соединен с отключенным участком магистрального газопровода и первой ступенью гидроприводного компрессора, нагнетательный трубопровод соединен с байпасной линией и последней ступенью гидроприводного компрессора, на соединительных трубопроводах, связывающих ступени гидроприводного компрессора между собой, и на нагнетательном трубопроводе установлены воздушные теплообменники, соединительные трубопроводы снабжены отводами, связывающими соединительные трубопроводы после теплообменников по ходу газа с байпасной линией и с отключенным участком магистрального газопровода, причем на трубопроводах и отводах установлены запорные органы.
2. Мобильная установка для откачки газа по п.1, отличающаяся тем, что каждая ступень гидроприводного компрессора снабжена индивидуальным масляным насосом и газовым двигателем внутреннего сгорания.
3. Мобильная установка для откачки газа по п.1, отличающаяся тем, что установка дополнительно снабжена воздухоразделительным блоком, линия для вывода азота которого соединена с отключенным участком магистрального газопровода.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2008109436/06A RU2351806C1 (ru) | 2008-03-11 | 2008-03-11 | Мобильная установка для откачки газа |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2008109436/06A RU2351806C1 (ru) | 2008-03-11 | 2008-03-11 | Мобильная установка для откачки газа |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2351806C1 true RU2351806C1 (ru) | 2009-04-10 |
Family
ID=41014994
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2008109436/06A RU2351806C1 (ru) | 2008-03-11 | 2008-03-11 | Мобильная установка для откачки газа |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2351806C1 (ru) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2531073C2 (ru) * | 2012-12-14 | 2014-10-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева-КАИ" (КНИТУ-КАИ) | Способ проведения ремонтных работ в участках секций многониточных трубопроводов и система для его реализации |
| CN107143402A (zh) * | 2017-06-14 | 2017-09-08 | 北京福田戴姆勒汽车有限公司 | 尾气处理装置 |
-
2008
- 2008-03-11 RU RU2008109436/06A patent/RU2351806C1/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2531073C2 (ru) * | 2012-12-14 | 2014-10-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева-КАИ" (КНИТУ-КАИ) | Способ проведения ремонтных работ в участках секций многониточных трубопроводов и система для его реализации |
| CN107143402A (zh) * | 2017-06-14 | 2017-09-08 | 北京福田戴姆勒汽车有限公司 | 尾气处理装置 |
| CN107143402B (zh) * | 2017-06-14 | 2019-06-04 | 北京福田戴姆勒汽车有限公司 | 尾气处理装置 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US8151834B2 (en) | Hydrogen compressor system | |
| US8317488B2 (en) | Multi-cylinder, dry-running piston compressor a cooling air flow | |
| CN104214071A (zh) | 一种往复柱塞式气体压缩机及方法 | |
| CN108915810B (zh) | 超临界二氧化碳系统非旋转设备部分的工质置换装置及方法 | |
| CN101307754A (zh) | 多级气体压缩装置 | |
| RU2351806C1 (ru) | Мобильная установка для откачки газа | |
| RU2652473C2 (ru) | Система и способ откачки газа из компрессора газоперекачивающего агрегата | |
| CN201763563U (zh) | 液动五缸气体压缩机 | |
| RU2465486C1 (ru) | Способ откачки газа из отключенного участка магистрального газопровода (варианты) и мобильная компрессорная станция для его осуществления (варианты) | |
| CN115574261A (zh) | 二氧化碳增压输送装置及其在线监测系统、移动式机组 | |
| CN102230436B (zh) | 柴油机液压起动储能装置 | |
| CN112576629A (zh) | 用于压缩空气储能系统压缩机的轴承密封冷却的供气系统 | |
| US11460034B2 (en) | Apparatus and method for evacuating very large volumes | |
| CN211924433U (zh) | 无油中高压空气压缩机 | |
| CN110080965B (zh) | 一种用于超临界二氧化碳的多级气体压缩系统及运行方法 | |
| CN210290066U (zh) | 液压往复式天然气压缩机独立循环冷却系统 | |
| CN201857256U (zh) | 掘进机油箱快速加油系统 | |
| CN214118772U (zh) | 用于压缩空气储能系统压缩机的轴承密封冷却的供气系统 | |
| CN111022301B (zh) | 无油中高压空气压缩机 | |
| CN220667779U (zh) | 一种多级循环液封压缩机组系统 | |
| CN101566181B (zh) | 气动高压增压器控制系统 | |
| RU2733572C2 (ru) | Способ откачки газа из компрессоров газоперекачивающих агрегатов и система для ее осуществления | |
| CN215176232U (zh) | 运输冷藏用制冷机组抽真空系统 | |
| CN105402597B (zh) | 一种燃气发动机驱动压缩机的cng加气站设备 | |
| RU2797503C1 (ru) | Система откачки газа из выводимой в ремонт компрессорной станции магистрального газопровода |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PC4A | Invention patent assignment |
Effective date: 20100701 |
|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20160312 |