RU2714184C1

RU2714184C1 - Automatic gas-distributing station

Info

Publication number: RU2714184C1
Application number: RU2019106248A
Authority: RU
Inventors: Искандер Мидхатович Хабибуллин; Юрий Владимирович Агалаков; Геннадий Александрович Глебов; Михаил Юрьевич Коротков; Антон Павлович Макаров; Булат Ринатович Мубаракшин; Степан Алексеевич Наволоцкий; Булат Фаатович Серазетдинов; Мидхат Губайдуллович Хабибуллин
Original assignee: Общество с Ограниченной Ответственностью "Научно-Производственное Предприятие "Авиагаз-Союз+"
Priority date: 2019-03-04
Filing date: 2019-03-04
Publication date: 2020-02-12

Abstract

FIELD: gas industry.SUBSTANCE: automatic gas-distributing station (AGDS) containing a gas preparation module, comprising a high-pressure line, divided into two lines with filters of a cleaning unit, heat exchangers of gas heating units and reduction units, a low-pressure line with a module of gas commercial accounting and an odorisation unit, wherein in the low pressure line behind the reduction module there is a unit for protection against excess pressure of gas by means of gas release to the plug in a three-way valve and two safety valves. Each safety valve consists of a piston valve to release gas from the low pressure line to the plug, the piston valve forms two cavities: a constant pressure cavity and a spring cavity, wherein the constant pressure cavity is directly connected to the line behind the constant pressure valve, and spring cavity through electropneumatic valve can be communicated either with output of piston valve by candle, or with command output from amplifier.EFFECT: technical solutions for units and AGDS generally reduce the scope of maintenance and repair procedures with increasing periodicity thereof.5 cl, 6 dwg

Description

Изобретение относится к газораспределительным станциям для подачи газа потребителям.The invention relates to gas distribution stations for supplying gas to consumers.

Известен автономный автоматизированный газораспределительный комплекс, содержащий модуль подготовки газа, включающий блок переключения с узлами переключения высокого давления, распределения и переключения низкого давления, узел очистки газа, нагреватель газа с узлом нагрева газа и генератором горячего воздуха, подключенный к линии подачи воздуха к системе отопления и вентиляции, а также к линии вывода продуктов сгорания, причем узел переключения высокого давления с одной стороны соединен на входе с линией подвода газа высокого давления, а на выходе с узлом распределения газа линиями высокого давления через узлы очистки и нагрева газа, а также блок одоризации газа, соединенный со входом в узел переключения низкого давления, который, в свою очередь, соединен с линией отвода газа низкого давления. Комплекс также включает, по меньшей мере, один модуль редуцирования и учета газа с соединенным между собой узлами редуцирования и коммерческого учета газа, при этом узел редуцирования соединен с выходом узла распределения, а выход узла коммерческого учета - со входом блока одоризации газа. Модуль подготовки газа оснащен узлом подготовки и учета импульсного и топливного газа, соединенного входом с узлом распределения газа, а выходами с генератором горячего воздуха и линией, соединяющей узлы редуцирования и коммерческого учета, посредством байпасной линии, блок автономного энергообеспечения пневмоприводного динамического оборудования запорно-регулирующей арматуры, встроенные параллельно в линии, соединяющие блок топливного газа с узлом распределения и байпасную линию (патент RU 2639451 c1. Автономный автоматизированный газораспределительный комплекс (варианты) - МПК: Р17Д 1/04, F17Д 1/075 - 21.12.2017 г.).A well-known autonomous automated gas distribution complex comprising a gas preparation module, including a switching unit with high pressure switching units, low pressure distribution and switching units, a gas cleaning unit, a gas heater with a gas heating unit and a hot air generator, connected to the air supply line to the heating system, and ventilation, as well as to the exhaust gas exhaust line, the high-pressure switching unit on one side being connected at the inlet to the high-pressure gas supply line and at the outlet with the gas distribution unit by high pressure lines through gas cleaning and heating units, as well as the gas odorization unit connected to the entrance to the low pressure switching unit, which, in turn, is connected to the low pressure gas exhaust line. The complex also includes at least one gas reduction and metering unit with interconnected gas reduction and gas metering units, the reduction unit being connected to the output of the distribution unit and the output of the commercial metering unit to the input of the gas odorization unit. The gas preparation module is equipped with a pulse and fuel gas preparation and metering unit, connected by an inlet to a gas distribution unit, and by exits with a hot air generator and a line connecting the reduction and commercial metering units, by a bypass line, an autonomous power supply unit for pneumatic actuating dynamic equipment of shut-off and control valves parallel to the lines connecting the fuel gas unit to the distribution unit and the bypass line (patent RU 2639451 c1. Autonomous automated gas distribution complex (options) - IPC: R17D 1/04, F17D 1/075 - 12/21/2017).

Основным недостатком известного технического решения является низкий уровень надежности работы газораспределительной станции, требующая высокую частоту регламентных обслуживаний при эксплуатации.The main disadvantage of the known technical solution is the low level of reliability of the gas distribution station, which requires a high frequency of routine maintenance during operation.

Известна автоматическая газораспределительная станция, содержащая модуль подготовки газа, включающий линию высокого давления, разделенную на две одинаковые линии с фильтрами узла очистки, теплообменниками узлов подогрева газа и узлами редуцирования, которые совместно с байпасной линией подключены электроприводными запорно-регулирующими кранами блока переключения, связанными с системой автоматического управления, к линии подвода газа к газораспределительной станции, линию низкого давления с блоком одоризации и модулем коммерческого учета газа, подключенную блоком переключения через байпасную линию в составе фильтра и регулятора давления к линии отвода газа потребителю, при этом каждый узел подогрева газа состоит из теплообменника, соединенного линиями прямого и обратного потока теплоносителя и нагревателя, и систему утилизации конденсата, образующегося в узлах очистки, через коллектор сброса конденсата в емкость утилизации конденсата, снабженной датчиком давления и узлом защиты от превышения давления, причем в линии низкого давления за модулем редуцирования размещен узел защиты от превышения давления газа путем сброса газа на свечу в составе трехходового крана и двух предохранительных кранов (патент RU №2671554 c1. Автоматическая газораспределительная станция (варианты). - МПК: Н7Д 1/04 - 06.04.2018 г.). Данное изобретение принято за прототип.Known automatic gas distribution station containing a gas preparation module, including a high pressure line, divided into two identical lines with filters of the cleaning unit, heat exchangers of gas heating units and reduction units, which together with the bypass line are connected by electric shut-off and control valves of the switching unit associated with the system automatic control, to the gas supply line to the gas distribution station, low pressure line with odorization unit and commercial module gas metering, connected by the switching unit through the bypass line as part of the filter and pressure regulator to the gas outlet line to the consumer, while each gas heating unit consists of a heat exchanger connected by direct and return lines of the heat carrier and heater, and a condensate recovery system generated in the nodes cleaning, through the condensate discharge manifold to the condensate recovery tank, equipped with a pressure sensor and an overpressure protection unit, and in the low pressure line behind the reduction module azmeschen node protection against overpressure through the gas discharge of gas on a candle composed of a three-way tap and two safety valves (patent RU №2671554 c1. Automatic gas distribution station (options). - IPC: N7D 1/04 - 04/06/2018). This invention is taken as a prototype.

Недостатком известного решения (прототипа) является повышенная частота регламента технического обслуживания отдельных узлов ГРС, вызванная как недостатком их конструкции, так и отсутствием ранее требований сокращения объема техобслуживания и сроками их исполнения не чаще одного раза в год, как оговорено в стандарте ПАО «Газпром» СТО Газпром 2-2.3-1081-2016.A disadvantage of the known solution (prototype) is the increased frequency of maintenance schedules for individual GDS units, caused by both a lack of their design and the lack of earlier requirements to reduce maintenance and the timing of their implementation no more than once a year, as stipulated in the standard of PJSC Gazprom STO Gazprom 2-2.3-1081-2016.

Задачей, на решение которой направлены заявляемые технические решения, является дальнейшее сокращение регламента технического обслуживания узлов и ГРС в целом.The task, to the solution of which the claimed technical solutions are directed, is to further reduce the regulation of technical maintenance of nodes and GDS in general.

Технический результат - сокращение регламента обслуживания за счет автоматизации процессов управления и повышения надежности узлов.The technical result is a reduction in service regulations by automating management processes and increasing the reliability of nodes.

Указанный технический результат достигается тем, что в известной автоматической газораспределительной станции, содержащей модуль подготовки газа, включающий линию высокого давления, разделенную на две одинаковые линии с фильтрами узла очистки, теплообменниками узлов подогрева газа и узлами редуцирования, которые совместно с байпасной линией подключены электроприводными запорно-регулирующими кранами блока переключения, связанными с системой автоматического управления, к линии подвода газа к газораспределительной станции, линию низкого давления с блоком одоризации и модулем коммерческого учета газа подключенную блоком переключения через байпасную линию в составе фильтра и регулятора давления к линии отвода газа к потребителю, при этом каждый узел подогрева газа состоит из теплообменника, соединенного линиями прямого и обратного потока теплоносителя с нагревателем, и систему утилизации конденсата, образующегося в узлах очистки, через коллектор сброса конденсата в емкость утилизации конденсата, причем в линии низкого давления за модулем редуцирования размещен узел защиты от превышения давления газа путем сброса газа на свечу в составе трехходового крана и двух предохранительных кранов, согласно предложенному техническому решению,The specified technical result is achieved by the fact that in a known automatic gas distribution station containing a gas preparation module comprising a high pressure line divided into two identical lines with filters of the purification unit, heat exchangers of the gas heating units and reduction units, which, together with the bypass line, are connected by electric shut-off valves control valves of the switching unit associated with the automatic control system to the gas supply line to the gas distribution station, the line pressure with an odorization unit and a gas metering module connected by a switching unit through a bypass line as part of a filter and a pressure regulator to the gas outlet line to the consumer, while each gas heating unit consists of a heat exchanger connected by a direct and reverse flow of the coolant to the heater, and a system for the disposal of condensate generated in the cleaning units through a condensate discharge manifold into the condensate recovery tank, and in the low pressure line behind the reduction module green protection against exceeding gas pressure by dumping gas onto a candle in the composition of a three-way valve and two safety valves, according to the proposed technical solution,

каждый предохранительный кран состоит из поршневого клапана для сброса из линии низкого давления газа на свечу, управляемого усилителем с клапаном постоянного давления на входе и электропневмоклапаном, при этом поршневой клапан, состоящий из собственно клапана, размещенного в корпусе с седлом клапана и крышкой, образует две полости: полость постоянного давления и пружинную полость, причем полость постоянного давления сообщена непосредственно с полостью за клапаном постоянного давления, а пружинная полость через электропневмоклапан, управляемый системой автоматического управления, может быть сообщена либо с выходом из поршневого клапана на свечу, либо с выходом команды от усилителя, который состоит из корпуса с размещенным в нем двойным клапанам, управляемым поршневым приводом с настроечной пружиной и полостью обратной связи, соединенной со входом в поршневой клапан из линии низкого давления через дроссель;each safety valve consists of a piston valve for discharging gas from a low pressure line to a candle controlled by an amplifier with a constant pressure valve at the inlet and an electro-pneumatic valve, while a piston valve, consisting of the valve itself, located in the housing with the valve seat and cover, forms two cavities : constant pressure cavity and spring cavity, the constant pressure cavity communicating directly with the cavity behind the constant pressure valve, and the spring cavity through the electro-pneumatic valve, controlled by the automatic control system, it can be communicated either with the output from the piston valve to the candle, or with the output of the command from the amplifier, which consists of a housing with double valves placed in it, controlled by a piston drive with a tuning spring and a feedback cavity connected to the input to piston valve from the low pressure line through the throttle;

каждый фильтр узла очистки содержит две ступени очистки, размещенные в одном корпусе: прямоточный циклон с сепарационной трубой и сетчатый фильтр, разделенные перегородкой, в которую установлен переходник, образующий с сепарационной трубой сепарационную щель, и сообщающий выход из сепарационной трубы со входом в сетчатый фильтр, при этом каждая ступень фильтра сообщена с отстойником, сообщенным с линией сброса конденсата в сбросной коллектор через краны с электропневмоприводом, причем вход в отстойник первой ступени фильтра расположен в зоне сепарационной щели и сообщен со входом в отстойник второй ступени фильтра посредством патрубка для перетока газа;each filter of the cleaning unit contains two cleaning stages located in one housing: a direct-flow cyclone with a separation pipe and a mesh filter separated by a partition into which an adapter is installed, forming a separation gap with the separation pipe and communicating the exit from the separation pipe with the entrance to the mesh filter, in this case, each filter stage is in communication with a sump communicated with a condensate discharge line to the discharge manifold through electrically driven valves, and the entrance to the sump of the first filter stage is located in the zone of the separating slit and communicates with the inlet to the sump of the second stage of the filter through the nozzle for flow of gas;

нагреватели узла подогрева газа выполнены по принципу пульсирующего горения с камерой сгорания, трубами-резонаторами и карбюратором со стабилизатором пламени для подачи газовоздушной смеси в камеру сгорания через обратные клапана, где в качестве обратного клапана в линии подачи топливного газа использован газодинамический диод, а стабилизатор пламени размещен в карбюраторе с возможностью его перемещения вдоль оси карбюратора за счет резьбового соединения;heaters of the gas heating unit are made on the principle of pulsating combustion with a combustion chamber, resonator pipes and a carburetor with a flame stabilizer for supplying a gas-air mixture to a combustion chamber through non-return valves, where a gas-dynamic diode is used as a non-return valve in the fuel gas supply line, and a flame stabilizer is installed in the carburetor with the possibility of its movement along the axis of the carburetor due to the threaded connection;

регулятор давления газа байпасной линии содержит поршневой клапан, размещенный в корпусе и образующий с корпусом и крышкой корпуса две полости: командную, управляемую системой автоматического управления через два электропневмоклапана, первый для подвода газа в командную полость от клапана постоянного давления и второй - для сброса газа из командной полости, и пружинную соединенную трубопроводом обратной связи с линией выхода из регулятора давления газа;the bypass line gas pressure regulator contains a piston valve located in the housing and forming two cavities with the housing and the housing cover: a command cavity controlled by an automatic control system through two electro-pneumatic valves, the first for supplying gas to the command cavity from the constant pressure valve and the second for gas discharge from a command cavity, and a spring connected by a feedback pipeline to the output line from the gas pressure regulator;

блок одоризации газа содержит насос-дозатор, который состоит из корпуса с крышкой и стального поршня с приваренным к нему стальным сильфоном, противоположный конец которого приварен к корпусу насоса-дозатора, при этом поршень с сильфоном коаксиально размещен в корпусе, образуя внутреннюю полость всаса-нагнетания через обратные клапана в крышке, а полость слева от поршня снаружи сильфона и полость справа от поршня сообщены с управляющими электромагнитными клапанами для попеременной подачи импульсного газа.The gas odorization unit contains a metering pump, which consists of a housing with a cover and a steel piston with a steel bellows welded to it, the opposite end of which is welded to the metering pump housing, while the piston with a bellows is coaxially placed in the housing, forming an internal suction-discharge cavity through check valves in the cover, and the cavity to the left of the piston outside the bellows and the cavity to the right of the piston are in communication with the control electromagnetic valves for alternating supply of pulsed gas.

Проведенным заявителем анализ уровня техники позволил установить, что аналоги, характеризующиеся совокупностями признаков, тождественным всем признаком заявленной автоматической газораспределительной станции отсутствуют. Следовательно, заявленное техническое решение соответствует условию патентоспособности «новизна».The analysis of the prior art by the applicant has made it possible to establish that there are no analogues that are characterized by sets of features that are identical with all the features of the claimed automatic gas distribution station. Therefore, the claimed technical solution meets the condition of patentability "novelty."

Результаты поиска известных решений в данной области техники с целью выявления признаков, совпадающих с отличительными от прототипа признаками заявляемого технического решения, показали, что они не следуют явным образом из уровня техники. Из определенного заявителем уровня техники не выявлена известность влияния предусматриваемых существенными признаками заявляемых технических решений преобразований на достижение указанного технического результата. Следовательно, заявляемое техническое решение соответствует условию «изобретательский уровень».The search results for known solutions in the art in order to identify features that match the distinctive features of the prototype of the features of the claimed technical solution have shown that they do not follow explicitly from the prior art. From the prior art determined by the applicant, the influence of the transformations provided for by the essential features of the claimed technical solutions on the achievement of the specified technical result is not revealed. Therefore, the claimed technical solution meets the condition of "inventive step".

Предлагаемое техническое решение может быть использовано в газораспределительных станциях для подачи газа потребителю. Следовательно, заявляемое техническое решение соответствует условию патентоспособности «промышленная применяемость».The proposed technical solution can be used in gas distribution stations to supply gas to the consumer. Therefore, the claimed technical solution meets the condition of patentability "industrial applicability".

На фиг. 1 схематично показана предлагаемая автоматическая газораспределительная станция; на фиг. 2 - предохранительный кран узла защиты от превышения давления газа; на фиг. 3 - фильтр узла очистки газа; на фиг. 4 - теплогенератор узла подогрева газа; на фиг. 5 - регулятор давления газа байпасной линии; на фиг. 6 - насос-дозатор подачи одоранта.In FIG. 1 schematically shows the proposed automatic gas distribution station; in FIG. 2 - safety valve of the overpressure protection unit; in FIG. 3 - filter gas purification unit; in FIG. 4 - heat generator gas heating unit; in FIG. 5 - gas pressure regulator bypass line; in FIG. 6 - dosing pump odorant.

Автоматическая газораспределительная станция (АГРС) содержит модуль 1 подготовки газа высокого давления и модуль 2 редуцирования газа. Модуль 1 подготовки газа включает блок 3 переключения газа с линии 4 подвода магистрального газа на две параллельные одинаковые линии 5 и 6 газа высокого давления и байпас 7 посредством электроприводных запорно-регулирующих кранов 8 блока 3 переключения газа, линии 5 и 6 высокого давления включают в себя узлы очистки газа 9 в составе фильтра 10, линии сброса конденсата 11 через отстойники 12 и краны 13 в коллектор 14 сброса конденсата в емкость 15 утилизации конденсата; теплообменники 16 для подогрева газа и узлы редуцирования газа 17 в составе модуля 2 редуцирования.The automatic gas distribution station (AGRS) comprises a high pressure gas preparation module 1 and a gas reduction module 2. The gas preparation module 1 includes a gas switching unit 3 from a main gas supply line 4 to two parallel identical high pressure gas lines 5 and 6 and a bypass 7 by means of electric shut-off and control valves 8 of the gas switching unit 3, high pressure lines 5 and 6 include gas cleaning units 9 as a part of the filter 10, condensate discharge lines 11 through settling tanks 12 and taps 13 to the condensate discharge manifold 14 to the condensate recovery tank 15; heat exchangers 16 for heating the gas and gas reduction units 17 as part of the reduction module 2.

Теплообменники 16 соединены линиями потока нагретого 18 и охлажденного 19 теплоносителя с узлом подогрева 20 теплоносителя, включающим основной и резервный теплогенераторы 21 для подогрева теплоносителя, объединенные на входе и выходе коллекторами 22 и насосы 23 подачи нагретого теплоносителя в теплообменники 16. Теплогенераторы 21 подключены к линии 24 подвода топливного газа, снабженной измерителем 25 расхода газа.The heat exchangers 16 are connected by the flow lines of heated 18 and cooled 19 coolant with a heating unit 20 of the coolant, including the main and standby heat generators 21 for heating the coolant, combined at the inlet and outlet of the collectors 22 and pumps 23 for supplying the heated coolant to the heat exchangers 16. The heat generators 21 are connected to the line 24 supply of fuel gas, equipped with a meter 25 gas flow.

На выходе из каждого узла редуцирования 17 установлены электроприводные запорно-регулирующие краны 26. Выходы ниток 27 за кранами 26 соединены с линией 28 низкого давления газа. Выполнение АГРС с одинаковыми линиями 5 и 6 высокого давления газа позволяет поочередно работать основным агрегатам АГРС в этой линии, что обеспечивает их равномерный износ и увеличивает срок их эксплуатации.At the outlet of each reduction unit 17, electric shut-off and control valves 26 are installed. The outputs of the threads 27 behind the valves 26 are connected to a low pressure gas line 28. AGRS with the same high pressure gas lines 5 and 6 allows the main AGRS units to operate in this line in turn, which ensures their uniform wear and increases their service life.

В линию 28 низкого давления газа перед включением байпаса 7 встроен узел защиты 29 (фиг. 1 и 2) от превышения давления газа путем сброса на свечу. Узел защиты 29 состоит из трехходового крана 30 и двух предохранительных кранов 31 одинаковой конструкции. Предохранительный кран 31 включает в себя поршневой клапан 32, управляемый усилителем 33 с клапаном постоянного давления 34 и нормально закрытым электропневмоклапаном 35 для дистанционной проверки работы предохранительных кранов 31 («подрыв») без выезда персонала на место для ручного апробирования. Благодаря этому упрощается регламент технического обслуживания, требующий регулярной проверки предохранительных кранов на предмет «залипания».Before the bypass 7 is turned on, the low-pressure gas line 28 has a protection unit 29 (Figs. 1 and 2) from exceeding gas pressure by dumping it onto a candle. The protection unit 29 consists of a three-way valve 30 and two safety valves 31 of the same design. The safety valve 31 includes a piston valve 32 controlled by an amplifier 33 with a constant pressure valve 34 and a normally closed electro-pneumatic valve 35 for remotely checking the operation of safety valves 31 (“detonation”) without having personnel leave for manual testing. This simplifies maintenance schedules, requiring regular check of safety valves for sticking.

Поршневой клапан 32 предохранительного крана 31 (фиг. 2) состоит из собственно клапана 36, размещенного в корпусе 37 с седлом 38 и крышкой 39, образуя две полости: полость 40 постоянного давления и пружинную полость 41, причем полость 40 постоянного давления сообщена непосредственно с линией 42 за клапаном постоянного давления 34 перед усилителем 33, а пружинная полость 41 - через электропневмоклапан 35, управляемый системой автоматического управления, может быть сообщена либо с выходом 43 из поршневого клапана на свечу, либо с линией 44 выхода из командной полости 45 между двумя клапанами 46 и 47 двойного клапана 48, размещенного в корпусе 49 усилителя 33 и управляемого поршневым приводом 50 с настроечной пружиной 51 и полостью обратной связи 52, которая соединена с линией 28 низкого давления через дроссель 53. Регулировочный винт 54 служит для настройки заданного уровня срабатывания предохранительного крана. Наличие этого винта позволяет менять настройку предохранительного крана 31 в случае необходимости изменения настройки уровня давления газа для потребителя, не снимая для переборки узла защиты 29.The piston valve 32 of the safety valve 31 (Fig. 2) consists of the valve 36 itself, located in the housing 37 with a seat 38 and a cover 39, forming two cavities: a constant pressure cavity 40 and a spring cavity 41, the constant pressure cavity 40 communicating directly with the line 42 behind the constant pressure valve 34 in front of the amplifier 33, and the spring cavity 41 through the electro-pneumatic valve 35 controlled by the automatic control system can be communicated either with the exit 43 from the piston valve to the candle, or with the line 44 of the command exit cavity 45 between the two valves 46 and 47 of the double valve 48 located in the housing 49 of the amplifier 33 and controlled by a piston actuator 50 with a tuning spring 51 and a feedback cavity 52, which is connected to the low pressure line 28 through the throttle 53. The adjusting screw 54 is used to adjust set level of operation of the safety valve. The presence of this screw allows you to change the settings of the safety valve 31 in case you need to change the settings of the gas pressure level for the consumer, without removing for the partition of the protection unit 29.

Размещенные в линиях 5 и 6 высокого давления узлы очистки газа 9 включают в себя фильтр 10, содержащий (фиг. 3) две ступени очистки, размещенные в одном корпусе 55 - прямоточный циклон 56 с сепарационной трубой 57 и сетчатый фильтр 58, разделенные перегородкой 59, в которую установлен переходник 60, образующий с сепарационной трубой 57 сепарационную щель 61 и сообщающий выход 62 из сепарационной трубы 57 через переходник 60 со входом 63 в сетчатый фильтр 58. При этом вход 64 в отстойник 12 первой ступени фильтра максимально приближен к зоне 65 сепарационной щели 61 и сообщен со входом 66 в отстойник 12 второй ступени фильтра через патрубок 67 для перетока газа с целью отсоса фильтрата из застойной зоны 65 вокруг сепарационной щели 61.The gas cleaning units 9 located in the high pressure lines 5 and 6 include a filter 10 comprising (Fig. 3) two cleaning stages located in one housing 55 — a direct-flow cyclone 56 with a separation pipe 57 and a mesh filter 58 separated by a partition 59, into which an adapter 60 is installed, forming a separation gap 61 with the separation pipe 57 and communicating the exit 62 from the separation pipe 57 through the adapter 60 with the inlet 63 to the strainer 58. The entrance 64 to the settler 12 of the first filter stage is as close as possible to the separation gap zone 65 6 1 and is connected with the entrance 66 to the sump 12 of the second stage of the filter through the pipe 67 for the flow of gas to suction the filtrate from the stagnant zone 65 around the separation gap 61.

Устранение засорения первой ступени фильтра также сокращает регламент обслуживания (исчезает необходимость разборки и очистки фильтра).Elimination of clogging of the first stage of the filter also reduces the maintenance schedule (there is no need to disassemble and clean the filter).

Теплогенераторы 21 узла подогрева газа 20 выполнены по схеме пульсирующего горения (фиг. 4), и каждый содержит камеру сгорания 68, трубы-резонаторы 69 и карбюратор 70 со стабилизатором пламени 71 для подачи газовоздушной смеси в камеру сгорания 68 через патрубок 72 забора воздуха из атмосферы и воздушный механический обратный клапан 73 и топливный обратный клапан 74, выполненный как газодинамический диод с целью упрощения конструкции и увеличения надежности и ресурса. Стабилизатор пламени 71 вместе со свечой зажигания 75 установлен в корпусе 76 карбюратора 70 на резьбе 77 для возможности его перемещения и фиксации при отладке запуска и процесса горения в камере сгорания 68.The heat generators 21 of the gas heating unit 20 are made according to the pulsed combustion scheme (Fig. 4), and each contains a combustion chamber 68, pipe resonators 69 and a carburetor 70 with a flame stabilizer 71 for supplying the gas-air mixture to the combustion chamber 68 through the pipe 72 for air intake from the atmosphere and air mechanical check valve 73 and fuel check valve 74, designed as a gas-dynamic diode in order to simplify the design and increase reliability and resource. The flame stabilizer 71 together with the spark plug 75 is installed in the housing 76 of the carburetor 70 on the thread 77 for the possibility of its movement and fixing during debugging of the start and the combustion process in the combustion chamber 68.

К линии низкого давления 28 с узлом защиты 29, блоком одоризации 78 и модулем 79 коммерческого учета газа подключен выход 80 байпасной линии 7 в составе фильтра 81 и регулятора давления газа 82 (фиг. 1 и фиг. 5) вместо традиционной шиберной заслонки с целью дистанционного управления включением байпаса с точным поддерживанием заданного на выходе АГРС давления. Регулятор давления газа 82 содержит поршневой клапан 83, размещенный в корпусе 84 и образующий с корпусом 84 и крышкой 85 две полости: командную 86, управляемую от системы автоматического управления двумя электропневмоклапанами, первый 87 для подвода импульсного газа от клапана постоянного давления 88 и второй 89 - для сброса газа, и пружинную полость 90, соединенную трубопроводом обратной связи 91 с линией низкого давления 28. К линии низкого давления 28 за модулем 79 коммерческого учета газа подключен насос-дозатор 92 подачи одоранта.The output 80 of the bypass line 7, consisting of a filter 81 and a gas pressure regulator 82 (Fig. 1 and Fig. 5), is connected to the low pressure line 28 with the protection unit 29, the odorization unit 78, and the gas metering module 79 for commercial gas metering instead of the traditional gate valve for remote Bypass on control with accurate maintenance of the pressure set at the AGDS output. The gas pressure regulator 82 contains a piston valve 83 located in the housing 84 and forming two cavities with the housing 84 and the cover 85: a command 86, controlled from an automatic control system of two electro-pneumatic valves, the first 87 for supplying pulsed gas from a constant pressure valve 88 and the second 89 for gas discharge, and a spring cavity 90 connected by a feedback pipeline 91 with a low pressure line 28. An odorant metering pump 92 is connected to the low pressure line 28 behind the gas metering unit 79.

Насос-дозатор 92 (фиг. 6) блока одоризации 78 для исключения возможных утечек одоранта выполнен с сильфонным уплотнением и содержит корпус 93 с крышкой 94 и стальной поршень 95 с приваренным к нему стальным сильфоном 96, противоположный конец которого 97 приварен к корпусу 93. Поршень 95 с сильфоном 96 расположен коаксиально в корпусе 93, образуя внутреннюю полость 97 всаса-нагнетания через обратные клапана 98 и 99 в крышке 94, а полость 100 слева от поршня 95 снаружи сильфона 96 и полость 101 справа от поршня 95 сообщены с управляющими электромагнитными клапанами 102 и 103 для попеременной подачи импульсного газа в полости 100 и 101. Количество доз определяется частотой включения электромагнитных клапанов 102 и 103, а величина дозы - ходом поршня 95.The dispensing pump 92 (Fig. 6) of the odorizing unit 78 to eliminate possible odorant leaks is made with a bellows seal and contains a housing 93 with a cover 94 and a steel piston 95 with a steel bellows 96 welded to it, the opposite end of which 97 is welded to the body 93. Piston 95 with bellows 96 located coaxially in the housing 93, forming an internal cavity 97 suction through the check valves 98 and 99 in the cover 94, and the cavity 100 to the left of the piston 95 outside the bellows 96 and the cavity 101 to the right of the piston 95 are in communication with the control electromagnetic valves 102 and 103 for alternately supplying impulse gas into the cavities 100 and 101. The number of doses is determined by the frequency of the solenoid valves 102 and 103 and dose value - 95 stroke.

Автоматическая газораспределительная станция работает следующим образом.Automatic gas distribution station operates as follows.

Природный газ, отбираемый от магистрального газопровода подается на АГРС по линии 4, из которой газ через электроприводные запорно-регулирующие краны 8 блока 3 переключения газа, связанными с системой автоматического управления, поступает либо в одну из линии 5 и 6 высокого давления, либо в байпасную линию 7.Natural gas taken from the main gas pipeline is supplied to the AGRS via line 4, from which gas through the electric shut-off and control valves 8 of the gas switching unit 3, connected to the automatic control system, enters either one of the high-pressure lines 5 and 6, or bypass line 7.

Каждая их одинаковых линий 5 или 6 включаются в работу попеременно (например, с периодичностью работы на каждой линии по одному месяцу). При включении, например, линии 5, газ поступает в фильтр 10 узла очистки 9, в котором газ очищается от влаги и твердых частиц, которые сбрасываются в коллектор 14 сброса конденсата в емкость 15 утилизации конденсата через линии сброса конденсата 11, отстойники 12 и краны 13.Each of their identical lines 5 or 6 are included in the work alternately (for example, with the frequency of work on each line for one month). When you turn on, for example, line 5, the gas enters the filter 10 of the purification unit 9, in which the gas is cleaned of moisture and solid particles that are discharged into the condensate discharge manifold 14 into the condensate recovery tank 15 through the condensate discharge lines 11, sumps 12 and taps 13 .

Далее, очищенный в фильтре 10 газ поступает в теплообменник 16 для подогрева с целью исключения возможности образования гидратов. В теплообменник 16 подводится теплоноситель по линии 18 насосом 23 от теплогенератора 21, подключенного к линии 24 подвода топливного газа, снабженной измерителем 25 расхода газа, после чего газ поступает в узел редуцирования 17 в составе модуля 2 редуцирования.Further, the gas purified in the filter 10 enters the heat exchanger 16 for heating in order to exclude the possibility of hydrate formation. The heat carrier 16 is supplied with a coolant through line 18 by a pump 23 from a heat generator 21 connected to a fuel gas supply line 24 equipped with a gas flow meter 25, after which the gas enters the reduction unit 17 as part of the reduction module 2.

Отредуцированный в узле редуцирования 17 по линии 5 газ через открытый электроприводной запорно-регулирующий кран 26 поступает в линию 28 низкого давления, где встроен узел защиты 29 от превышения давления газа. В штатном режиме АГРС, когда давление в линии 28 не превышает заданного уровня давления, поддерживаемого узлом редуцирования 17, газ через модуль 79 коммерческого учета с впрыском одоранта из блока одоризации 78 посредством насоса-дозатора 92 направляется потребителю. В случае повышения давления в линии 28 выше допустимого заданного настройкой усилителя 33 давление в полость обратной связи 52 вырастет (поступление из линии 28 через дроссель 53), и поршневой привод 50 сместится вправо по схеме вместе с двойным клапаном 48, преодолевая усилие от пружины 51, в результате клапан 46 прикрывается, а клапан 47 открывается, сообщая пружинную полость 41 поршневого клапана 32 через командную полость 45 с линией 28 низкого давления. За счет падения давления в полости 41 (а в полости 40 давление постоянно и определяется клапаном постоянного давления 34) клапан 36 сместится вниз по схеме и откроет сброс на свечу через щель с седлом 38 и выход 43 поршневого клапана 32. Наличие в усилителе 33 обратной связи через дроссель 53 не даст сильно провалиться давлению газа в линии 28, поскольку уменьшение давления 28 приведет к уменьшению давления в полости обратной связи 52 усилителя 33, и поршневой привод 50 откроет клапан 46 на увеличение давления в полостях 45 и 41 соответственно, что сместит клапан 36 на закрытие сброса из линии 28 на свечу, восстанавливая давление в линии 28 до уровня настройки. Такое выполнение предохранительного клапана позволяет уменьшить потери газа (на свечу) и стабилизировать давление в сети. Наличие нормально закрытого электропневмоклапана 35 в линии 44 подвода давления в пружинную полость 41 поршневого клапана 32 позволяет перекрыть эту линию 44 и соединить пружинную полость 41 с выходом 43 на свечу, в результате клапан 36 смещаясь вниз по схеме, соединяя линию 28 с выходом 43 на свечу. Благодаря такой конструкции предохранительного клапана упрощается регламент технического обслуживания АГРС: вместо регулярного выезда персонала на АГРС, чтобы вручную открыть предохранительный клапан и убедиться, что он не залип и не прикипел («подрыв» крана), достаточно дистанционно с пульта управления включить и выключить его нажатием кнопки.The gas reduced in the reduction unit 17 via line 5 through the open electric drive shut-off and control valve 26 enters the low pressure line 28, where the protection unit 29 from exceeding the gas pressure is built-in. In the normal AGRS mode, when the pressure in line 28 does not exceed a predetermined pressure level supported by the reduction unit 17, the gas is sent to the consumer through the commercial metering unit 79 with odorant injection from the odorization unit 78 through a metering pump 92. If the pressure in line 28 rises above the allowable set by the amplifier 33, the pressure in the feedback cavity 52 will increase (flow from line 28 through the throttle 53), and the piston actuator 50 will shift to the right along with the double valve 48, overcoming the force from the spring 51, as a result, the valve 46 closes and the valve 47 opens, communicating the spring cavity 41 of the piston valve 32 through the command cavity 45 with the low pressure line 28. Due to the pressure drop in the cavity 41 (and in the cavity 40, the pressure is constantly determined by the constant pressure valve 34), the valve 36 will move downward according to the scheme and will open the discharge to the candle through the slot with the seat 38 and the outlet 43 of the piston valve 32. The presence of feedback in the amplifier 33 through the throttle 53 will not allow the gas pressure in the line 28 to drop significantly, since a decrease in pressure 28 will lead to a decrease in pressure in the feedback cavity 52 of the amplifier 33, and the piston actuator 50 will open the valve 46 to increase the pressure in the cavities 45 and 41, respectively, which will displace the valve pan 36 to close the discharge from line 28 to the candle, restoring the pressure in line 28 to the setting level. This embodiment of the safety valve can reduce gas loss (per candle) and stabilize the pressure in the network. The presence of a normally closed electro-pneumatic valve 35 in the line 44 for supplying pressure to the spring cavity 41 of the piston valve 32 allows you to block this line 44 and connect the spring cavity 41 to the output 43 to the candle, as a result of the valve 36 moving downward according to the scheme, connecting line 28 to the exit 43 to the candle . Thanks to this design of the safety valve, the AGDS maintenance schedule is simplified: instead of regularly leaving the personnel on the AGDS, to manually open the safety valve and make sure that it is not stuck or stuck (“blowing” the crane), it is enough to turn it on and off remotely from the control panel by pressing buttons.

В узле очистки газа 9 и теплогенераторе 21 заложенные мероприятия по надежности, как и в узле защиты от превышения давления 31, позволили сократить регламент технического обслуживания. Так, при движении газа через фильтр 10 (рис. 3) в первой ступени сепарационной щели 61 для исключения возможности отложения фильтрата организован его отсос из застойной зоны 65 вокруг сепарационной щели 61 через патрубок 67 перетока в отстойник 12 второй ступени фильтра через вход 66. Это сокращает регламент технического обслуживания (исчезает необходимость разборки и очистки фильтра).In the gas purification unit 9 and the heat generator 21, the inherent reliability measures, as well as in the pressure protection unit 31, allowed to reduce the maintenance schedule. So, when gas moves through the filter 10 (Fig. 3) in the first stage of the separation slit 61, to avoid the possibility of deposition of the filtrate, it is sucked from the stagnant zone 65 around the separation slit 61 through the outlet pipe 67 to the sump 12 of the second filter stage through the inlet 66. This reduces the maintenance schedule (there is no need to disassemble and clean the filter).

Теплогенератор 21 узла подогрева, выполненный по схеме пульсирующего горения, сам по себе прост, а выполнение его обратного топливного клапана 74 как газодинамического диода (вместо металлического клапана) увеличивает надежность и не требует осмотров. Как видно на фиг. 4, топливный газ по каналу 24 поступает в карбюратор 70 через газодинамические диоды 74, а воздух - из патрубка 72 через механические обратные клапана 73. Газовоздушная смесь поджигается свечой 75 стабилизатора пламени 71, а процесс горения происходит в камере сгорания 68, откуда через трубы-резонаторы 69 продукты сгорания выбрасываются в атмосферу. Стабилизатор пламени 71 может перемещаться за счет резьбы 77 для отладки процесса запуска и горения в камере сгорания 68.The heat generator 21 of the heating unit, made according to the pulsating combustion scheme, is simple in itself, and the implementation of its fuel check valve 74 as a gas-dynamic diode (instead of a metal valve) increases reliability and does not require inspections. As seen in FIG. 4, the fuel gas through the channel 24 enters the carburetor 70 through the gas-dynamic diodes 74, and the air from the pipe 72 through the mechanical check valves 73. The gas-air mixture is ignited by the candle 75 of the flame stabilizer 71, and the combustion process occurs in the combustion chamber 68, from where through resonators 69 combustion products are released into the atmosphere. The flame stabilizer 71 can be moved due to the thread 77 to debug the start-up and combustion process in the combustion chamber 68.

По линии низкого давления 28 одорированный в блоке одоризации 78 газ, через модуль 79 коммерческого учета газа, направляется в сеть (потребителю).On the low pressure line 28, the gas odorized in the odorization block 78 is routed through the gas commercial accounting module 79 to the network (consumer).

Изменение направления газа из линии 4 подвода магистрального газа в байпасную линию 7 производится блоком переключения 3. При этом газ высокого давления через фильтр 40 поступает на регулятор давления газа 82, управляемый контроллером системы автоматического управления, через электропневмоклапаны 87 и 89 изменением давления в командной полости 86. Заданный уровень давления на выходе 80 из регулятора давления 82 обеспечивается равновесием усилий на поршневой клапан 83 в командной полости 86 и пружинной полости 90, куда заведена обратная связь 91 по давлению в линии 28 низкого давления. Установка в байпасную линию регулятора давления газа с дистанционным включением в работу позволило также упростить регламент технического обслуживания, исключив из него ручное переключение на байпасную линию 7 и обеспечить стабильный уровень давления в линии 28 низкого давления газа.The gas direction is changed from the main gas supply line 4 to the bypass line 7 by the switching unit 3. In this case, the high-pressure gas through the filter 40 enters the gas pressure regulator 82, controlled by the automatic control system controller, through the electro-pneumatic valves 87 and 89 by changing the pressure in the command cavity 86 A predetermined pressure level at the outlet 80 of the pressure regulator 82 is ensured by the balance of forces on the piston valve 83 in the command cavity 86 and the spring cavity 90, where the feedback 91 pressure in line 28 low pressure. The installation of a gas pressure regulator in the bypass line with remote commissioning also made it possible to simplify the maintenance schedule by eliminating manual switching to bypass line 7 and ensuring a stable pressure level in the low gas pressure line 28.

В линию 28 низкого давления за модулем 79 коммерческого учета газа подается одорант из блока одоризации 78 насосом-дозатором 92. Дозирование подачи одоранта осуществляется попеременным включением электромагнитных клапанов 102 и 103 от системы управления на подачу и сброс импульсного газа в полости 100 и 101 насоса-дозатора. При этом происходит наполнение (всас) внутренней полости 97 сильфона 96 через обратный клапан 98 и нагнетание через обратный клапан 99. Количество доз определяется частотой включения электромагнитных клапанов 102 и 103, а величина дозы ходом поршня 95. Такая конструкция насоса-дозатора 92 со стальным сильфоном 96 с приваркой его торцев к корпусу 93 и поршню 95 обеспечивает его полную герметичность, что исключает пролив одоранта (ядовитая, горючая жидкость с резким запахом на базе меркаптанов) с последующим выполнением мероприятий по устранению последствий пролива.An odorant is supplied to the low pressure line 28 from the gas metering module 79 from the odorization block 78 by the metering pump 92. The odorant is dosed by alternately turning on the electromagnetic valves 102 and 103 from the control system to supply and discharge pulsed gas in the cavities 100 and 101 of the metering pump . When this occurs, the filling (suction) of the inner cavity 97 of the bellows 96 through the check valve 98 and injection through the check valve 99. The number of doses is determined by the switching frequency of the electromagnetic valves 102 and 103, and the dose by the stroke of the piston 95. This design of the metering pump 92 with a steel bellows 96 with welding of its ends to the housing 93 and piston 95 ensures its complete tightness, which eliminates the spill of odorant (poisonous, flammable liquid with a pungent odor based on mercaptans) with the subsequent implementation of measures to eliminate after Strait Corollary.

Перечисленный объем технических решений по сокращению и упрощению обслуживания по модулям и узлам АГРС позволил решить задачу сокращения регламента технического обслуживания и ремонта АГРС со сроками их исполнения не чаще одного раза в год, как этого требует стандарт ПАО «Газпром» 2-2.3-1081-2016.The listed volume of technical solutions to reduce and simplify service for modules and components of the AGRS made it possible to solve the problem of reducing the maintenance and repair of AGRS with terms of their execution not more than once a year, as required by the standard of Gazprom 2-2.3-1081-2016 .

Claims

1. An automatic gas distribution station containing a gas preparation module, including a high pressure line, divided into two identical lines with filters of the cleaning unit, heat exchangers of the gas heating units and reduction units, as part of the reduction module, which, together with the bypass line, are connected by electric drive shut-off and control valves a switching unit associated with an automatic control system to a gas supply line to a gas distribution station, a low pressure line with a commercial module gas metering unit and an odorization unit connected by a switching unit via a bypass line as part of the filter and pressure regulator to the gas outlet line to the consumer, while each gas heating unit consists of a heat exchanger connected by direct and return coolant flow lines with heaters, and a condensate recovery system, formed in the cleaning units, through the condensate discharge manifold, into the condensate recovery tank, and in the low pressure line behind the reduction module there is an overpressure protection unit gas by dumping gas onto a candle composed of a three-way valve and two safety valves, characterized in that each safety valve consists of a piston valve for discharge from the low pressure line of gas to a candle controlled by an amplifier with a constant pressure valve at the inlet and an electro-pneumatic valve, a piston valve, consisting of a valve proper, housed in a housing with a valve seat and a cover, forms two cavities: a constant pressure cavity and a spring cavity, the constant pressure cavity with It is communicated directly with the line behind the constant pressure valve, and the spring cavity through the electro-pneumatic valve controlled by the automatic control system can be communicated either with the output from the piston valve to the candle, or with the output of the amplifier, which consists of a housing with a double valve placed in it, controlled by a piston actuator with a tuning spring and a feedback cavity connected to the inlet to the piston valve from the low pressure line through the throttle.

2. The station according to claim 1, characterized in that each filter of the cleaning unit contains two cleaning stages located in one housing: a straight-through cyclone with a separation pipe and a strainer separated by a partition into which an adapter is installed, forming a separation gap with the separation pipe, and communicating the exit from the separation pipe with the entrance to the strainer, each stage of the filter is equipped with a sump connected to the condensate discharge line to the discharge manifold through electrically actuated taps, and the entrance to the sump to the first stage of the filter is located in the zone of the separation gap and is in communication with the entrance to the sump of the second stage of the filter through a pipe for gas flow.

3. The station according to claim 1, characterized in that the heat generators of the gas heating unit are made according to the principle of pulsating combustion with a combustion chamber, resonator pipes and a carburetor with a flame stabilizer for supplying the gas-air mixture to the combustion chamber through non-return valves, where, as a non-return valve, the gas supply line used a gas-dynamic diode, and the flame stabilizer is placed in the carburetor with the possibility of its movement along the axis of the carburetor due to the threaded connection,

4. The station according to claim 1, characterized in that the bypass gas pressure regulator comprises a piston valve located in the housing and forming two cavities with the housing and the housing cover: command, controlled from the automatic control system of two electro-pneumatic valves, the first for supplying gas from a constant pressure valve and a second one for gas discharge, and a spring valve connected by a feedback pipeline to the output line from the gas pressure regulator.

5. The station according to claim 1, characterized in that the gas odorization unit comprises a metering pump, which consists of a housing with a cover and a steel piston with a steel bellows welded to it, the opposite end of which is welded to the metering pump body, the piston with the bellows coaxially placed in the housing, forming an internal suction cavity through the check valves in the cover, and the cavity to the left of the piston outside the bellows and the cavity to the right of the piston are in communication with the control electromagnetic valves for alternating pulse of gas.