RU2741178C2 - Blowdown method of gas pipeline section and device for its implementation - Google Patents

Blowdown method of gas pipeline section and device for its implementation Download PDF

Info

Publication number
RU2741178C2
RU2741178C2 RU2018137896A RU2018137896A RU2741178C2 RU 2741178 C2 RU2741178 C2 RU 2741178C2 RU 2018137896 A RU2018137896 A RU 2018137896A RU 2018137896 A RU2018137896 A RU 2018137896A RU 2741178 C2 RU2741178 C2 RU 2741178C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
gas
gas pipeline
nitrogen
section
pipeline
Prior art date
Application number
RU2018137896A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2018137896A3 (en
RU2018137896A (en
Inventor
Игорь Григорьевич Ткаченко
Сергей Геннадьевич Шабля
Сергей Вячеславович Твардиевич
Александр Анатольевич Шатохин
Сергей Викторович Иващенко
Сергей Иванович Колесниченко
Алексей Андреевич Кислун
Сергей Николаевич Воробьев
Илона Сергеевна Завалинская
Original Assignee
Общество С Ограниченной Ответственностью "Газпром Трансгаз Краснодар"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Общество С Ограниченной Ответственностью "Газпром Трансгаз Краснодар" filed Critical Общество С Ограниченной Ответственностью "Газпром Трансгаз Краснодар"
Priority to RU2018137896A priority Critical patent/RU2741178C2/en
Publication of RU2018137896A3 publication Critical patent/RU2018137896A3/ru
Publication of RU2018137896A publication Critical patent/RU2018137896A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2741178C2 publication Critical patent/RU2741178C2/en

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L55/00—Devices or appurtenances for use in, or in connection with, pipes or pipe systems
    • F16L55/10—Means for stopping flow from or in pipes or hoses
    • F16L55/12—Means for stopping flow from or in pipes or hoses by introducing into the pipe a member expandable in situ
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L55/00—Devices or appurtenances for use in, or in connection with, pipes or pipe systems
    • F16L55/26—Pigs or moles, i.e. devices movable in a pipe or conduit with or without self-contained propulsion means

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Filling Or Discharging Of Gas Storage Vessels (AREA)
  • Pipeline Systems (AREA)

Abstract

FIELD: transport machine building.
SUBSTANCE: invention relates to major gas pipeline transport and is intended for removal of hydrocarbon gas from gas pipeline section in preparation for repair, connected with replacement of pipe sections or making frames. Method of releasing gas pipeline section from natural hydrocarbon gas and filling it with nitrogen in preparation for overhaul, as well as removal of nitrogen and filling of section with natural gas after completion of repair works consists in the fact that when natural gas is displaced to the adjacent section of the gas line to separate the volume filled with nitrogen from the volume filled with methane, a device is used—an elastic hollow sphere introduced through an additional nozzle, connected to gas pipeline by means of pressure tapping device, and when gas pipeline section is filled with natural gas reduction of its calorific value caused by nitrogen impurities is compensated by addition of propane vapor to gas line. Device for separation of natural gas and nitrogen volumes in gas pipeline cavity—elastic hollow sphere, has in its structure electric compressor, accumulator, acoustic radiator, inlet and outlet valves, differential pressure sensor, timer, relay, connecting wires, strong flexible shell. For its introduction into gas line and extraction from gas line there are no chambers of pistons start-up and intake.
EFFECT: method of blowing a section of a gas pipeline and a device for its implementation are proposed.
1 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к магистральному трубопроводному транспорту газа и предназначено для удаления углеводородного газа из участка газопровода при подготовке к ремонту, связанному с заменой секций труб, либо выполнением врезок.The invention relates to the main pipeline gas transportation and is intended to remove hydrocarbon gas from a gas pipeline section in preparation for repairs associated with replacing pipe sections, or making tie-ins.

При проведении капитального ремонта на участке газопровода, связанного с заменой секций труб либо заменой крановых узлов либо врезкой тройников обязательным этапом являются подготовительные работы, включающие отключение ремонтируемого участка от смежных участков газопровода с помощью линейной арматуры (как правило, используются шаровые, либо пробковые краны с типовой обвязкой), снижение избыточного давления в газопроводе до 100÷500 Па. После вскрытия полости газопровода должно быть обеспечено снижение концентрации природного углеводородного газа в воздухе рабочей зоны до уровня не более 20% от нижнего концентрационного предела взрываемости [СТО Газпром 14-2005 Типовая инструкция по безопасному проведению огневых работ на газовых объектах ОАО "Газпром", п. 5.1.6.]. После завершения ремонтных работ газовоздушная смесь из полости газопровода должна быть вытеснена природным газом или азотом в атмосферу через продувочную свечу до достижения концентрации кислорода не более 2% объемных [СТО Газпром 14-2005 Типовая инструкция по безопасному проведению огневых работ на газовых объектах ОАО "Газпром", п. 5.1.6., п. 6.1.2].When carrying out a major overhaul at a gas pipeline section associated with replacing pipe sections or replacing valve assemblies or inserting tees, preparatory work is an obligatory stage, including disconnecting the repaired section from adjacent sections of the gas pipeline using linear fittings (as a rule, ball or plug valves with standard piping), reducing the overpressure in the gas pipeline to 100 ÷ 500 Pa. After opening the gas pipeline cavity, the concentration of natural hydrocarbon gas in the air of the working area must be reduced to a level of no more than 20% of the lower concentration limit of explosiveness [STO Gazprom 14-2005 Standard instructions for the safe conduct of hot work at gas facilities of JSC Gazprom, p. 5.1.6.]. After the completion of the repair work, the gas-air mixture from the gas pipeline cavity must be displaced by natural gas or nitrogen into the atmosphere through a purge plug until an oxygen concentration of no more than 2% by volume is reached [STO Gazprom 14-2005 Standard instruction for the safe conduct of hot work at gas facilities of JSC Gazprom , p. 5.1.6., p. 6.1.2].

Известен способ освобождения отключаемого для ремонта участка газопровода от содержащегося в нем углеводородного газа до избыточного давления 100-500 Па путем закрытия линейных кранов и выпуска газа через продувочные свечи в атмосферу [СТО Газпром 14-2005 Типовая инструкция по безопасному проведению огневых работ на газовых объектах ОАО "Газпром", п. 5.1.6., п. 4.3.13].There is a known method of releasing a section of a gas pipeline that is disconnected for repair from the hydrocarbon gas contained in it to an excess pressure of 100-500 Pa by closing the linear taps and releasing gas through blowing plugs into the atmosphere [STO Gazprom 14-2005 Standard instruction for the safe conduct of hot work at gas facilities of JSC Gazprom, clause 5.1.6., Clause 4.3.13].

Недостатком известного способа является сброс значительных объемов газа в атмосферу (расстояние между линейными кранами может достигать 30 км [СНиП 2.05.06-85.]), что приводит к загрязнению атмосферы парниковыми газами и экономическим убыткам от безвозвратных потерь ценного продукта.The disadvantage of this method is the discharge of significant volumes of gas into the atmosphere (the distance between the linear valves can reach 30 km [SNiP 2.05.06-85.]), Which leads to atmospheric pollution with greenhouse gases and economic losses from irrecoverable losses of a valuable product.

Известен способ опорожнения участков трубопровода от газа в многониточных системах газопроводов и устройство для его осуществления [Патент RU 2145030] путем перекачки газа из отключаемого и смежных участков газопровода с помощью штатного резервного газоперекачивающего устройства, установленного на газоперекачивающей станции, передвижного эжекторного устройства, размещаемого на территории газоперекачивающей станции либо мобильного газооткачивающего агрегата, снабженного газогенератором авиационного типа, свободной турбиной, нагнетателем и эжекторным устройством.There is a known method of emptying pipeline sections from gas in multi-line gas pipeline systems and a device for its implementation [Patent RU 2145030] by pumping gas from the disconnected and adjacent sections of the gas pipeline using a standard backup gas pumping device installed at a gas pumping station, a mobile ejector device located on the territory of a gas pumping station or mobile gas pumping unit equipped with an aircraft-type gas generator, free turbine, blower and ejector device.

Недостатками известного способа являются необходимость остановки работы не только отключаемого на ремонт, но и смежных участков газопроводов до места подключения газопровода к газоперекачивающей станции, а также использование дорогостоящего мобильного газоперекачивающего агрегата, для которого требуется взрывобезопасное исполнение электрических схем средств контроля и управления.The disadvantages of this method are the need to stop the work not only disconnected for repair, but also adjacent sections of gas pipelines to the point where the gas pipeline is connected to the gas pumping station, as well as the use of an expensive mobile gas pumping unit, which requires explosion-proof execution of electrical circuits of monitoring and control devices.

Известен способ продувки газопровода [Патент RU 2126927], согласно которому исключение выпуска ценного газа в атмосферу достигается путем подачи в полость газопровода воздуха либо газа под давлением, определяемым по выражению (математической формуле), обеспечивающим взрывобезопасный состав газовоздушной смеси.There is a known method of blowing a gas pipeline [Patent RU 2126927], according to which the elimination of the release of valuable gas into the atmosphere is achieved by supplying air or gas to the gas pipeline cavity under pressure determined by an expression (mathematical formula) providing an explosion-proof composition of the gas-air mixture.

Недостатками известного способа является выпуск углеводородного газа в атмосферу при продувке газопровода воздухом, а также неизбежное образование в течение неопределенного времени в полости газопровода взрывоопасной газовоздушной смеси под высоким давлением в результате изменения объемных концентраций компонентов при продувке газопровода как воздухом, так и газом.The disadvantages of the known method are the release of hydrocarbon gas into the atmosphere when the gas pipeline is purged with air, as well as the inevitable formation of an explosive gas-air mixture under high pressure in the gas pipeline cavity for an indefinite time as a result of changes in the volumetric concentrations of the components during the gas pipeline purging with both air and gas.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является способ вытеснения природного газа из участка газопровода, подлежащего ремонту [ГОСТ 20448-90], согласно которому газ из ремонтируемого участка вытесняют при помощи поршней-разделителей сред, между которыми создают прослойку из инертного газа, осуществляют поджатие газа путем перемещения поршней в начало ремонтируемого участка для обеспечения полной перекачки газа в параллельно действующий газопровод.The closest to the invention in technical essence is a method of displacing natural gas from a section of a gas pipeline to be repaired [GOST 20448-90], according to which gas is displaced from the repaired section using medium separator pistons, between which a layer of inert gas is created, gas is pressurized by moving the pistons to the beginning of the repaired section to ensure full gas pumping into a parallel operating gas pipeline.

Недостатком известного способа является необходимость использования камер приема и запуска очистных устройств, ограничения по диаметру и конфигурации очищаемого участка.The disadvantage of this method is the need to use chambers for receiving and starting cleaning devices, restrictions on the diameter and configuration of the area to be cleaned.

Задачей настоящего изобретения является снижение выбросов природного углеводородного газа в атмосферу до минимально возможных с целью снижения эмиссии парниковых газов, при подготовке к плановому ремонту участка магистрального газопровода практически любого диаметра и конфигурации, при соблюдении безопасных условий ведения работ.The objective of the present invention is to reduce emissions of natural hydrocarbon gas into the atmosphere to the minimum possible in order to reduce greenhouse gas emissions, in preparation for scheduled repair of a section of the main gas pipeline of practically any diameter and configuration, while observing safe working conditions.

Предлагается способ освобождения от природного углеводородного газа, выводимого в плановый ремонт, отключаемого с помощью линейной арматуры (кранов) участка газопровода путем продувки азотом в направлении от одного конца участка к другому с использованием в качестве разделителя газов устройства - самонадувающегося шара, вводимого в полость газопровода через специальный штуцер. При вводе в работу отремонтированного участка газопровода снижение теплотворной способности образующейся в полости газопровода смеси природного углеводородного газа с азотом компенсируется путем добавления необходимого количества паров сжиженного газа (пропана технического либо пропана автомобильного [ГОСТ 27578-87]).A method is proposed for the release of natural hydrocarbon gas, which is taken out for scheduled maintenance, which is switched off with the help of linear fittings (taps) of a gas pipeline section by blowing nitrogen from one end of the section to the other using a device as a gas separator - a self-inflating ball introduced into the gas pipeline cavity through special fitting. When a repaired section of a gas pipeline is put into operation, a decrease in the calorific value of a mixture of natural hydrocarbon gas with nitrogen formed in the gas pipeline cavity is compensated by adding the required amount of liquefied gas vapors (technical propane or automotive propane [GOST 27578-87]).

Сущность настоящего изобретения заключается в том, что заявляемый способ продувки газопровода, подлежащего ремонту, обеспечивающий исключение выпуска природного углеводородного газа в атмосферу путем подачи в полость газопровода инертного газа, а также удаления инертного газа и заполнения участка природным газом после завершения ремонтных работ с использованием поршня-разделителя сред, согласно изобретению, при вытеснении природного газа в соседний участок газопровода для разделения объема, заполненного азотом от объема, заполненного метаном используется устройство - самонадувающийся шар, а при заполнении участка газопровода природным газом снижение его теплотворной способности, вызванное примесями азота, компенсируется добавлением в газопровод паров пропана.The essence of the present invention lies in the fact that the inventive method of purging a gas pipeline to be repaired, ensuring the elimination of the release of natural hydrocarbon gas into the atmosphere by supplying an inert gas to the gas pipeline cavity, as well as removing inert gas and filling the area with natural gas after completion of repair work using a piston of a media separator, according to the invention, when natural gas is displaced into an adjacent section of a gas pipeline to separate the volume filled with nitrogen from the volume filled with methane, a device is used - a self-inflating ball, and when filling a section of the gas pipeline with natural gas, a decrease in its calorific value caused by nitrogen impurities is compensated by adding propane vapor gas pipeline.

Известно устройство поршень-разделитель для очистки полости газопроводов промывкой и вытеснением загрязнений в потоке удаляемой из газопровода воды (СП 111-34-96 "Свод правил по очистке полости и испытанию газопроводов", приложение 3, таблица 7). Поршень-разделитель представляет собой устройство цилиндрической формы с диаметром равным или незначительно большим диаметра газопровода, длиной в 1,5÷2 раза больше диаметра поршня.A piston-separator device is known for cleaning the cavity of gas pipelines by flushing and displacing contaminants in the flow of water removed from the gas pipeline (SP 111-34-96 "Code of rules for cleaning the cavity and testing gas pipelines", Appendix 3, Table 7). The separator piston is a cylindrical device with a diameter equal to or slightly larger than the diameter of the gas pipeline, 1.5 ÷ 2 times longer than the piston diameter.

Недостатком известного устройства является необходимость применения постоянных или временных камер запуска-приема поршней. Постоянные камеры устанавливаются, как правило, на расстоянии большем, чем 30 км друг от друга. Для установки и демонтажа временных камер необходимо выполнить работы, связанные со стравливанием газа из газопровода в атмосферу.The disadvantage of the known device is the need to use permanent or temporary chambers for starting-receiving pistons. Permanent cameras are usually installed at a distance of more than 30 km from each other. For the installation and dismantling of temporary chambers, it is necessary to perform work related to bleeding gas from the gas pipeline into the atmosphere.

Предлагается устройство - эластичный полый шар, заполняемый газом с помощью встроенного компрессора, конструкция которого позволяет вводить его в свёрнутом состоянии в полость газопровода через специальный штуцер, имеющий диаметр в несколько раз меньший диаметра выводимого в ремонт участка газопровода.The proposed device is an elastic hollow ball filled with gas using a built-in compressor, the design of which allows it to be introduced in a rolled-up state into the cavity of a gas pipeline through a special fitting having a diameter several times smaller than the diameter of the section of the gas pipeline being removed for repair.

Сущность настоящего изобретения заключается в том, что заявляемый способ продувки газопровода, подлежащего ремонту, при котором с обеих сторон ремонтируемого участка перекрывают доступ в него природного газа из действующего газопровода и удаляют находящийся в нем под давлением природный газ при помощи инертного газа, например, азота, согласно изобретению, в качестве источников азота используют передвижные азотные компрессорные станции или автоцистерны со сжиженным азотом и испарителем, а для разделения объёма, заполненного азотом от объема, заполненного природным газом используется устройство - эластичный полый шар, вводимый в свернутом состоянии в полость газопровода через штуцер, подключаемый к газопроводу с помощью устройства врезки под давлением, во введенный в газопровод шар через установленное на таймере время встроенным электрическим компрессором нагнетают из полости газопровода через впускной клапан газ, после заполнения оболочки шара датчик перепада давления через реле отключаетThe essence of the present invention lies in the fact that the inventive method of purging a gas pipeline to be repaired, in which natural gas from an operating gas pipeline is blocked on both sides of the repaired section and the natural gas under pressure is removed using an inert gas, for example, nitrogen, According to the invention, mobile nitrogen compressor stations or tank trucks with liquefied nitrogen and an evaporator are used as nitrogen sources, and a device is used to separate the volume filled with nitrogen from the volume filled with natural gas - an elastic hollow ball introduced in a rolled state into the cavity of the gas pipeline through a fitting, connected to the gas pipeline with the help of a tapping device under pressure, into the ball inserted into the gas pipeline, after a time set on the timer, the built-in electric compressor is pumped from the gas pipeline cavity through the inlet valve, after filling the ball shell, a differential pressure sensor through the shutdown relay no

компрессор, при снижении внешнего давления или при деформации оболочки шара излишек газа выходит через пружинный выпускной клапан, продвижение шара по газопроводу определяется по звуковым сигналам, подаваемым излучателем. Согласно изобретению, снижение теплотворной способности природного газа, вызванное примесями азота, компенсируют добавлением в газопровод паров пропана, подаваемых через продувочную свечу из емкости со сжиженным пропаном техническим или автомобильным в количестве 0,67 м3 пропана на 1 м3 азота при атмосферном давлении.compressor, when the external pressure decreases or when the shell of the ball is deformed, the excess gas comes out through the spring-loaded outlet valve, the movement of the ball along the gas pipeline is determined by the sound signals given by the emitter. According to the invention, the decrease in the calorific value of natural gas caused by nitrogen impurities is compensated by the addition of propane vapors to the gas pipeline supplied through a purge plug from a container with liquefied propane for technical or automobile purposes in the amount of 0.67 m 3 of propane per 1 m 3 of nitrogen at atmospheric pressure.

На Фиг. 1 приведена схема действия способа продувки участка газопровода, где:FIG. 1 shows a diagram of the operation of the method for blowing a gas pipeline section, where:

1, 2, 3 - линейные краны газопровода;1, 2, 3 - linear gas pipeline valves;

4, 5, 6, 7 - байпасные краны обводных линий линейных кранов 1 и 2;4, 5, 6, 7 - bypass valves of bypass lines of linear valves 1 and 2;

8, 9 - свечные краны линейных кранов 1 и 2;8, 9 - candle valves of linear valves 1 and 2;

10, 11 - продувочные свечи линейных кранов 1 и 2;10, 11 - purge plugs of linear valves 1 and 2;

12, 13 - участки газопровода между линейными кранами 1, 2, 3;12, 13 - sections of the gas pipeline between linear valves 1, 2, 3;

14 - дополнительно устраиваемый штуцер;14 - additionally arranged fitting;

15, 16 - полнопроходные шаровые краны;15, 16 - full bore ball valves;

17, 18, 19 - фланцевые соединения;17, 18, 19 - flange connections;

20 - эластичный полый шар со встроенным компрессором.20 - an elastic hollow ball with a built-in compressor.

На Фиг. 2 представлена схема устройства - самонадувающегося шара, где:FIG. 2 shows a diagram of a device - a self-inflating ball, where:

21 - электрический компрессор;21 - electric compressor;

22 - аккумулятор;22 - battery;

23 - приборный блок, включающий таймер, реле,23 - instrument block, including a timer, relay,

акустический излучатель;acoustic emitter;

24 - впускной клапан;24 - inlet valve;

25 - выпускной клапан;25 - outlet valve;

26 - датчик перепада давления;26 - differential pressure sensor;

27 - соединительные провода;27 - connecting wires;

28 - прочная гибкая оболочка.28 - strong flexible shell.

В заявляемом изобретении для выполнения условий безопасного ведения работ и снижения эмиссии парникового газа - метана до минимально возможной предлагается следующее:In the claimed invention, in order to fulfill the conditions for safe work and reduce greenhouse gas emissions - methane to the minimum possible, the following is proposed:

Производственно-диспетчерская служба организации, эксплуатирующей газопровод, обеспечивает снижение уровня давления в газопроводе изменением режима работы компрессорных станций и перепуском газа в газопроводы с меньшим давлением.The production dispatch service of the organization operating the gas pipeline ensures that the pressure level in the pipeline is reduced by changing the operating mode of compressor stations and bypassing gas into gas pipelines with lower pressure.

К газопроводу на выводимом в ремонт участке 12 вблизи линейного крана 1 сверху приваривают штуцер 14 диаметром 100÷150 мм с установленными на нем полнопроходным шаровым краном 15 и фланцевым соединением 17. На фланец устанавливают устройство врезки под давлением, через открытый кран 15 штуцера к стенке газопровода подают сверло с фрезой и делают вырез с диаметром равным внутреннему диаметру штуцера. После завершения реза сверло с фрезой и вырезанным куском стенки трубы газопровода извлекают выше запорного крана, кран закрывают, устройство врезки под давлением демонтируют. К фланцевому соединению 17 присоединяют патрубок с полнопроходным шаровым краном 16.A fitting 14 with a diameter of 100 ÷ 150 mm with a full bore ball valve 15 and a flange connection 17 installed on it is welded to the gas pipeline on the section 12 to be repaired near the linear valve 1, from above, a fitting 14 with a diameter of 100 ÷ 150 mm is installed. A tapping device under pressure is installed on the flange, through an open fitting valve 15 to the wall of the gas pipeline a drill with a cutter is fed and a cutout is made with a diameter equal to the inner diameter of the nozzle. After the completion of the cut, the drill with the cutter and the cut out piece of the gas pipeline wall is removed above the shut-off valve, the valve is closed, and the pressure tapping device is dismantled. A branch pipe with a full bore ball valve 16 is connected to the flange connection 17.

Срезают стояки продувочных свечей 10, 11 и приваривают к ним фланцевые соединения 18, 19. К фланцевому соединению 18 подключают одну или несколько передвижных азотных компрессорных станций, которые серийно выпускаются промышленностью. В качестве источника азота также может использоваться автоцистерна со сжиженным азотом и устройство регазификации (испаритель).The risers of the purge plugs 10, 11 are cut off and flange connections 18, 19 are welded to them. One or more mobile nitrogen compressor stations, which are serially produced by the industry, are connected to the flange connection 18. Liquefied nitrogen tanker truck and regasification device (evaporator) can also be used as nitrogen source.

Линейными кранами 1, 2, 3 отключают участок 12 газопровода, выводимый в ремонт и следующий по ходу газа смежный с ним участок 13. Снижают давление в отключенном и смежном участках путем выработки газа потребителями до минимально допустимого давления по условиям безопасной эксплуатации газораспределительных станций. Перепуск газа между участками осуществляется по байпасной линии линейного крана 2 через открытые обводные краны 6, 7.Linear taps 1, 2, 3 disconnect section 12 of the gas pipeline, which is being taken out for repair and the next section along the gas flow 13. Reduce the pressure in the disconnected and adjacent sections by generating gas by consumers to the minimum permissible pressure under the conditions of safe operation of gas distribution stations. Gas bypass between the sections is carried out along the bypass line of the linear valve 2 through open bypass valves 6, 7.

Открывают верхний кран 16 штуцера 14 и помещают в пространство между кранами 15 и 16 свернутый эластичный полый шар 20. Последовательно закрывают верхний шаровой кран 16 и открывают нижний шаровой кран 15 штуцера 14. Самонадувающийся шар под действием силы тяжести падает в полость газопровода. Закрывают нижний кран 15 штуцера.The upper valve 16 of the union 14 is opened and a coiled elastic hollow ball 20 is placed in the space between the valves 15 and 16. The upper ball valve 16 is sequentially closed and the lower ball valve 15 of the union 14 is opened. The self-inflating ball falls into the gas pipeline cavity under the action of gravity. Close the bottom valve 15 of the fitting.

Через установленное на таймере время включается компрессор 21 самонадувающегося шара и заполняет газом, поступающим через впускной клапан 24, прочную оболочку 28. При достижении давления газа внутри оболочки шара, превышающего давление в газопроводе на 10÷20 кПа датчик перепада давления через реле отключает компрессор. Впускной клапан 24 допускает движение газа только в направлении внутрь шара. При снижении внешнего давления и росте перепада до 40÷50 кПа срабатывает пружинный выпускной клапан 25 и выпускает наружу избыток газа. Диаметр наполненного газом самонадувающегося шара на 5÷10 мм меньше внутреннего диаметра газопровода. Для облегчения движения шара в газопроводе оболочка может быть смазана консистентной смазкой.After the time set on the timer, the compressor 21 of the self-inflating ball is turned on and fills the strong shell 28 with gas flowing through the inlet valve 24. When the gas pressure inside the ball shell reaches 10 ÷ 20 kPa, the differential pressure sensor switches off the compressor through the relay. The inlet valve 24 permits gas movement only towards the interior of the ball. With a decrease in external pressure and an increase in the differential to 40 ÷ 50 kPa, the spring-loaded outlet valve 25 is activated and releases the excess gas outside. The diameter of the gas-filled self-inflating ball is 5 ÷ 10 mm less than the internal diameter of the gas pipeline. The casing can be lubricated with grease to facilitate the movement of the ball in the gas line.

Открывают обводной кран 5 и свечной кран 8, через трубопровод свечи линейного крана 1 в газопровод подают азот от передвижных азотных компрессорных станций. Поступающий азот перемещает наполненный газом самонадувающийся шар 20 в направлении линейного крана 2, при этом шар служит разделителем газовых сред - азота и природного углеводородного газа. В случае наличия в газопроводе выступающих внутрь штуцеров или иных препятствий (поворотов, сужений и т.п.) оболочка шара прогибается, избыточный газ выходит через выпускной клапан. Природный углеводородный газ вытесняется в смежный участок 13 через байпасную линию линейного крана 2. Достижение шаром линейного крана 2 определяется на слух по звуковым сигналам, подаваемым акустическим излучателем с установленной периодичностью и по снижению концентрации метана в пробах газа, периодически отбираемых из трубопровода свечи 11. При достижении шаром линейного крана 2 прекращают подачу азота в газопровод, закрывают краны 7, 5, открывают линейный кран 3.Open the bypass valve 5 and the spark plug valve 8, nitrogen from the mobile nitrogen compressor stations is supplied to the gas pipeline through the pipeline of the spark plug of the linear valve 1. The incoming nitrogen moves the gas-filled self-inflating ball 20 in the direction of the linear valve 2, while the ball serves as a separator of gaseous media - nitrogen and natural hydrocarbon gas. If there are any protruding fittings or other obstacles in the gas pipeline (turns, constrictions, etc.), the ball shell bends, excess gas exits through the outlet valve. Natural hydrocarbon gas is displaced into the adjacent section 13 through the bypass line of the linear valve 2. Reaching the ball of the linear valve 2 is determined by ear by sound signals given by an acoustic emitter at a set frequency and by a decrease in the concentration of methane in gas samples periodically taken from the pipeline of the spark plug 11. When When the ball reaches the linear valve 2, the nitrogen supply to the gas pipeline is stopped, the valves 7, 5 are closed, the linear valve 3 is opened.

Отключают передвижные компрессорные станции от трубопровода свечи 10, устанавливают стояк свечи. Через краны 5, 8, либо 6, 9 выпускают азот из участка газопровода 12 в атмосферу для снижения избыточного давления в газопроводе до 100÷500 Па. Вырезают секцию труб, подлежащих замене. К фланцевому соединению 19 трубопровода свечи линейного крана 2 подключают передвижную азотную компрессорную станцию либо вентилятор. Через краны 6 и 9, подают азот либо воздух в полость газопровода и перемещают эластичный полый шар 20 до вырезанной секции, где шар извлекают из газопровода.Disconnect the mobile compressor stations from the pipeline of the plug 10, install the standpipe of the plug. Through taps 5, 8, or 6, 9, nitrogen is released from the section of the gas pipeline 12 into the atmosphere to reduce the excess pressure in the gas pipeline to 100 ÷ 500 Pa. A section of pipes to be replaced is cut out. A mobile nitrogen compressor station or a fan is connected to the flange connection 19 of the pipeline of the candle of the linear valve 2. Through taps 6 and 9, nitrogen or air is supplied to the gas pipeline cavity and the elastic hollow ball 20 is moved to the cut section, where the ball is removed from the gas pipeline.

Выполняют замену труб и другие запланированные работы по капитальному ремонту участка газопровода 12 по традиционной технологии.They are replacing pipes and other planned overhaul works of the gas pipeline section 12 using traditional technology.

После завершения ремонтных работ к фланцевому соединению 18 подключают передвижную азотную компрессорную станцию. Через краны 8, 5, 6, 9 отремонтированный участок 12 продувают азотом на свечу 11. При достижении в выходящем из свечи 11 газе концентрации кислорода менее 2% подачу азота прекращают, краны 5, 8 закрывают. Свечу 10 устанавливают на место.After the completion of the repair work, a mobile nitrogen compressor station is connected to the flange connection 18. Through taps 8, 5, 6, 9, the repaired section 12 is blown with nitrogen onto the spark plug 11. When the oxygen concentration in the gas leaving the plug 11 reaches less than 2%, the nitrogen supply is stopped, the valves 5, 8 are closed. The candle 10 is set in place.

Открывают обводные краны 4, 5 байпасной линии линейного крана 1, природным газом вытесняют азот из участка газопровода 12 на свечу 11. Газоанализатором контролируют наличие метана в вытесняемом через свечу азоте. При обнаружении резкого роста концентрации метана в выходящем газе закрывают кран 6 и кран 5.Bypass valves 4, 5 of the bypass line of the linear valve 1 are opened, nitrogen is displaced from the section of the gas pipeline 12 to the candle 11 with natural gas. The gas analyzer monitors the presence of methane in the nitrogen displaced through the candle. If a sharp increase in the concentration of methane in the outgoing gas is detected, valve 6 and valve 5 are closed.

К фланцевому соединению 19 трубопровода свечи 11 подключают емкость со сжиженным газом - пропаном техническим ПТ (ГОСТ 20448-90) либо пропаном автомобильным ПА (ГОСТ 27578-87). Открывают кран 6 и выпускают в газопровод сжиженный газ из расчета 0,67 м3 паров пропана на 1 м3 азота (при атмосферном давлении). Смесь из 1 м3 азота и 0,67 м3 пропана эквивалентна по калорийности природному газу ГОСТ 5542-2014 и для сжигания 1 м3 такой смеси требуется количество воздуха такое же как для сжигания 1 м3 метана, который является основным компонентом природного углеводородного газа. Количество оставшегося в газопроводе азота определяется оценочным расчетом по скорости нарастания концентрации метана при вытеснении азота природным газом. Закрывают кран 9, отключают емкость со сжиженным газом и устанавливают свечу 11 на место.A container with liquefied gas - technical propane PT (GOST 20448-90) or automotive propane PA (GOST 27578-87) is connected to the flange connection 19 of the pipeline of the spark plug 11. Open the valve 6 and release into the gas pipeline liquefied gas at the rate of 0.67 m 3 propane vapor per 1 m 3 nitrogen (at atmospheric pressure). A mixture of 1 m 3 of nitrogen and 0.67 m 3 of propane is equivalent in calorific value to natural gas GOST 5542-2014 and for the combustion of 1 m 3 of such a mixture the amount of air required is the same as for the combustion of 1 m 3 of methane, which is the main component of natural hydrocarbon gas ... The amount of nitrogen remaining in the gas pipeline is determined by an estimate based on the rate of increase in methane concentration when nitrogen is displaced by natural gas. Close the valve 9, turn off the container with liquefied gas and set the candle 11 in place.

Выдерживают газопровод в течение двух часов для смешения паров пропана с азотом. Далее открывают байпасные краны 4, 5, 6, 7, поднимают давление газа в отремонтированном 12 и смежном 13 участках газопровода до рабочего и открывают линейные краны 1, 2.Maintain the gas pipeline for two hours to mix propane vapor with nitrogen. Next, the bypass valves 4, 5, 6, 7 are opened, the gas pressure in the repaired 12 and adjacent 13 sections of the gas pipeline is raised to the working one and the linear valves 1, 2 are opened.

При выполнении вышеописанных действий в атмосферу попадает природный углеводородный газ, оставшийся в самонадувающемся шаре и в застойных зонах газопровода (отводы, "мертвые" зоны крановых узлов), газ при отборе проб на анализ, а также незначительное количество газа при вытеснении азота после завершения ремонтных работ, при этом эмиссия метана в атмосферу, по сравнению с традиционной технологией, снижается в тысячи раз.When performing the above actions, natural hydrocarbon gas that remains in the self-inflating ball and in the stagnant zones of the gas pipeline (bends, "dead" zones of valve assemblies) enters the atmosphere, gas during sampling for analysis, as well as a small amount of gas when nitrogen is displaced after completion of repair work , while the emission of methane into the atmosphere, in comparison with traditional technology, is reduced by a factor of thousands.

Claims (2)

1. Способ продувки газопровода, подлежащего ремонту, при котором с обеих сторон ремонтируемого участка перекрывают доступ в него природного газа из действующего газопровода и удаляют находящийся в нем под давлением природный газ при помощи инертного газа, например азота, отличающийся тем, что в качестве источников азота используют передвижные азотные компрессорные станции или автоцистерны со сжиженным азотом и испарителем, а для разделения объёма, заполненного азотом, от объема, заполненного природным газом, используется устройство - эластичный полый шар, вводимый в свернутом состоянии в полость газопровода через штуцер, подключаемый к газопроводу с помощью устройства врезки под давлением, во введенный в газопровод шар через установленное на таймере время встроенным электрическим компрессором нагнетают из полости газопровода через впускной клапан газ, после заполнения оболочки шара датчик перепада давления через реле отключает компрессор, при снижении внешнего давления или при деформации оболочки шара излишек газа выходит через пружинный выпускной клапан, продвижение шара по газопроводу определяется по звуковым сигналам, подаваемым излучателем.1. A method of purging a gas pipeline to be repaired, in which on both sides of the repaired section access to it is blocked for natural gas from an operating gas pipeline and natural gas under pressure is removed using an inert gas, such as nitrogen, characterized in that nitrogen sources mobile nitrogen compressor stations or tank trucks with liquefied nitrogen and an evaporator are used, and to separate the volume filled with nitrogen from the volume filled with natural gas, a device is used - an elastic hollow ball introduced in a rolled state into the cavity of the gas pipeline through a fitting connected to the gas pipeline using injection devices under pressure, gas is pumped into the ball inserted into the gas pipeline through the time set on the timer by a built-in electric compressor from the gas pipeline cavity through the inlet valve; after filling the ball shell, the differential pressure sensor switches off the compressor through the relay, when external pressure decreases or when deformation And from the ball shell, excess gas exits through the spring-loaded outlet valve, the progress of the ball through the gas pipeline is determined by the sound signals given by the emitter. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что снижение теплотворной способности природного газа, вызванное примесями азота, компенсируют добавлением в газопровод паров пропана, подаваемых через продувочную свечу из емкости со сжиженным пропаном техническим или автомобильным в количестве 0,67 м3 пропана на 1 м3 азота при атмосферном давлении.2. The method according to claim 1, characterized in that the decrease in the calorific value of natural gas caused by nitrogen impurities is compensated by the addition of propane vapors to the gas pipeline supplied through a purge plug from a container with liquefied propane, technical or automobile, in an amount of 0.67 m 3 of propane per 1 m 3 nitrogen at atmospheric pressure.
RU2018137896A 2018-10-26 2018-10-26 Blowdown method of gas pipeline section and device for its implementation RU2741178C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018137896A RU2741178C2 (en) 2018-10-26 2018-10-26 Blowdown method of gas pipeline section and device for its implementation

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018137896A RU2741178C2 (en) 2018-10-26 2018-10-26 Blowdown method of gas pipeline section and device for its implementation

Publications (3)

Publication Number Publication Date
RU2018137896A3 RU2018137896A3 (en) 2020-04-27
RU2018137896A RU2018137896A (en) 2020-04-27
RU2741178C2 true RU2741178C2 (en) 2021-01-22

Family

ID=70412547

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2018137896A RU2741178C2 (en) 2018-10-26 2018-10-26 Blowdown method of gas pipeline section and device for its implementation

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2741178C2 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU207643U1 (en) * 2021-06-10 2021-11-09 Общество с ограниченной ответственностью "Газпром трансгаз Казань" Device for purging with natural gas of the repaired section of the gas pipeline
RU2796731C1 (en) * 2021-12-30 2023-05-29 Общество с ограниченной ответственностью "Газпром трансгаз Уфа" Method for displacing a gas-air mixture through gas sampling risers and a device for its implementation

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114413099A (en) * 2022-01-27 2022-04-29 国家石油天然气管网集团有限公司 Natural gas pipeline valve chamber emergency repair operation method and emergency repair operation device
CN115930032A (en) * 2023-01-18 2023-04-07 常州大学 Protection device for be used for seabed natural gas line

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1546705A1 (en) * 1988-02-12 1990-02-28 Osoboe K B N1 Gni Energet I Im Compressor unit
RU2126927C1 (en) * 1996-09-12 1999-02-27 Предприятие по разработке и внедрению приборов и устройств прямого действия "УПД" Method for purging pipeline
RU2145030C1 (en) * 1997-10-23 2000-01-27 Фомин Владимир Павлович Method and device for emptying of pipe-line sections from gas in multiple-line systems of gas conduits
RU91011U1 (en) * 2009-10-28 2010-01-27 Виталий Алексеевич Дубровский ELECTROHYDRAULIC DEVICE FOR PIPE CLEANING
US20120084956A1 (en) * 2010-10-06 2012-04-12 Lmk Enterprises, Inc. Apparatus and method for repairing the junction of a sewer main and lateral pipe

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1546705A1 (en) * 1988-02-12 1990-02-28 Osoboe K B N1 Gni Energet I Im Compressor unit
RU2126927C1 (en) * 1996-09-12 1999-02-27 Предприятие по разработке и внедрению приборов и устройств прямого действия "УПД" Method for purging pipeline
RU2145030C1 (en) * 1997-10-23 2000-01-27 Фомин Владимир Павлович Method and device for emptying of pipe-line sections from gas in multiple-line systems of gas conduits
RU91011U1 (en) * 2009-10-28 2010-01-27 Виталий Алексеевич Дубровский ELECTROHYDRAULIC DEVICE FOR PIPE CLEANING
US20120084956A1 (en) * 2010-10-06 2012-04-12 Lmk Enterprises, Inc. Apparatus and method for repairing the junction of a sewer main and lateral pipe

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU207643U1 (en) * 2021-06-10 2021-11-09 Общество с ограниченной ответственностью "Газпром трансгаз Казань" Device for purging with natural gas of the repaired section of the gas pipeline
RU2796731C1 (en) * 2021-12-30 2023-05-29 Общество с ограниченной ответственностью "Газпром трансгаз Уфа" Method for displacing a gas-air mixture through gas sampling risers and a device for its implementation

Also Published As

Publication number Publication date
RU2018137896A3 (en) 2020-04-27
RU2018137896A (en) 2020-04-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2741178C2 (en) Blowdown method of gas pipeline section and device for its implementation
CN102421996B (en) Apparatus for cleaning the crankcase of a dual-fuel engine
EA024378B1 (en) Method for hydraulic fracturing a downhole formation
Eldevik et al. Development of a guideline for safe, reliable and cost efficient transmission of CO2 in pipelines
RU2680014C1 (en) Method of gas displacement from a section of gas pipeline that is being put to repair and system for its implementation
RU2553850C1 (en) Plant to drain liquefied hydrocarbon gases (lhg) from tank car, method of lhg draining from tank car with application of said plant, plant for degassing of said tank car with its application as well as method of lhg draining and tank gas degassing with application of these plants
CN114636523A (en) Carrier gas bin testing device for hydrogen conveying pipeline
RU2532822C1 (en) Plant and method of chemical agent injection into pipeline with help of blower
NO20050911L (en) Gas storage facilities
RU2366520C2 (en) Device for gas removal from cisterns
US6056004A (en) Portable compression system for pipeline purging
CN212844722U (en) Water injection and exhaust device for hydraulic bursting test bottle body of liquefied petroleum gas bottle
RU200133U1 (en) Crude oil receiving tank equipped with a unit for capturing associated petroleum gas
RU2667722C2 (en) Gas from the gas purification devices production method and device for its implementation
CN202165796U (en) Rapid nitrogen blowing device of oxygen spherical tank
CN107289322A (en) City gas stores charging system with dimethyl ether
RU2785882C2 (en) Method for repairment of main gas pipeline and movable installation for its implementation
SK165298A3 (en) Method and apparatus for removal of fuel gases from a gas distribution network
RU219255U1 (en) Condensate collection tank at a gas distribution station
RU146880U1 (en) CAR GAS-FILLING COMPRESSOR STATION
RU2633917C2 (en) Method of preparing railway tank wagon for repair or filling with liquefied hydrocarbon gas and device for its implementation
CN115264388B (en) Device and method for continuously replacing natural gas with nitrogen
RU2432524C1 (en) Method for discharge of gas-air mixture of main transporting liquid product
RU2567413C2 (en) Method of repair of main gas pipeline and mobile gas pumping unit for its implementation
CN205246285U (en) Utilize liquid nitrogen pressure boost gasification to carry out equipment that gas tightness was inspected