RU36484U1

RU36484U1 - Installation for preparing pulsed gas for pneumatic systems of shut-off and control devices of gas mains

Info

Publication number: RU36484U1
Application number: RU2003132385/20U
Authority: RU
Inventors: Л.Г. Кузнецов; А.А. Ефремов; В.К. Киселев; Ю.В. Тропченко; А.И. Абрамов
Original assignee: Кузнецов Леонид Григорьевич; Ефремов Андрей Алексеевич; Киселев Виталий Кронидович; Тропченко Ювеналий Васильевич; Абрамов Александр Иванович
Priority date: 2003-10-31
Filing date: 2003-10-31
Publication date: 2004-03-10

Description

,p ; Mi--;-3i --:j., p; Mi -; - 3i -: j.

Установка подготовки импульсного газа для пневмосистем запорно-регулирующих устройств магистральных газопроводовInstallation for preparing pulsed gas for pneumatic systems of shut-off and control devices of gas mains

Полезная модель относится к транспортированию природного газа по трубопроводам, а именно к устройствам для подготовки импульсного газа, используемого в пневматических приводах запорно-регулир тощих устройств на перекачивающих газокомпрессорных станциях.The utility model relates to the transportation of natural gas through pipelines, and in particular to devices for preparing pulsed gas used in pneumatic drives of shut-off and control devices at pumping gas compressor stations.

Известно, что специфика эксплуатации запорно-регулирующей арматуры на газокомпрессорных станциях требует особенно тщательной очистки от влаги и механических примесей отбираемого из газопровода природного газа, который направляется в приводы с пневматической или пневмогидравлической систем управления запорно-регулирующих устройств.It is known that the specifics of operating shut-off and control valves at gas compressor stations requires especially careful cleaning of moisture and mechanical impurities from natural gas taken from the gas pipeline, which is sent to actuators from pneumatic or pneumo-hydraulic control systems of shut-off and control devices.

Известны различные системы пневмогидравлического управления для запорно-регулирующих устройств, используемые на газоперекачивающих компрессорных станциях, например, пневмогидравлическая система фирмы «Со Дю Тарн (Франция), включающая в себя подключенные к газопроводу электроклапаны, газовый распределитель, фильтры-осушители .и сепараторы для отбивки капельной влаги; пневмогидравлическая система фирмы «Камерон (Франция), включающая в себя электропневматические клапаны, распределитель газа, блок очистки и осущки газа (Г.В.Суховнин, Г.С.Грунтенко. Освоение, монтаж, наладка и эксплуатация импортныхThere are various pneumatic-hydraulic control systems for shut-off and control devices used at gas pumping compressor stations, for example, the pneumatic-hydraulic system of the company So Du Tarn (France), which includes solenoid valves connected to the gas pipeline, a gas distributor, filter driers and drip separators. moisture pneumatic-hydraulic system of Cameron company (France), which includes electro-pneumatic valves, gas distributor, gas purification and dehydration unit (G.V. Sukhovnin, G.S. Gruntenko. Development, installation, commissioning and operation of imported

MnKFlTD 1/00, 3/00 кранов на магистральных газопроводах. М., ВНИИЭГАЗПРОМ, 1978г., стр. 16-25). В известных системах отфильтрованный от механических примесей и осушенный от влаги природный газ поступает в узлы управления клапанами запорно-регулирующей арматуры, регулируя открытие и закрытие клапанов. К недостаткам известных систем относится то, что они не обеспечивают качественную осушку природного газа от влаги, что снилсает ресурс и надежность работы клапанов. Известна установка осушки газа GEMOC, используемая на газоперекачивающих компрессорных станциях газопровода УренгойУжгород, и содержащая два адсорбера, регенерируемых посредством внутренних электрических нагревательных элементов, два предфильтра для удаления пылевидных и жидких примесей, два угольных фильтра, два контрольных фильтра, установленных после адсорберов, систему предохранительных клапанов, индикаторы давления, температуры, влажности и систему присоединительных трубопроводов, при этом установка на входе подсоединена к трубопроводу природного газа, а на выходе - к трубопроводам подачи осушенного и очищенного природного газа к его потребителям (GEMOC Fluid Processing Ltd (Англия), Инструкция по эксплуатации установки осушки газа GEMOC-DUPLEX, 1982г.). К недостаткам известной установки относится повышенный расход сорбента, необходимого для нормальной работы адсорберов, повышенный расход газа для продувки адсорберов, а также большой расход потребляемой при регенерации адсорберов электроэнергии. Известна установка подготовки импульсного газа для пневмосистем запорно-регулирующих устройств магистральных газопроводов, включающая подключенную к транспортному газопроводу природного vMnKFlTD 1/00, 3/00 valves on gas pipelines. M., VNIIEGAZPROM, 1978, p. 16-25). In known systems, natural gas filtered from mechanical impurities and dried from moisture enters the valve control units of shut-off and control valves, regulating the opening and closing of the valves. The disadvantages of the known systems include the fact that they do not provide high-quality dehydration of natural gas from moisture, which reduces the resource and reliability of the valves. A known installation of gas dehydration GEMOC, used at gas compressor stations of the Urengoy Uzhgorod gas pipeline, and containing two adsorbers regenerated by internal electric heating elements, two prefilters for removing dust and liquid impurities, two carbon filters, two control filters installed after the adsorbers, a safety valve system , indicators of pressure, temperature, humidity and the system of connecting pipelines, while the installation at the inlet is connected to natural gas pipeline, and at the outlet - to pipelines for supplying dried and purified natural gas to its consumers (GEMOC Fluid Processing Ltd (England), Operating Instructions for the GEMOC-DUPLEX gas dehydration unit, 1982). The disadvantages of the known installation include the increased consumption of the sorbent necessary for the normal operation of the adsorbers, the increased gas consumption for purging the adsorbers, as well as the high consumption of electricity consumed during regeneration of the adsorbers. A known installation for the preparation of pulsed gas for pneumatic systems of shut-off and control devices of gas pipelines, including natural v connected to a transport gas pipeline

газа систему осушки и очистки газа, систему электрооборудования и систему трубопроводов. Вход и выход установки соединены между собой напрямую дополнительным трубопроводом с установленными на нем последовательно по ходу газа двумя запорными кранами, невозвратным клапаном и расположенным между запорными кранами мембранным разрывным устройством, параллельно которому к дополнительному трубопроводу подключена байпасная труба с установленным на ней запорным краном. Система осушки и очистки газа установки содержит последовательно подключенные по ходу газа водомаслоотделитель, Промежуточный фильтр, два поочередно регенерируемых адсорбера, имеюших наружный обогрев посредством размеш:енных по наружному контуру баллона адсорбера электрических нагревателей, и подключенных линией регенерации на выходе установки к дополнительному трубопроводу после невозвратного клапана, и концевой фильтр. Вход водомаслоотделителя соединен с дополнительным трубопроводом на входе установки, выход концевого фильтра соединен на выходе установки с дополнительным трубопроводом перед невозвратным клапаном, а водомаслоотделитель и промежуточный фильтр дополнительно сообщены с дренажной линией системы осушки и очистки газа (патент РФ №2163990, МПК F17D 3/00, публ.10.03.2001г.). Задачей полезной модели является расширение арсенала технических средств, устанавливаемых на магистральных газопроводах природного газа для пневматического привода запорно-регулирующей арматуры, а также создание компактной, эффективно и надежно работающей модульной установки. Сущность полезной модели заключается в следующем. Установка подготовки импульсного газа для пневмосистем запорнорегулирующих устройств магистральных газопроводов включает подключенную к транспортному газопроводу природного газа систему ОСЗШ1КИ и очистки газа, дополнительный трубопровод, соединяющий напрямую вход и выход установки, и блок управления, связанный электрическими цепями с функциональными исполнительными элементами, при этом на дополнительном трубопроводе последовательно установлены запорный клапан с электроприводом и невозвратный клапан, а система осушки и очистки газа содержит два поочередно работающих адсорбера, блок запорных клапанов для переключения адсорберов с режима осущки на режим регенерации и обратно, и линию регенерации, подключенную к дополнительному трубопроводу на участке после невозвратного клапана и содержащ ю запорный клапан с электроприводом. На линии регенерации после запорного клапана последовательно установлены дроссельное устройство и сигнализатор давления, подключенный к блоку управления. Запорные клапаны системы осушки и очистки газа могут быть выполнены с электроприводом и электрически связаны цепями с блоком управления. Запорные клапаны системы осушки и очистки газа могут быть выполнены с ручным приводом. Установка может быть закреплена на жестком каркасе. Установка может быть размещена в контейнере с теплоизолирующим корпусом. Корпус контейнера содержит двойные стенки, между которыми проложен слой теплоизолирующего материала толщиной 50 - 100 мм, например, пенопласт. Контейнер может содержать вентиляционное устройство и/или обогревательное устройство, связанные электрически с блоком управления. Контейнер может содержать съемные щиты на магнитных защелках, открывающиеся при повышении давления внутри контейнера выше расчетного. Контейнер может содержать датчики-сигнализаторы пожарной опасности и систему пожаротушения. На чертеже представлена принципиальная схема установки подготовки импульсного газа. Установка подготовки импульсного газа содержит трубопровод 1, подключенный на входе в установку к магистральному газопроводу, а на выходе - к потребителю импульсного газа. На трубопроводе 1 установлены последовательно по ходу газа запорный клапан 2 с электроприводом, невозвратный клапан 3 и после него к трубопроводу подключен сигнализатор давления 4. Система очистки и осущки газа установки подготовки импульсного газа включает в себя последовательно подключенные ко входу трубопровода 1 через запорный клапан 5, водомаслоотделитель 6, промежуточный фильтр 7, два параллельно подключенных адсорбера 8, 9 и концевой фильтр 10, соединенный с трубопроводом 1 перед установленным на нем невозвратным клапаном 3. Концевой фильтр 10 сообщен с адсорберами 8 и 9 через невозвратные клапаны 11 и 12 соответственно, а с трубопроводом 1 через невозвратный клапан 13 и запорный клапан 14. Водомаслоотделитель 6 и фильтр 7 через запорные клапаны 15 и 16 соответственно соединены с продувочной емкостью 17, с одного конца сообщенной с дренажом, а с другого - сообщенной с выбросом газа на свечу. Фильтр 7 сообщен с адсорберами 8 и 9 через запорные клапаны 18 и 19 соответственно. Трубопровод 1 после установленного на нем невозвратного клапана 3 через запорный клапан 20 с электроприводом, дроссельное устройство 21 и невозвратные клапаны 22 или 23 линией регенерации 24 соединен gas drying and gas purification system, electrical system and piping system. The input and output of the installation are directly connected to each other by an additional pipeline with two shut-off valves installed on it in series along the gas, a non-return valve and a membrane explosive device located between the shut-off valves, in parallel with which a bypass pipe with a shut-off valve installed on it is connected to the additional pipeline. The gas drying and purification system of the installation contains a water-oil separator connected in series along the gas, an Intermediate filter, two alternately regenerated adsorbers with external heating by means of electric heaters, connected along the external circuit of the adsorber cylinder, and connected to the additional pipeline after the non-return valve by the regeneration line at the outlet of the installation , and end filter. The water-oil separator inlet is connected to an additional pipeline at the installation inlet, the end filter output is connected to an additional pipeline in front of the non-return valve, and the water-oil separator and intermediate filter are additionally connected to the drainage line of the gas drying and purification system (RF patent No. 2163990, IPC F17D 3/00 published on March 10, 2001). The objective of the utility model is to expand the arsenal of technical equipment installed on gas pipelines of natural gas for pneumatic drive of shut-off and control valves, as well as the creation of a compact, efficient and reliable modular installation. The essence of the utility model is as follows. An impulse gas preparation unit for pneumatic systems of shut-off devices of main gas pipelines includes the OSZSh1KI system and gas purification connected to a natural gas transport pipeline, an additional pipeline connecting the unit’s inlet and outlet directly, and a control unit connected by electrical circuits to functional actuators, with an additional pipeline electrically operated shut-off valve and non-return valve are sequentially installed, and the drying and cleaning system aza contains two alternately operating adsorber unit shutoff valves for switching adsorbers osuschki mode to the regeneration mode and vice versa, and a regeneration line connected to an additional conduit in the area after the non-return valve and shut-off valve Containing th electrically. On the regeneration line after the shut-off valve, a throttle device and a pressure switch are connected in series, connected to the control unit. The shutoff valves of the gas drying and purification system can be electrically driven and electrically connected by chains to the control unit. Shut-off valves of the gas drying and purification system can be made with a manual actuator. The installation can be mounted on a rigid frame. The installation can be placed in a container with a heat insulating casing. The container body contains double walls, between which a layer of heat-insulating material with a thickness of 50 - 100 mm is laid, for example, foam. The container may comprise a ventilation device and / or a heating device electrically connected to the control unit. The container may contain removable shields on magnetic latches that open when the pressure inside the container rises above the calculated one. The container may contain fire alarms and fire extinguishing systems. The drawing shows a schematic diagram of a pulse gas treatment plant. The impulse gas preparation installation comprises a pipeline 1 connected at the inlet of the installation to a gas main, and at the outlet, to a consumer of a pulsed gas. On the pipeline 1, a shut-off valve 2 with an electric actuator is installed in series along the gas, a non-return valve 3 and after it a pressure signal device 4 is connected to the pipeline. The gas purification and dehydration system of the pulsed gas preparation system includes serially connected to the pipeline inlet 1 through the shut-off valve 5, water-oil separator 6, intermediate filter 7, two adsorbers 8, 9 connected in parallel and an end filter 10 connected to the pipeline 1 before the non-return valve 3 installed on it. filter 10 is in communication with adsorbers 8 and 9 through non-return valves 11 and 12, respectively, and with pipe 1 through non-return valves 13 and shut-off valve 14. Water separator 6 and filter 7 through shut-off valves 15 and 16 are respectively connected to the purge tank 17, from one end communicated with drainage, and on the other, communicated with the release of gas onto the candle. Filter 7 is in communication with adsorbers 8 and 9 through shut-off valves 18 and 19, respectively. The pipeline 1 after the non-return valve 3 is installed on it through the shut-off valve 20 with an electric actuator, a throttle device 21 and non-return valves 22 or 23 is connected by a regeneration line 24

51Ь2 соответственно с адсорберами 8 и 9, которые через запорные клапаны 25 и 26 и саморегулируемый разгрузочный клапан 27 соединены с продувочной емкостью 17. После дроссельного устройства 21 к линии регенерации 24 подключен сигнализатор давления 28. Адсорберы 8 и 9 снабжены электронагревателями 29, 30 и сигнализаторами температуры 31, 32 корпусов адсорберов. Запорные клапаны 2, 20, сигнализаторы давления 4, 28, электронагреватели 29, 30 и сигнализаторы температуры 31, 32 функционально связаны электрическими цепями через блок управления 33. Установка может быть закреплена на жестком каркасе (не показан), и размещена в контейнере 34. Вентиляция контейнера производится естественным воздухообменом через расположенные в его стенках вентиляционные проемы (не показаны). Для поддержания внутри контейнера в холодное время года требуемой плюсовой температуры (минимально допустимая температура -i-5°C) контейнер содержит электрическую нагревательную печь (не показана). Работает установка след тощим образом. Сжатый природный газ под рабочим давлением из входного магистрального газопровода от входа трубопровода 1 через запорный клапан 5 поступает в водомаслоотделитель 6 и после него в промежуточный фильтр 7. Отделившаяся в водомаслоотделителе 6 и фильтре 7 водомасляная эмульсия через запорные клапаны 15 и 16 поступает в продувочную емкость 17 и далее в дренаж. Очищенный от капельной влаги и масла природный газ через запорный клапан 18 или 19 поступает в один из адсорберов 8 или 9. Адсорберы 8 и 9 работают попеременно (один работает на осушку, другой в это время регенерируется). В процессе прохождения газа через работающий на осушку адсорбер адсорбент в нем насыщается влагой, а осушенный и очищенный газ поступает в концевой фильтр 10, где происходит окончательная очистка газа от механических частиц и масла. После насыщения адсорбента влагой происходит переключение адсорберов путем закрытия запорного клапана 18 или 19 и открытия соответствующего запорного клапана 19 или 18. Ранее работавший на осушку адсорбер 8 или 9 разгружается через открываемый соответствующий запорный клапан 25 или 26, разгрузочный клапан 27 в продувочную емкость 17 и далее на свечу. После этого он включается на регенерацию, в процессе которой посредством включения через блок управления 33 электронагревателей 29 или 30 соответствующего адсорбера по заданному алгоритму осуществляется прогрев адсорбера и находящегося в нем адсорбента, который контролируется сигнализаторами температуры 31 или 32 через блок управления 33, отвод десорбированных компонентов путем периодического открытия запорного клапана с электроприводом 20 и продувки адсорбера осушенным газом через дроссельное устройство 21, соответствующие невозвратный клапан 22 или 23, запорный клапан 25 или 26 и саморегулируемый разгрузочный клапан 27 в продувочную емкость 17 и далее на свечу. При этом сигнализатор давления 28 через блок управления 33 контролирует продувку адсорбера по заданному алгоритму регенерации. После концевого фильтра 10 газ через невозвратный клапан 13 и запорный клапан 14 направляется в трубопровод 1 между запорным клапаном с электроприводом 2 и невозвратным клапаном 3, после которого он направляется на выход из установки к потребителю импульсного газа. В аварийных случаях, когда у потребителя импульсного газа может возрасти выше расчетного потребление осушенного газа, в связи с чем51b2, respectively, with adsorbers 8 and 9, which are connected through a shut-off valve 25 and 26 and a self-regulating relief valve 27 to a purge tank 17. After the throttle device 21, a pressure switch 28 is connected to the regeneration line 24. The adsorbers 8 and 9 are equipped with electric heaters 29, 30 and signaling devices temperature 31, 32 adsorber bodies. Shut-off valves 2, 20, pressure indicators 4, 28, electric heaters 29, 30 and temperature indicators 31, 32 are functionally connected by electrical circuits through the control unit 33. The installation can be mounted on a rigid frame (not shown), and placed in a container 34. Ventilation The container is produced by natural air exchange through ventilation openings located in its walls (not shown). To maintain the required positive temperature inside the container during the cold season (minimum permissible temperature -i-5 ° C), the container contains an electric heating furnace (not shown). The installation works in a skinny way. Compressed natural gas under operating pressure from the inlet gas pipeline from the inlet of the pipeline 1 through the shut-off valve 5 enters the oil and water separator 6 and after it into the intermediate filter 7. The water-oil emulsion separated in the oil and water separator 6 and the filter 7 enters the purge tank 17 and further into the drainage. Natural gas purified from drip moisture and oil through a shut-off valve 18 or 19 enters one of the adsorbers 8 or 9. The adsorbers 8 and 9 work alternately (one works for drying, the other is regenerated at this time). During the passage of gas through the adsorber operating for drying, the adsorbent in it is saturated with moisture, and the dried and purified gas enters the end filter 10, where the gas is finally cleaned of mechanical particles and oil. After the adsorbent is saturated with moisture, the adsorbers are switched by closing the shut-off valve 18 or 19 and opening the corresponding shut-off valve 19 or 18. The adsorber 8 or 9 previously operated for drying is unloaded through the corresponding shut-off valve 25 or 26, the unloading valve 27, into the purge tank 17 and further on the candle. After that, it is switched on for regeneration, during which, by turning on the control unit 33 of electric heaters 29 or 30 of the corresponding adsorber, the adsorber and adsorbent located in it are heated by the given algorithm, which is controlled by temperature indicators 31 or 32 through the control unit 33, and the stripped components are removed by periodically opening the shut-off valve with an electric actuator 20 and purging the adsorber with dried gas through a throttle device 21 corresponding to a non-return a valve 22 or 23, a shut-off valve 25 or 26, and a self-regulating unloading valve 27 into the purge tank 17 and then onto the candle. In this case, the pressure switch 28 through the control unit 33 controls the purge of the adsorber according to a given regeneration algorithm. After the end filter 10, the gas through the non-return valve 13 and the shut-off valve 14 is directed into the pipe 1 between the shut-off valve with electric actuator 2 and the non-return valve 3, after which it is sent to the outlet of the installation to the consumer of the pulse gas. In emergency cases, when the consumer of pulsed gas may increase above the calculated consumption of dried gas, in this connection

давление на выходе установки упадет ниже расчетного, сигнализатор давления 4 через блок управления 30 откроет запорный клапан с электроприводом 2 и газ поступает к потребителю минуя систему осушки и очистки.the pressure at the outlet of the installation will drop below the calculated one, the pressure switch 4 through the control unit 30 will open the shut-off valve with electric actuator 2 and the gas enters the consumer bypassing the drying and cleaning system.

Установка может, быть использована на объектах в блочноконтейнерном, а также в безконтейнерном вариантах.The installation can be used at the facilities in block-container, as well as in container-free versions.

Предлагаемая установка предназначена для подготовки импульсного газа перед его использованием для управления пневмоприводными кранами и КИП компрессорных станций, магистральных газопроводов, газораспределительных станций, подземных хранилищ газа и других аналогичных объектов.The proposed installation is intended for the preparation of pulsed gas before its use for controlling pneumatic actuated valves and instrumentation of compressor stations, main gas pipelines, gas distribution stations, underground gas storages and other similar objects.

Предлагаемая установка подготовки импульсного газа может эффективно и надежно работать в различных климатических условиях, обеспечивая необходимую очистку природного газа, подаваемого в пневмосистемы запорно-регулирующей армат ры.The proposed pulsed gas preparation unit can efficiently and reliably operate in various climatic conditions, providing the necessary purification of natural gas supplied to the pneumatic systems of shut-off and control valves.

Предлагаемая установка обладает высокой экономичностью и повышенным ресурсом работы.The proposed installation has high efficiency and increased service life.

Claims

1. Installation for the preparation of pulsed gas for pneumatic systems of shut-off and control devices of gas pipelines, including a gas drying and purification system connected to a natural gas transport pipeline, an additional pipeline connecting the unit’s input and output directly, and a control unit connected by electrical circuits to functional actuators, at the same time, an electric shut-off valve and a non-return valve are sequentially installed on the additional pipeline, and a drying and purification system The gas ki contains two alternately working adsorbers, a block of shut-off valves for switching adsorbers from the drying mode to the regeneration mode and vice versa, and a regeneration line connected to an additional pipeline in the area after the non-return valve and containing an electric shut-off valve, characterized in that on the regeneration line after the shut-off valve, a throttle device and a pressure switch connected to the control unit are installed in series.

2. Installation according to claim 1, characterized in that the shutoff valves of the gas drying and purification system are electrically driven and are electrically connected by chains to the control unit.

3. Installation according to claim 1, characterized in that the shut-off valves of the drying and gas cleaning systems are made with a manual drive.

4. Installation according to any one of claims 1 to 3, characterized in that it is mounted on a rigid frame.

5. Installation according to any one of claims 1 to 4, characterized in that it is placed in a container with a heat insulating body.

6. Installation according to claim 5, characterized in that the container body contains double walls, between which a layer of heat-insulating material with a thickness of 50-100 mm is laid, for example, foam.

7. Installation according to any one of paragraphs.5-6, characterized in that the container contains a ventilation device electrically connected to the control unit.

8. Installation according to any one of paragraphs.5-7, characterized in that the container comprises a heating device electrically connected to the control unit.

9. Installation according to any one of paragraphs.5-8, characterized in that the container contains removable shields on magnetic latches that open when the pressure inside the container rises above the calculated one.

10. Installation according to any one of claims 5 to 9, characterized in that the container contains fire alarm sensors and a fire extinguishing system.