Спосіб контролю тиску газу у магістральних, технологічних або міжпромислових газопроводах

Реферат: Спосіб контролю тиску газу у магістральних, технологічних або міжпромислових газопроводах включає задання величини тиску газу на контрольованій ділянці трубопроводу. Попередньо монтують між байпасними кранами відглушений відвід, через який в процесі транспортування ведуть відбір газу у паралельно прокладену ділянку газопроводів або пересувного автозаправника, запірний кран, з обох боків якого відводи відповідно відглушені, через які в процесі транспортування ведуть відбір газу у суміжні ділянки газопроводу. Після цього, згідно з проектом, герметизують відводи та свічну лінію. UA 99367 U (12) UA 99367 U UA 99367 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корисна модель належить до області транспортування газоподібних речовин магістральними, технологічними та міжпромисловими трубопроводами і може бути застосована для відбору продукту, що транспортується, з ділянок трубопроводів під час експлуатації для будь-яких цілей (потреб) та подачі/дотискання у трубопроводи/трубопроводі повітря/рідини для проведення їх пневматичних чи гідравлічних випробовувань. Відома конструкція свічної лінії [пп. 4,16. СНиП 2.05.06-85 "Магистральные трубопроводы"], що складається із запірного пристрою (свічного крана) та декількох метрів стального трубопроводу, перша частина якого прокладена від байпасної лінії до свічного крана, а друга від свічного крана, з подальшим виведенням її перпендикулярно поверхні землі на висоту не менше ніж на 3 м над нею. Недоліками цієї конструкції є: - по-перше, відома конструкція допускає потрапляння кисню, води, бруду у внутрішню порожнину свічного трубопроводу та на робочу поверхню запірного пристрою, як наслідок, така конструкція сприяє розвитку корозійних процесів вищезазначеного трубопроводу (робочої поверхні запірного пристрою) та значному зниженню їх надійності. Неконтрольований розвиток корозійних процесів збільшує небезпеку руйнування свічного трубопроводу під час виконання операції стравлювання газу за рахунок зменшення несучої спроможності (здатності) стічного трубопроводу, який має корозійні прояви (каверни тощо); - по-друге, відома конструкція свічної лінії не має постійних або тимчасових заходів протидії витокам газу у разі втрати герметичності кранів байпасної обв'язки та свічного крана в умовах, коли у підприємства, яке експлуатує магістральні (міжпромислові, технологічні) трубопроводи, відсутня технічна та технологічна можливість зупинки транспортування газу (інших подібних речовин) з метою заміни байпасних або свічного кранів, а також коли регламентні засоби з герметизації кранів вже не дієві. Внаслідок втрати герметичності свічного крана починаються постійні, різної потужності, витоки газу, які у межах країни приймають дуже масштабний характер. Часто навесні, улітку та восени свічні газопроводи з витоками є об'єктами потрапляння блискавок з наступним загорянням газу; - по-третє, відома конструкція не має можливості підключення компресорних агрегатів (обладнання, устаткування, пристроїв) для відбору газу з трубопроводів, чим збільшує вартість проведення ремонтних робіт та ускладнює або робить нерентабельним постачання, у тому числі, паливного газу для двигунів внутрішнього згоряння у райони з нерозвинутою системою автомобільних газонаповнювальних компресорних станції або у важкодоступні райони країни, в яких проходять магістральні трубопроводи; - у четверте, така конструкція не включає заходи з протидії можливим втратам великих обсягів газу у разі несанкціонованого експлуатуючим підприємством відкриття свічного та байпасних кранів. Найбільш близьким технічним рішенням є спосіб контролю тиску газу у магістральних, технологічних та міжпромислових газопроводах [патент України № 96340]. Цей спосіб здійснюється з використанням конструкції свічної лінії, яка складається із запірного пристрою (свічного крана) та декількох метрів стального трубопроводу, перша частина якого прокладена від байпасної лінії до свічного крана (від газопроводу до свічного крана), а друга - від свічного крана з подальшим виведенням її перпендикулярно поверхні землі на висоту не менше ніж на 3 м над нею, де друга частина, в свою чергу, складається також з двох частин, з'єднаних за допомогою фланцевого або іншого виду з'єднання. Недоліками цього способу є: - по-перше, така конструкція свічної лінії не унеможливлює потрапляння кисню, води та бруду у внутрішню порожнину свічного трубопроводу та на робочу поверхню запірного пристрою (свічного крана); - по-друге, така конструкція свічної лінії не передбачає постійних або тимчасових заходів протидії витокам газу у разі втрати герметичності свічного крана та кранів байпасної обв'язки; - по-третє, відомий спосіб передбачає можливість підключення компресорних агрегатів (обладнання, устаткування, пристроїв) для відбору газу з трубопроводів, але не включає можливості наповнення цим газом пересувних автогазозаправників (далі по тексту ПАГЗ) та інших посудин, що працюють під тиском. Також цей спосіб значно обмежений по продуктивності у часі в paзі використання його на свічних газопроводах малих діаметрів та не має можливості подачі у газопровід стиснутого повітря (рідини) для проведення його випробовування; - у четверте, така конструкція свічної лінії не включає заходи з протидії можливим втратам великих обсягів газу у разі несанкціонованого експлуатуючим підприємством відкриття свічного та байпасних кранів; 1 UA 99367 U 5 10 15 20 25 30 35 - по-п'яте, така конструкція байпасної лінії ускладнює процес перекачування газу у разі відсутності паралельно прокладених газопроводів; -·у шосте, така конструкція байпасної та свічної лінії виключає можливість користування в ході перекачування газу існуючою (проектною) свічною лінією, хоча її функцію і дублюють свічні газопроводи пересувних компресорів. В основу корисної моделі поставлено задачу удосконалення відомого способу контролю тиску газу у магістральних, технологічних або міжпромислових газопроводах, в якому введенням нових технологічних операцій та конструктивних елементів досягається зниження обсягів втрат продукту, що транспортується, при значному сповільненні процесів корозійного руйнування внутрішньої поверхні трубопроводів свічних ліній (робочих поверхонь їх запірних пристроїв), підвищення надійності процесів транспортування при збереженні функції спорожнення трубопроводів за допомогою свічної лінії та можливості підключення компресорних агрегатів (обладнання, устаткування, пристроїв) для відбору газу, або подачі/дотискання у трубопроводи/трубопроводі повітря/рідини для проведення їх пневматичних чи гідравлічних випробовувань і за рахунок цього підвищення ефективності технології транспортування газу. Поставлена задача вирішується тим, що у відомому способі контролю тиску газу у магістральних, технологічних або міжпромислових газопроводах, що включає задання величини тиску газу на контрольованій ділянці трубопроводу, згідно з корисною моделлю, попередньо монтують між байпасними кранами відглушений відвід, через який в процесі транспортування ведуть відбір газу у паралельно прокладену ділянку газопроводів або ПАГЗ, запірний кран, з обох боків якого відводи відповідно відглушені, через які в процесі транспортування ведуть відбір газу у суміжні ділянки газопроводу, після чого, згідно з корисною моделлю, герметизують відводи та свічну лінію. На фіг. 1 наведено схему переобладнання байпасної обв'язки лінійного крана зі встановленням додаткового запірного крана та відводів, де: 1 (ЛК) - лінійний кран; 2 (БК) - крани байпасної обв'язки; 3 (БК) - крани байпасної обв'язки; 4 (ДК) - додатковий кран; 5 (СК) - свічний кран; — - 6 - існуючі газопроводи та обладнання газопроводів; → - 7 - свічний газопровід; ---- - 8 - запропоновані відводи в процесі транспортування відглушені; ─║─ - 9 - фланцеве або інший вид з'єднання; ⌓ - 15 - заглушка; ⋈- кран (відкрито); 40 45 50 55 - кран (закрито); Спосіб реалізується наступним чином (згідно з схемою на фіг. 1). 1. Перевірка положення затворів лінійного 1 (ЛК), байпасних 2 (БК), 3 (БК) та 5 (СК) свічного крана: - після прибуття на місце робіт монтажно-експлуатаційна бригада перевіряє положення затворів лінійного 1 (ЛК), байпасних 2 (БК), 3 (БК) та свічного 5 (СК) кранів. Нормальне положения таке: 1 (ЛК) - відкрито; 2 (БК), 3 (БК) - закрито; 5 (СК) - закрито. 2. Врізання відводів 8: - заздалегідь (на промисловому майданчику експлуатуючого підприємства) збирають відводи 8 включно з фасонними та з'єднувальними деталями, проводять їх випробовування; - заздалегідь (на промисловому майданчику експлуатуючого підприємства) готують відводи 8 до монтажу; - виконують підготовчі (газонебезпечні) та вогневі роботи з монтажу додаткових відводів 8. У разі, коли не планується перекачування газу у суміжну ділянку газопроводу, а лише у паралельну, доцільно врізати один додатковий відвід 8 без монтажу додаткового крана 4 (ДК) (фіг. 1), як показано на фіг. 2. Збудована у такий спосіб технологічна схема байпасної лінії (із встановленими відводами 8) може залишатися під прохідним тиском увесь час експлуатації трубопроводів та у будь-який час придатна для перекачування або відбору газу. На фіг. 2 наведено схему переобладнання свічного трубопроводу зі встановленням "свічного патрубка"·13, де: 1 (ЛК) - лінійний кран; 2 (БК) - крани байпасної обв'язки; 2 UA 99367 U 5 3 (БК) - крани байпасної обв'язки; 5 (СК) - свічні крани; 10 (СТ) - запірний кран дія проведения продувки та стравлювання газу; 11 (СМ) - запірний пристрій для подачі газу на манометр; — - 6 - існуючі газопроводи та обладнання газопроводів; ·- 12 - свічний газопровід, що підлягає демонтажу; - 13 - "свічний патрубок" із заглушкою; - 14 - трубопровід для стравлювання газу та продувки свічної лінії; ⌓ - 15 - заглушка; 10 - 16 - манометр; ─ ─ ─ - 8 - запропонований відвід; ─║─ - 9 - фланцеве або інший вид з'єднання; ⋈- кран (відкрито); 15 20 25 30 35 40 45 50 55 - кран (закрито). Спосіб реалізується наступним чином (згідно з схемою на фіг. 2). 1. Перевірка положення затворів лінійного 1 (ЛК), байпасних 2 (БК), 3 (БК) та свічного 5 (СК) кранів: - після прибуття на місце робіт монтажна бригада перевіряє положення затворів лінійного, байпасних та свічного кранів. Нормальне положення таке: 1 (ЛК) - відкрито; 2 (БК), 3 (БК) за наявності - закрито; 5 (СК) - закрито. 2. Встановлення "свічного патрубка" 13: - демонтують свічний газопровід 12; - встановлюють "свічний патрубок" 13; - відкривають кран cвічного патрубка 10 (СТ) (який оснащений трубопроводом для стравлювання газу); - відкривають, один з байпасних кранів (БК) (якщо це передбачено конструкцією свічної лінії, якщо ні - користуються лише свічним краном); - шляхом плавного, часткового відкриття свічного крана 5 (СК) у свічну лінію та "свічний патрубок" 13 подається газ для продувки (витіснення повітря і газоповітряної суміші через кран 10 (СТ), який оснащений трубопроводом для стравлювання газу); - після закінчення продувки (витіснення газоповітряної суміші) крани 10 (CT), 5 (СК) закривають; - потім, у разі, якщо трубопровід свічної лінії заздалегідь випробовуваний на робочі параметри магістрального (технологічного, міжпромислового) трубопроводу, тиск у магістральному та свічному трубопроводах (включно зі свічним патрубком 13) вирівнюють за рахунок повторного повного (повільного) відкриття свічного крана 5 (СК); - після того, як тиск вирівняно (контроль тиску проводять по показниках манометра 16, який встановлено на лінійному крані або байпасній лінії та "свічному патрубку" 13), крани 2 (БК), 3 (БК), 5 (СК) закривають. Спочатку 2 (БК), 3 (БК), потім 5 (СК); - демонтують трубопровід для стравлювання газу. Зібрана у такий спосіб технологічна схема свічної лінії (під прохідним тиском і закритим свічним краном 5 (СК) залишається увесь час експлуатації трубопроводів задля підтримки працездатності трубопроводів та виключення необхідності повторного випробовування. Демонтовані частини свічних трубопроводів 12, усіх типорозмірів, зберігаються на підприємствах, експлуатуючих трубопроводи, у необхідній кількості. Свічні патрубки 13 встановлюються на постійній основі та демонтуються лише під час перекачування (відбору) газу або спорожненні чи продувках магістральних (міжпромислових, технологічних) трубопроводів. Місця, де установлені свічні патрубки (на виході свічної лінії на поверхню землі), загороджуються. На фіг. 3 наведено схему способу відбору газу для заправки ПАГЗ 19, інших посудин або інших потреб, де: 1 (ЛК) - лінійний кран; 2 (БК) - крани байпасної обв'язки; 3 (БК) - крани байпасної обв'язки; 5 (СК) - свічні крани; 3 UA 99367 U ------ - 8 - запропонований відвід (відводи); — -·6 - існуючі газопроводи та обладнання газопроводів; ----- - 17 - газопроводи для відбору газу та подачі компримованого газу у ПАГЗ (іншу посудину, працюючу під тиском); - 20 - свічний газопровід, що підлягає демонтажу; 5 - 13 - "свічний патрубок" із заглушкою, що підлягає демонтажу; - 9 - фланцеве або інший вид з'єднання; ⋈- кран (відкрито); 10 ·- кран (закрито); ⌓ - 15 - заглушка; ·- 18 - пересувна автомобільна, газонаповнювальна компресорна станція (ПАГНКС); 15 20 25 30 35 40 45 50 - 19 - пересувний автогазозаправник (далі по тексту ПАГЗ). Реалізація способу, згідно з схемою на фіг. 3. 1. Підключення ПАГНКС 18: - після прибуття на місце робіт монтажно-експлуатаційна бригада перевіряє положення затворів лінійного, байпасних (за наявності) та свічного крана. Нормальне положення кранів таке; 1 (ЛК)·- відкрито; 2 (БК), 3 (БК) за наявності - закрито; 5 (СК) - закрито; - демонтують "свічний патрубок" 13 (свічний газопровід 12) або стравлюють газ між байпасними кранами 2 (БК), 3 (БК) за рахунок відкриття крана 5 (СК) та демонтують заглушку 15 відводу 8; - підключають трубопровід подачі тазу 17 на 18, як запропоновано через свічну лінію, або відвід 8; - підключають 18. 2. Підключення ПАГЗ 19: - підключають 19 або іншу посудину до трубопроводу подачі компримованого газу 17, який заздалегідь підключений до 18 та належить до комплекту поставки 18 у спосіб згідно з проектом, технічними умовами на 18, 19. 3. Заправлення ПАГЗ 19 інших посудин: - витісняють повітря (газоповітряну суміш) з трубопроводів подачі газу 17 та 18, продуваючи їх за допомогою часткового відкриття крана 2 (БК) або 3 (БК) та часткового повільного відкриття крана 5 (СК) (або подаючи газ через трубопровід, докладений від стояка відбору газу) на свічний газопровід 18; - закривають свічні крани 18, вирівнюють тиск у магістральному газопроводі, трубопроводі подачі газу 17 на 18 та у технологічному обладнанні 18; - шляхом часткового відкриття вихідного крана 18 продувають (при підключенні першого 19) трубопровід подачі газу 17 на 19; - відкриваючи ввідний кран 19, вирівнюють тиск газу у магістральному газопроводі 18 та 19, чим значно зменшують енергетичні затрати на подальші компримування газу; - вмикають компресор 18 та починають заправлення 19 іншої посудини. Безпечні параметри роботи 17, 18 та 19 зазначаються у технічних умовах та проектом на 18, 19. Проектами на 18, 19 слід передбачити усі необхідні заходи в забезпечення безпечної експлуатації включно із системами сигналізації, автоматики, аварійної зупинки 18, 19, аварійного відключення 18 від 19 та магістрального газопроводу від 18 та заходи пожежної безпеки; - після закінчення процесу заправлення 19 вирушає до місця призначення. 4. Відключення ПАГНКС 18: - персонал монтажно-експлуатаційної бригади закриває байпасні крани 2 (БК), 3 (БК), свічний кран 5 (СК); - використовуючи запірну арматуру технологічної обв'язки 18 та свічну лінію 18 або свічну лінію байпасної обв'язки крана 1 (ЛК) у разі підключення по відводу 8, стравлюють газ на дільниці від крана 5 (СК) до 18 (можливо включно з трубопроводами заправлення 19) або на дільниці від байпасних кранів 2 (БК), 3 (БК) до 18 включно (у разі підключення ПАГНКС через відвід 8), починаючи з комунікацій з більш високим тиском газу; - відключають 18; 4 UA 99367 U 5 10 - встановлюють свічний патрубок 13, як показано на фіг. 2, або свічний трубопровід 12, як показано на фіг. 2, або заглушку 15 відводу 8, як показано на фіг. 2, в залежності від вимог проекту, технологічних потреб та варіанта підключення 18. На фіг. 4 наведено схему способу підключення пересувної компресорної установки 21 для подачі/дотискання повітря/рідини для проведення пневматичних чи гідравлічних випробовувань ділянок газопроводів, де: 1 (ЛК) - лінійний кран; 5 (СК) - свічний край; 2 (БК) - крани байпасної обв'язки; 3 (БК) - крани байпасної обв'язки; ----- -·8 - запропоновані відводи (відвід); -----·- 6 - існуючі газопроводи та обладнання газопроводів; - - - - -·20 - трубопроводи для подачі рідини або повітря; - 12 - свічний газопровід, що підлягає демонтажу; 15 - 13 - "свічний патрубок" із заглушкою, що підлягає демонтажу; - 9 - фланцеве або інший вид з'єднання; ⌓ - 15 заглушка; ⋈·- кран (відкрито); 20 25 30 35 40 45 - кран закрито; КУ- 21 - пересувна компресорна установка; - 22/23 - місце відбору відповідно повітря/рідини. Реалізація способу, згідно з схемою на фіг. 4. Після закінчення відбору газу або виконання будівельно-монтажних чи ремонтних робіт до обраної дільниці підключають технологічні трубопроводи 20 пересувної компресорної установки 21 (з суворим дотриманням діючих у галузі норм, правил та інструкції (настанов) щодо проведення газонебезпечних, будівельно-монтажних робіт та робіт під час випробовувань). Заповнюють дільницю повітрям або рідиною, після чого доводять тиск у газопроводі до випробувальної величини за допомогою 21, дотримуючись заздалегідь розроблених організаційно-технічних заходів. Варіант підключення (у відвід 8 або через свічну лінію 12) вибирають згідно з проектом та технологічними потребами. Реалізація способу, згідно з схемою на фіг. 5. Використовуючи конструкцію байпасної обв'язки лінійного крана 1 (ЛК) (фіг. 2) та компресорну установку (КУ) проводять відбір газу в паралельно прокладену ділянку газопроводу/газопроводів. Реалізація способу, згідно з схемою на фіг. 6. Використовуючи конструкцію байпасної обв'язки лінійного крана 1 (ЛК) (фіг. 1) та компресорну установку (КУ), після перекриття кранів 4 (ДК), 1 (ЛК) проводять відбір газу у суміжні ділянки газопроводу. Фактично запропонована корисна модель удосконалює відомі технологічні аналоги та підвищує рівень промислової безпеки та охорони праці у галузі. Це є основою для значного скорочення технологічних витрат та зменшення забруднення навколишнього середовища. Запропонована корисна модель придатна для використання на одно- та багатониткових системах газопроводів (трубопроводів), у тому числі, коли з'являється необхідність подачі газу (або подібних за властивостями речовин) з однієї газопровідної (трубопровідної) лінії в іншу (суміжну) або для відбору газу у ПАГЗ (іншу посудину, працюючу під тиском), контролю тиску газу у газопроводах, проведення пневматичних та гідравлічних випробовувань чи інших потреб. Запропонована корисна модель придатна для використання при проектуванні, будівництві та експлуатації трубопроводів. 50 5 UA 99367 U ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 5 10 Спосіб контролю тиску газу у магістральних, технологічних або міжпромислових газопроводах, що включає задання величини тиску газу на контрольованій ділянці трубопроводу, який відрізняється тим, що попередньо монтують між байпасними кранами відглушений відвід, через який в процесі транспортування ведуть відбір газу у паралельно прокладену ділянку газопроводів або пересувного автозаправника, запірний кран, з обох боків якого відводи відповідно відглушені, через які в процесі транспортування ведуть відбір газу у суміжні ділянки газопроводу, після чого, згідно з проектом, герметизують відводи та свічну лінію. 6 UA 99367 U 7 UA 99367 U Комп’ютерна верстка Л. Литвиненко Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 8