×
27.12.2013
216.012.9165

СПОСОБ МАГИСТРАЛЬНОГО ТРАНСПОРТА ГАЗА

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
№ охранного документа
0002502914
Дата охранного документа
27.12.2013
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к энергосберегающим технологиям транспорта газа и может быть использовано при создании автоматизированной системы управления технологическим процессом магистрального газопровода на компрессорных станциях. Температура и давление компримированного газа на выходе всех компрессорных станций в начале каждого линейного участка магистрального газопровода измеряют и автоматически регулируют из условия поддержания их на оптимальном уровне в соответствии с заданными значениями и величинами возмущающих внешних воздействий, действующих на параметры потока газа в трубопроводе. Техническим результатом является повышение энергоэффективности транспорта газа. 1 ил.
Основные результаты: Способ магистрального транспорта газа, заключающийся в формировании давления и температуры потока сжатого газа по всей трассе газопровода с помощью газотурбинных и/или электроприводных газоперекачивающих агрегатов и вентиляторов аппаратов воздушного охлаждения, установленных на всех компрессорных станциях в начале каждого линейного участка магистрального газопровода, отличающийся тем, что автоматически устанавливаются и плавно регулируются величины давления и температуры газа с помощью соответственно газоперекачивающих агрегатов и аппаратов воздушного охлаждения в зависимости от текущих значений давления и температуры газа в трубе, измеряемых соответственно датчиками давления и температуры газа, заданных параметров давления и температуры соответствующего участка магистрального газопровода, а также параметров возмущающих воздействий стохастического характера и, тем самым минимизируются параметрические изменения давления и температуры газопровода, чем повышается его эксплуатационная надежность, а также оптимизируются интегральные энергозатраты на привод газоперекачивающих агрегатов и вентиляторов аппаратов воздушного охлаждения газа.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение «Способ магистрального транспорта газа» относится к энергоэффективным технологиям транспорта газа и может быть использовано при создании автоматизированной системы управления магистрального газопровода на компрессорных станциях (КС).

Известен способ транспорта газа по магистральному газопроводу (Панкратов B.C., Берман Р.Я. Разработка и эксплуатация АСУ газотранспортными системами // Л.: Недра, 1982, с.12-21), при котором поток компримированного газа на входе каждой КС компримируется центробежными нагнетателями и охлаждается с помощью аппаратов воздушного охлаждения (АВО). Недостатком такого способа является то, что параметры температуры и давления сжатия газа на выходе КС не согласованы с аналогичными параметрами на соседних КС, что приводит к колебаниям этих параметров на линейных участках магистрального плеча и не исключает возникновения температурных деформаций трубопровода и неоптимальных значений давления перекачиваемого газа. Кроме того, неоптимальные параметры транспортируемого газа приводят к завышенным значениям затрат на транспорт газа на отдельных линейных участках и низкой энергоэффективности магистральных газопроводов в целом.

Известен также способ оптимального согласования режимов работы КС участка магистрального газопровода (Черников В.Ф., Джамирдзе С.А., Ишков А.Г. и др. Оптимизация режимов участка магистрального газопровода// Газовая промышленность, 2010, №9, с.42-44), который заключается в формировании давления и температуры потока сжатого газа по всей трассе газопровода с помощью электроприводных газоперекачивающих агрегатов и вентиляторов аппаратов воздушного охлаждения, установленных на всех компрессорных станциях в начале каждого линейного участка магистрального газопровода. Однако применяемые в этой системе только электроприводные газоперекачивающие агрегаты относительно редки в использовании и не позволяют минимизировать затраты на транспорт газа для широко используемых на КС газотурбинных агрегатов. Кроме того, рассмотренный в прототипе пример соответствует только одному фиксированному набору параметров транспорта газа и не может учесть их колебания во всем диапазоне изменения производительности газопровода (Q), температуры газа по отношению к грунту (Δt), влажности (β) и температуры окружающей среды (θ).

Технический результат изобретения - повышение энергоэффективности транспорта газа путем непрерывной оптимизации энергопотребления на участке магистрального плеча с газоперекачивающими агрегатами КС и плавного регулирования параметров всех агрегатов.

Это достигается тем, что температура и давление компримированного газа на выходе всех КС в начале каждого линейного участка магистрального газопровода измеряются и автоматически регулируются из условия поддержания их на оптимальном уровне в соответствии с заданием и значениями внешних возмущений, действующих на параметры потока газа в трубопроводе.

Сопоставительный анализ заявляемого решения, заключающегося в формировании давления и температуры потока сжатого газа по всей трассе газопровода с помощью газотурбинных и/или электроприводных газоперекачивающих агрегатов и вентиляторов аппаратов воздушного охлаждения, установленных на всех компрессорных станциях в начале каждого линейного участка магистрального газопровода, с прототипом показывает, что предлагаемый способ магистрального транспорта газа отличается от известного тем, что в нем автоматически устанавливаются и плавно регулируются величины давления и температуры газа с помощью соответственно газотурбинных и/или электроприводных газоперекачивающих агрегатов различных типов и аппаратов воздушного охлаждения в зависимости от текущих значений давления и температуры газа в трубе, измеряемых соответственно датчиками давления и температуры газа, заданных параметров давления и температуры соответствующего участка магистрального газопровода, а также параметров возмущающих воздействий стохастического характера и, тем самым минимизируются параметрические изменения давления и температуры газопровода, чем повышается его эксплуатационная надежность, а также оптимизируются интегральные энергозатраты на привод ГПА и вентиляторов АВО газа.

На рисунке представлена структурная схема, поясняющая предлагаемый способ магистрального транспорта газа на примере одного из его участков. На схеме показаны линейная часть магистрального газопровода (МГ) 1, по которому на КС 2 поступает природный газ. В состав КС 2 входят газоперекачивающие агрегаты (ГПА) 3 и аппараты воздушного охлаждения газа (АВО) 4. Управление установками ГПА 3 и АВО 4 производится заданием количества работающих агрегатов и соответствующих скоростей вращения приводов ГПА (ωзадГПА) 5 и вентиляторов АВО (ωзадАВО) 6 посредством блока расчета параметров регулирования 7 в соответствии с заданными значениями производительности 8, давления 9 и температуры газа 10 и сигналами, полученными с датчиков измерения внешних воздействий 11 по параметрам 12 (β), 13 (θ), 14 (Δt) и 15 (Q) и датчиков температуры 16 и давления 17 газа, измеряющих реальные значения соответственно температуры газа 18 и его давление 19 на выходе КС.

Система работает следующим образом.

Объектами управления являются газоперекачивающие агрегаты 3, обеспечивающие заданную производительность 8 МГ на КС 2 при требуемом давлении 9, и аппараты воздушного охлаждения газа 4, где заданная температура газа 10 формируется путем охлаждения его окружающим воздухом, который нагнетают электровентиляторы. В зависимости от требуемой производительности 8 с учетом оптимальных значений давления и температуры газа, контролируемых датчиками 17 и 16, и параметров возмущающих воздействий 12, 13, 14 и 15, измеряемых датчиками 11, блок 7 осуществляет расчет количества работающих ГПА и вентиляторов АВО газа, а также значений скоростей вращения приводов ГПА (ωзадГПА) 5 и вентиляторов (ωзадАВО) 6 соответственно приводов ГПА 3 и двигателей вентиляторов АВО 4. В результате при заданном расходе газа давление 19 и температура 18 газа на выходе КС устанавливаются и стабилизируются на заданном оптимальном по энергопотреблению КС уровне. Данный способ магистрального транспорта газа при этом представляет собой надежную и долговечную в эксплуатации систему, ограничивающую превышение давления и температуры газа выше предельных значений.

Использование предлагаемого способа магистрального транспорта газа обеспечивает по сравнению с существующими способами автоматическую стабилизацию давления и температуры газа на выходе КС, и тем самым практически полностью устраняет недопустимые деформации и напряженные состояния трубопровода и возможные разрушения его противокоррозионной изоляции, в результате чего повышается эксплуатационная надежность, а также оптимизируются интегральные энергозатраты на привод ГПА и вентиляторов АВО газа МГ.

Способ магистрального транспорта газа, заключающийся в формировании давления и температуры потока сжатого газа по всей трассе газопровода с помощью газотурбинных и/или электроприводных газоперекачивающих агрегатов и вентиляторов аппаратов воздушного охлаждения, установленных на всех компрессорных станциях в начале каждого линейного участка магистрального газопровода, отличающийся тем, что автоматически устанавливаются и плавно регулируются величины давления и температуры газа с помощью соответственно газоперекачивающих агрегатов и аппаратов воздушного охлаждения в зависимости от текущих значений давления и температуры газа в трубе, измеряемых соответственно датчиками давления и температуры газа, заданных параметров давления и температуры соответствующего участка магистрального газопровода, а также параметров возмущающих воздействий стохастического характера и, тем самым минимизируются параметрические изменения давления и температуры газопровода, чем повышается его эксплуатационная надежность, а также оптимизируются интегральные энергозатраты на привод газоперекачивающих агрегатов и вентиляторов аппаратов воздушного охлаждения газа.
СПОСОБ МАГИСТРАЛЬНОГО ТРАНСПОРТА ГАЗА
Источник поступления информации: Роспатент

Showing 1-10 of 17 items.
10.04.2014
№216.012.b3f6

Маркер для внутритрубной диагностики

Изобретение относится к магнитной внутритрубной диагностике и может использоваться в нефтегазовой промышленности при определении координат дефектов металла труб подземных трубопроводов. Маркер состоит из двух маркерных накладок, выполненных из ферромагнитного материала, а именно из...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002511787
Дата охранного документа: 10.04.2014
27.04.2014
№216.012.bccd

Способ определения касательных напряжений в стальных трубопроводах

Изобретение относится к области оценки технического состояния трубопроводов и может быть использовано для определения касательных напряжений в стальных трубопроводах надземной прокладки. Техническая задача решается тем, что в способе определения касательных напряжений в стальных трубопроводах,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002514072
Дата охранного документа: 27.04.2014
10.07.2014
№216.012.da80

Способ определения механических напряжений в стальных трубопроводах

Изобретение относится к области оценки технического состояния трубопроводов и может быть использовано для определения механических напряжений в стальных трубопроводах подземной прокладки. Сущность изобретения заключается в том, что способ определения механических напряжений в стальных...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002521714
Дата охранного документа: 10.07.2014
10.07.2014
№216.012.db55

Способ выполнения анодного заземления

Изобретение относится к области электрохимической защиты подземных сооружений от грунтовой коррозии и может найти применение в нефтегазовой промышленности, а также в коммунальном хозяйстве при выполнении анодного заземления. Способ включает бурение скважины преимущественно горизонтально, вдоль...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002521927
Дата охранного документа: 10.07.2014
20.12.2014
№216.013.107b

Способ определения температуры хладноломкости стали

Изобретение относится к области испытания физико-механических свойств металлов и может применяться для определения температуры хладноломкости конструкционных низколегированных сталей трубопроводов. Сущность: определяют механические характеристики стали при различных температурах, строят график...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002535642
Дата охранного документа: 20.12.2014
27.12.2014
№216.013.14ea

Способ выявления локальных дефектов металла подземного трубопровода

Изобретение относится к измерительной технике, представляет собой способ выявления локальных дефектов металла подземного трубопровода и может применяться для диагностики и контроля состояния подземных трубопроводов, изготовленных из ферромагнитных материалов. При реализации способа измеряют...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002536778
Дата охранного документа: 27.12.2014
27.12.2014
№216.013.14eb

Способ определения скорости коррозии металлических сооружений и устройство для его реализации

Изобретение относится к области оценки коррозионной поврежденности подземных сооружений и может применяться в нефтяной и газовой промышленности в составе систем дистанционной оценки скорости коррозии и определения вида коррозии (поверхностной равномерной, неравномерной, язв и питтингов)...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002536779
Дата охранного документа: 27.12.2014
27.12.2014
№216.013.14ef

Способ определения ресурса металла трубопроводов

Изобретение относится к методикам оценки остаточного ресурса металла труб эксплуатируемого магистрального трубопровода. Сущность: осуществляют установление текущего срока эксплуатации трубопроводов, вырезку образцов для проведения циклических испытаний, испытаний образцов на усталость,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002536783
Дата охранного документа: 27.12.2014
10.01.2015
№216.013.19f4

Способ определения поврежденности участков подземного трубопровода, изготовленного из ферромагнитного материала

Изобретение относится к измерительной технике, представляет собой способ определения поврежденности участков подземного трубопровода и может быть использовано в нефтегазодобывающей промышленности, коммунальном хозяйстве и других областях промышленности, эксплуатирующих трубопроводы. При...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002538072
Дата охранного документа: 10.01.2015
10.07.2015
№216.013.5cd0

Способ регулирования параметров катодной защиты сложноразветвленных подземных трубопроводов

Изобретение относится к области защиты подземных трубопроводов от коррозии и может быть использовано для защиты трубопроводов, проложенных на территории компрессорных и насосных станций. Способ включает определение коэффициента влияния каждой станции катодной защиты (СКЗ) на потенциал в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002555301
Дата охранного документа: 10.07.2015
Showing 1-10 of 24 items.
10.04.2014
№216.012.b3f6

Маркер для внутритрубной диагностики

Изобретение относится к магнитной внутритрубной диагностике и может использоваться в нефтегазовой промышленности при определении координат дефектов металла труб подземных трубопроводов. Маркер состоит из двух маркерных накладок, выполненных из ферромагнитного материала, а именно из...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002511787
Дата охранного документа: 10.04.2014
27.04.2014
№216.012.bccd

Способ определения касательных напряжений в стальных трубопроводах

Изобретение относится к области оценки технического состояния трубопроводов и может быть использовано для определения касательных напряжений в стальных трубопроводах надземной прокладки. Техническая задача решается тем, что в способе определения касательных напряжений в стальных трубопроводах,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002514072
Дата охранного документа: 27.04.2014
10.07.2014
№216.012.da80

Способ определения механических напряжений в стальных трубопроводах

Изобретение относится к области оценки технического состояния трубопроводов и может быть использовано для определения механических напряжений в стальных трубопроводах подземной прокладки. Сущность изобретения заключается в том, что способ определения механических напряжений в стальных...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002521714
Дата охранного документа: 10.07.2014
10.07.2014
№216.012.db55

Способ выполнения анодного заземления

Изобретение относится к области электрохимической защиты подземных сооружений от грунтовой коррозии и может найти применение в нефтегазовой промышленности, а также в коммунальном хозяйстве при выполнении анодного заземления. Способ включает бурение скважины преимущественно горизонтально, вдоль...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002521927
Дата охранного документа: 10.07.2014
20.12.2014
№216.013.107b

Способ определения температуры хладноломкости стали

Изобретение относится к области испытания физико-механических свойств металлов и может применяться для определения температуры хладноломкости конструкционных низколегированных сталей трубопроводов. Сущность: определяют механические характеристики стали при различных температурах, строят график...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002535642
Дата охранного документа: 20.12.2014
27.12.2014
№216.013.14ea

Способ выявления локальных дефектов металла подземного трубопровода

Изобретение относится к измерительной технике, представляет собой способ выявления локальных дефектов металла подземного трубопровода и может применяться для диагностики и контроля состояния подземных трубопроводов, изготовленных из ферромагнитных материалов. При реализации способа измеряют...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002536778
Дата охранного документа: 27.12.2014
27.12.2014
№216.013.14eb

Способ определения скорости коррозии металлических сооружений и устройство для его реализации

Изобретение относится к области оценки коррозионной поврежденности подземных сооружений и может применяться в нефтяной и газовой промышленности в составе систем дистанционной оценки скорости коррозии и определения вида коррозии (поверхностной равномерной, неравномерной, язв и питтингов)...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002536779
Дата охранного документа: 27.12.2014
27.12.2014
№216.013.14ef

Способ определения ресурса металла трубопроводов

Изобретение относится к методикам оценки остаточного ресурса металла труб эксплуатируемого магистрального трубопровода. Сущность: осуществляют установление текущего срока эксплуатации трубопроводов, вырезку образцов для проведения циклических испытаний, испытаний образцов на усталость,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002536783
Дата охранного документа: 27.12.2014
10.01.2015
№216.013.19f4

Способ определения поврежденности участков подземного трубопровода, изготовленного из ферромагнитного материала

Изобретение относится к измерительной технике, представляет собой способ определения поврежденности участков подземного трубопровода и может быть использовано в нефтегазодобывающей промышленности, коммунальном хозяйстве и других областях промышленности, эксплуатирующих трубопроводы. При...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002538072
Дата охранного документа: 10.01.2015
10.07.2015
№216.013.5cd0

Способ регулирования параметров катодной защиты сложноразветвленных подземных трубопроводов

Изобретение относится к области защиты подземных трубопроводов от коррозии и может быть использовано для защиты трубопроводов, проложенных на территории компрессорных и насосных станций. Способ включает определение коэффициента влияния каждой станции катодной защиты (СКЗ) на потенциал в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002555301
Дата охранного документа: 10.07.2015
+ добавить свой РИД