Новые разработки для процесса редуцирования газа в газорегулирующих системах (стр. 2 из 2)
В конце 1995 г. разработаны в соответствии с ТУ 5-21-01-91, рассмотрены межведомственной комиссией РАО «Газпром» и рекомендованы к серийному выпуску новые блочные автоматизированные и блочно-комплектные ГРС [1] (АГРС «Саратов-1», АГРС «Саратов-5», АГРС «Саратов-10» , АГРС «Урожай-1» , АГРС «Урожай-2» , ГРС «Тюмень», ГРС «Смена-1» , БК-ГРС «Тула», БК-ГРС «Тула»-80/80с, также новое оборудование для них.
Были разработаны, выпущены и рекомендованы к эксплуатации:
- регуляторы давления газа типа РГСД (предприятие «Агрогаз») для редуцирования высокого давления до заданного среднего, автоматического поддержания выходного давления в заданных пределах независимо то изменений входного давления и расхода, автоматического отключения газа, температура наружного воздуха от-40 до 400С; конструкция регулятора обеспечивает его работу без сброса газа в атмосферу;
- регуляторы давления газа прямоточные типа РЛП (АО «Новочеркасский машиностроительный завод» им. А.А. Никольского) для температур среды от -5 до 200С и окружающее среды от -40 до 500С; средний ресурс работы без капитального ремонта 15 лет;
- регуляторы давления газа РДО с эластичным затвором (по лицензии фирмы «Америкэн метер компании», США. Эти регуляторы предназначены для регулирования давления природного газа «до себя» и после себя» , для использования в качестве предохранительного клапана в комплекте и в комплекте с электроклапаном в качестве двухпозиционного запорного органа («открыт-закрыт» при дистанционном управлении. Основу регулятора составляет осевой клапан оригинальной конструкции с единственной подвижной деталью - эластичным затвором. Эластичный затвор клапана регулятора выполнен из специальной резины в виде муфты сложной формы, обеспечивающей герметичное уплотнение пары затвор-решетка, чувствительность регулятора, широкий диапазон рабочих температур, стойкость к истиранию и разбуханию от масел. Регулятор работает как в помещении, так и на открытом воздухе при температуре окружающей среды от -30 до 500С;
- регуляторы давления газа РДС-ПС, применяемые в качестве блока управления совместно с осевыми клапанами. Регулятор работает при температуре окружающей среды от -30 до 500С; срок службы 10 лет и др.
Широко и доступно информация о новых разработках для различных условий эксплуатации, производителях ТПА, а также о патентах представлена в специализированном международном журнале «Трубопроводная арматура и оборудование». В журнале описываются не только новые разработки и решения в отечественном и зарубежном производстве трубопроводной арматуры и ее применении, а также о существующих подходах к решению определенных проблем, возникающих при эксплуатации.
4. Регуляторы с теплогенераторами РДУ-Т
Одним из направлений усовершенствования трубопроводных систем является новый подход в обеспечении стабильной и безопасной эксплуатации редуцирующих узлов существующих ГРС, исключающих в ряде случаев необходимость подогрева газа или создания систем отопления регуляторов давления газа для недопущения гидратообразования при редуцировании газа.
ОАО« КОРПОРАЦИЯ СПЛАВ» «ЗАВОД «СТАРОРУСПРИБОР» г. Старая Русса Новгородской области производит и предлагает к установке регуляторы с теплогенераторами РДУ-Т.
Установка на ГРС регуляторов с теплогенераторами (РДУ-Т) позволит исключить гидратообразование и обмерзание запорно-регулирующего узла регулятора, которое происходит в процессе редуцирования. Регуляторы РДУ-Т отличаются от регуляторов РДУ того же класса подогревом запорно-регулирующего устройства, в зоне дросселирования газа с помощью специального вмонтированных теплогенераторов, которые работают без постороннего источника энергии, за счет отбора части кинетической и потенциальной энергии сжатого магистрального газа. Температура нагрева достаточна для предотвращения процессов гидратообразования. Таким образом, отпадает необходимость комплектования ГРС дорогими подогревателями газа (ПГ или ПГА). Экономия средств при таком подходе совершенно очевидна.
Чтобы оценить преимущества данного предлагаемого типа регуляторов, рассмотрим подробнее область применения, основные характеристики, принцип работы регуляторов давления газа типа РДУ-Т.
Регулятор давления газа «РДУ-Т». Область применения, основные характеристики, принцип работы
Регуляторы давления газа типа РДУ-Т предназначены для снижения и автоматического поддержания давления газа «после себя» на заданном значении.
Регуляторы давления газа типа РДУ-Т применяются на объектах магистральных газопроводов (газораспределительных станциях, компрессионных станциях и др.)
Регуляторы одноканальные, статические, выполнены в климатическом исполнении «V» категории 1 по ГОСТ 15150-69.
1 - Исполнительный механизм
2 - Теплогенератор (ТГ),
3,4 - Трубопроводы подачи газа в ТГ (Ду 10)
5 - Запорная арматура,
6 - Трубопроводы сброса газа из ТГ (Ду 16) 1 - Крышка
2 – Теплогенератор
3 - Узел седла
Рисунок 3. Схема регулятора РДУ-Т
Отличительные особенности РДУ-Т:
- повышение надежности работы за счет исключения примерзания подвижных
частей (затвора) к уплотнителям,
- исключение подогрева входного газа в зимний период.
Принцип работы вмонтированного теплогенератора.
Теплогенератор (поз.2) рис. 3, разрез А-А монтируется в районе узла уплотнителя затвора исполнительного устройства регулятора на крышке (поз. 1).
Тепло выделяется за счет создания в теплорегуляторе процесса вихревого энергоразделения. Ввод газа в теплогенератор осуществляется по трубопроводу, соединяющему теплогенератор с магистралью высокого давления (или соответствующей полостью регулятора давления), снабженной запорной аппаратурой (рис.4) и контрольно-измерительными приборами. Сброс газа, расширенного до давления 1,1 * Рвых. осуществляется в камеру низкого давления регулятора или газопровод низкого давления.
Рис.4 .Схема монтажа регулятора РДУ-Т
1 - Исполнительный механизмКР1..2-Кран
2 - Теплогенератор (ТГ),ВН1,2 – вентиль;
3,4 - Трубопроводы подачи газа в ТГ (Ду 10)Ф - Фильтр
5 - Запорная арматура,ЗУ - Задающее устройство
6 - Трубопроводы сброса газа из ТГ (Ду 16)
Теплогенераторы могут работать как постоянно - в режиме автоматического управления, так и эпизодически - в ручном режиме управления для отогрева примерзшего затвора.
Основные характеристики предлагаемых регуляторов типа РДУ-Т
| НАИМЕНОВАНИЕ ПАРАМЕТРОВ | МОДИФИКАЦИЯ | ||||
| РДУ-Т100/50 | РДУ-Т100/80 | РДУ-Т100/100 | РДУ-Т63/100 | ||
| Диаметр условного прохода, мм | 50 | 80 | 100 | 100 | |
| Максимальное входное давление, МПа (кгс/см2) | 10,0(100) | 10,0(100) | 6,3(63) | ||
| Рабочая среда | Природный газ | ||||
| Верхний предел настройки, МПа (кгс/см2) | 1,6(16) | ||||
| Нижний предел настройки, МПа (кгс/см2) | 0,15(1,5) | ||||
| Тип присоединения к трубопроводу | Фланцевый по ГОСТ 12821-80 исполнения 3 | ||||
| Установочное положение на трубопроводе | горизонтальное* | ||||
| Допустимые колебания выходного давления | ± 5% номинального значения при колебаниях входного давления ±25% | ||||
| Габаритные и присоединительные размеры (мм): | |||||
| — ширина | 415 | 530 | 650 | 610 | |
| — высота | 530 | 555. | 640 | 620 | |
| — строительная длина | 320 | 400 | 490 | 490 | |
| Масса (кг) | 96 | 141 | 189 | 185 | |
Технико-экономическое сравнение применения разных методов для решения задачи по недопущению и ликвидации гидратообразования (обмерзания) в процессе редуцирования на ГРС
Таблица 3.
Цены на оборудование и применяемые вещества
| Оборудование | Регулятор РДУ-Т-100/100 | Регулятор РД-100-64 | Саморегулирующая электрическая нагревательная лента 60ФСС2-СФ | Подогреватель газа ПГА200 | Система впрыска метанола | |
| Стоимость | 212,40 т. руб. | 115,042т. руб. | 826 руб./м | 1250 т. руб. | Метанольная установка с расходным бачком 2 м3 | 200 т.р. |
| 1м3 метанола (3-5м3 в сезон) | 4850р | |||||
I-вариант: применение прямого регулятора РД-100-64 и подогревателя входного газа
С=115,042+1250=1365,042 т.р.
II-вариант: применение прямого регулятора РД-100-64 и метанольной установки с учетом расхода метанола на 5 лет службы регулятора
С=115,042+200+3*4,850*5=387,8 т.р.
при данном варианте надо учитывать, что метанол является сильным ядом, и требуются дополнительные затраты на средства защиты для работающих с данным веществом.
III-вариант: применение прямого регулятора РД-100-64 и саморегулирующей электрической нагревательной ленты
Данный вариант может показаться экономически выгодным, но на самом деле практика показала, что при отрицательных температурах способ местного обогрева не эффективен, кроме того требуется источник электроэнергии.
Вывод: из сравнения стоимости применяемого оборудования видно, что применение регулятора типа РДУ-Т дает экономию затрачиваемых средств. Кроме того, вмонтированные теплогенераторы работают без постороннего источника энергии, они могут работать как постоянно - в режиме автоматического управления, так и эпизодически - в ручном режиме управления для отогрева.
Заключение
Расширяющийся рынок трубопроводной арматуры в стране при существующей масштабности газораспределительных систем дает возможность выбора более качественного оборудования нового поколения, которое разрабатывается и внедряется к выпуску, решая существующие проблемы при эксплуатации газорегулирующих систем.
Внедрение новых разработок в существующие газорегулирующие системы при видимом экономическом эффекте дают повышение надежности системы в целом, возможности автоматизации отдельных процессов, упрощение в обслуживании и повышение безопасности при эксплуатации.
Использованная литература
1. Данилов А.А. Автоматизированные газораспределительные станции: Справочник.-СПб.:ХИМИЗДАТ,2004;
2. Справочник работника магистрального газопровода.Изд.2-е, доп. и переаб. Под ред. С.Ф.Бармина.Л., « Недра»,1974;
3. Газоснабжение: Учеб.для вузов – 4-еизд., переаб. и доп.-М.:Стройиздат,1989;
4. Международный журнал «Трубопроводная арматура и оборудование», №1(34), 2008.