Опыт эксплуатации автоматических байпасных линий на ГРС
"Научный аспект №7-2024" - Техносфер. безопасн.
УДК 62-553.9
Коваленко Иван Романович – магистрант кафедры «Разработки и эксплуатации нефтяных и газовых месторождений» Северо-Кавказского федерального университета.
Коваленко Николай Романович – студент инженерного института Северо-Кавказского федерального университета.
Аннотация. Статья посвящена опыту эксплуатации автоматических байпасных линий, на газораспределительных станциях, а именно линейно-осевых регуляторов давления газа, монтаж которых был осуществлен в рамках реализации программы ПАО Газпром. Выявлены преимущества и недостатки, возникшие в процессе эксплуатации, линейно-осевых регуляторов давления. Предложена альтернатива по монтажу и замене оборудования автоматических байпасных линий, которая достойна себя показала в процессе эксплуатации. Приведены некоторые виды модернизаций конструктивных особенностей клапанов на регуляторах, которые достойно себя зарекомендовали. Графически представлена модель линейно-осевого регулятора давления газа.
Ключевые слова: линейно-осевой регулятор давления, автоматическая байпасная линия, газораспределительная станция, автоматизация, узел редуцирования.
Автоматизация на газораспределительных станциях (далее – ГРС) является важным аспектом их работы, направленных на повышение эффективности, надежности и безопасности операций. Одной из задач, которой является применение технических средств, экономико-математических методов и систем управления, частично или полностью освобождает человека от непосредственного участия в различных технологических процессах, в том числе и при эксплуатации ГРС. В связи с этим было предложено инженерное решение, в рамках реализации программы ПАО Газпром «Оптимизация ГРС» по внедрению автоматических байпасных линий на ГРС.
Автоматические байпасные линии предназначены для обеспечения бесперебойного газоснабжения в случае отказа или необходимости технического обслуживания основного редуцирующего оборудования. Основным оборудованием таких автоматизированных байпасных линий являются линейно-осевые регуляторы давления газа (далее – «ЛОРД»).
«ЛОРД», представленный на рисунке 1, предназначен для редуцирования газа высокого давления и автоматического поддержания давления в выходном газопроводе в заданном диапазоне с необходимой точностью, независимо от отбора газа потребителем и колебания давления на входе регулятора.
Рисунок 1. Линейно-осевой регулятор давления газа
Особенностью данного регулятора, в процессе опыта эксплуатации оказалось его основным конструктивным недостатком, является отсутствие механического взвода исполняющего механизма. То есть имеется возможность местного и дистанционного управления реализована только под пневматическим воздействием.
Постоянное наблюдение за работой регуляторов, используемых на различных ГРС, показывает, что при эксплуатации следует уделять особое внимание функционированию пилотов-усилителей, оснащению модулей регуляторов дополнительными фильтрами-осушителями и коллекторами обратной связи. Это связано с тем, что отбор обратной связи на рабочие и контрольные пилоты-усилители модулей из разных точек выходного газопровода увеличивает разницу в срабатывании рабочего и контрольных регуляторов в момент перехода с одного на другой.
В связи с этим возникают риски при его эксплуатации, в холодное время года. Так как проблема появления конденсата в системе конструкций, может вывести его из работы. Несмотря на то, что с завода изготовителя предусматривается фильтр-осушитель на импульсной линии газа и термочехол от воздействия критически низких температур при эксплуатации в зимний период, тем не менее имеется отрицательный опыт на одной из ГРС, когда регулятор работал не стабильно.
Отмечен также положительный опыт эксплуатации. Регуляторы «ЛОРД-50» на линиях малого расхода, где иногда расход ночью падает до нуля, показали надежную работу на расходах от 4 до 50 нм3 /час и выше, благодаря «мягкому» уплотнению.
Усовершенствованное «мягкое» уплотнение клапана гарантирует высокую степень герметичности в закрытом состоянии и позволяет регулятору эффективно работать «на тупик», что означает абсолютную герметичность в безрасходном режиме. При этом нож седла и «мягкое» уплотнение являются сменными элементами. Внедрение данной технологии позволило повысить точность поддержания давления и снизить минимальный расход регуляторов до 0,5% от максимального значения.
«Мягкое» уплотнение также разработано для регулятора «ЛОРД-100», который на газораспределительных станциях с высоким расходом способен работать и на линиях с низким расходом. В процессе запуска станции расходы могут падать до 50 нм3 /час и ниже. Оптимизированная конструкция клапана не только улучшает эксплуатационные характеристики, но и увеличивает срок службы уплотнения, так как оно защищено от воздействия газового потока. Замена уплотнения из запасного инвентарного комплекта занимает минимальное время и не требует дополнительной обработки клапана.
Несмотря на свои положительные и отрицательные стороны стоит отметить достойную альтернативу «ЛОРД». На одной из ГРС при капитальном ремонте с полной заменой оборудования, автоматическая байпасная линия, была реализована на базе клапана с электроприводом местного и дистанционного управления, где имеется возможность местного механического управления.
Исходя из вышеизложенного, реализация функции автоматической байпасной линии целесообразней и надежней будет показывать себя в процессе эксплуатации при использовании клапана с электроприводом местного и дистанционного управления, как на ГРС после капитального ремонта.
Так как программа по оптимизации ГРС выполнена не в полном объеме, необходимо в технических условиях на эти работы предусматривать вместо «ЛОРД» применение клапана с электроприводом местного и дистанционного управления или при установке регуляторов «ЛОРД», для обеспечения безопасной эксплуатации, предусматривать их монтаж параллельно существующим байпасным линиям без их демонтажа.
Автоматизация на ГРС играет ключевую роль в обеспечении безопасного и эффективного газоснабжения, улучшая контроль и управление всеми аспектами работы ГРС, только в совокупности с высоким уровнем профессионализма эксплуатирующего персонала, что отрицает полное исключение человеческого фактора из технологического процесса на опасных производственных объектах.
Список литературы
- Газоснабжения Г. С. И. С. Опыт эксплуатации линейно-осевых регуляторов давления типа «лОрД». – С. 48-49.
- Елисеев К.О. Разработка предложений по повышению энергоэффективности газораспределительной станции. – 2022. – С. 32-34.
- Салимов А.А. Повышение эффективности работы газораспределительных станций // Ашировские чтения. – 2019. – Т. 1. – №. 1. – С. 330-334.
- Ряжских Ю.А. Знакомство с принципами работы систем автоматизированного управления газораспределительных станций //Проблемы науки. – 2016. – №. 1 (2). – С. 4-5.
- Данилов А.А. Автоматизированные газораспределительные станции. – 2017. – С. 84-91.
Template by Webgau.de