Меры предотвращения гидратообразований

Узел предотвращения гидратообразований предназначен для исключения обмерзания оборудования и предотвращения образования кристаллогидратов в газопроводных коммуникациях и арматуре.

В качестве мер по предотвращению гидратообразований применяется общий или частичный подогрев газа с помощью подогревателей газа. При опасности образования гидратных пробок необходимо использовать ввод мета­нола в газопроводные коммуникации. Количество и тип подогревателей газа следует определять исходя из значения температуры газа на выходе ГРС - не ниже минус 10 °С (на пучинистых грунтах - не ниже 0 °С). Необходимость ре­зервного подогревателя определяет заказчик.

Надземные трубопроводы и арматура при наружной прокладке, на выхо­де из подогревателей, должны быть защищены тепловой изоляцией. Отключа­ющие и байпасный краны узла подогрева газа должны располагаться не ближе 15 м от огневой части подогревателя (для огневых подогревателей). Для подо­гревателей с промежуточным теплоносителем необходимо предусматривать защиту и сигнализацию при прорыве газа в полость теплоносителя.

В настоящее время в эксплуатации находятся: подогреватели автоматизи­рованные с промежуточным теплоносителем ПНГ-100; ПНГ-050; ПНГ-025 (ООО «ТюменНИИгипрогаз»), подогреватели газа с промежуточным теплоно­сителем ПГТТ (ДОАО «Центральное конструкторское бюро нефтеаппаратуры» ОАО «Газпром» (ЦКБН)), подогреватели природного газа с жидкостным теп­лоносителем ПГ-10 (ООО «Нефтегазоборудование»), подогреватели топливно­го газа ПГ-30 и ПТГ-15 (ОАО «Газстройдеталь»), подогреватели газа трубные автоматические ПГТА (ООО НЛП «Авиагаз-Союз+»), подогреватели газа ав­томатические ПГА (ООО Завод «Саратовгазавтоматика»), подогреватели газа ПТПГ-30 для непрямого нагрева (АО «Факел»), теплообменники ГПМ-ТГ (ООО Завод «Газпроммаш»), теплообменники типа ПГ (ЗАО «Уромгаз»), теп­лообменники (ОАО «БЗМТО»).

В составе ГРС чаще всего применяются теплообменники, которые пред­ставляют собой кожухо-трубчатые теплообменники вертикальной установки с подводом-отводом газа в нижней части корпуса и горизонтальным фланцевым разъемом и предназначены для подогрева природного и попутного газа жидким теплоносителем. В качестве теплоносителя могут использоваться вода или не­замерзающая жидкость, подаваемые принудительно.

Отличительные особенности теплобменииков - высокий коэффициент теплопередачи, компактность, надежность и безопасность.

В трубном пучке и кожухе теплообменника полностью исключены за­стойные (нерабочие) зоны, что минимизирует габариты теплообменника в це­лом. Учитывая также вертикальную установку и небольшие размеры, теплооб­менники особенно удобны для применения (в том числе и ремонта) в стеснен­ных условиях блочных конструкций.

Теплообменники изготавливаются различных типоразмеров по Ду входа-выхода газа, условному давлению и в любом климатическом исполнении. Трубный пучок стандартно изготавливается из коррозионно-стойкой стали.

4.2 Подогреватели топливного и пускового газа типа ГПМ-ПТПГ

Подогреватели топливного и пускового газа типа ГПМ-ПТПГ предназна­чены для нагрева природного газа в составе узлов предотвращения гидратооб-разования ГРС и КС МГ, а также могут эксплуатироваться автономно.

Подогреватели изготавливаются в 2-х климатических исполнениях:

- ГПМ-ПТПГ-5, ГПМ-ПТПГ-10, ГПМ-ПТПГ-15М, ГПМ-ПТПГ-ЗОМ {по­казано на фолии 15), ГПМ-ПТПГ-ЗОМ-02, ГПМ-ПТПГ-100 {показано на фолии 16), ГПМ-ПТПГ-ЗОК {показано на фолии 17) в климатическом исполнении У, категории размещения 1 по ГОСТ 15150-69, средняя температура окружающе­го воздуха наиболее холодной пятидневки - не ниже 233 К (минус 40°С), абсо­лютная минимальная температура окружающего воздуха - не ниже 223 К (ми­нус 50°С);

- ГПМ-ПТПГ-5-01, ГПМ-ПТПГ-10-01, ГПМ-ПТПГ-15М-01, гпм-птпг-30М-01, ГПМ-ПТПГ-ЗОМ-02-01, ГПМ-ПТПГ-100-01, ГПМ-ПТПГ-30К-01 в климатическом исполнении УХЛ, категории размещения 1 по ГОСТ 15150-69, средняя температура окружающего воздуха наиболее холодной пятидневки - не ниже 218 К (минус 55°С), абсолютная минимальная температура окружающего воздуха - не ниже 203 К (минус 70°С).

Рассмотрим технические характеристики подогревателей топливного и пускового газа типа ГПМ-ПТГТГ {показано на фолии 18).

Конструктивно подогреватели ГПМ-ПТПГ-5, ГПМ-ПТПГ-10, ГПМ-ПТПГ-15М, ГПМ-ПТПГ-ЗОМ, ГПМ-ПТПГ-ЗОМ-02, ГПМ-ПТПГ-100, ГПМ-ПТПГ-ЗОК представляют собой горизонтальный цилиндрически сосуд, запол­ненный жидким промежуточным теплоносителем.

В нижней части сосуда располагается теплогенератор (в ГПМ-ПТПГ-100, ГПМ-ПТПГ-ЗОК - два теплогенератора), состоящий из жаровой трубы, соеди­ненной пучком дымогарных труб с поворотным коробом, в свою очередь сооб­щающимся с дымовой трубой. К противоположной стороне жаровой трубы присоединено горелочное устройство, в состав которого входят:

- многосопловая инжекционная горелка;

- запальная горелка;

- датчик пламени.

В верхней части сосуда располагается двухходовой теплообменник, пред­ставляющий собой пучок теплообменник трубок из нержавеющей стали.

Работа подогревателя осуществляется следующим образом. В горелочном устройстве сжигается природный газ. Образовавшиеся продукты сгорания про­ходят последовательно жаровую трубу, дымогарные трубы, где передают свое тепло промежуточному теплоносителю, после чего эвакуируются через дымо­вую трубу. Нагревшийся промежуточный теплоноситель передает тепло подо­греваемому газу через стенки труб теплообменника.

Подогреватель оснащен системой автоматики, в состав которой входит блок управления подогревателем, установленный непосредственно на прибор­ной панели подогревателя, а также устройство верхнего уровня автоматизации (компьютер, либо промышленный контроллер, установленный в операторной), связь между которыми осуществляется по интерфейсу RS-485, протокол связи -Modbus RTU.

Система автоматики обеспечивает выполнение следующих функций:

- автоматический дистанционный (с верхнего уровня управления), а так­же местный (с лицевой панели блока, установленного на подогревателе) пуск подогревателя по заданной программе;

- регулирование температуры подогреваемого газа, а также давления топливного газа, подаваемого на горелку;

- защитное (аварийное) отключение подогревателя путем прекращения подачи газа к основной, запальной горелкам, а также блокирование программы розжига при возникновении любой аварийной ситуации;

- известительную, а также аварийную световую сигнализацию нормаль­ной работы и защитного отключения горелок (с запоминанием первопричины отключения);

- аварийную звуковую сигнализацию с возможностью ее ручного отклю­чения без потери информации о причине отключения.

Устройство верхнего уровня управления обеспечивает выполнение сле­дующих функций:

- дистанционный пуск и останов подогревателя;

- вывод на информационное табло текущей температуры нагреваемого продукта на входе и выходе из подогревателя, состояния исполнительных устройств и причины аварийного отключения;

- изменение параметров программы розжига подогревателя;

- проверка функционирования исполнительных устройств.

Условия эксплуатации

Подогреватели топливного и пускового газа ГПМ-ПТПГ-5, ГПМ-ПТПГ-10, ГПМ-ПТПГ-15М, ГПМ-ПТПГ-30М, ГПМ-ПТПГ-ЗОМ-02, ГПМ-ПТПГ-100, ГПМ-ПТПГ-30К предназначены для эксплуатации на открытой площадке при средней температуре окружающего воздуха наиболее холодной пятидневки не ниже минус 40°С (минус 55°С для исполнения УХЛ), категория размещения 1 ГОСТ 15150-69, при нормативном скоростном ветровом напоре не более 350 Па.