RU2387963C1 - Method for pneumatic tests of gas main - Google Patents

Abstract

FIELD: testing equipment.

SUBSTANCE: invention relates to the field of gas production industry and may be used in construction and repair and preventive maintenance at gas mains. Method includes air pumping into disconnected repaired section of gas line, besides pumping is carried out in two stages. Moreover, at the first stage pumping is carried out by compressor of the first stage of medium pressure with outlet value of up to 1.0-1.5 MPa, and as pressure in pumped section achieves 60-70% of the possible maximum value, outlet of the first stage compressor is re-connected to inlet of booster device. Working medium is gas, and energy consumed is potential energy of pressure difference between low-head chambers of ejectors and pressure upstream closed linear valve of disconnected section. At the same time inlets of ejectors are connected to main upstream closed linear valve of disconnected section, and outlets - to working run, valve of link arranged upstream disconnected section is closed, or its throughput is temporarily reduced, to provide for the necessary flow of ejection gas via ejectors.

EFFECT: reduction of equipment metal intensity, time of air pumping, lower consumption of fuel and lubricants.

3 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к области газодобывающей промышленности и может быть использовано при строительстве и проведении ремонтных и профилактических работ на магистральных газопроводах.The invention relates to the field of the gas industry and can be used in the construction and repair and maintenance work on gas pipelines.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ испытания трубопроводов на прочность и герметичность, включающий закачку воздуха в ремонтируемый участок газопровода центробежными компрессорами (SU № 1073590, кл. G01М 3/08, 1982 г.).Closest to the invention in technical essence and the achieved result is a method of testing pipelines for strength and tightness, including pumping air into the repaired section of the gas pipeline by centrifugal compressors (SU No. 1073590, class G01M 3/08, 1982).

Недостатками способа являются металлоемкость оборудования, необходимость использования специальных охлаждающих систем, большие затраты ГСМ, длительность процесса закачки, соответственно длительность простоя ремонтируемого газопровода, выбросы значительного количества отработанных газов и т.д.The disadvantages of the method are the metal consumption of the equipment, the need to use special cooling systems, the high cost of fuel and lubricants, the duration of the injection process, respectively, the duration of the idle time of the repaired gas pipeline, emissions of a significant amount of exhaust gas, etc.

Ожидаемым техническим результатом от использования данного изобретения является снижение металлоемкости оборудования, существенное снижение времени закачки воздуха, существенное (на 80-90%) снижение расходуемых ГСМ, существенное повышение экологичности процесса.The expected technical result from the use of this invention is to reduce the metal consumption of equipment, a significant reduction in the time of air injection, a significant (80-90%) reduction in fuel consumption, a significant increase in the environmental friendliness of the process.

Указанный технический эффект достигается тем, что в способе проведения пневмоиспытаний магистрального газопровода, включающем закачку воздуха в отключенный ремонтируемый участок газопровода, закачку ведут в два этапа, причем на первом этапе закачку ведут компрессором первой ступени среднего давления с выходным значением до 1.0-1.5 МПа и при достижении в закачиваемом участке давления в 60-70% от возможного максимального выход компрессора первой ступени переключают на вход дожимающего устройства, рабочим телом в котором является газ, а расходуемой энергией - потенциальная энергия перепада давления между низконапорными камерами эжекторов и давлением перед закрытым линейным краном отключенного участка, при этом входы эжекторов подключают к магистральному трубопроводу перед закрытым линейным краном отключенного участка, а выходы к работающей нитке, кран перемычки, расположенной перед отключенным участком, закрывают или временно уменьшают ее проходное сечение для обеспечения необходимого потока эжектирующего газа через эжекторы, а также тем, что при необходимости сжатый в дожимающем устройстве воздух компремируют дополнительным дожимным компрессором, и тем, что при необходимости сжатый воздух охлаждают в теплообменнике отработавшим в приводе рабочего блока дожимающего устройства и охладившимся газом.The specified technical effect is achieved by the fact that in the method of conducting pneumatic tests of the main gas pipeline, which includes pumping air into a disconnected repaired section of the gas pipeline, the injection is carried out in two stages, and at the first stage the injection is carried out by a compressor of the first medium pressure stage with an output value up to 1.0-1.5 MPa and at when the pressure reaches 60-70% of the maximum possible output of the compressor of the first stage, switch to the input of the booster device, in which the working fluid is gas, and the flow blown energy - the potential energy of the differential pressure between the low-pressure chambers of the ejectors and the pressure in front of the closed linear valve of the disconnected section, while the inputs of the ejectors are connected to the main pipeline in front of the closed linear valve of the disconnected section, and the outputs to the working thread, the jumper crane located in front of the disconnected section, are closed or temporarily reduce its flow area to ensure the necessary flow of ejection gas through the ejectors, as well as the fact that if necessary compressed is compressed air device is compressed further booster compressor, and in that, if necessary, compressed air is cooled in the heat exchanger spent working unit in the drive device and is compressed cooled gas.

Изобретение поясняется чертежом, на котором представлена схема реализации способа.The invention is illustrated in the drawing, which shows a diagram of the implementation of the method.

Схема включает рабочую нитку 1 газопровода с линейным краном 2, нитку 3 с отключенным ремонтируемым участком линейным краном 4, перемычку 5 с краном 6 и временным устройством регулируемого уменьшения проходного сечения (на чертеже не показано), временную дополнительную перемычку 7 с запорными устройствами 8 и 12, эжекторный блок 9, трубопровод 10 закачиваемого воздуха с запорным устройством 11, трубопровод 14 ввода газа высокого давления в привод 21 рабочего блока дожимающего устройства с запорным устройством 13, компрессор 15 первой ступени с трубопроводом 17 подачи закачиваемого воздуха в рабочий блок 19 дожимающего устройства с запорным устройством 20, запорное устройство 16, трубопровод подачи сжатого воздуха из рабочего блока 19 дожимающего устройства в теплообменник 22 с запорным устройством 18; запорное устройство 23 трубопровода сброса отработанного газа высокого давления в низконапорные камеры эжекторов (на чертеже не показано) эжекторного блока 9.The circuit includes a working thread 1 of a gas pipeline with a linear valve 2, a thread 3 with a disconnected linear valve 4 being repaired, a jumper 5 with a crane 6 and a temporary device for adjustable reduction of the cross-section (not shown), a temporary additional jumper 7 with locking devices 8 and 12 , the ejector unit 9, the pipeline 10 of the injected air with a locking device 11, the pipe 14 for introducing high pressure gas into the drive 21 of the working unit of the booster device with a locking device 13, the compressor 15 of the first stage with a pipe a wire 17 for supplying injected air to the working unit 19 of the booster device with a shut-off device 20, a shut-off device 16, a pipeline for supplying compressed air from the working block 19 of a booster device to the heat exchanger 22 with a shut-off device 18; the locking device 23 of the pipeline discharge of high pressure exhaust gas into the low-pressure chambers of the ejectors (not shown) of the ejector unit 9.

Процесс закачки воздуха в отключенный участок осуществляют в два этапа следующим образом: линейный кран 2 рабочей нитки 1 открыт, линейный кран 4 перед отключенным участком закрыт, кран 6 перемычки 5 закрыт, либо при помощи временного регулирующего устройства на перемычке 5 (на чертеже не показано) уменьшают проходное сечение перемычки 5 и перераспределяют потоки газа через перемычку 5 и временную дополнительную перемычку 7 при открытых запорных устройствах 8 и 1, например, в соотношении 3:1.The process of pumping air into the disconnected section is carried out in two stages as follows: the linear valve 2 of the working thread 1 is open, the linear valve 4 in front of the disconnected section is closed, the valve 6 of the jumper 5 is closed, or using a temporary control device on the jumper 5 (not shown in the drawing) reduce the cross-section of the jumper 5 and redistribute the gas flows through the jumper 5 and the temporary additional jumper 7 with open locking devices 8 and 1, for example, in a ratio of 3: 1.

Первый этап: открывают запорные устройства 16 и 11, включают компрессор 15 первой ступени и производят закачку до давления воздуха в отключенном участке, равного 60-70% от максимального, которое может создать этот компрессор.The first stage: open the shut-off devices 16 and 11, turn on the compressor 15 of the first stage and pump up to air pressure in the disconnected section equal to 60-70% of the maximum that this compressor can create.

Второй этап: открывают запорные устройства 13, 20, 18 и 23. По трубопроводу 14 подают газ высокого давления в привод 21 рабочего блока 19 дожимающего устройства, где преобразуют потенциальную энергию разности давления газа перед закрытым линейным краном 4 отключенного участка и давления в низконапорных камерах эжекторов (на чертеже не показано) эжекторного блока 9 в механическую энергию, а полученную механическую энергию используют в рабочем блоке 19 дожимающего устройства для дополнительного подъема давления воздуха, предварительно сжатого в компрессоре 15 первой ступени. Отработанный и охладившийся газ, выходящий из привода 21 рабочего блока 19 дожимающего устройства, направляют в низконапорные камеры эжекторов (на чертеже не показано) эжекторного блока 9. Сжатый воздух из рабочего блока 19 дожимающего устройства направляют в отключенный участок. Процесс ведут до достижения в отключенном участке давления, требуемого для пневмоиспытаний.The second stage: open the shut-off devices 13, 20, 18 and 23. High pressure gas is supplied via line 14 to the drive 21 of the booster unit 19, where the potential energy of the gas pressure difference before the closed line valve 4 of the disconnected section and the pressure in the low-pressure chambers of the ejectors is converted (not shown) of the ejector unit 9 into mechanical energy, and the obtained mechanical energy is used in the working unit 19 of the booster device to additionally increase the air pressure previously compressed into mpressore 15 of the first stage. The exhaust and cooled gas leaving the drive 21 of the working unit 19 of the booster device is sent to the low-pressure chambers of the ejectors (not shown) of the ejector unit 9. Compressed air from the working block 19 of the booster device is sent to the disconnected section. The process is carried out until the pressure required for pneumatic testing is reached in the disconnected section.

В случае недостаточного охлаждения воздуха в системе охлаждения дожимающего устройства (на чертеже не показано) отработанный в приводе 21 рабочего блока 19 дожимающего устройства газ и сжатый в рабочем блоке 9 воздух направляют в теплообменник 22, получая тем самым допустимую температуру сжатого воздуха.In the case of insufficient cooling of the air in the cooling system of the booster device (not shown), the gas exhausted in the drive 21 of the working unit 19 of the booster device and the air compressed in the working unit 9 are sent to the heat exchanger 22, thereby obtaining a permissible temperature of the compressed air.

При необходимости или в целях технологических удобств после сжатия воздуха в рабочем блоке 19 дожимающего устройства применяют дополнительный дожимной компрессор (на чертеже не показано).If necessary, or for technological convenience, after air compression, an additional booster compressor (not shown) is used in the working unit 19 of the booster device.

После проведения пневмоиспытаний все запорные устройства закрывают, дополнительную перемычку 7 отсоединяют от магистральных ниток и все оборудование перемещают на новые участки пневмоиспытаний.After conducting pneumatic tests, all locking devices are closed, an additional jumper 7 is disconnected from the main threads and all equipment is moved to new areas of pneumatic testing.

В отличие от общепринятой мировой практики проведения пневмоиспытаний ремонтируемого участка газопровода настоящее изобретение позволяет сэкономить до 90% затрачиваемого при закачке моторного топлива и в такой же пропорции снизить выбросы отработанных в двигателях внутреннего сгорания газов. Существенно сократить время закачки, за счет мощности дожимающего устройства, использовать только компрессор первой ступени с потреблением сторонней энергии с максимальным давлением на выходе до 1.0-1.5 МПа, создавая испытательное до 8.5 МПа и более. Использование «холода» газа, выходящего из привода рабочего блока дожимающего устройства, позволяет уменьшить или вообще отказаться от дополнительных систем охлаждения воздуха, подаваемого в отключенный участок газопровода для пневмоиспытаний.In contrast to the generally accepted world practice of conducting pneumatic tests of a repaired section of a gas pipeline, the present invention allows to save up to 90% of the motor fuel spent on pumping and to reduce the emissions of exhaust gases from internal combustion engines in the same proportion. Significantly reduce the injection time, due to the power of the booster device, use only a first-stage compressor with external energy consumption with a maximum outlet pressure of 1.0-1.5 MPa, creating a test one of 8.5 MPa or more. The use of "cold" gas coming out of the drive of the working unit of the booster device allows reducing or completely eliminating additional cooling systems for the air supplied to the disconnected section of the gas pipeline for pneumatic testing.

Claims (3)

1. Способ проведения пневмоиспытаний магистрального газопровода, включающий закачку воздуха в отключенный ремонтируемый участок газопровода, отличающийся тем, что закачку ведут в два этапа, причем на первом этапе закачку ведут компрессором первой ступени среднего давления с выходным значением до 1,0-1,5 МПа и при достижении в закачиваемом участке давления в 60-70% от возможного максимального выход компрессора первой ступени переключают на вход дожимающего устройства, рабочим телом в котором является газ, а расходуемой энергией - потенциальная энергия перепада давлений между низконапорными камерами эжекторов и давлением перед закрытым линейным краном отключенного участка, при этом входы эжекторов подключают к магистральному трубопроводу перед закрытым линейным краном отключенного участка, а выходы к работающей нитке, кран перемычки, расположенной перед отключенным участком, закрывают или временно уменьшают ее проходное сечение, для обеспечения необходимого потока эжектирующего газа через эжекторы.1. The method of conducting pneumatic tests of the main gas pipeline, including air injection into a disconnected repaired section of the gas pipeline, characterized in that the injection is carried out in two stages, and at the first stage the injection is carried out by a compressor of the first medium pressure stage with an output value of up to 1.0-1.5 MPa and when the pressure reaches 60-70% of the maximum possible in the injected section, the output of the first stage compressor is switched to the input of the booster device, in which the working fluid is gas, and the energy expended is the energy of the pressure drop between the low-pressure chambers of the ejectors and the pressure in front of the closed line valve of the disconnected section, while the inputs of the ejectors are connected to the main pipeline before the closed linear valve of the disconnected section, and the outputs to the working thread, the jumper crane located in front of the disconnected section, are closed or temporarily reduced its cross-section, to ensure the necessary flow of ejection gas through the ejectors. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что при необходимости сжатый в дожимающем устройстве воздух компремируют дополнительным дожимным компрессором.2. The method according to claim 1, characterized in that, if necessary, the compressed air in the booster device is compressed with an additional booster compressor. 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что при необходимости сжатый воздух охлаждают в теплообменнике отработавшим в приводе рабочего блока дожимающего устройства и охладившимся газом. 3. The method according to claim 1, characterized in that, if necessary, the compressed air is cooled in the heat exchanger spent in the drive of the working unit of the booster device and the cooled gas.