RU2771267C1 - Способ автоматического контроля тепловых потерь рекуперативных теплообменников на установках низкотемпературной сепарации газа, эксплуатируемых на севере рф - Google Patents
Способ автоматического контроля тепловых потерь рекуперативных теплообменников на установках низкотемпературной сепарации газа, эксплуатируемых на севере рф Download PDFInfo
- Publication number
- RU2771267C1 RU2771267C1 RU2021107549A RU2021107549A RU2771267C1 RU 2771267 C1 RU2771267 C1 RU 2771267C1 RU 2021107549 A RU2021107549 A RU 2021107549A RU 2021107549 A RU2021107549 A RU 2021107549A RU 2771267 C1 RU2771267 C1 RU 2771267C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- gas
- condensate
- apcs
- pot
- installation
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 16
- 238000000926 separation method Methods 0.000 title claims abstract description 12
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims abstract description 30
- 238000009413 insulation Methods 0.000 claims abstract description 20
- 238000004886 process control Methods 0.000 claims abstract description 20
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 18
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims abstract description 8
- 230000008439 repair process Effects 0.000 claims abstract description 8
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 33
- 239000002826 coolant Substances 0.000 claims description 20
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 claims description 11
- 238000005070 sampling Methods 0.000 claims description 6
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 claims description 5
- 230000003449 preventive effect Effects 0.000 claims description 5
- 239000003112 inhibitor Substances 0.000 claims description 4
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims description 3
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims description 3
- 230000008520 organization Effects 0.000 claims description 3
- 238000011017 operating method Methods 0.000 claims description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 abstract description 6
- 239000007788 liquid Substances 0.000 abstract description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 238000000605 extraction Methods 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 4
- 210000004243 sweat Anatomy 0.000 description 4
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 3
- BJQHLKABXJIVAM-UHFFFAOYSA-N bis(2-ethylhexyl) phthalate Chemical compound CCCCC(CC)COC(=O)C1=CC=CC=C1C(=O)OCC(CC)CCCC BJQHLKABXJIVAM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 3
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 2
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 2
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 2
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 2
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 2
- 241000566515 Nedra Species 0.000 description 1
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 1
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 1
- 238000007872 degassing Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 230000002028 premature Effects 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 description 1
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
- 238000010792 warming Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B43/00—Methods or apparatus for obtaining oil, gas, water, soluble or meltable materials or a slurry of minerals from wells
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N25/00—Investigating or analyzing materials by the use of thermal means
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Geology (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Immunology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Pathology (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials Using Thermal Means (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области добычи и подготовки газа и газового конденсата к дальнему транспорту. Предложен способ автоматического контроля тепловых потерь рекуперативных теплообменников (ТО) на установках низкотемпературной сепарации газа. Автоматизированная система управления технологическими процессами (АСУ ТП) с заданной дискретностью по времени измеряет температуру греющего теплоносителя, а также массовый расход греющего и нагреваемого теплоносителей на входе и выходе первой и второй секций ТО «газ-газ» и ТО «газ-конденсат». Для каждого момента измерений АСУ ТП вычисляет фактический термический КПД для ТО. Результаты расчета термического КПД при запуске установки в работу по первому измерению АСУ ТП хранит как эталонное значение, а получаемые значения АСУ ТП использует для построения графика непрерывной временной функции ƒ(t). Если график ƒ(t) изменяется в рамках допустимых вариаций, то эксплуатацию теплоизоляции ТО осуществляют без всяких ограничений. Как только отклонение графика от эталонных значений достигнет критического значения или превысит его и продолжает расти, АСУ ТП формирует сообщение оператору установки. Техническим результатом является снижение затрат на проведение ремонтных работ. 2 ил.
Description
Изобретение относится к области добычи и подготовки газа и газового конденсата к дальнему транспорту, в частности, к автоматическому контролю тепловых потерь рекуперативных теплообменников (далее ТО) на установках низкотемпературной сепарации газа (далее установка), эксплуатируемых на Севере РФ.
В установках, эксплуатируемых на Севере РФ, используются ТО трубчатого типа противоточного исполнения, в которых один теплоноситель движется в трубах, а другой - в межтрубном пространстве. Передача теплоты в этих ТО осуществляется в стационарном режиме - непрерывно от греющего рабочего тела к нагреваемому телу. Учитывая суровые природные климатические условия Крайнего Севера, эти ТО утепляют. Несмотря на это, в связи с глобальными климатическими изменениями, происходящими на земле, учащается число резких похолоданий при общем потеплении окружающей среды, увеличиваются скорость и частота появления ветров, идущих из Арктики и т.д., которые могут привести к преждевременному ухудшению качества теплоизоляции ТО, используемых на установках, эксплуатируемых на Севере РФ.
В процессе эксплуатации эксплуатации установки автоматическая диагностика функционирования ее оборудования, в частности - ТО в реальном режиме работы, во многих случаях позволяет своевременно предупредить нештатные и аварийные ситуации в ее работе, что существенно повышает эффективность управления подготовкой газа и газового конденсата к дальнему транспорту.
Ухудшение качества теплоизоляции ТО приводит к существенному увеличению теплоты, теряемой в окружающую среду. А это ведет к нарушению режима работы установки, предусмотренного ее технологическим регламентом, снижает эффективность управления технологическим процессом и ухудшает качество подготовки газа и газового конденсата к дальнему транспорту. Поэтому диагностика состояния ТО в реальном режиме работы установки имеет важное значение при ее эксплуатации.
Известен способ контроля тепловых потерь рекуперативных теплообменников на установках низкотемпературной сепарации газа [см., например, стр. 404, Р.Я. Исакович, В.И. Логинов, В.Е. Попадько. Автоматизация производственных процессов нефтяной и газовой промышленности. Учебник для вузов, М., Недра, 1983, 424 с.], включающий автоматическое управление процессом низкотемпературной сепарации газа, обеспечивающее подготовку газа и газового конденсата к дальнему транспорту, и визуальный контроль теплоизоляции ТО.
Недостатком данного способа является то, что в нем не осуществляется диагностика состояния ТО, в том числе качество работы теплоизоляции в реальном режиме работы установки.
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому изобретению является способ контроля тепловых потерь рекуперативных теплообменников на установках низкотемпературной сепарации газа [см., например, стр. 360, Андреев Е.Б. и др. Автоматизация технологических процессов добычи и подготовки нефти и газа: Учебное пособие для вузов. - М.: ООО «Недра-Бизнесцентр», 2008. - 399 с.], включающий автоматическое управление процессом низкотемпературной сепарации газа, обеспечивающее подготовку газа и газового конденсата к дальнему транспорту, и визуальный контроль теплоизоляции ТО.
Существенным недостатком данного способа является то, что в нем не рассматривается автоматизация диагностики состояния ТО в реальном режиме работы установки.
Целью настоящего изобретения является реализация непрерывного автоматического контроля тепловых потерь ТО в реальном режиме работы установки и повышение эффективности управления технологическим процессом подготовки газа и газового конденсата к дальнему транспорту благодаря своевременному предупреждению нештатных и аварийных ситуаций, и организации ремонтно-профилактических работ ТО не по заранее составленному графику, а по их реальному состоянию, что снижает затраты на эти работы.
Техническим результатом, достигаемым от реализации изобретения, является автоматический непрерывный контроль тепловых потерь ТО, что позволяет обеспечить повышение эффективности управления технологическим процессом подготовки газа и газового конденсата к дальнему транспорту на установке путем своевременного предупреждения нештатных и аварийных ситуаций в ее работе, и организации ремонтно-профилактических работ ТО не по заранее составленному графику, а по их реальному состоянию, что снижает затраты на эти работы.
Указанная задача решается, а технический результат достигается за счет того, что способ автоматического контроля тепловых потерь ТО на установках, эксплуатируемых на Севере РФ включает монтаж на новый или отремонтированный ТО теплоизоляции.
Автоматизированная система управления технологическими процессами (АСУ ТП) с момента запуска установки в эксплуатацию или после проведения профилактических ремонтов теплоизоляции ТО с заданной дискретностью по времени, устанавливаемой при первоначальной настройке АСУ ТП, измеряет температуру газоконденсатной смеси - греющего теплоносителя на входе первой секций ТО «газ-газ» и ТО «газ-конденсат» и ее температуру на выходе из первой секции этих же ТО. Также АСУ ТП осуществляет измерение температуры на входе и выходе второй секции этих же ТО, через которую проходит нагреваемый теплоноситель, осушенный газ в ТО «газ-газ» и смесь нестабильного газового конденсата - НГК с водным раствором ингибитора - ВРИ в ТО «газ-конденсат». Одновременно АСУ ТП с такой же дискретностью измеряет массовый расход греющего G1 и нагреваемого теплоносителей G2 в ТО «газ-газ» и ТО «газ-конденсат».
Для каждого момента измерений указанных параметров АСУ ТП производит вычисление фактического термического КПД - ηпот.факт для этих ТО по формуле:
где ср1 и ср2 - средняя удельная теплоемкость греющего и нагреваемого теплоносителей, соответственно.
Все данные измерений и расчетов АСУ ТП заносит в свою базу данных. Результаты расчета термического КПД при запуске установки в работу по первому измерению указанных параметров АСУ ТП хранит как эталонное значение ηпот._эталон. Получаемые значения ηпот._факт АСУ ТП использует для построения графика непрерывной временной функции ƒ(t), значения которой в точках дискретизации совпадают с ηпот._факт, т.е. ƒ(t)=ηпот._факт(t). Одновременно АСУ ТП строит и график ƒЭ(t)=ηпот._эталон и производит его сравнение с графиком ƒ(t) путем определения разности значений Δ=|ηпот._факт(t) - ηпот_эталон)| для каждой точки дискретизации по времени.
Эксплуатацию теплоизоляции ТО осуществляют без всяких ограничений при условии, если график ƒ(t) изменяется в рамках допустимых вариаций δ, определяемых коридором Величина δ для задания этого коридора задается регламентом работы установки.
Но как только ƒ(t) выйдет из этого коридора, т.е. станет выполняться условие
АСУ ТП формирует сообщение оператору о том, что начиная с этого момента качество теплоизоляции ТО будет постепенно ухудшаться и необходимо следить за ее состоянием.
Как только величина Δ достигнет своего критического значения Δкритич или превысит его, т.е.
и будет прослеживаться динамика изменения величины Δ в сторону ее роста относительно Δкритич, АСУ ТП формирует сообщение оператору установки о необходимости принятия решения по управлению технологическим процессом с учетом организации ремонта теплоизоляции ТО.
Величина Δкритич задается технологическим регламентом эксплуатации установки с учетом особенностей параметров разрабатываемого месторождения.
На фиг. 1 приведена функциональная технологическая схема установок, эксплуатируемых на Заполярном НГКМ. В ней использованы следующие обозначения:
1 - входная линия установки;
2 - сепаратор первой ступени сепарации газа;
3 - АСУ ТП установки;
4 - датчик массового расхода газоконденсатной смеси, установленный на входе первой секции ТО «газ-газ» 8;
5 - датчик температуры газоконденсатной смеси, установленный на входе первой секции ТО «газ-газ» 8;
6 - датчик температуры осушенного газа, установленный на выходе второй секции ТО «газ-газ» 8;
7 - датчик массового расхода осушенного газа, установленный на выходе второй секции ТО «газ-газ» 8;
8 - ТО «газ-газ»;
9 - датчик температуры газоконденсатной смеси, установленный на выходе первой секции ТО «газ-газ» 8;
10 - датчик температуры газоконденсатной смеси, установленный на входе второй секции ТО «газ-газ» 8;
11 - датчик температуры газоконденсатной смеси, установленный на выходе первой секции ТО «газ-конденсат» 13;
12 - датчик температуры газоконденсатной смеси, установленный на входе второй секции ТО «газ-конденсат» 13;
13 - ТО «газ-конденсат»;
14 - датчик температуры газоконденсатной смеси, установленный на входе первой секции ТО «газ-конденсат» 13;
15 - датчик температуры газоконденсатной смеси, установленный на выходе второй секции ТО «газ-конденсат» 13;
16 - датчик массового расхода газоконденсатной смеси, установленный на входе первой секции ТО «газ-конденсат» 13;
17 - датчик массового расхода газоконденсатной смеси, установленный на выходе второй секции ТО «газ-конденсат» 13;
18 - разделитель жидкостей (РЖ);
19 - клапан регулятор (КР) расхода газа по установке;
20 - низкотемпературный сепаратор газа.
Способ автоматического контроля тепловых потерь ТО на установках, эксплуатируемых на Севере РФ, реализуют следующим образом.
Добытая газоконденсатная смесь через входную линию 1 установки поступает в сепаратор 2 первой ступени сепарации газа. В сепараторе 2 происходит первичное очищение газоконденсатной смеси от механических примесей, водного раствора ингибитора (ВРИ), выделяется основное количество тяжелых углеводородов НГК, которые, по мере их накопления в нижней части сепаратора 2, отводят в РЖ 18. Частично очищенную от капельной влаги и пластовой жидкости газоконденсатную смесь (греющий теплоноситель) с выхода сепаратора 2 первой ступени сепарации газа разделяют на два потока. Первый поток направляют в трубное пространство первой секции ТО «газ-газ» 8, где происходит его предварительное охлаждение встречным потоком осушенного газа (нагреваемый теплоноситель), который поступает из низкотемпературного сепаратора 20 и проходит через вторую секцию этого же ТО. Второй поток (греющий теплоноситель) подают в трубное пространство первой секции ТО «газ-конденсат» 13, который охлаждают встречным потоком смеси НГК и ВРИ (нагреваемый теплоноситель), отводимом из нижней части низкотемпературного сепаратора газа 20 через вторую секцию этого же ТО.
Потоки газоконденсатной смеси, поступающие с выходов первых секций ТО «газ-газ» 8 и ТО «газ-конденсат» 13, объединяют и подают на вход КР 19 расхода газа по установке. Проходя его, за счет дроссель-эффекта, температура газоконденсатной смеси резко снижается, а давление в ней падает до давления, при котором происходит максимально возможная конденсация углеводородов. Эту смесь подают на вход низкотемпературного сепаратора газа 20. Вследствие изменения термодинамических условий и снижения скорости потока газоконденсатной смеси в сепараторе 20, происходит финальное выделение из нее осушенного газа, а смесь НГК и ВРИ собирается в нижней части этого сепаратора.
Отсепарированный холодный осушенный газ (нагреваемый теплоноситель), поступающий из низкотемпературного сепаратора 20, проходит через вторую секцию ТО «газ-газ» 8, где отдает холод встречному потоку добытой газоконденсатной смеси (греющий теплоноситель), и далее его направляют в магистральный газопровод (МГП).
Смесь НГК и ВРИ (нагреваемый теплоноситель), по мере накопления, из нижней части низкотемпературного сепаратора 20, направляют во вторую секцию ТО «газ-конденсат» 13, где она нагревается и поступает в РЖ 18, в котором газожидкостная смесь подвергается разделению на компоненты и дегазации. Поток выделенного газа (газ выветривания) транспортируют по трубопроводу либо на утилизацию, либо компримируют и подают в МГП, НГК направляют в магистральный конденсатопровод (МКП), а ВРИ из РЖ 18 подают в цех регенерации ингибитора установки.
Для измерения расхода газоконденсатной смеси, поступающий на вход первой секции ТО «газ-газ» 8 и ТО «газ-конденсат» 13 установлены датчики 4 и 16, соответственно, а для измерения температуры газоконденсатной смеси, поступающий на вход первой секции ТО «газ-газ» 8 и ТО «газ-конденсат» 13 - датчики 5 и 14.
Для измерения температуры газоконденсатной смеси на выходе первой секции ТО «газ-газ» 8 и ТО «газ-конденсат» 13 установлены датчики 9 и 11, соответственно.
Для измерения температуры осушенного газа на входе второй секции ТО «газ-газ» 8 установлен датчик 10, а для измерения температуры газоконденсатной смеси на входе второй секции ТО «газ-конденсат» 13 -датчик 12.
Для измерения расхода осушенного газа на выходе второй секции ТО «газ-газ» 8 установлен датчик 7, а для измерения расхода газоконденсатной смеси на выходе второй секции ТО «газ-конденсат» 13 - датчик 17. Для измерения температуры осушенного газа на выходе второй секции ТО «газ-газ» 8 установлен датчик 6, а для измерения температуры газоконденсатной смеси на выходе второй секции ТО «газ-конденсат» 13 - датчик 15.
На практике, при нормальном режиме работы ТО, доля теплоты, теряемой в окружающую среду, как его иногда называют, термический КПД теплообменного аппарата или коэффициент потери теплоты в окружающую среду - ηпот, составляет, примерно 0,97, в идеальном случае, когда потерь нет, его значение принимается равным 1 [например, см. стр. 166, Ртищева А.С., Теоретические основы гидравлики и теплотехники: Учебное пособие. - Ульяновск, УлГТУ, 2007. - 171 с.].
В процессе работы установки, из-за снижения качества теплоизоляции увеличивается доля теплоты, теряемой в окружающую среду, значение которой можно определить из уравнения теплового баланса [см., например, стр. 166, Ртищева А.С., Теоретические основы гидравлики и теплотехники: Учебное пособие. - Ульяновск, УлГТУ, 2007. - 171 с.]:
где G1, G2 - массовый расход греющего и нагреваемого теплоносителей, соответственно; ср1 и ср2 - средняя удельная теплоемкость греющего и нагреваемого теплоносителей, соответственно; - температура на входе греющего и нагреваемого теплоносителей, соответственно; - температура на выходе греющего и нагреваемого теплоносителей, соответственно.
Алгоритм определения коэффициента потерь теплоты в окружающую среду ηпот для ТО «газ-газ» 8 и ТО «газ-конденсат» 13 идентичны, поэтому для простоты изложения сути заявки рассмотрим алгоритм определения ηпот только для ТО «газ-газ» 8.
При запуске установки в работу (первичном или после проведения профилактического ремонта ТО) добиваются того, чтобы значение ηпот. было равно значению, заданному проектом (как правило, ηпот.≈0,97). Фактически зафиксированное при этой операции значение принимается за эталон - ηпот._эталон.
После запуска установки АСУ ТП 3, с заданной дискретностью во времени, с помощью датчика 4 измеряет массовый расход G1 и с помощью датчика 5 измеряет температуру греющего носителя (добытой газоконденсатной смеси), поступающего на вход первой секции ТО «газ-газ» 8. Дискретность определяется общей настройкой АСУ ТП, связанной с необходимостью контроля и управления кустами газовых скважин [см. Комплекс энергонезависимых устройств телемеханики кустов газовых скважин УКПГ-9 Харвутинской площади Ямбургского ГКМ «Ямбург-ГиперФлоу-ТМ». Руководство по эксплуатации КРАУ1.456.010-01 РЭ. НПФ «Вымпел», 2005 г., стр. 12], который обеспечивает сбор данных о режимах работы газовых скважин не реже одного раза в два часа. Температуру греющего носителя на выходе первой секции этого ТО, АСУ ТП 3 измеряет с помощью датчика температуры 9. Одновременно АСУ ТП 3, с такой же дискретностью во времени, измеряет массовый расход G2 с помощью датчика 7 и температуру используя датчик температуры 10 нагреваемого носителя (осушенный газ), поступающего на вход второй секции ТО «газ-газ» 8. Температуру нагреваемого носителя на выходе второй секции этого ТО, АСУ ТП 3 измеряет с помощью датчика температуры 6.
Значение ср1 и ср2 определяют из справочной литературы [например, см. стр. 71, А.И. Гриценко и др. Руководство по исследованию скважин. - М.: Наука, 1995. - 523 с.].
Далее АСУ ТП 3, используя формулу (1), определяет фактическое значение ηпот._факт для каждого интервала времени дискретизации и заносит его в свою базу данных (БД) вместе со значениями всех измеренных в этот момент параметров. Получаемые значения ηпот._факт АСУ ТП 3 использует для построения графика непрерывной временной функции ƒ(t), значения которой в точках дискретизации совпадают с ηпот._факт, т.е. ƒ(t)=ηпот._факт(t) (см. фиг. 2). На этот же график она наносит эталонное значение - ηпот._эталон. Если оба графика совпадают или график ƒ(t) изменяется в рамках допустимых вариаций δ, определяемых коридором который задается регламентом работы установки, то ТО может эксплуатироваться без каких-либо ограничений. Выход из этого коридора означает то, что качество работы теплоизоляции ТО стало ухудшаться и за ним необходимо следить. АСУ ТП 3 об этом сообщает оператору установки для повышения внимания с этого момента времени к работе теплоизоляции этого ТО (в том числе при визуальном плановом контроле состояния оборудования установки во время ежедневных обходов).
Математически эту ситуацию выражают в виде соотношения:
Начиная с этого момента качество теплоизоляции ТО будет постепенно ухудшаться, но останавливать установку на профилактический ремонт нет необходимости. Но как только величина Δ достигнет критического значения или превысит его, т.е. и прослеживается динамика изменения величины Δ в сторону ее роста относительно Δкритич, АСУ ТП 3 об этом сообщает оператору установки для принятий решений по управлению технологическим процессом. Величина Δкритич задается технологическим регламентом эксплуатации установки с учетом особенностей параметров разрабатываемого месторождения.
Способ автоматического контроля тепловых потерь ТО на установках, эксплуатируемых на Севере РФ, реализован в ПАО «Газпром» ООО «Газпром добыча Ямбург» на Заполярном газоконденсатном месторождении на установках комплексной подготовки газа 1 В и 2 В. Результаты эксплуатации показали его высокую эффективность. Заявляемое изобретение может широко использоваться и на других действующих и вновь осваиваемых газоконденсатных месторождениях РФ.
Применение данного способа позволяет повышать эффективность управления технологическим процессом на установке путем своевременного предупреждения нештатных и аварийных ситуаций в ее работе. Благодаря этому повышается качество подготовки газа, снижаются простои и затраты, необходимые для устранения нештатных и аварийных ситуаций на производстве. Это позволяет также производить ремонтно-профилактические работы не по заранее составленному графику, а по фактическому состоянию ТО, что значительно снижает затраты на проведение этих работ.
Claims (7)
- Способ автоматического контроля тепловых потерь рекуперативных теплообменников (ТО) на установках низкотемпературной сепарации газа (далее установка), эксплуатируемых на севере РФ, включающий монтаж на новый или отремонтированный ТО теплоизоляции, отличающийся тем, что автоматизированная система управления технологическими процессами (АСУ ТП) с момента запуска установки в эксплуатацию или после проведения профилактических ремонтов теплоизоляции ТО с заданной дискретностью по времени, устанавливаемой при первоначальной настройке АСУ ТП, измеряет температуру газоконденсатной смеси - греющего теплоносителя на входе первой секций ТО «газ-газ» и ТО «газ-конденсат» и ее температуру на выходе из первой секции этих же ТО, а также температуры на входе и выходе второй секции этих же ТО, через которую проходит нагреваемый теплоноситель, осушенный газ в ТО «газ-газ» и смесь нестабильного газового конденсата (НТК) с водным раствором ингибитора (ВРИ) в ТО «газ-конденсат», одновременно АСУ ТП с такой же дискретностью измеряет массовый расход греющего G1 и нагреваемого теплоносителей G2 в ТО «газ-газ» и ТО «газ-конденсат» и для каждого момента измерений указанных параметров АСУ ТП производит вычисление фактического термического КПД - ηпот.факт для этих ТО по формуле:
- где ср1 и ср2 - средняя удельная теплоемкость греющего и нагреваемого теплоносителей соответственно, и все данные измерений и расчетов АСУ ТП заносит в свою базу данных, при этом результаты расчета термического КПД при запуске установки в работу по первому измерению указанных параметров АСУ ТП хранит как эталонное значение ηпот._эталон, а получаемые значения ηпот._факт АСУ ТП использует для построения графика непрерывной временной функции ƒ(t), значения которой в точках дискретизации совпадают с ηпот._факт, т.е. ƒ(t)=ηпот._факт(t), и графика ƒЭ(t)=ηпот._эталон и производит их сравнение путем определения разности значений Δ=|ηпот._факт(t)-ηпот._эталон)| для каждой точки дискретизации по времени, и если график ƒ(t) изменяется в рамках допустимых вариаций , определяемых коридором который задается регламентом работы установки, то эксплуатацию теплоизоляции ТО осуществляют без всяких ограничений, но если ƒ(t) выйдет из этого коридора, т.е.
- АСУ ТП формирует сообщение оператору о том, что начиная с этого момента качество теплоизоляции ТО будет постепенно ухудшаться и необходимо следить за ее состоянием, а как только величина Δ достигнет критического значения или превысит его, т.е.
- и прослеживается динамика изменения величины Δ в сторону ее роста относительно Δкритич, которая задается технологическим регламентом эксплуатации установки с учетом особенностей параметров разрабатываемого месторождения, АСУ ТП формирует сообщение оператору установки о необходимости принятия решения по управлению технологическим процессом с учетом организации ремонта теплоизоляции ТО.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2021107549A RU2771267C1 (ru) | 2021-03-22 | 2021-03-22 | Способ автоматического контроля тепловых потерь рекуперативных теплообменников на установках низкотемпературной сепарации газа, эксплуатируемых на севере рф |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2021107549A RU2771267C1 (ru) | 2021-03-22 | 2021-03-22 | Способ автоматического контроля тепловых потерь рекуперативных теплообменников на установках низкотемпературной сепарации газа, эксплуатируемых на севере рф |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2771267C1 true RU2771267C1 (ru) | 2022-04-29 |
Family
ID=81458802
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2021107549A RU2771267C1 (ru) | 2021-03-22 | 2021-03-22 | Способ автоматического контроля тепловых потерь рекуперативных теплообменников на установках низкотемпературной сепарации газа, эксплуатируемых на севере рф |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2771267C1 (ru) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0155826A2 (en) * | 1984-03-23 | 1985-09-25 | International Control Automation Finance S.A. | Heat exchanger performance monitors |
RU2285915C2 (ru) * | 2004-10-20 | 2006-10-20 | Федеральное Государственное Унитарное Предприятие "Научно-Исследовательский Центр "Строительство" | Способ контроля теплозащитных свойств ограждающей конструкции |
RU2395756C1 (ru) * | 2009-03-19 | 2010-07-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Оренбургский государственный университет" | Устройство для измерения теплоэффективности теплообменников |
RU2428682C1 (ru) * | 2010-03-12 | 2011-09-10 | Олег Николаевич Будадин | Способ теплового неразрушающего контроля теплотехнического состояния протяженных, сложнопрофильных и труднодоступных объектов |
WO2021026462A1 (en) * | 2019-08-08 | 2021-02-11 | Saudi Arabian Oil Company | Heat exchanger fouling determination using thermography combined with machine learning methods |
-
2021
- 2021-03-22 RU RU2021107549A patent/RU2771267C1/ru active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0155826A2 (en) * | 1984-03-23 | 1985-09-25 | International Control Automation Finance S.A. | Heat exchanger performance monitors |
RU2285915C2 (ru) * | 2004-10-20 | 2006-10-20 | Федеральное Государственное Унитарное Предприятие "Научно-Исследовательский Центр "Строительство" | Способ контроля теплозащитных свойств ограждающей конструкции |
RU2395756C1 (ru) * | 2009-03-19 | 2010-07-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Оренбургский государственный университет" | Устройство для измерения теплоэффективности теплообменников |
RU2428682C1 (ru) * | 2010-03-12 | 2011-09-10 | Олег Николаевич Будадин | Способ теплового неразрушающего контроля теплотехнического состояния протяженных, сложнопрофильных и труднодоступных объектов |
WO2021026462A1 (en) * | 2019-08-08 | 2021-02-11 | Saudi Arabian Oil Company | Heat exchanger fouling determination using thermography combined with machine learning methods |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2685460C1 (ru) | Способ автоматического поддержания температурного режима технологических процессов установки низкотемпературной сепарации газа с применением аппаратов воздушного охлаждения в условиях крайнего севера | |
CN111350595A (zh) | 一种微型燃气轮机发电机井口页岩气供气装置控制*** | |
US10072850B2 (en) | Heat exchanger and method for regulating a heat exchanger | |
Konev et al. | Thermal preparation of the trailbuilder fluid drive | |
CN108765889B (zh) | 基于大数据技术的油气生产运行安全预警方法 | |
Van Niekerk et al. | Implementing DSM interventions on water reticulation systems of marginal deep level mines | |
RU2017111464A (ru) | Способ управления установкой сжижения природного газа | |
RU2771267C1 (ru) | Способ автоматического контроля тепловых потерь рекуперативных теплообменников на установках низкотемпературной сепарации газа, эксплуатируемых на севере рф | |
DE2657036A1 (de) | Verbessertes system zur nutzbarmachung von abwaerme und verfahren zu dessen herstellung und einbau | |
CN202300974U (zh) | 制冷压缩机性能测试装置 | |
DE102009021543A1 (de) | Temperiersystem | |
Van Rensburg et al. | Energy efficiency via optimisation of water reticulation in deep mines | |
CN1173148C (zh) | 提高电厂效率的压力控制*** | |
CN203798035U (zh) | 并联式制冷加热控制*** | |
Buys | Optimising the refrigeration and cooling system of a platinum mine | |
RU2771269C1 (ru) | Способ автоматической диагностики состояния рекуперативных теплообменников на установках низкотемпературной сепарации газа, эксплуатируемых на севере рф | |
CN209277957U (zh) | 一种小机润滑油油温控制装置 | |
RU2782988C1 (ru) | Способ автоматического управления установкой низкотемпературной сепарации газа, работающей в условиях крайнего севера рф | |
DE202020005797U1 (de) | Anordnung mit einer Wärmepumpe | |
RU2783035C1 (ru) | Способ автоматического управления установкой низкотемпературной сепарации газа с аппаратами воздушного охлаждения на севере рф | |
US7452390B1 (en) | Controlled superheating of natural gas for transmission | |
RU2743690C1 (ru) | Способ автоматического распределения нагрузки между технологическими линиями низкотемпературной сепарации газа с турбодетандерными агрегатами на установках комплексной подготовки газа севера рф | |
RU2743870C1 (ru) | Способ автоматического распределения нагрузки между технологическими линиями низкотемпературной сепарации газа на установках комплексной подготовки газа нефтегазоконденсатных месторождений севера рф | |
RU2783036C1 (ru) | Способ автоматического поддержания температурного режима на установках низкотемпературной сепарации газа с турбодетандерными агрегатами на крайнем севере рф | |
RU2783033C1 (ru) | Способ автоматического управления установкой низкотемпературной сепарации газа с турбодетандерными агрегатами на крайнем севере рф |