Основные принципы повышения эффективности и безопасности установок грубой очистки природного газа сетчатого типа

Сергей Вадимович Густов, Александр Прокофьевич Усачев, Александр Лазаревич Шурайц

Аннотация


Введение
Существующие конструкции установок грубой очистки природного газа характеризуются достаточно низким уровнем эффективности и безопасности, значительной трудоемкостью демонтажа съемных крышек и удаления накоплений твердых частиц с рабочих поверхностей фильтрующих элементов, сравнительно низкой пропускной способностью, не исключают попадание крупных твердых частиц в регулирующее, предохранительное и измерительное газовое оборудование и не предотвращают опасного воздействия перепада давления на фильтрующие элементы.
Цель и задачи
Обоснование, анализ, разработка математических моделей и технических решений по повышению уровня эффективности и безопасности установок грубой очистки природного газа сетчатого типа от твердых частиц.
Результаты
Предложены математические модели, согласно которым проведены выбор типа установки грубой очистки природного газа сетчатого типа от твердых частиц и оптимизация формы ее корпуса. В результате выявления мест возникновения и состава твердых частиц предложено предусматривать размещение установок очистки природного газа в многоступенчатой системе газораспределения перед каждой группой газового оборудования. Согласно представленным методическим положениям, предложено фильтрующую поверхность выполнять путем формирования основных и дополнительных продольных гофров из плетеной металлической сетки с максимальным размером ее ячейки не более 0,08 мм. В соответствии с предложенной целевой функцией определена величина запаса падения давления на фильтрующем элементе, достаточная для подготовки обслуживающего персонала к удалению твердых частиц из установки очистки до момента достижения максимально допустимого перепада давления, и на этой основе разработаны технические решения, предусматривающие постоянный контроль величин допустимого и максимально допустимого падений давления на фильтрующем элементе с передачей информации на пульт управления.

Ключевые слова


природный газ;твердые частицы;установки очистки;фильтрующий элемент;фильтрующая сетка;падение давления;засорение;предотвращение;цилиндрическая обечайка;основные принципы;повышение эффективности и безопасности;пропускная способность;

Полный текст:

HTM (English)

Литература


СП 62.13330.2011. Газораспределительные системы. Актуализированная редакция СНиП 42-01-2002. М.: Минрегион России, 2010. 66 с.

ГОСТ Р 54960-2012. Системы газораспределительные. Пункты газорегуляторные блочные и пункты редуцирования шкафные. Общие технические требования. М.: Росстандарт, 2012. 65 с.

Усачев А.П., Шурайц А.Л., Густов С.В., Желанов В.П. Разработка математической модели по обоснованию типа системы грубой очистки природного газа от твердых частиц и оптимизации ее геометрических и эксплуатационных параметров // НТЖ «Проблемы сбора, подготовки и транспорта нефти и нефтепродуктов» / ИПТЭР. Уфа, 2011. Вып. 1 (83). С. 148-158. URL: http://ntj-oil.ru/article/view/2270

Усачев А.П., Шурайц А.Л., Густов С.В., Желанов В.П. Обоснование типа системы очистки природного газа, устанавливаемой перед регулирующей, предохранительной, защитной арматурой и узлами учета газорегуляторных пунктов // НТЖ «Проблемы сбора, подготовки и транспорта нефти и нефтепродуктов» / ИПТЭР. Уфа, 2011. Вып. 1 (83). С. 159-167. URL: http://ntj-oil.ru/article/view/2271

Усачев А.П., Шурайц А.Л., Густов С.В., Шерстюк П.В. Разработка математической модели оптимизации формы фильтров, размещаемых в шкафных газораспределительных пунктах // НТЖ «Проблемы сбора, подготовки и транспорта нефти и нефтепродуктов» / ИПТЭР. Уфа, 2010. Вып. 4 (82). С. 145-155. URL: http://ntj-oil.ru/article/view/2417

ПБ 12-529-03 (ПБ 03-576-03). Правила безопасности систем газораспределения и газопотребления / Б.А. Красных, А.А. Сорокин, А.А. Феоктистов, А.Л. Шурайц и др. М.: ГУП НТЦ ПБ Госгортехнадзора России, 2003. Сер. 12. Вып. 4. 200 с.

СТО Газпромрегионгаз 7.1-2011. Технические требования к материалам, оборудованию и технологическим схемам блочных газорегуляторных пунктов, шкафных пунктов редуцирования газа / Система стандартизации ОАО «Газпромрегионгаз». СПб.: ОАО «Газпромрегионгаз», 2011. 33 с.

ГОСТ 9544-2005. Классы и нормы герметичности затворов. М.: Стандартинформ, 2008. 12 с.

Усачев А.П., Шурайц А.Л., Густов С.В. и др. Обоснование размеров ячейки сетки фильтрующих элементов систем защиты, предотвращающих попадание твердых частиц в газорегуляторные пункты, узлы учета и газоиспользующие приборы // Нефегазовое дело. Уфа, 2010. № 2. Т. 8. С. 77-82.

Густов С.В. Источники возникновения и размеры взвешенных в природном газе твердых частиц // Нефегазовое дело. Уфа, 2011. № 4. Т. 9. С. 98-101.

Патент на полезную модель 114870 U1 RU. Установка очистки природного газа от твердых частиц / А.П. Усачев, А.Л. Шурайц, С.В. Густов и др. Опубл. 20.04.2012 г. Приоритет от 20.09.2011 г. Бюл. 11. 4 с.

ГОСТ 6613-86. Сетки проволочные тканые с квадратными ячейками. М.: Изд-во стандартов, 1988. 12 с.

Усачев А.П., Шурайц А.Л., Густов С.В., Желанов В.П. Целевая функция, устанавливающая требования по предотвращению попадания крупных твердых частиц в оборудование газорегуляторных пунктов // НТЖ «Проблемы сбора, подготовки и транспорта нефти и нефтепродуктов» / ИПТЭР. Уфа, 2011. Вып. 2 (84). С. 133-141. URL: http://ntj-oil.ru/article/view/2293

Справочник по пыле- и золоулавливанию / М.И. Биргер, А.Ю. Вальдберг, Б.И. Мягков и др. 2-е изд., перераб. и доп. М.: Энергоатомиздат, 1983. 312 с.

РТМ 26-14-78. Лабораторные исследования физико-химических свойств промышленных пылей / Управление главгазоочистки Минхимнефтемаша СССР. М., 1978. 134 с.

Усачев А.П., Шурайц А.Л., Густов С.В. Разработка математической модели для определения падения давления на фильтрующем элементе сетчатого типа в процессе его засорения твердыми частицами // НТЖ «Проблемы сбора, подготовки и транспорта нефти и нефтепродуктов» / ИПТЭР. Уфа, 2012. Вып. 2 (88). С. 86-95. URL: http://ntj-oil.ru/article/view/2191

Пат. 116365 U1 RU. Установка очистки природного газа от твердых частиц / А.П. Усачев, А.Л. Шурайц, С.В. Густов и др. Опубл. 27.05.2012. Приоритет от 21.11.2011 г. Бюл. 15. 6 с.

Усачев А.П., Шурайц А.Л., Густов С.В., Шерстюк П.В. Разработка рекомендаций и технических решений по снижению металлоемкости систем очистки природного газа от твердых частиц // НТЖ «Проблемы сбора, подготовки и транспорта нефти и нефтепродуктов» / ИПТЭР. Уфа, 2011. Вып. 3 (85). С. 158-165. URL: http://ntj-oil.ru/article/view/2319

СП 42-101-2003. Общие положения по проектированию и строительству газораспределительных систем из металлических и полиэтиленовых труб / А.Л. Шурайц, В.С. Волков, В.Е. Удовенко и др. М.: ГУП ЦПП, 2003. 168 с.

Усачев А.П., Шурайц А.Л., Густов С.В., Желанов В.П. Целевая функция, устанавливающая требования к системе защиты, предотвращающей падение давления природного газа на фильтрующем элементе установки очистки сверх максимально допустимого значения // НТЖ «Проблемы сбора, подготовки и транспорта нефти и нефтепродуктов» / ИПТЭР. Уфа, 2011. Вып. 4 (86). С. 164-173. URL: http://ntj-oil.ru/article/view/2346

Пат. 117566 U1 RU. Устройство контроля предельно допустимых значений эксплуатационных параметров установок очистки природного газа от твердых частиц / А.П. Усачев, А.Л. Шурайц, С.В. Густов и др. Опубл. 27.06.2012. Приоритет от 21.11.2011 г. Бюл. 18. 5 с.

Усачев А.П., Жмуров А.В., Густов С.В., Желанов В.П. Результаты опытов по выявлению динамики роста перепада давления в процессе засорения фильтрующего элемента твердыми частицами // Проблемы и методы обеспечения надежности и безопасности систем транспорта нефти, нефтепродуктов и газа. Матер. междунар. научн.-практ. конф. в рамках Нефтегазового форума. Уфа, 2012. С. 358-359

SP 62.13330.2011. Gazoraspredelitelynyye sistemy. Aktualizirovannaya redaktsiya SNiP 42-01-2002 (Gas Distribution Systems. Updated Edition of SNiP 42-01-2002). Moscow: Minregion Rossii, 2010. 66 p.

GOST R 54960-2012. Sistemy gazoraspredelitelynyye. Punkty gazoregulyatornyye blochnyye i punkty redutsirovaniya shkafnyye. Obshchiye tekhnicheskiye trebovaniya (Gas Distribution Systems. Modular Gas Control Points and Gas Pressure Reduction Cabinets. General Technical Requirements). Moscow: Rosstandart, 2012. 65 p.

Usachev A.P., Shurayts A.L., Gustov S.V., Zhelanov V.P. Razrabotka matematicheskoy modeli po obosnovaniyu tipa sistemy gruboy ochistki prirodnogo gaza ot tverdykh chastits i optimizatsii eye geometricheskikh i ekspluatatsionnykh parametrov // NTZh «Problemy sbora, podgotovki i transporta nefti i nefteproduktov» (Development of a Math Model Substantiating the Type of the System of Natural Gas Primary Cleaning from Solids and Optimizing its Geometric and Operation Parameters // STJ «Problems of Gathering, Treatment and Transportation of Oil and Oil Products») / IPTER. Ufa, 2011. Vyp. 1 (83). P. 148-158.

Usachev A.P., Shurayts A.L., Gustov S.V., Zhelanov V.P. Obosnovaniye tipa sistemy ochistki prirodnogo gaza, ustanavlivayemoy pered reguliruyushchey, predokhranitelynoy, zashchitnoy armaturoy i uzlami ucheta gazoregulyatornykh punktov // NTZh «Problemy sbora, podgotovki i transporta nefti i nefteproduktov» (Substantiation of the Type of Natural Gas Purification System Installed before Control and Safety Valves and Metering Stations of Gas Control Units // STJ «Problems of Gathering, Treatment and Transportation of Oil and Oil Products») / IPTER. Ufa, 2011. Vyp. 1 (83). P. 159-167.

Usachev A.P., Shurayts A.L., Gustov S.V., Sherstyuk P.V. Razrabotka matematicheskoy modeli optimizatsii formy filytrov, razmeshchayemykh v shkafnykh gazoraspredelitelynykh punktakh // NTZh «Problemy sbora, podgotovki i transporta nefti i nefteproduktov» (Development Mathematical Model for Filter Form Optimization, Cabinet Tube Gas Regulating Points Placed // STJ «Problems of Gathering, Treatment and Transportation of Oil and Oil Products») / IPTER. Ufa, 2010. Vyp. 4 (82). P. 145-155.

PB 12-529-03 (PB 03-576-03). Pravila bezopasnosti sistem gazoraspredeleniya i gazopotrebleniya (Safety Rules for Gas Distribution Systems and Gas Consumption Systems) / B.A. Krasnykh, A.A. Sorokin, A.A. Feoktistov, A.L. Shu-rayts et all. Moscow: GUP NTTs PB Gosgortekhnadzora Rossii, 2003. Ser. 12. Vyp. 4. 200 p.

STO Gazpromregiongaz 7.1-2011. Tekhnicheskiye trebovaniya k materialam, oborudovaniyu i tekhnologicheskim skhemam blochnykh gazoregulyatornykh punktov, shkafnykh punktov redutsirovaniya gaza / Sistema standartizatsii OAO «Gazpromregiongaz» (Requirements to Materials, Equipment and Layout of Modular Gas Control Points and Gas Pressure Reduction Cabinets / Standardization System of «Gazpromregiongaz» OAO). Saint-Petersburg: OAO «Gazpromregiongaz», 2011. 33 p.

GOST 9544-2005. Klassy i normy germetichnosti zatvorov (Classes and Standards of Valve Tightness). Moscow: Standartinform, 2008. 12 p.

Usachev A.P., Shurayts A.L., Gustov S.V. et all. Obosnovaniye razmerov yacheyki setki filytruyushchikh elementov sistem zashchity, predotvrashchayushchikh popadaniye tverdykh chastits v gazoregulyatornyye punkty, uzly ucheta i gazoispolyzuyushchiye pribory // Nefegazovoye delo (Substantiation of the Mesh Size of Protective Filtering Elements Preventing Solids from Entering Gas Control Points, Metering Units and Instruments Using Gas // Oil and Gas Business). Ufa, 2010. No. 2. T. 8. P. 77-82.

Gustov S.V. Istochniki vozniknoveniya i razmery vzveshennykh v prirodnom gaze tverdykh chastits // Nefegazovoye delo (Sources and Sizes of Solids Suspended in the Natural Gas // Oil and Gas Business). Ufa, 2011. No. 4. T. 9. P. 98-101.

Patent na poleznuyu model 114870 U1 RU. Ustanovka ochistki prirodnogo gaza ot tverdykh chastits poleznuyu modely (Plant for Natural Gas Cleaning of Solids) / A.P. Usachev, A.L. Shurayts, S.V. Gustov et all. Opubl. 20.04.2012 g. Prioritet ot 20.09.2011 g. Byul. 11. 4 p.

GOST 6613-86. Setki provolochnyye tkanyye s kvadratnymi yacheykami (Wire Gauze Net with Squire Meshes). Moscow: Izd-vo standartov, 1988. 12 p.

Usachev A.P., Shurayts A.L., Gustov S.V., Zhelanov V.P. Tselevaya funktsiya, ustanavlivayushchaya trebovaniya po predotvrashcheniyu popadaniya krupnykh tverdykh chastits v oborudovaniye gazoregulyatornykh punktov // NTZh «Problemy sbora, podgotovki i transporta nefti i nefteproduktov» (Effectiveness Function Setting Requirements for Prevention of Big Solid Particles Getting into the Equipment of Gas Control Stations // STJ «Problems of Gathering, Treatment and Transportation of Oil and Oil Products») / IPTER. Ufa, 2011. Vyp. 2 (84). P. 133-141.

Spravochnik po pyle- i zoloulavlivaniyu (Reference Book on Dust and Ash Collection) / M.I. Birger, A.Yu. Valydberg, B.I. Myagkov et all. 2-e izd., pererab. i dop. Moscow: Energoatomizdat, 1983. 312 p.

RTM 26-14-78. Laboratornyye issledovaniya fiziko-khimicheskikh svoystv promyshlennykh pyley (Laboratory Physical and Chemical Testing of Industrial Dust) / Upravleniye glavgazoochistki Minkhimneftemasha SSSR. Moscow, 1978. 134 p.

Usachev A.P., Shurayts A.L., Gustov S.V. Razrabotka matematicheskoy modeli dlya opredeleniya padeniya davleniya na filytruyushchem elemente setchatogo tipa v protsesse yego zasoreniya tverdymi chastitsami // NTZh «Problemy sbora, podgotovki i transporta nefti i nefteproduktov» (Mathematical Model Development for Investigation of the Pressure Drop on the Net-Type Filtering Element Clogged up by Solids // STJ «Problems of Gathering, Treatment and Transportation of Oil and Oil Products») / IPTER. Ufa, 2012. Vyp. 2 (88). P. 86-95.

Pat. 116365 U1 RU. Ustanovka ochistki prirodnogo gaza ot tverdykh chastits (Plant for Natural Gas Cleaning of Solids) / A.P. Usachev, A.L. Shurayts, S.V. Gustov et all. Opubl. 27.05.2012. Prioritet ot 21.11.2011 g. Byul. 15. 6 p.

Usachev A.P., Shurayts A.L., Gustov S.V., Sherstyuk P.V. Razrabotka rekomendatsiy i tekhnicheskikh resheniy po snizheniyu metalloyemkosti sistem ochistki prirodnogo gaza ot tverdykh chastits // NTZh «Problemy sbora, podgotovki i transporta nefti i nefteproduktov» (Development Recommendations and Technical Decisions on Reduction of Metal Consumption of Systems Peelings Natural Gas from Hard Particles // STJ «Problems of Gathering, Treatment and Transportation of Oil and Oil Products») / IPTER. Ufa, 2011. Vyp. 3 (86). P. 158-165.

SP 42-101-2003. Obshchiye polozheniya po proyektirovaniyu i stroitelystvu gazoraspredelitelynykh sistem iz metallicheskikh i polietilenovykh trub (General Provisions for Design and Construction of Gas Distribution Systems from Metal/Polyethylene Pipes) / A.L. Shurayts, V.S. Volkov, V.Ye. Udovenko et all. Moscow: GUP TsPP, 2003. 168 p.

Usachev A.P., Shurayts A.L., Gustov S.V., Zhelanov V.P. Tselevaya funktsiya, ustanavlivayushchaya trebovaniya k sisteme zashchity, predotvrashchayushchey padeniye davleniya prirodnogo gaza na filytruyushchem elemente ustanovki ochistki sverkh maksimalyno dopustimogo znacheniya // NTZh «Problemy sbora, podgotovki i transporta nefti i nefteproduktov» (Target Function, Installing Requirements to System to Protection, Preventing Fall of Pressure of Natural Gas on Filtering Element of Installation Peelings over Greatly Possible Importance // STJ «Problems of Gathering, Treatment and Transportation of Oil and Oil Products») / IPTER. Ufa, 2011. Vyp. 4 (86). P. 164-173.

Pat. 117566 U1 RU. Ustroystvo kontrolya predelyno dopustiymykh znacheniy ekspluatatsionnykh parametrov ustanovok ochistki prirodnogo gaza ot tverdykh chastits (A Device Designed to Control Maximum Allowable Operation Parameter Values of the Plants for Natural Gas Cleaning from Solids) / A.P. Usachev, A.L. Shurayts, S.V. Gustov et all. Opubl. 27.06.2012, Prioritet ot 21.11.2011 g. Byul. 18. 5 p.

Usachev A.P., Zhmurov A.V., Gustov S.V., Zhelanov V.P. Rezulytaty opytov po vyyavleniyu dinamiki rosta perepada davleniya v protsesse zasoreniya filytruyushchego elementa tverdymi chastitsami // Problemy i metody obespecheniya nadezhnosti i bezopasnosti sistem transporta nefti, nefteproduktov i gaza. Mater. mezhdunar. nauchn.-prakt. konf. v ramkakh Neftegazovogo foruma (Results of Experiments with Dynamics of Increase in Pressure Differential as the Filtering Element is Clogged by Solids // Problems and Ways of Ensuring Safety and Reliability of Oil/Product/Gas Transporting Systems. Mater. Scient.-Pract. Conf. within the Frames of Oil and Gas Forum). Ufa, 2012. P. 358-359.




DOI: http://dx.doi.org/10.17122/ntj-oil-2012-4-154-163

Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.


(c) 2012 НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКИЙ ЖУРНАЛ «ПРОБЛЕМЫ СБОРА, ПОДГОТОВКИ И ТРАНСПОРТА НЕФТИ И НЕФТЕПРОДУКТОВ»