Разработка методов раннего обнаружения гидратообразования в магистральных газопроводах и технологических трубопроводах компрессорных станций

• Автор: Паранук, Арамбий Асланович
• Шифр специальности: 05.02.13
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2014
• Место защиты: Краснодар
• Количество страниц: 137 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ОПРЕДЕЛЕНИЯ, СОКРАЩЕНИЯ И УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1 СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ПРОБЛЕМЫ ОБНАРУЖЕНИЯ И ЛИКВИДАЦИИ ГИДРАТООБРАЗОВАНИЯ В МАГИСТРАЛЬНЫХ ГАЗОПРОВОДАХ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ТРУБОПРОВОДАХ КОМПРЕССОРНЫХ СТАНЦИЙ
1.1 Условия образования гидратов в магистральных газопроводах
и технологических трубопроводах компрессорных станций
1.2 Определение участка газопровода подверженного облитерации стенок
1.3 Анализ методик расчёта образования гидратов в магистральных трубопроводах и технологических трубопроводов компрессорный станций в пусковой период после гидроиспытании
1.4 Определение границ участков образования гидрата
1.5 Анализ механизма образования гидратов в случае частичного уменьшения живого сечения трубопровода гидратами
1.6 Обзор методов предупреждения гидратообразования
1.7 Оценка способов борьбы с гидратообразование
Выводы к главе
ГЛАВА 2 СТРУКТУРА ОБЪЕКТА ИССЛЕДОВАНИЯ И ОПРЕДЕЛЕНИЕ МЕТОДА ИССЛЕДОВАНИЯ ДЛЯ ПОСТРОЕНИЯ
МОДЕЛИ И АЛГОРИТМА
2.1 Характеристики объекта исследования
2.1.1 Технологически параметры транспорта газа по газопроводу «Голубой поток»
2.1.2 Основные факторы, влияющие на процесс образования гидратов
2.2 Выбор метода исследования для построения модели и алгоритма
2.3 Контрольно - измерительные приборы магистральных газопроводов и
компрессорных станций
Выводы к главе
ГЛАВА 3 ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ РАСЧЁТА МОДЕЛИ И АЛГОРИТМА ПРОГРАММЫ «РАСЧЕТ ГИДРАТООБРАЗОВАНИЯ В ГАЗОПРОВОДЕ»

3.1 Определения зоны конденсации влаги в магистральном газопроводе и технологических трубопроводах компрессорной станции
3.2 Определение количества выделившейся жидкой фазы воды и удельного расхода метанола, необходимого для ликвидации гидратов..
3.3 Организация передачи данных от контрольно-измерительных
приборов в программу
Выводы к главе
ГЛАВА 4 РЕАЛИЗАЦИЯ АЛГОРИТМА В ВИДЕ ПРОГРАММЫ, ТРЕБОВАНИЕ К СИСТЕМЕ И ОСНОВЫ ИНТЕРФЕЙСА
4.1 Практические результаты работ программы
4.2 Интерфейс программы и принцип работы
4.3 Требование к системе
4.4 Реализация алгоритма расчёта в виде программы
4.4 Данные о внедрении программы «Расчет гидратообразования
в газопроводе» в производство
Выводы к главе
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
ПРИЛОЖЕНИЕ А
ПРИЛОЖЕНИЕ Б

ОПРЕДЕЛЕНИЯ, СОКРАЩЕНИЯ И УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ
В настоящей диссертационной работе применяются следующие термины и определения с соответствующими обозначениями и сокращения: Абсорбция - поглощение отдельных компонентов из газовых (паровых) смесей всем объемом жидкости или твердого тела (абсорбента) с образованием раствора.
Адсорбция - поглощение отдельных компонентов из газовых (паровых) или жидких смесей на поверхности твердого теле (или в объеме его микропор) или жидкости. В технике под адсорбцией обычно понимают поглощение на поверхности твердого тела (адсорбента).
Ингибитор гидратообразования - вещества, предотвращающие образование гидратов углеводородных газов при их добыче, транспорте и подземном хранении, а также в процессах первичной обработки Облитерация - процесс отложения газогидрата на стенки газопровода. АСУТП - автоматизированная система управления технологическими процессами.
АРМ - автоматизированное рабочее место
ДП- динамическое программирование
ГУ - граничное условие
МГ - магистральный газопровод
КИП - контрольно - измерительные приборы
КС - компрессорная станция
ИМ- исполнительный механизм
ТГ- технологический газопровод
Т11- технологический процесс
ПТС - программно - технические средства
ПМК - программно математический комплекс
ПТК — Программно-технический комплекс
НТС— низкотемпературная сепарация газа

Этот метод является наиболее эффективным, так как даёт возможность быстрой подачи в газопровод больших количества метанола без применения дефицитного оборудования (компрессоры высокого давления) и не требует дополнительного персонала для обслуживания [5].
Температура гидратообразования определяется по графикам на изложенным в первой главе, количество метанола, насыщающего воду, сконденсировавшуюся из газа, а количество метанола, содержащегося в газовой фазе. Наряду с метанолом для предупреждения образования и ликвидации гидратов в последнее время применяется также хлористый кальций СаС1г. Хлористый кальций значительно дешевле метанола, менее дефицитен. Кроме того, хлористый кальций не токсичен и работа с ним не опасна.
Однако приготовление раствора хлористого кальция требует сооружения специальной установки, в связи с чем, применение его в трассовых условиях очень затруднено. Поэтому, в настоящее время хлористый кальций на магистральных газопроводах не применяется, а находит широкое применение для предупреждения и ликвидации гидратных пробок на газовых промыслах и подземных хранилищах газа. Он может быть также использован на установках по осушке газа.
Метод разрушения гидратов с помощью снижение давления. Снижение давления при образовании гидратной пробки, что приводит к разложения гидрата. Давление снижают следующим образом: отключают участок газопровода, в котором образовалась пробка, и через продувочные свечи с обеих сторон пробки сбрасывают из него газ в атмосферу. Сбрасывать газ нужно постепенно, не допуская хотя бы незначительного перепада. Для этого на обводах кранов устанавливаются манометры, и между кранами создаётся надёжная связь [9]. Ранее, применялось одностороннее стравливание газа между одним из кранов и гидратной пробкой. Однако такой метод рекомендован быть не может, так как имелись случаи, когда одностороннее давление газа с силой сдвигало пробку, и получался гидравлический удар, приводивший к повреждению крана. Снижение давления даёт положительный эффект при