СПОСОБЫ ОДОРИЗАЦИИ ГАЗА

METHODS FOR GAS ODORIZATION

Vyacheslav Arshin

student, Department of Automated Control Systems, Magnitogorsk State Technical University named after G. I. Nosov,

Russia, Magnitogorsk

Alexandr Rassadnikov

student, Department of Automated Control Systems, Magnitogorsk State Technical University named after G. I. Nosov,

Russia, Magnitogorsk

Elena Mukhina

Senior Lecturer of the Department of Automated Control Systems, Magnitogorsk State Technical University named after G. I. Nosov,

Russia, Magnitogorsk

АННОТАЦИЯ

Природный газ, широко применяемый на промышленных объектах и в быту, в случае утечки может вызвать сильные отравления и, кроме того, при определённых концентрациях создавать взрывоопасную среду. Возникает потребность оперативного выявления наличия газа в окружающем воздухе без применения специальных технических устройств. В работе проведен обзор способов одоризации газа. Приведен пример технической реализации контура регулирования одоризации газа в газопроводе.

ABSTRACT

Natural gas, which is widely used in industrial facilities and in everyday life, can cause severe poisoning in the event of a leak and, moreover, create an explosive environment at certain concentrations. A need arises for the operation, the presence of gas in the surrounding air is detected without proper names and the use of special technical devices. The paper reviews the methods of gas odorization. An example of the technical implementation of a gas odorization control loop in a gas pipeline is given.

Ключевые слова: одоризация, газ, способ, одорант, регулирование.

Keywords: odorization, gas, method, odorant, regulation.

Введение

Одоризация газа всегда определялась оборудованием, с помощью которого происходит сам процесс одоризации и непременно способом одорирования.

Ввод одорната происходит напрямую в поток газа в разных состояниях – парообразном и жидком. В газопровод одорант в жидком состоянии подаётся с помощью дозирующего насоса или же капельницых [1].

1 Капельный способ

Данный сопособ является самым распрастранённым благодрая своей дешевизне, простоте, даже несмотря на повышенные требования к качеству одоризации газа. Капельный способ является самым распространённым на действующих российских газораспределительных станция (ГРС). Основа состоит из постоянной величины – масса одной капли жидкости. Для одоранта это 0,02 грамма [2].

С помощью подсчитывания количества капель в единицу времени и регулировки подачи одоранта добиваются требуемого расхода одоранта для определённого значения расхода газа. Если расход газа велик, то одорант подаётся ни каплями, а струёй и его расход учитывается по шкале уровнемера расходной ёмкости.

Для данного способа требуется постоянная проверка и регулировка расхода одоранта при изменении расхода газа [3].

Регулировка выполняется ручным способ с помощью оператором и неможет быть автоматизирована. Так как точность способа составляет от 10% до 20%, капельница используется как резерв для работы во время ремонта основного оборудования [4].

2 Фитильный способ

Одоризатор фитильного типа используется при мало изменяющихся расхода газа и используется со стабильным по химическую составу одорантом (как для жидкого состояния, так и для паров).

Оценка одорната в газе происходит по подсчёту количества израсходованного в единицу времени одоранта и регулируется в зависимости от изменения количества газа, который пропускается через фитиль [5].

Регулировка так же происходит в ручном режиме оператором ГРС и высокой точности одорирования добиться не удаётся [6].

3 Барботажный способ

В отличие от фитильного одоризатора и капельницы, барботажный тип одоризации уже может быть автоматизирован.

В барботажном способе подача одоранта пропорциональная расходу одорируемого газа и обеспечивается благодаря диафграме, которая устанавливается в трупопровод. Из-за движения газа по трубопроводу на диафграме возникает перепад давления, величина которого изменяется пропорционально расходу газа. Некоторая часть потока газа уходит в другую линию и через винтиль попадает в дозатор,барбортируясь через жидкий одорант, благодаря чему происходит его насыщение. Только после этого одорированый газ проходит через смотровое окно, возвращается в трубопровод и смешивается с основным потоком газа. Сам одорант непрерывно поступает самотёком в дозатор из расходной ёмкости [7].

Методы, рассмотренные выше, имеют ряд недостатков:

- если расход газа изменится более чем на 30%, процесс одоризации требует ручной корректировки;

- точность одорирования невысока ( от 5% до 20%);

- для корректной работы требуется сужающее устройство, которое создаёт неудобства обслуживающему персоналу;

- нет датчиков, которые могли бы оценивать состояние оборудования одоризатора и качества его работы [8];

4 Функциональная схема системы автоматического регулирования одоризации газа в газопроводе

Функциональная схема автоматизации контура регулирования представлена на рисунке 1. Проектом осуществляется одоризация газа в газопроводе.

В схеме осуществляется измерение расхода газа через датчик перепада давления Rosemount fisher 3051,  поз. 1а, который отправляет сигнал на нормирующий преобразователь SuperFloe-2E, поз. 1б. Преобразователь в зависимости от расхода формирует сигнал 4-20мА и подает его непосредственно на контроллер SLK-7, поз. РМК. Контроллер отправляет сигнал на насос-дозатор, поз. 2в, в зависимости от значения сигнала происходит впрыск необходимого количества одоранта.  Таким образом, происходит одоризация газа в газопроводе.

Для подсчёта расхода одоранта используется первичный преобразователь, поз. 2а, и расходомер, поз. 2б. Для визуализации всего процесса используется панельный компьютер, поз. АРМ.

Рисунок 1. Система автоматического регулирования одоризации газа в газопроводе

Список литературы:

1. Жила, В. А. Газораспределительные системы и газопотребляющее оборудование : учебно-методическое пособие / В. А. Жила, Е. Б. Соловьева, А. А. Малышева. — Москва : МИСИ – МГСУ, 2005. — 38 с. — ISBN 978-5-7264-2197-1. — Текст : электронный // Лань : электронно-библиотечная система. — URL: https://e.lаnbook.сom/book/145077 (дата обращения: 3.01.2021). — Режим доступа: для авториз. пользователей.
2. Кузнецова, В. Н. Эксплуатация газовых сетей : учебное пособие / В. Н. Кузнецова. — Омск : СибАДИ, 2008. — 170 с. — Текст : электронный // Лань : электронно-библиотечная система. — URL: https://e.lаnbook.сom/book/149556 (дата обращения: 03.01.2021). — Режим доступа: для авториз. пользователей.
3. Колибаба, О. Б. Основы проектирования и эксплуатации систем газораспределения и газопотребления : учебное пособие / О. Б. Колибаба, В. Ф. Никишов, М. Ю. Ометова. — 2-е изд., стер. — Санкт-Петербург : Лань, 2021. — 204 с. — ISBN 978-5-8114-1416-1. — Текст : электронный // Лань : электронно-библиотечная система. — URL: https://e.lanbook.com/book/167402 (дата обращения: 21.04.2021). — Режим доступа: для авториз. пользователей.
4. Бирюков, В. В. Оборудование нефтегазовых производств : учебник / В. В. Бирюков, А. А. Штанг. — Новосибирск : НГТУ, 2016. — 514 с. — ISBN 978-5-7782-3009-5. — Текст : электронный // Лань : электронно-библиотечная система. — URL: https://e.lanbook.com/book/118484 (дата обращения: 21.04.2021). — Режим доступа: для авториз. пользователей.
5. Дубков, В. В. Эксплуатация объектов газоперекачивающих станций : учебное пособие / В. В. Дубков. — Омск : СибАДИ, 2020. — 225 с. — Текст : электронный // Лань : электронно-библиотечная система. — URL: https://e.lanbook.com/book/163744 (дата обращения: 21.04.2021). — Режим доступа: для авториз. пользователей.
6. Карпов, А. Б. Современные методы анализа газов и газоконденсатов. Лабораторный практикум : учебное пособие / А. Б. Карпов, А. Д. Кондратенко, А. М. Козлов. — Санкт-Петербург : Лань, 2018. — 120 с. — ISBN 978-5-8114-3020-8. — Текст : электронный // Лань : электронно-библиотечная система. — URL: https://e.lanbook.com/book/107937 (дата обращения: 21.04.2021). — Режим доступа: для авториз. пользователей.
7. Современные системы автоматизации и управления : учебное пособие / С. М. Андреев, Е. С. Рябчикова, Е. Ю. Мухина, Т. Г. Сухоносова ; МГТУ. - Магнитогорск : МГТУ, 2015. - 1 электрон. опт. диск (CD-ROM). - Загл. с титул. экрана.  URL: https://magtu.informsystema.ru/uploader/fileUpload?name=71.pdf&show=dcatalogues/1/1123963/71.pdf&view=true (дата обращения: 18.09.2020). - Макрообъект. - Текст : электронный. - Сведения доступны также на CD-ROM
8. Мухина, Е. Ю. Системы управления технологическими процессами и информационные технологии : учебное пособие / Е. Ю. Мухина, А. Р. Бондарева ; МГТУ. - Магнитогорск : МГТУ, 2014. - 1 электрон. опт. диск (CD ROM). Загл. С титул. экрана. URL: https://magtu.informsystema.ru/uploader/fileUpload?name=1156.pdf&show=dcatalogues/1/1121183/1156.pdf&view=true (дата обращения: 18.09.2020). - Макрообъект. - Текст : электронный. - Сведения доступны также на CD-ROM