Антипомпажный клапан моквелд принцип работы

Конструкция антипомпажного клапана.

Наибольшее распространение в ОАО «Газпром» получили системы антипомпажного регулирования, в которых в качестве исполнительного органа применяется запорно-регулирующий клапан с аналоговым управлением фирмы «Mokveld Valves». Конструкция основана на принципе осевого течения потока. Осевой поток формируется в прямолинейном симметричном проточном контуре между внутренним и наружным корпусами клапана. Такая конструкция обеспечивает наибольшую пропускную способность по сравнению с регулирующими клапанами другого типа, исключает вихревые течения и изменения направления течения потока газа, что уменьшает потери, вибрацию, уровень шума и эрозионный износ элементов конструкции.

Клапан фирмы «Mokveld Valves» состоит из следующих узлов: узла клапана, силового пневмопривода клапана, приборной части (комплекта приборов), обеспечивающей работу клапана в автоматическом режиме и гидравлической системы дублирующего ручного управления клапаном (см. рисунок 11).

1 – силовой пневмоцилиндр; 2- силовой гидроцилиндр; 3- приборный шкаф; 4 – узел клапана; 5 — ресивер.

а) – основные узлы клапана; б) – внешний вид клапана для надземной установки.

Рисунок 11. Антипомпажный клапан фирмы «Mokveld Valves».

Узел клапана представляет собой устройство поршневого типа (см. рисунок 12). Основными элементами узла клапана являются: наружный и внутренний корпус, поршень со штоком, шток клапана и сепаратор с выполненными в нем радиальными отверстиями.

1- наружный корпус, 2 — внутренний корпус, 3 — поршень, 4 — шток поршня,

5 — шток (шпиндель) клапана, 6 – сепаратор.

а) – клапан в открытом положении; б) – клапан в закрытом положении.

Рисунок 12. Узел клапана.

Поршень поступательно перемещается в сепараторе вдоль оси клапана (см. рисунок 13). При своем движении поршень изменяет площадь проходного сечения отверстий сепаратора. Соответствующим выбором конструкционных материалов поршня и сепаратора предотвращается их быстрый эрозионный износ и обеспечивается длительная надежная работа клапана даже после продолжительного периода эксплуатации в режиме высокой степени дросселирования.

Поршень клапана уравновешивается по давлению. Это обеспечивается за счет свободного прохода рабочей среды под поршень и во внутренний корпус, что создает равнодействующие усилия на подвижные части клапана. Такая конструкция позволяет даже для клапанов большого размера при большом действующем перепаде давлений прикладывать незначительное усилие для его привода, а также обеспечивает высокую скорость срабатывания клапана.

Полное перекрытие потока осуществляется передней кромкой поршня.

Рисунок 13. Воздействие давления рабочей среды на элементы конструкции клапана.

Перемещение поршня осуществляется при помощи зубчатой реечной передачи, состоящей из размещенных под углом 900 взаимоскользящих зубчатых реек с наклонными зубьями, выполненными на штоках поршня и шпинделя (см. рисунок 14). Зубчатая передача защищена от воздействия рабочей среды двойными уплотнениями, установленными на штоках. Полость, в которой работает зубчатая передача, заполнена консистентной смазкой.

1 – поршень, 2 – шток поршня, 3 – шпиндель клапана.

Рисунок 14. Узел реечной передачи

Привод клапана нормально открытый, осуществляется при помощи силового пневмоцилиндра одностороннего действия, который устанавливается непосредственно на фланце корпуса узла клапана (см. рисунок 15). В клапанах, предназначенных для подземной установки, пневмопривод монтируется на удлинителе.

Шпиндель узла клапана соединяется со штоком пневопривода соединительной муфтой, которая расположена в нижней части пневмопривода. При подаче давления в полость над поршнем штока пневмопривода через соединительную муфту передает поступательное движение на шпиндель и далее посредством зубчатой реечной передачи на поршень узла клапана. Возвратное поступательное движение обеспечивается силой упругости пружин.

1– силовой поршень, 2 – шток силового поршня, 3 – корпус привода, 4 – пружины, 5 – ограничительный упор, 6 – ресивер, 7 – силовой гидроцилиндр.

Рисунок 15. Подпружиненный пневмопривод одностороннего действия.

Система управления антипомпажным клапаном.

Из ресивера газ поступает в трех направлениях:

§ на предохранительный клапан ПК. Предохранительный клапан предназначен для защиты ресивера от повышения в нем давления в случае отказа редуктора РД1.

§ на бустер БУ. Бустер выполняет функцию пневматического усилителя, т.е. преобразует низкорасходный управляющий пневматический сигнал, поступающий в него от позиционера, в высокорасходный выходной пневматический сигнал, поступающий от бустера в пневмопривод ПП.

Для регулирования времени открытия и закрытия клапана подача ипульсного газа к пневмоприводу осуществляется через регулируемый дроссель ДР. Контроль крайних положений клапана осуществляется двумя концевыми выключателями ВК1 и ВК2, которые выдают соответствующие сигналы в противопомажный регулятор газоперекачивающего агрегата.

При получении командного электрического сигнала на закрытие срабатывает электропневмопреобразователь и выдает пневматический импульс в позиционер. Позиционер формирует низкорасходный управляющий пневматический сигнал, который поступает в бустер. Последний перепускает большой объем газа из ресивера в пневмопривод, поршень которого под действием силы от давления газа опускаться вниз и через зубчатую реечную передачу перемещает поршень клапана на закрытие.

При уменьшении командного электрического сигнала уменьшается величина пневматического импульса, вырабатываемого электропневмопреобразователем, и соответственно, величина низкорасходного управляющего пневматического сигнала, поступающего от позиционера в бустер. Последний перекрывает поток газа из ресивера в пневмопривод. Поршень пневмопривода под действием силы упругости пружин поднимается вверх и через зубчатую реечную передачу перемещает поршень клапана на открытие. Газ из силовой полости пневмопривода через бустер и позиционер сбрасывается в атмосферу.

Закрытие и открытие регулирующего клапана происходит пропорционально величине командного электрического сигнала.

С целью защиты элементов системы пневматического управления от попадания капельной влаги и образования гидратов в ней устанавливаются электроподогреватели и ленточные нагревательные элементы НЭ1 и НЭ2 с автоматическим ограничителем теплопроводности.

Ф1,Ф2,Ф3 – фильтр; РД1,РД2,РД3 – редуктор; РС-ресивер; ПК – предохранительный клапан; БУ – бустер; ПЗ – позиционер; ЭП – электропневмопреобразователь; ДР – регулируемый дроссель; ПП – пневмопривод; ГЦ – силовой гидроцилиндр; ГБ – гидроблок; ВК1,ВК2 – концевой выключатель; К – регулирующий клапан; НЭ1,НЭ2 – нагревательный элемент; КК – клеммная коробка; КБС – клапан быстрого сброса давления.

Рисунок 16. Принципиальная схема пневматической системы управления клапаном

В случае неисправности пневмопривода, либо недостаточном давлении газа, возможно ручное управление клапаном при помощи дублирующей системы гидроуправления. Гидравлическая система также выполняет функцию гидродемпфера при автоматическом режиме работы пневомпривода.

Гидросистема включает в себя силовой гидроцилиндр, размещенный на штоке пневмопривода, и гидравлический блок со встроенным ручным насосом и гидроаккумулятором. Гидравлический блок монтируется на установочной плите корпуса пневмопривода.

В корпусе гидроблока (см. рисунок 17) размещаются: переключатель режимов работы (переключающий золотник) 1, ручной насос 3 с двумя обратными клапанами 2 и 4 и предохранительный клапан 5.

При автоматическом режиме работе пневмопривода переключающий золотник 1 устанавливается в положении открыто и гидрожидкость может свободно перетекать из одной полости силового гидроцилиндра в другую, а гидросистема выполняет роль гидравлического демпфера.

В аварийных ситуациях переключающий золотник 1 устанавливается в положение закрыто. При этом гидрожидкость с помощью ручного насоса перекачивается из полости под поршнем силового гидроцилиндра в полость над поршнем, что приводит к перемещению поршня гироцилиндра и связанного с ним штока пневмопривода на закрытие клапана. При увеличении давления в линии нагнетания ручного насоса свыше 21 МПа срабатывает предохранительный клапан и перепускает часть гирожидкости с выхода насоса на вход.

Для перемещения поршня в обратном направлении необходимо вернуть переключающий золотник 1 в положение закрыто. Под действием силы упругости пружин пневмопривода гидрожидкость будет выдавливаться из полости над поршнем силового гидроцилиндра в полость под поршнем, а клапан переместится в положение «открыто».

1 – переключатель режимов работы, 2,4 – обратные клапаны, 3 – ручной гидронасос, 5 — предохранительный клапан, 6 – гидроаккумулятор, 7 – дроссель.

Рисунок 17. Принципиальная схема гидравлической системы клапана

Комплект приборов системы управления антипомпажным клапаном размещается в двух приборных шкафах.

Рисунок 18. Приборная часть антипомпажного клапана типа RZD фирмы «Mokveld Valves».

Устройство и принцип работы системы антипомпажного регулирования центробежного нагнетателя с использованием регулирующего клапана.

Управление регулирующим клапаном осуществляется специальной системой антипомпажного регулирования, включающей в себя антипомпажный клапан с силовым приводом и регулятор (см. рисунок 10).

В качестве силового привода для антипомпажных клапанов на магистральных газопроводах применяется пневматический привод (высокое быстродействие, большие мощности, доступная пневматическая энергия), но для его надежной работы требуется газ или воздух с высокой степенью очистки и осушки.

Рисунок 10. Структурная схема системы антипомпажного регулирования центробежного нагнетателя.

Для определение границы помпажа и установления линии безопасных режимов работы в системах АПР применяются следующие методы:

1. параметрические методы;

2. признаковые методы.

В основном, центробежные нагнетатели оснащаются системами антипомпажной защиты на основе параметрических методов. Принцип действия таких систем основан на том, что у центробежного нагнетателя на газодинамических характеристиках в координатах расход по условиям всасывания-степень повышения давления при некоторой постоянной скорости вращения существует единственная точка, соответствующая началу помпажа (как было рассмотрено выше).

Для определения приближения к этой точке (границе помпажа) используется измерение расхода газа через нагнетатель. Измерение расхода газа производится с помощью сужающего устройства (определение расхода газа по перепаду на конфузоре). Наилучшим местом установки сужающего устройства является линия всасывания, но его установка на всасывании приводит к увеличению потерь во входном устройстве, что значительно снижает общий К.П.Д. нагнетателя. Поэтому сужающее устройство устанавливают в линии нагнетания с пересчетом расхода на условия всасывания. Требования к длинам прямых участков при монтаже сужающего устройства, как правило, не соблюдаются, поэтому измерение расхода производится с повышенной погрешностью (погрешность измерения расхода в зоне помпажа может достигать 5%).

Основными недостатками параметрических систем антипомпажной защиты являются: — в систему зачастую закладываются характеристики не соответствующие реальным параметрам работы;

— процессы во времени протекают быстротечно, поэтому необходимо предусматривать запас по устойчивости на время реакции системы, что уменьшает эффективность использования нагнетателя;

— неверное определение уставки приводит или к недостаточному запасу устойчивости, или к еще большему уменьшению эффективности использования нагнетателя.

Перспективным направлением является создание систем АПР на основе признаковых методов распознавания границы помпажа. Данные методы основаны на обнаружении особенностей течения потока газа в проточной части нагнетателя, возникающие при нерасчетных режимах. Для этого в проточную часть устанавливают специальные датчики.

Опытное применение признаковых способов обнаружения помпажа началось с средины прошлого века. Не смотря на множество патентов они не получили широкого распространения и применяются как дополнительная мера защиты совместно с параметрическими методами.

Так, долгое время определение момента начала вращающегося срыва при использовании аналоговых средств не представлялось возможным так, как уровень полезного сигнала соизмерим с уровнем шумов, к которым еще добавляются внешние помехи. В настоящее время, в связи с развитием средств измерения и микропроцессорных контроллеров созданы все предпосылки для создания признаковых систем распознавания границы помпажа.

Антипомпажные клапаны Mokveld Valves имеют очень широкое применение в различных системах регулирования на объектах нефтегазовой промышленности. В основе конструкции этого клапана лежит принцип осевого течения. Симметричный оси поток среды создается в контуре между двумя корпусами клапана: внутренним и внешним. Благодаря такому устройству достигается максимальная пропускная способность, устраняются вихревые течения и отклонения направления газового потока.

В регулирующих клапанах Mokveld газ проходит между корпусом клапана и обтекателем к отверстиям цилиндрической решетки, через которые выходит из клапана. В решетке перемещается поршень, перекрывая отверстия, тем самым меняется проходное сечение клапана. Когда поршень перекрывает все отверстия – течение газа прекращается, клапан закрыт. При изменении положения поршня изменяется расход газа через клапан. Поршень перемещается горизонтальным штоком, на котором закреплен. На штоке выполнены косые зубья, входящие в зацепления с ответными зубьями на вертикальном штоке. Вертикальный шток, приводимый в движение приводом клапана, через зубчатое зацепление перемещает горизонтальный шток. Оба штока закреплены во втулках и имеют свободное перемещение только в осевом направлении. Весь узел смонтирован в корпусе клапана.

Особенности работы антипомпажного клапана Mokveld обеспечивают значительное снижение потерь, уровня вибраций и шума, а также повышение срока службы клапана за счет уменьшения повреждений и износа.

Компания Mokveld выпускает специализированные системы клапанов для нефтегазовой промышленности, которые используются для выполнения функций регулирования и защиты в критически важных сферах применения. Эти клапаны – итог непрерывных исследований и проектно-конструкторских идей.

Компания Моквелд была образована в 1922 г. в г. Гауда (Нидерланды), в 50-ых годах начала производить  клапаны.

Преимущества использования клапанов компании Mokveld:

• увеличение объемы добычи;
• снижение эксплуатационных затрат и увеличение сроков службы оборудования;
• экономия энергоресурсов.

Клапаны компании Mokveld обладают высоким качеством и  надежностью.

Компания Mokveld обладает колоссальным опытом в производстве запорно-регулирующей арматуры для нефтегазового сектора. Моквелд предлагает огромный выбор систем клапанов для определенных задач разных отраслей промышленности.

Интегрированный двухпозиционный клапан осевого типа HIPPS

Механическая система HIPPS, произведенная компанией Mokveld, имеет низкие эксплуатационные расходы и гарантирует высокую надежность. Клапаны Mokveld не нуждаются в проверках частичным ходом и во всем соответствуют требованиям ежегодной сертификации SIL 3. Механическая система HIPPS, произведенная компанией Mokveld, имеет низкие эксплуатационные расходы и гарантирует высокую надежность. Клапаны Mokveld не нуждаются в проверках частичным ходом и во всем соответствуют требованиям ежегодной сертификации SIL 3.

Системы HIPPS применяется с целью предотвращения превышения допустимого давления в трубопроводе или технологической установке путем изолирования источника высокого давления. На сегодняшний день Mokveld накопила опыт эксплуатации HIPPS, имеющий в общей сложности 35 тысяч суммарных лет работы, поэтому их исключительно высокая надежность проверена практикой.

Запорный клапан осевого типа

Этот клапан создан специально для тяжелых режимов работы при разведке и добыче нефти и газа, а также как быстродействующий клапан для систем защиты от превышения давления (HIPPS). Перестановочное усилие не зависит от давления и клапан может быть открыт при полном перепаде давлений на нем.

• осевое течение;
• низкий перепад давлений;
• разгруженность по давлению;
• низкое усилие перестановки клапана;
• 100 % герметичность;
• компактность;
• пожаробезопасность.

Осевой клапан защиты от гидроудара

Конструкция с пропорциональным управляющим золотниковым клапаном и с большой пропускной способностью обеспечивает высокое быстродействие и устраняет опасность гидроудара. Все компоненты клапана функционируют исключительно от статического давления рабочей среды.

Клапаны, защищающие от гидроудара, имеют уникальную концепцию Total Velocity Management для полного контроля скорости в каждом месте его проточной части. В таком клапане отсутствует необходимость во внешних источниках энергии, благодаря специальному управляющему клапану исключается необходимость в дорогостоящей системе подачи сжатого азота. Клапан имеет большую пропускную способность на 50 – 100% больше, чем у обычного седельного клапана, что позволяет выбирать клапаны более меньших размеров.

Диапазон размеров и давлений

• Размеры: 6″ – 12″
• Класс давления: ANSI 150 – 900

• Угловым клапанам защиты от гидроудара;
• Клапанам защиты от гидроудара с упругой втулкой;
• Клапанам защиты от гидроудара с подачей сжатого азота.

Обратный клапан осевого типа

Подходящее решение для защиты ротационного оборудования и других систем, в которых необходимы низкие гидравлические потери, стабильная работа и высокие динамические характеристики в критически важных областях применения.

Отличительные особенности данной системы в том, что она имеет безударное действие, конструкция имеет вспомогательную пружину, что предполагает быстрое закрытие. Обратный клапан осевого типа не требует никакого обслуживания, за счет того, что в ней применяются простые и надежные детали проточной части. В том числе в клапане действует низкое давление срабатывания, происходит это с помощью большого диска, который оснащен одинаковыми областями эффективного давления с двух сторон.

Регулирующие клапаны Моквелд

Регулирующие клапаны Mokveld обладают жесткой надежной конструкцией и не требуют больших затрат времени и финансов на обслуживание. Спрямленная, симметричная оси проточная часть нейтрализует вихревые течения и гарантирует более высокую производительность.

Mokveld предлагает большой выбор вариантов исполнения. Наиболее популярными являются модели регулирующих прямоточных клапанов: 3 1/16″х3″х3 1/16″ API 6A 10000 RTJ и RZD-RCX-TC 3 1/16″ API 10000 RTJ.

Система низкотурбулентного снижения давления Typhoon

Симметричная оси циклоническая система, разработанная для повышения эффективности отделения фаз (нефти/воды). Доступен также угловой клапан.

Регулирующий клапан Моквелд осевого типа

Малошумный антипомпажный клапан Mokveld с доказанной надежностью, большой производительностью, превосходной точностью и широким диапазоном регулирования.

Использование в качестве материала тримов монокарбида вольфрама позволило достичь сокращения веса и габаритов по сравнению с аналогичными клапанами.

Угловой дроссельный клапан

За счет особого подхода к контролю скорости TVM® и сниженного в четыре раза износа предоставляет максимальную продолжительность работы без отказов среди клапанов-аналогов.

Регулирующий клапан типа RZD Mokveld паспорт

Давление: ANSI 1500–2500 (API 30000–10000)

Исполнения трубопроводной арматуры

*Большие давления/размеры по специальному заказу

**Другие размеры/давления по специальному заказу

Подводный клапан HIPPS

Система HIPPS – это приборная система защиты, которая проектируется и изготавливается в соответствии со стандартами IEC 61508 и IEC 61511.

• Размеры: 6″ — 24″;
• Глубина подводной установки: 3000 м;
• Является альтернативой трубопроводным системам, рассчитанным на максимальное давление.
• Классы давления: API 3000 – 10000.

• системы безопасного закрытия (SSD);
• системы аварийного закрытия (ESD)
• приборные системы безопасности (SIS)
• приборные функции безопасности (SIF).

Подводный запорный клапан осевого типа

Конструкция клапанов осевого типа обеспечивает спрямленное осесимметричное и не встречающее препятствий течение среды между внутренним и наружным корпусами клапана.

• Размеры 6″ — 24″;
• Классы давления API 3000 — 10 000;
• Глубина подводной установки: 3000 м;
• Является альтернативой шаровым кранам, пробковым кранам, задвижкам.
• Области применения: подводные запорные клапаны для тяжелых условий эксплуатации.

Подводный обратный клапан осевого типа

Клапан осевого типа чрезвычайно стабилен в работе, поскольку плавно реагирует на изменения расхода или давления. Конструкция со вспомогательной пружиной обеспечивает исключительно быстрое закрытие без обратной протечки среды и пульсаций давления в таких чувствительных к этим явлениям ситуациях, как одновременная работа нескольких насосов.

• Глубина подводной установки: 3000 м;
• Размеры 2″ — 76″;
• Классы давления ASME 150 — 2500 или API 3000 — 10 000;

Является альтернативой поворотным обратным клапанам (в т.ч. с устройствами принудительного закрытия), двустворчатым обратным клапанам, поршневым обратным клапанам.

• защита критически важных компрессоров/насосов;
• работа на тяжелых режимах (не требуется техническое обслуживание);
• малые потери давления.

Подводный регулирующий клапан осевого типа

Является предпочтительным решением для подводной антипомпажной защиты и подводного регулирования на узлах сепарации.

• Размеры 5″ — 16″;
• Класс давления API 3000 — 10 000;
• Глубина подводной установки: 3000 м.

Предпочтительная альтернатива подводным шаровым клапанам, подводным угловым регулирующим клапанам.

• специальное подводное регулирование;
• подводное антипомпажное регулирование;
• подводное регулирование на узлах сепарации;
• подводное регулирование с тяжелыми режимами работы (осевой дроссельный клапан).

Связавшись с нашими специалистами, вы можете запросить требуемый габаритный чертеж Mokveld клапанов.

Официальный сайт Mokveld Valves B.V. с версией Mokveld Россия: https://mokveld.com.

Антипомпажный клапан — ключевой клапан в системе центробежного компрессора, который предотвращает условия помпажа. Помпаж   способствует преждевременному износу механических узлов и привода, что является  причиной выхода из строя компрессора и нарушений в технологическом процессе.

Основная функция антипомпажного клапана  — обеспечение точного контроля и широкого диапазона расходов и быстродействия. Антипомпажные клапаны необходимы для обеспечения защиты центробежных компрессоров. Клапан должен обладать хорошей пропускной способностью и минимальным уровнем шума при максимальном расходе через клапан. Все составляющие этого клапана разработаны для того, чтобы обеспечить высокоэффективную работу.

Преимущества антипомпажных клапанов:

• высокая пропускная способность при минимальном перепаде давления;
• контроль при малых расходах;
• широкий диапазон регулирования расхода;
• время срабатывания 750 миллисекунд и менее;
• плотность, соответствующая классу VI;
• пневмоцилиндр высокого качества;
• цельносварная кассета;
• уникальный позиционер высокого давления;
• шаровой клапан в малошумном исполнении.

Значимой особенностью антипомпажных клапанов является быстродействие, которое обеспечивается  срабатыванием запорного элемента в момент открытия/закрытия клапана. Время срабатывания до 2 секунд.

Антипомпажный клапан позволяет поддерживать рабочий режим компрессора в точке, которая близка к границе помпажа, где эффективность компрессора максимальна.

Поддержание рабочих характеристик выполняется за счет быстрого и точного срабатывания клапана.

Одним из важнейших видов деятельности компании AMCOR является программа «Интеллектуальный Ремонт регулирующей арматуры». Программа направлена на устранение проблем конечного пользователя с действующими на производстве антипомпажными клапанами.

Компания AMCOR.GmbH поставляет разные типы клапанов, которые отвечают самым требовательным критериям.

По запросу готовы направить техническую документацию и референс-листы.

Система антипомпажной защиты центробежных компрессоров

Помпаж представляет собой срыв потока газа в компрессоре с потерей динамической устойчивости. Возникающие при этом колебания расхода и давления газа могут привести к разрушению оборудования. Явление помпажа возникает, когда давление на выходе нагнетателя высокое, а расход газа через него – низкий. Для защиты центробежного нагнетателя от помпажа используется перепуск газа с выхода компрессора на его вход в количестве, необходимом для избежания помпажа. В системе антипомпажного регулирования и защиты ДКС «Западный Шатлык» используется регулирующий клапан фирмы Mokveld (Голландия).

Запас газодинамической устойчивости нагнетателя может быть оценен по положению его рабочей точки в координатах расход – степень сжатия. В этих же координатах изображается граница помпажа – линия, при нахождении рабочей точки левее которой (т.е. при низких расходах), происходит помпаж. Правее линии помпажа на заданном расстоянии, характеризующем запас по помпажу, находится линия регулирования – линия, левее которой рабочая точка находиться не должна.

Задача антипомпажного регулирования и антипомпажной защиты включает в себя поддержание запаса по помпажу не ниже заданного, обнаружение помпажа и вывод нагнетателя из зоны помпажа. Поддержание запаса по помпажу достигается путем своевременного частичного открытия антипомпажного клапана при достижении рабочей точкой линии регулирования или быстром приближении к ней. При этом рабочая точка, если она достигает линии регулирования, удерживается на ней. Степень открытия антипомпажного клапана определяется контуром антипомпажного регулирования. Возможно применение нелинейных законов регулирования.

Для устранения помпажа используется частичное или полное открытие антипомпажного клапана. Затем происходит плавное закрытие регулирующего клапана и вывод рабочей точки нагнетателя на линию регулирования. Если в течение заданного времени устранить помпаж при помощи перепуска газа не удается, система антипомпажной защиты выдает в САУ ГПА команду аварийного останова агрегата.

Общестанционный регулятор обеспечивает поддержание заданного давления на выходе КС как при работе одного ГПА, так и при совместной работе двух ГПА. Выходными сигналами общестанционного регулятора являются уставки частоты вращения для регуляторов подачи топлива работающих ГПА и открытие байпасного клапана КС.

Допустимое отклонение характеристик приводов и нагнетателей не позволяет использовать для всех работающих агрегатов одну и ту же уставку частоты вращения нагнетателя, т.к. нагрузка на них в этом случае будет не равномерна. Задача коррекции уставок индивидуальных регуляторов в зависимости от фактического состояния отдельных агрегатов и их режимов работы представляет значительный практический интерес. Она тесно связана с оптимизацией работы КС в целом. В качестве критерия оптимальности в рассматриваемой системе принят запас по помпажу, равный для всех нагнетателей.

Система управления ДКС «Западный Шатлык» построена по модульному принципу.

САУ ГПА реализованы на основе общепромышленного свободно программируемого контроллера. Применение общепромышленного оборудования позволило изготовить общестанционную и агрегатную автоматику на унифицированной технической базе, использовать общее инструментальное программное обеспечение для программирования всех контроллеров системы управления КС, шире использовать серийно выпускаемые SCADA – системы, сократить количество и ассортимент ЗИП.

ДКС «Западный Шатлык» введена в эксплуатацию в начале 2004 г. Аналогичная система управления внедрена на КС «Астара» (Азеригаз, Азербайджан). Отличие ее заключается в том, что на данном объекте используются двухсекционные нагнетатели.

Основными недостатками параметрических систем антипомпажной защиты являются: — в систему зачастую закладываются характеристики не соответствующие реальным параметрам работы;

— процессы во времени протекают быстротечно, поэтому необходимо предусматривать запас по устойчивости на время реакции системы, что уменьшает эффективность использования нагнетателя;

— неверное определение уставки приводит или к недостаточному запасу устойчивости, или к еще большему уменьшению эффективности использования нагнетателя.

Все о транспорте газа

Управление турбокомпрессорным оборудованием является важной частью общей архитектуры автоматизированных систем управления технологическим процессом (АСУТП), где работы турбинных агрегатов и компрессоров имеют критическое значение. Области применения турбокомпрессорного оборудования: добыча нефти и газа на шельфе, транспортировка, производство сжиженного природного газа, этилена, полипропилена, метанола, аммиака, азотной кислоты, установки глубокой переработки нефти: каталитического крекинга, гидроочистки, алкилирования и т. п.

В статье раскроем одну из очень важных подзадач TMC, а именно — антипомпажное управления компрессорами. Помпаж — это нестабильная работа компрессора, характеризующаяся резкими колебаниями напора и расхода. Результатом помпажа является частичное или полное реверсирование потока среды через компрессор. Назовем последствия помпажа: остановка технологического процесса в результате реверсирования расхода; повреждение уплотнений компрессора, приводящее к снижению его эффективности; многократные помпажи могут вызвать катастрофические разрушения элементов компрессора, приводящие к частичной или полной потере производительности.

Подразделение Triconex компании Schneider Electric имеет более 30-летний опыт внедрения подобного рода систем. В начале 60-х годов ХХ в. пионерами внедрения антипомпажного управления, основанного на регулировании положения рабочей точки относительно границы помпажа, не зависящей от свойства газа, были специалисты компании Foxboro®. Линия помпажа строилась на координатах АР к h, где АР — дифференциальное давление нагнетания-всасывания в компрессоре, h — перепад давления в СУ на всасывании. Уставка контроллера представлялась в виде одной линии, расположенной под безопасным углом, с отступом в рабочую зону относительно границы помпажа.

Алгоритм реализовывался на одноконтурном пневматическом контроллере. Решение, впервые опробованное компанией Foxboro, оставалось промышленным стандартом на протяжении двух десятилетий и использовалось при относительно постоянном давлении на всасывании.

Такой алгоритм и аппаратное обеспечение были достаточно эффективны для защиты компрессора и значительно расширили диапазон рабочих режимов в сравнении с простым контроллером минимального расхода.