Изобретение относится к транспортировке газообразного углеводородного топлива по трубопроводам большой протяженности, проложенным по морскому дну.
Недостатки существующих платформ: низкая надежность станции обусловленная рядом причин:
1. Отсутствием дублирующих систем
2. Наличие одного газового нагнетателя.
3. Расположение газового нагнетателя вне станции.
4. Отсутствие внешнего источника питания электроэнергией.
5. Катастрофические последствия при поломке газового нагнетателя, приводящие к прекращению подачи газа в газовую магистраль.
6. Наличие задвижек вне станции и отсутствие дистанционного управления ими.
Задача создания изобретения: повышение надежности работы станции.
Предложенное техническое решение обладает новизной, изобретательский уровень и промышленной применимостью. Новизна подтверждается патентными исследованиями, а изобретательский уровень – достижением нового технического результате при использовании новых технических решений.
Газоперекачивающая станция на морской платформе (рис. 1…5) предназначена для повышения давления газа, подведенного по входной магистрали 1 и его передачи в выходную магистраль 2, между которыми установлен байпасный трубопровод 3, с запорными кранами 4 и 5. Входная и выходная газовые магистрали 1 и 2 установлены горизонтально на подставках 6 на морском дне. Станция установлена в контейнере 7 на морской платформе 8, которая, в свою очередь, содержит основание платформы 9, установленное на 4-х опорах 10, которые опираются в грунт 11. Станция установлена в контейнере 7, разделенном перегородкой 12 на герметичные отсеки: двигательный отсек 13 и газоперекачивающий отсек 14. Выходное устройство 15 частично установлено в контейнере 7.

В отсеке 14 установлен газотурбинный привод 16 и свободная турбина 17, соединенная валом нагрузки 18 с генератором 19, который установлен в отсеке 14. Газотурбинный привод 16 содержит воздухозаборник 20, компрессор 21, камеру сгорания 22, турбину 23, свободную турбину 17, которая валом нагрузки 18 через магнитную муфту 24 соединена с электрогенератором 19. Под водой по обе стороны от байпасного трубопровода 3 установлены запорные клапаны 25 и 26 и дистанционными приводами 27, к которым подстыкованы соответственно подводящий и отводящий трубопроводы 28 и 29. На верхнем конце подводящий газопровод 34 имеет газовые нагнетатели 30 (не менее двух, в дальнейшем для примера показана система с двумя нагнетателями), перед которым и за которым установлены запорные клапаны 31 и 32, соответственно. Газовые негнетатели 30 оборудованы привадам 33 (электроприводы). К отводящему газопроводу 29 подстыкован трубопровод отбора газа 34, содержащий дожимной компрессор 35 с приводом 36, регуля-тор расхода. 37 и клапан 38. Этот трубопровод соединен с камерой сгорания 22. Внутри выходного устройства 15 установлен регенеративный теплообменник 39, к которому от бака 40 подходит трубопровод 41, содержащий водяной насос 42 с приводом 43. Трубопровод 41 из регенеративного теплообменника 39 также подстыкаван к баку 40 для воз-врата подогретой воды. Подогретая вода используется для отопления и технологических нужд.

Газоперекачивающая станция содержит воздухозаборную систему 44 с шумоглушителем 45 и воздухоочистителем 46, а также газовыхлопной тракт 47 с шумоглушителем 48 и погодный колпак 49. Высота расположения воздухозаборной системы 44 и газовыхлопного тракта 47 значительно отличаются. Газовыхлопной тракт размещен выше на расстояние Н (рис. 3).

Кроме того, газоперекачивающий агрегат содержит блок управления 50, который подключен к коммутатору 51 при помощи электрических связей 52, которыми коммутатор 51 также соединен со всеми приводами, в том числе 33, 43 и др. (рис. 1 и рис. 4).

Газоперекачивающая станция содержит маслоохладители 54, к которым подстыкования подводящий трубопровод воды 55 с водяным насосом 56 и отводящий трубопровод воды 57. По линии масла маслоохладители 44 соединены трубопроводами 58, содержащим насос 59 и трубопроводом 60 с газотурбинным приводом 16 и газовыми нагнетателями 30. Блок управления 50, коммутатор 51 и аккумуляторы 53 установлены в техническом помещении 61. На основании платформы 9 установлены жилое помещение 62 и вертолетная площадка 63 (рис. 2).
Газовый нагнетатель 30 (рис. 5) представляет собой центобежный компрессор и со-держит, установленные в корпусе 64 на валу 65 крыльчатку 66 , имеющую ступицу 67. К корпусу 64 подсоединены входной корпус 68, а на выходе – выходной корпус 69.

Газовый нагнетатель имеет переднее уплотнение 70 и заднее уплотнение 71, отделяющее разгрузочную полость 72. В ступице 67 крыльчатки 66 выполнены отверстия 73, соединяющие разгрузочную полость 72 с полостью крыльчатки 66. Вал 65 установлен на подшипнике 74 в корпусе 75, перед ним выполнена полость 76, а за ним – полость 77. Магнитная муфта 24 установлена на валу 65 и содержит ведущую полумуфту 78 и ведомую полумуфту 79, выполненные в виде цилиндров с постоянными магнитами 80, установленными на их торцах и магнитопроницаемую перегородку 81 между ними. Кроме того, станция оборудована системами пожаротушения, освещения, системой безопасности (система доступа и видеоконтроля) и системой освещения. Эти системы на рис. 1…5 не показаны.
При работе запускают газотурбинный привод 16, открыв клапан 38 и подав газ в камеру сгорания 22. Электрогенератор подает электрическую энергию на все приводы, в том числе на приводы 33, которые раскручивают газовые нагнетатели 30, газ повышает свое давление и подает газ в отводящую магистраль 2. При этом клапаны 4 и 5 закрыты, а клапаны 25, 26, 31 и 32 открыты.
Так как применено не менее двух газовых нагнетателей 30, то один из них может работать, а другие находиться в резерве и запускаться при поломке работающего нагнетателя или его отключении для проведения профилактических работ.
Применение предложенного изобретения позволило значительно увеличить надежность его работы за счет:
1. Дублирования электрогенераторов и газовых нагнетателей.
2. Применения электрических приводов во взрывозащитном исполнении.
3. Применения аккумуляторов.
4. Дистанционного управления запорными кранами.
5. Применения блока управления и коммутатора.
6. Размещения газотурбинного привода и электрогенератора внутри контейнера.
7. Разделение контейнера перегородкой на две части.

Автор статьи: Патентный поверенный РФ Болотин Николай Борисович