Файл: 1 изучить нормативнотехническую документацию по теме.docx

ВВЕДЕНИЕ
Транспортировка газа это одна из важнейших частей газовой отрасли Российской Федерации. С помощью этой отрасли газ может использоваться на многие километры от места его добычи.

Современные газотранспортные предприятия представляют собой сложные комплексы технологических объектов, рассредоточенных на больших площадях, размеры которых достигают десятков и сотен квадратных километров. Для организации работы всей системы и реализации этого технически сложного и важного процесса были разработаны множественные устройства и оборудования, позволившие ускорить процесс транспортировки, повышать и поддерживать давления, проводить очистку и осушку больших объемов перекачиваемого газа. В частности, один из таких – газоперекачивающий агрегат, без которого невозможно осуществить сам процесс транспортировки газа.

На сегодняшний день существует множество газоперекачивающих агрегатов различной мощности, конструктивного исполнения, КПД. Однако разработка конструктивных изменений в существующие агрегаты и создание новых типов ГПА не стоит на месте. Повышение эксплуатационных свойств газоперекачивающих агрегатов – одно из важнейших направлений их разработки.

Однако не стоит ограничиваться только эксплуатацией этого вопроса. Экологический ущерб от аварийного простоя агрегата также очень велик. Нарушение герметичности агрегата приводит к значительным потерям транспортируемых продуктов, а также простою потребителя во время поломки. Ликвидация дефектов и повреждений при неправильной эксплуатации газоперекачивающего агрегата вызывает большие затраты в связи с остановками перекачки и большим объемом ремонтных работ.

Цель: изучение и рассмотрение современных методов повышения энергоэффективности работы компрессорной станции.

Задачи:

1) изучить нормативно-техническую документацию по теме;

2) определить принцип действия и конструкцию компрессорной станции;

3) рассмотреть эксплуатации и методы повышения энергоэффективности газоперекачивающих агрегатов на КС.

4) определить технические и конструктивные характеристики ГПА

5) проанализировать мероприятия по охране труда, и технике безопасности, и пожарной безопасности при эксплуатации оборудования компрессорного цеха;

6) установить мероприятия по охране окружающей среды;

---

7) выполнить необходимые расчеты.


1 Технологическая часть

1. 
   Назначение компрессорной станции, ее типы
   

При движении газа по трубопроводу происходит потеря давления из-за разного гидравлического сопротивления по длине газопровода. Падение давления вызывает снижение пропускной способности газопровода. Одновременно понижается температура транспортируемого газа, главным образом, из-за передачи теплоты от газа через стенку трубопровода в почву и атмосферу.

Для поддержания заданного расхода транспортируемого газа путем повышения давления через определенные расстояния вдоль трассы газопровода, как отмечалось выше, устанавливаются компрессорные станции.

Перепад давления на участке между КС определяет степень повышения давления в газоперекачивающих агрегатах. Давление газа в газопроводе в конце участка равно давлению на входе в газоперекачивающий агрегат, а давление в начале участка равно давлению на выходе из АВО газа.

Компрессорная станция неотъемлемая и составная часть магистрального газопровода, обеспечивающая транспорт газа с помощью энергетического оборудования, установленного на КС. Она служит управляющим элементом в комплексе сооружений, входящих в магистральный газопровод. Именно параметрами работы КС определяется режим работы газопровода. Наличие КС позволяет регулировать режим работы газопровода при колебаниях потребления газа, максимально используя при этом аккумулирующую способность газопровода. На магистральных газопроводах различают три основных типа КС: головные, линейные и дожимные.

На КС осуществляются следующие основные технологические процессы:

- очистка транспортируемого газа от механических примесей и жидкости;

- сжатие газа в центробежных нагнетателях или в поршневых машинах;

- охлаждение газа после сжатия в специальных охладительных устройствах;

- измерение и контроль технологических параметров;

- управление режимом работы газопровода путем корректировки технологического режима работы компрессорного цеха.

В состав КС входят следующие основные устройства и сооружения:

- узел подключения КС к магистральному газопроводу с запорной арматурой и установкой для запуска и приема очистного поршня;

- технологические газовые коммуникации с запорной арматурой;

- установка очистки и осушки технологического газа, состоящая из пылеуловителей и фильтр-сепараторов;

- газоперекачивающие агрегаты, составляющие компрессорный цех;

---

- установка охлаждения газа после его компримирования;

- системы топливного, пускового, импульсного газа и газа собственных нужд;

- система электроснабжения;

- система автоматического управления;

- система связи;

- система хранения, подготовки, и раздачи горюче-смазочных материалов;

- система производственно-хозяйственного и пожарного водоснабжения и канализации;

- склад для хранения материалов и оборудования;

- ремонтно-эксплуатационные и служебно-эксплуатационные помещения;

- главный щит управления.

Головные компрессорные станции (ГКС) устанавливаются непосредственно после газового месторождения и предназначены они для поддержания необходимого давления технологического газа для его дальнейшего транспорта по магистральным газопроводам, когда в результате разработки газового месторождения пластовое давление в нём снижается.

Характерной особенностью ГКС является высокая степень сжатия на станции, обеспечиваемая последовательной работой нескольких газоперекачиваемых агрегатов (ГПА). На ГКС предъявляются повышенные требования к качеству подготовки технологического газа - очистке от механических примесей, осушке от газового конденсата и влаги, а так же удаления, при их наличии, побочных продуктов: сероводорода, углекислоты и т.д.

Линейные компрессорные станции устанавливаются на магистральных газопроводах, как правило, через 100-150 км. Назначением КС является компримирование поступающего на станцию природного газа, с давления входа до давления выхода, обусловленных проектными данными, для обеспечения постоянного и заданного расхода газа по магистральному газопроводу. Крупные магистральные газопроводы строятся в основном на давления Р=5.5 и 7.5 МПа.

Дожимные компрессорные станции (ДКС) устанавливаются на подземных хранилищах газа (ПХГ). Назначением ДКС является подача газа в подземное хранилище газа от магистрального газопровода и отбор природного газа из подземного хранилища (как правило, в зимний период времени) для последующей подачи его в магистральный газопровод или непосредственно потребителям газа. ДКС строятся также и на газовом месторождении при падении пластового давления ниже давления в магистральном трубопроводе. Отличительной особенностью ДКС от линейных КС является высокая степень сжатия 24, улучшенная подготовка технологического газа (осушители, сепараторы, пылеуловители), поступающего из подземного хранилища, с целью его очистки от механических примесей и влаги, выносимой с газом.

---

Оборудование и обвязка компрессорных станций приспособлены к переменному режиму работы газопровода. количество газа, перекачиваемого через КС, регулируется включением и отключением работающих газоперекачивающих агрегатов, изменением частоты вращения силовой турбины ГПА с газотурбинным приводом и т.п. Однако во всех случаях стремятся к тому, чтобы необходимое количество газа перекачать меньшим числом агрегатов, что приводит, естественно, к меньшему расходу топливного газа на нужды перекачки и, как следствие к увеличению подачи товарного газа по газопроводу.

Регулирование пропускной способности газопровода отключением работы отдельных КС при расчетной производительности газопровода обычно не практикуется из-за перерасхода энергозатрат на компримирование газа при такой схеме работы. И только в тех случаях, когда подача газа по газопроводу заметно снижается, сравнительно с плановой (например, летом), отдельные КС могут быть временно остановлены. Все ранее сказанное свидетельствует о том, что транспорт газа на большие расстояния представляет собой весьма сложную техническую задачу, от решения которой во многом зависит развитие газовой промышленности и экономики страны в целом.

1.2 Основное оборудование КС

Основным оборудованием на КС являются ГПА, которые могут быть поршневого или центробежного типа. Приводом поршневых компрессоров являются газовые двигатели, выполненные, как правило, в одном блоке с компрессором.

При малых подачах газа (до 5000 млн м3/год) в свое время наиболее широкое применение нашли газомотокомпрессоры, мощность которых достигла 5500 кВт. При больших подачах газа используют центробежные нагнетатели с приводом от электродвигателя или от ГТУ, мощность которых достигает 12500 и 25000 кВт соответственно.

При выборе типа ГПА учитывают их технико-экономические показатели в зависимости от типа нагнетателей и характеристики привода. Многочисленные исследования эффективности применения различных видов привода центробежных нагнетателей показали наибольшую экономичность газотурбинного привода. Однако в некоторых случаях, например при небольших расстояниях между КС и источником электроэнергии (30...50 км), электропривод является конкурентоспособным. Так, достаточно большое количество КС в Европейской части России оборудовано электроприводом. Однако большинство КС в России (и практически на всей территории бывшего Советского Союза), с учетом их удаленности от линий электропередач, оборудуют ГПА, состоящими из центробежных нагнетателей с приводом от ГТУ.

---

Компрессорные станции выполняют свою главную функцию - компримирование газа - благодаря согласованному взаимодействию различного оборудования, размещенного на территории КС. Данное оборудование в соответствии с его ролью в технологическом процессе подразделяется на две группы:

- основное технологическое оборудование;

- оборудование подсобно-вспомогательного назначения.

Основное технологическое оборудование выполняет, работу по непосредственному транспорту газа. К нему относятся устройства очистки газа от механических примесей перед компримированием газового потока, газоперекачивающие агрегаты и установки охлаждения газа. Перечисленное оборудование сосредоточено на соответствующих узлах - на узлах очистки, компримирования и охлаждения газа. Узел компримирования чаще именуется компрессорным цехом (КЦ).

К основному оборудованию КС относятся:

1. Газоперекачивающие агрегаты и газомотокомпрессоры.

Газомотокомпрессоры ГМК используются на МГ с производительностью до 10 (15) млн м³/сут и широкого применения не находят.Газоперекачивающие агрегаты ГПА подразделяются по типу привода и по количеству ступеней сжатия газа.По типу привода ГПА делятся на ГПА с газотурбинным приводом (ГТУ) и ГПА с электродвигателем (СТД). ГПА с ГТУ в свою очередь подразделяются на промышленные ГТУ. Авиационные ГТУ и судовые ГТУ. Единичная мощность ГПА находится в пределах 4-25 МВт, КПД 27 (старые) -36 (новые) %.По количеству ступеней сжатия ГПА делятся на неполнонапорные и полнонапорные. ГПА с неполнонапорными нагнетателями устанавливают в две (три) ступени сжатия, поскольку они имеют небольшую степень сжатия (1.25-1.35).

Полнонапорные ЦБН имеют большую степень сжатия (1.5-1.7), которая позволяет устанавливать их в одну ступень.

ГМК имеет степень сжатия более 2, ГПА 1.2-1.7.

2. Пылеуловители (циклонные и масляные) и фильтры-сепараторы

Фильтры-сепараторы устанавливают на КС по технико-экономическому обоснованию. В основном очистку производят в одну ступень в циклоныых пылеуловителях (на КС с ГМК– масляные ПУ). Основной элемент циклонного ПУ – циклон. Принцип работы – газ закручивается в циклоне и более тяжелые частицы и вода под действием гравитационных силы оседают на стенках и стекают в шламосборник. В промышленности используются две марки ПУ: ГП-106 и ГП-144. Эффективность очистки газа в ПУ 95%. ПУ устанавливаются параллельно.

---