Файл: 1 изучить нормативнотехническую документацию по теме.docx

К первой группе относятся ГПА с приводом центробежного нагнетателя от газовой турбины; ко второй агрегаты с приводом от электродвигателя и к третьей группе агрегаты с приводом от поршневых двигателей внутреннего сгорания, использующих в качестве топлива природный газ.

К агрегатам первой группы основного вида привода компрессорных станций относятся: стационарные, авиационные и судовые газотурбинные установки.

К стационарным газотурбинным установкам относятся ГПА специально сконструированные для использования на компрессорных станциях магистральных газопроводов.

К авиаприводным газотурбинным установкам относятся ГПА, приводом которых служит газовая турбина авиационного типа, специально реконструированная для использования на компрессорных станциях.

К судовым газотурбинным агрегатам относятся ГПА, где в качестве привода используется модернизированная газовая турбина судового типа.

КС с приводом от электродвигателей строились в основном на газопроводах, проходивших через развитые промышленные и центральные районы страны, имеющие резерв электроэнергии.

По сравнению с другими типами приводов основные преимущества электроприводных ГПА заключаются в следующем:

– высокая надежность, которая, правда, в значительной степени зависит от внешних источников питания (энергосистем);

– минимальные затраты на капитальный ремонт;

– большой моторесурс узлов и деталей ГПА;

– простота автоматизации и управления;

К недостаткам данного привода следует отнести прежде всего слабую приспособленность ГПА к переменным режимам работы газопровода из-за постоянной частоты вращения ротора электродвигателя, а также рост стоимости электроэнергии, который резко повышает эксплуатационные затраты и делает их в настоящий момент несоизмеримыми с затратами газотурбинных агрегатов.

В состав электроприводных ГПА входит следующее основное оборудование: синхронный электродвигатель; редуктор (мультипликатор); нагнетатель.

Ротор нагнетателя приводится во вращение электродвигателем через повышающий редуктор (мультипликатор). Конструкция нагнетателя и редуктора позволяет производить пуск и остановку агрегата с заполненным контуром нагнетателя при начальном рабочем давлении газа.

Важнейшим элементом электроприводных ГПА является редуктор. На всех типах электроприводных ГПА применяются повышающие редукторы-мультипликаторы. Установка повышающего редуктора связана с необходимостью получения максимального КПД нагнетателя в силу того, что в стране пока не производятся электродвигатели с частотой вращения, оптимальной для нагнетателя. Наличие повышающего редуктора ведет к определенному снижению КПД агрегата, но при этом резко увеличивается КПД самого нагнетателя.

---

Редуктор предназначен для передачи крутящего момента от приводного двигателя к нагнетателю. Зубчатая передача редуктора представляет собой одноступенчатый ускоритель горизонтального типа с передаточным числом

Компрессорные станции с приводом от электродвигателей строились в основном на газопроводах, проходивших через развитые промышленные и центральные районы страны, имеющие резерв электроэнергии.

По сравнению с другими типами приводов основные преимущества электроприводных ГПА заключаются в следующем:

- высокая надежность, которая, в значительной степени зависит от внешних источников питания (энергосистем);

- высокие энергетические (КПД, коэффициент мощности) и регулировочные характеристки электропривода;

- минимальные затраты на капитальный ремонт;

- большой моторесурс узлов и деталей ГПА;

- простота автоматизации и управления;

- экологическая чистота;

- пожаробезопасностъ.

К недостаткам данного привода следует отнести прежде всего слабую приспособленность ГПА к переменным режимам работы газопровода из-за постоянной частоты вращения ротора электродвигателя, а также рост стоимости электроэнергии, который резко повышает эксплуатационные затраты и делает их в настоящий момент несоизмеримыми с затратами газотурбинных агрегатов. Большинство ЭГПА не имеют возможности регулирования скорости (нерегулируемые).

Компрессорные станции с центробежными нагнетателями достаточно разнообразны по своим технологическим схемам. Объясняется это, главным образом, широким перечнем типоразмеров ГПА, используемых на подобных станциях – здесь могут быть агрегаты с полнонапорными или неполнонапорными нагнетателями, с электродвигателями либо с газотурбинными установками различного исполнения.

В сочетании с различными вариантами дополнительных функций, возлагаемых на КС, перечисленное порождает достаточное число разновидностей технологических схем КС с центробежными нагнетателями. Однако в большинстве случаев эти схемы не имеют между собой существенных различий и сводятся, по сути, к одному типовому виду.

Наибольшее распространение имеют газотурбинные КС с приводом ЦН

от стационарных ГТУ или конвертированных транспортных газотурбинных двигателей (ГТД).

На КС нашли применение стационарные ГТУ с регенерацией теплоты, стационарные ГТУ без регенерации теплоты; конвертированные авиационные и судовые ГТД;

---

комбинированные ГТУ, состоящие из авиационного газогенератора и стационарной силовой турбины.

Для ГТУ которые начали выпускаться в 60-е годы, были приняты следующие обозначения: ГТ-700-4, ГТ-750-6, ГТ-500-5 (ГТ - газовая турбина, 700, 750, 500 - температура газа перед входом в ТВД, °С; 4,6,5 - мощность ГТУ, МВт).

Для ГПА со стационарными газовыми турбинами мощностью 10,16 и 25 тыс. кВт: ГТК-10, ГТН-16, ГТН-25 (ГТ - газовая турбина, К - для привода компрессора, Н - привода нагнетателя). ГТК-10-3, ГТК-10-4 (вторые цифры - номер модификации). Для ГПА с приводом от авиационных газовых турбин принято обозначать: ГПА-Ц-63 и ГПА-Ц-16 (цифры - мощность газовых турбин МВт).

Для ГПА с приводом от судовых газовых турбин принято обозначать: ГПУ-10 (ГПУ - газоперекачивающая установка, цифра - мощность газовой турбины МВт).

Преимущества: низкая стоимость установленного киловатта при компактности агрегата; высокая быстроходность; простота регулирования нагрузки за счет переменной частоты вращения; способность заметно увеличивать располагаемую мощность в холодные времена года; простая автоматизация обслуживания.

Недостатки:

• 
  умеренная экономичность старых и некоторых выпускаемых ГТУ;
  
• 
  потребность в организации снабжения запасными частями для узлов;
  
• 
  ограниченный срок службы; трудоемкость ремонт.
  

1.5 Методы повышения эффективности работы компрессорных станций

Во время запуска двигатель компрессора преодолевает состояние покоя движущихся компонентов и разницу давления в пневмосети. Как и самих разновидностей компрессоров существует несколько способов облегченного пуска двигателей. Все они предназначены для снижения пусковых токов, величина которых влияет как на сечение питающих энергокабелей и пускателей, так и на срок эксплуатации самого агрегата.

Эти способы следующие:

Плавный пуск компрессора. Ранее мы писали о том, что такое VSD-технология и когда применение компрессоров VSD имеет смысл. Пусковой ток компрессоров с плавным запуском на 30% меньше, чем у агрегатов со стандартным пуском. Компрессоры с VSD-технологией позволяют экономить на электроэнергии до 35% и на расходе масла. Запуск агрегатов осуществляется при полном давлении в пневмосети, что исключает затраты и время на разгрузку системы.

Запуск компрессора с частичным включением обмотки. Способ применяем на поршневых компрессорах большой мощности.

Схема «Звезда-Треугольник». При запуске компрессора двигатель стартует на подключение обмоток по схеме «Звезда», а спустя несколько секунд схема переключается на «Треугольник». Пуск режима «Звезда-Треугольник» чаще всего задействуют для трехфазных двигателей мощностью от 5,5 кВт. Данная схема позволяет снизить пусковой ток до трех раз по отношению к прямому пуску.

---

Схема «Звезда-Треугольник» с плавным переключением. При переключении схемы на «Треугольник» выполняется незначительный скачок пускового тока.

Запуск с байпасом. В винтовых агрегатах байпас является частью системы управления производительностью. Во время старта управляющий золотник находится в режиме минимальной нагрузки, и агрегат запускается на 10-20% max скорости. Байпассная линия в поршневых аппаратах расположена между всасыванием и нагнетанием. Открывается она с помощью клапана при запуске двигателя.

Плавный запуск обеспечивает воздушной системе:

• 
  Возможность использования силовых кабелей меньшего диаметра.
  
• 
  Снижение нагрузки на питающую сеть компании.
  
• 
  Длительный срок эксплуатации компрессора и других компонентов пневмосети.
  
• 
  Исключает удары и перегрузки в воздушной системе.
  
• 
  Снижение пускового тока в 2-3 раза.
  
• 
  Экономию эксплуатационных затрат.
  
• 
  Старт и остановку двигателя, коммутационной аппаратуры на нулевом напряжении, что многократно увеличивает их ресурс.
  

Глубокое дросселирование – это режим работы компрессорного аппарата, при котором дроссельная заслонка и задвижка нагнетания полностью закрыты, а помпажный клапан открыт.

При запуске компрессора поступление воздушного потока выполняется через зазоры дроссельной заслонки. В момент, когда в агрегат поступает минимальный объем воздуха, а пульсация (помпаж) еще не происходит, нагрузка на компрессор значительно уменьшается по сравнению со штатным режимом холостого хода.

Режим глубокого дросселирования дает следующие преимущества:

• 
  Облегчает пуск компрессора и снижает нагрузку на рабочие колеса.
  
• 
  Снижает потери ресурсов на каждый цикл запуск/остановка с 50 до 15 часов.
  
• 
  Дает экономию на режиме холостого хода 5-60% на один аппарат.
  
• 
  Снижает расходы при водяном или воздушном охлаждении компрессора.
  

1.6 Анализ опасных и вредных факторов, воздействующих на организм человека при эксплуатации оборудования компрессорной станции

Опасные и вредные производственные факторы – это целый комплекс негативных производственных условий труда, которые при постоянном воздействии на человека, могут послужить причиной травмы либо другого непредвиденного ухудшения самочувствия и здоровья, в некоторых случаях смерти.

 Опасные и вредные производственные факторы делятся на следующие категории:

- физические;

- химические;

- биологические;

---

- психофизиологические.

В ходе эксплуатации работники, эксплуатирующие объекты МГ, могут быть подвержены воздействию опасных и вредных производственных факторов, таких как:

- движущиеся части машин и механизмов;

- производственный шум и вибрация, высокое давление газа или воздуха в системе, высокое напряжение электрического тока;

- загазованность воздушной среды природным газом, газовым конденсатом, парами метанола, одоранта, сварочными аэрозолями и др.;

- метанол (метиловый спирт), антифриз, сорбенты, кислоты (соляная, серная и др.). (Щелочи едкий натрий – каустическая сода, едкий калий и др.);

- неблагоприятные метеорологические условия – температура (низкая или высокая), влажность воздуха, скорость движения воздуха (сквозняки), высокое тепловое излучение;

- источники гамма- и нейтронного излучения (радиоактивные);

- поражение электрическим током;

- другие.

При работе с вредными веществами (метанол, одорант, ртуть, радиоактивные изотопы и т.д.) работники соблюдают требования инструкций по их применению.

Применение на объектах МГ вредных или опасных веществ без наличия паспортов, методик контроля и инструкций по их применению запрещено.

Контроль воздуха рабочей зоны осуществляют по разработанной в филиале ЭО инструкции. Приказом по филиалу ЭО назначают лицо, ответственное за организацию контроля воздуха рабочей зоны.
Во время эксплуатации компрессорной станции основными выбросами являются:

- продукты сгорания (оксиды азота, оксиды углерода, природный газ) через выхлопные трубы газоперекачивающих агрегатов сгорания (оксиды азота, оксиды углерода) через дымовые трубы котельных и огневых нагревательных установок

- выбросы периодического действия;

- природный газ в технологических установках (пуск и останов газоперекачивающих агрегатов, продувка и стравливание газа из аппаратов и коммуникаций)

- технологически залповые выбросы.

При эксплуатации оборудования, установленного на газопроводе, могут происходить выбросы газов, оказывающих вредное воздействие на организм человека. Природные и сжиженные углеводородные газы относятся к веществам IV класса опасности (вещества малоопасные), не оказывают токсикологического действия на организм человека, но при концентрациях, снижающих содержание кислорода в атмосфере до 15 - 16%, вызывают удушье.

---