Разработка системы автоматического контроля технологических параметров газоперекачивающего агрегата (стр. 2 из 14)
Рисунок 1 – Организационная структура Оренбургского газоперерабатывающего завода
В состав ОГПЗ входят основные технологические цеха № 1, № 2, № 3, которые занимаются очисткой и осушкой газа от сернистых соединений, а также получением одоранта, стабилизацией конденсата, регенерацией аминов и гликолей. Также в каждом цеху есть установки получения серы и очистки отходящих газов.
У такого крупного предприятия имеется большое количество вспомогательных цехов к ним относятся: ремонтно-механический (РМЦ), электроцех, цех по ремонту и обслуживанию контрольно-измерительных приборов и автоматики (КИПиА), центральная заводская лаборатория (ЦЗЛ), а также водоцех, обеспечивающий все производство паром и водой.
Немаловажное значение на таком производстве отводится и автотранспортному цеху (АТЦ), так как все грузоперевозки внутри завода и за его пределами осуществляется своим автотранспортом.
2 Характеристики центробежного компрессора 4ГЦ2-130/6-65
2.1 Общие характеристики
Центробежный компрессор 4ГЦ2-130/6-65 331АК01-1(331АК01-2) предназначен для компремирования высокосернистых газов расширений (выветривания) и стабилизации, вырабатываемых в процессе переработки нестабильного конденсата I, II, III очередей завода, экспанзерных газов, газов стабилизации и выветривания с установок 1,2,3У-70; У-02,03; 1,2,3У-370; У-32; У-09.
Компрессорная установка (рисунок 2) установлена в помещении цеха, подключена к существующим цеховым системам газо-, водо-, воздухоснабжения, электрической сети, САУ цеха (таблица 1.1). Состав установки согласно таблице 1.2.
Рисунок 2 – Компрессорная установка с масляной системой концевых уплотнений
Сжатие газа осуществляется центробежным компрессором 4ГЦ2-130/6-65 (1.495.004 ТУ, ОКП 3643515066, далее по тексту «Компрессор»).
Компрессор спроектирован ЗАО «НИИТурбокомпрессор» им.В.Б.Шнеппа в 1987 г., изготовлен и поставлен в 1989-1991 г., в эксплуатации с 2003 г. (№1 с 22.03.2003, №2 с 5.05.2003 г.). Наработка на начало реконструкции: №1 – 12 678 часов, №2 – 7 791 час (20.06.2006). Гарантийный срок завода-изготовителя истек.
Таблица 1 – Расшифровка маркировки компрессора:
| Составляющая маркировки | Расшифровка |
| 4 | Номер базы типоразмерного ряда корпусов с вертикальным разъемом |
| ГЦ | Компрессор газовый центробежный |
| 2 | Двухсекционный с расположением секций «спина к спине» |
| 130 | Производительность при начальных условиях, м3/мин |
| 6 | Давление начальное абсолютное, кг/см2 |
| 65 | Давление конечное абсолютное, кг/см2 |
Приводом компрессора служит синхронный электродвигатель СТДП-6300-2Б УХЛ4 6000 мощностью 6.3 МВт и скоростью вращения ротора 3000 об/мин.
Повышение скорости вращения обеспечивается горизонтальным одноступенчатым мультипликатором с эвольвентным зацеплением (0.002.768 ТО).
Соединение валов компрессора и электродвигателя с валами мультипликатора обеспечивается зубчатыми муфтами со шпоночным способом посадки на вал (0.002.615 ТО).
Подшипники компрессора масляного типа. Подача масла в подшипники обеспечивается маслосистемой в составе компрессорной установки.
Система подогрева и охлаждения масла водяная.
Товарный газ на входе в компрессор проходит сепарацию и очистку. После первой и второй секций товарный газ охлаждается в АВО газа (охлаждение воздушное), проходит сепарацию и очистку.
В систему СГУ через панель управления СГУ подается буферный газ и технический азот, вырабатываемый азотной установкой из воздуха КИП. Буферный газ и воздух КИП подаются из цеховых магистралей. Состав и свойства товарного газа и буферного газа согласно таблицам 1.5 и 1.6, параметры воздуха КИП согласно таблице 1.1.
Система автоматического управления компрессорной установки выполнена на базе на МСКУ-СС-4510-55-06 (СС.421045.030-06 РЭ) и подключена к САУ цеха.
Рисунок 3 – Компрессорная установка с системой СГУ
Таблица 2 - Условия, обеспечиваемые цеховыми системами
| Наименование условия | Значение |
| 1 | 2 |
| Помещение закрытое, отапливаемое с температурой окружающего воздуха, °С | От плюс 5 до плюс 45 |
| Максимальное содержание сероводорода (H2S) в окружающем воздухе, мг/м3: | 10 |
| Постоянно | |
| В аварийных ситуациях (в течение 2-3 часов) | 100 |
| Категория помещения по ПУЭ-76 | В – Iа |
| Высотная отметка от пола, м | 3.7 |
| Напряжение питающей сети, В | 380, 6000, 10 000 |
| Частота питающей сети, Гц | 50 |
| Система КИП и А | МСКУ-СС 4510-55-06 |
| Регулируемый (поддерживаемый) параметр в КИПиА | Потребляемая мощность (³5.8 МВт), давление (£6.48 МПа) и температура газа (£188°С) на выходе из компрессора |
| Воздух КИП | По ГОСТ 24484‑80 |
| Давление абсолютное, МПа | Не менее 0.6 |
| Температура, °С | плюс 40 |
| Производительность объемная при стандартных условиях (20°С, 0.1013 МПа), нм3/час | 1 990 |
| Класс загрязненности по ГОСТ 17433-83 | Класс «I», Н2S до 10 мг/нм3 |
| Буферный газ | Таблицы 4-5 |
| Давление абсолютное, МПа | от 1.5 до 1.7 |
| Температура, °С | от минус 30 до плюс 30 |
| Производительность объемная при стандартных условиях (20°С, 0.1013 МПа), нм3/час | 1 038 |
| Примеси | Не более 3 мкм |
| Тип масла для смазки подшипников корпуса сжатия компрессора и муфт | ТП-22С ТУ38.101821-83 |
В состав компрессорного агрегата входят:
- блок корпуса сжатия;
- электродвигатель;
- агрегат смазки;
- блок маслоохладителей;
- промежуточный и концевой охладители газа;
- входной промежуточный и концевой сепараторы;
- система смазки, включая межблочные трубопроводы;
- трубные сборки газовых коммуникаций;
- система КИП и А.
Таблица 3 - Основные характеристики компрессорного агрегата 4ГЦ2
| Характеристика | Значение |
| Производительность при нормальных условиях | 40000 м³/час (51280 кг) |
| Давление начальное, МПа (кгс/см²) | 0,588-0,981 (6-10) |
| Температура газа начальная, К/ºС | 298-318 (25-45) |
| Давление конечное, МПа (кгс/см²) | 5,97-6,36 (61-65) |
| Температура газа конечная, К/ºС | 348+10 (75+10) |
| Мощность, потребляемая, кВт | 5366+268 |
| Частота вращения нагнетателя, Сˉ¹ (об/мин) | 146,6 (8796) |
| Мощность электродвигателя, кВт | 6300 |
| Тип электродвигателя | ТУ СТДП 6300-2БУХЛЧ синхронный |
| Напряжение сети | 6000 В |
| Частота | 50 Гц |
| Частота вращения ротора двигателя номинальная, (об/мин) | 3000 |
2.2 Система смазки
Система смазки предназначена для подачи смазки в подшипники корпусов сжатия компрессора, электродвигателя, мультипликатора и зубчатых муфт. На время аварийной остановки компрессора при неработающих электрических масляных насосах подача масла к подшипникам осуществляется из аварийного бака, расположенного над компрессором.
Таблица 3 - Условия нормальной работы агрегата смазки
| Параметр | Значение |
| 1 | 2 |
| Температура масла в напорном коллекторе, ºС | 35-45 |
| Давление (избыточное) масла в напорном коллекторе, МПа (кгс/см²) | 0,14-0,16 (1,4-1,6) |
| Максимально допустимый перепад на фильтре МПа (кгс/см²) | 0,3 (3) |
| Давление (избыточное) нагнетания маслонасосов МПа (кгс/см²) | 0,67-0,84 (6,7-8,4) |
| Производительность маслонасосов, м³/сек (л/мин) | 0,0065(500)-0,02(1200) |
| Номинальный объем маслобака, м³ (литры) | 5,4 (5400) |
| Максимальный объем маслобака, м³ (литры) | 7,3 (7300) |
| Применяемые масла | ТП-22С ТУ38.101821-83 |
Агрегат смазки (АС-1000) состоит из двух блоков фильтров, двух электронасосных агрегатов, бака масляного, агрегата тонкой очистки, двух маслоохладителей.
Блок фильтров предназначен для очистки масла, поступающего в узлы трения от механических примесей.
Агрегат тонкой очистки масла предназначен для сепарации масла от воды и механических примесей и состоит из центробежного сепаратора УОР-401У и электродвигателя, смонтированных на общей раме.
Электронасосные агрегаты предназначены для подачи масла в узлы трения при пуске, работе, остановке компрессора и состоят из насоса и электродвигателя. Один из насосов является основным, другой – резервным.
Бак масляный – это резервуар в котором собирается, хранится и отстаивается от посторонних примесей (воды, воздуха, шламов), масла, сливающиеся из узлов трения. Бак представляет собой сварную прямоугольную ёмкость, разделённую перегородками на 2 отсека:
- сливной для приёма и предварительного отстоя масла;
- заборный.
Слив масла из системы осуществляется через пеногаситель. В верхней части бака расположен люк для очистки закрытый крышкой. На линии соединения бака с атмосферой установлен огневой преградитель, для предотвращения попадания огня в маслобак. Для подогрева масла, маслобак снабжён змеевиковым подогревателем. Для предотвращения попадания пара (парового конденсата) в маслобак в случае разгерметизации змеевика имеется защитный кожух, заполненный маслом.
Для охлаждения масла имеется маслоохладитель, который представляет собой кожухотрубный аппарат горизонтального исполнения с неподвижными трубными досками. Масло охлаждается подачей воды из оборотного водоснабжения в змеевик маслоохладителя.
Сухие газодинамические уплотнения предназначены для гидрозатвора концевых уплотнений корпусов сжатия для центробежных компрессоров типа 4ГЦ2-130/6-65 331АК01-1(2).