Устройство компрессорных станций (стр. 2 из 2)

Около потребителей газа строятся также газораспределительные станции (ГРС), где газ редуцируется до необходимого давления (Р = 1,2; 0,6; 0,3 МПа) перед подачей его в сети газового хозяйства. На рис. 3 показана принципиальная схема компоновки основного оборудования компрессорной станции, состоящей из 3х ГПА.

Рис. 3 - Принципиальная схема компоновки основного оборудования компрессорной станции

В соответствии с рис. 3, в состав основного оборудования входят: 1 узел подключения КС к магистральному газопроводу; 2 камеры запуска и приема очистного устройства магистрального газопровода; 3 - установка очистки технологического газа, состоящая из пылеуловителей и фильтр сепараторов; 4 - установка охлаждения технологического газа; 5 - газоперекачивающие агрегаты; 6 - технологические трубопроводы обвязки компрессорной станции; 7 - запорная арматура технологических трубопроводов обвязки агрегатов, 8 - установка подготовки пускового и топливного газа, 9 - установка подготовки импульсного газа; 10 – различное вспомогательное оборудование; 11 - энергетическое оборудование; 12 - главный щит управления и система телемеханики, 13 - оборудование электрохимической защиты трубопроводов обвязки КС.

Оборудование и обвязка компрессорных станций (см. рис 3) 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.

Технологическая схема компрессорной станции

Компрессорная станция в зависимости от числа ниток магистральных газопроводов может состоять из одного, двух и более компрессорных цехов, оборудованных одним или несколькими типами ГПА. Как правило, каждый цех КС работает на свой газопровод. Из-за технологических соображений транспорта газов, компрессорные цеха могут быть соединены специальными перемычками, на входе и выходе станции.

Типовая технологическая обвязка компрессорного цеха предназначена для обеспечения приема на станцию транспортируемого по газопроводу технологического газа, его очистки от механических примесей и капельной жидкости в специальных пылеуловителях и фильтр-сепараторах, распределения потоков газа по газоперекачивающим агрегатам с обеспечением их оптимальной загрузки, возможности охлаждения газа после его компримирования перед подачей в газопровод, вывода цеха для работы на «стационарное кольцо» при пуске и остановке, а так же транзитного прохода транспортируемого газа по магистральному газопроводу, минуя КС. Кроме того, технологическая обвязка компрессорного цеха должна обеспечивать возможность сброса газа в атмосферу из всех его технологических газопроводов через специальные свечные краны.

В зависимости от типа центробежных нагнетателей, используемых на КС, различают две принципиальные схемы обвязок ГПА:

- схему с параллельной, коллекторной обвязкой, характерную для полнонапорных нагнетателей (применяется в Медногорском КС);

- схему с последовательной обвязкой, характерную для не полнонапорных нагнетателей.

Полнонапорные нагнетатели. Проточная часть этих нагнетателей сконструирована таким образом, что позволяет при номинальной частоте вращения ротора создать степень сжатия до 1,45-1,50, определяемую расчетными проектными давлениями газа на входе и выходе компрессорной станции.

Неполнонанорные нагнетатели. Проточная часть этих нагнетателей рассчитана па степень сжатия 1,231,25. В эксплуатации бывает необходимость в двух- или трехступенчатом сжатии, т.е. в обеспечении степени сжатия 1,45 и более. Последнее характерно в основном для станций подземного хранения газа. На рис.4 представлена принципиальная схема КС с параллельной обвязкой ГПА для применения полнонапорных нагнетателей. По этой схеме газ из магистрального газопровода с условным диаметром 1220 мм (Ду 1200) через охранный кран №19 поступает на узел подключения КС к магистральному газопроводу. Кран №19 предназначен для автоматического отключения магистрально газопровода от станции в случае возникновения каких-либо аварийных ситуаций на узле подключения, в технологической обвязке компрессорной станции, цеха или обвязке ГПА.

После крана №9 газ поступает к входному крану №7, также расположенному на узле подключения. Кран №7 предназначен для автоматического отключения компрессорной станции от магистрального газопровода. Входной кран №7 имеет обводной кран №7р меньшего диаметра, который предназначен для заполнения газом всей системы технологической обвязки компрессорной станции. Только после выравнивания давления в магистральном газопроводе и технологических коммуникациях станции с помощью крана №7р производиться открытие крана №7. Это делается во избежание газодинамического удара, который может возникнуть при открытии крана №7, без предварительного заполнения газом технологических коммуникаций компрессорной станции.

Рис. 4 - Принципиальная технологическая схема КС с параллельной обвязкой

Сразу за краном №7 по ходу газа установлен свечной кран №17. Он служит стравливания газа в атмосферу при производстве профилактических работ. Аналогичную роль он выполняет и при возникновении аварийных ситуаций на КС.

После крана №7 газ поступает к установке очистки, где размещены пылеуловители и фильтр сепараторы. В них он очищается от механических примесей и влаги.

После очистки газ по трубопроводу Ду1000, поступает во входной коллектор компрессорного цеха и распределяется по входным трубопроводам ГПА Ду700 через кран №1 на вход центробежных нагнетателей.

После сжатия в центробежных нагнетателях газ проходит обратный клапан, выходной кран №2 и по трубопроводу Ду1000 поступает на установку охлаждения (АВО газа). После установки охлаждения газ через выкидной шлейф по трубопроводу Ду1000, через выходной кран №, поступает в магистральный газопровод.

Перед краном №8 устанавливается обратный клапан, предназначенный для предотвращения обратного потока газа из газопровода. Этот поток газа, если он возникает при открытии крана№8, может привести к обратной раскрутке центробежного нагнетателя и ротора силовой турбины, что в конечном итоге приведёт к серьёзной аварии на КС.

Назначение крана №8, который находится на узле подключения КС, аналогично назначению крана №7. При этом стравливание газа в атмосферу происходит по ходу газа перед краном №8.

На узле подключения КС, между входным и выходным трубопроводами имеется перемычка Ду1200 с установленными на ней краном №20. Назначение этой перемычки – производить транзитную подачу газа, минуя КС в период се отключении (закрыты краны №7 и 8; открыты свечи №17 и 18).

На узле подключения КС установлены камеры приема и запуска очистного устройства магистрального газопровода. Эти камеры необходимы для запуска и приема очистного устройства, которое проходит по газопроводу и очищает его от механических примесей, влаги, конденсата. Очистное устройство представляет собой поршень со щетками или скребками, который движется до следующей КС в потоке газа, за счет разности давлений до и после поршня. На магистральном газопроводе, после КС, установлен и охранный кран №21, назначение которого такое же, как и охранного крапа №19. При эксплуатации КС может возникнуть ситуация, когда давление на выходе станции может приблизиться к максимальному разрешенному или проектному. Для ликвидации такого режима работы станции между выходным и входным трубопроводами устанавливается перемычка Ду 500 с краном №6А. Этот кран также необходим при пуске или остановке цеха или группы агрегатов при последовательной обвязке. При его открытии часть газа с выхода поступает на вход, что снижает выходное давление и увеличивает входное. Снижается и степень сжатия центробежного нагнетателя. Работа КС с открытым крапом №6А называется работой станции на «станционное кольцо». Параллельно крапу №6А врезан кран №6Ар, необходимый для предотвращения работы ГПА в помпажной зоне нагнетателя. Диаметр этого крана составляет 1015% от сечения трубопровода крапа №6А (-150 мм). Для минимально заданной заводом-изготовителем степени сжатия нагнетателя последовательно за краном №6А врезается ручной крап №6Д.

Рассмотренная схема технологической обвязки КС позволяет осуществлять только параллельную работу нескольких работающих ГПА. При таких схемах КС применяются агрегаты с полнонапорными нагнетателями со степенью сжатия 1,451,50.

Трубопроводная арматура

Анализ приведённой технологической схемы указывает на наличие большого числа трубопроводной арматуры (краны, вентили, обратные краны и т.д.) предназначенной для правления потоками газа. Краном принято называть запорное устройство, в котором подвижная деталь затвора, имея форму тела вращения с отверстием для пропуска газа, вращаясь вокруг своей оси перпендикулярно трубопроводу, перекрывает ноток газа. Эти краны могут иметь гидравлический, пневматический, пневмогидравлический и электрический вид привода. В ряде случаев, они могут иметь также и ручное управление. Запорные краны с шаровым затвором получили наибольшее распространение на магистральных газопроводах и используются на сепараторах, пылеуловителях, камерах пуска и приема очистных поршней, и свечных обвязках, узлах подключения КС, различного рода перемычках, обвязке газоперекачивающих агрегатов и т.д.

К задвижкам относятся разного рода запорные устройства, в которых проходное сечение для газа перекрывается за счет поступательного перемещения затвора в направлении, перпендикулярном движению потока транспортируемого газа. По сравнению с другими видами запорной арматуры, они имеют незначительное гидравлическое сопротивление при полностью открытом проходном сечении, просты в обслуживании и ремонте.

Заключение

В итоге можно однозначно сказать, что эта практика не прошла зря, и я смог применить свои полученные знания и узнать много нового из родственной нашей специальности области.

Список литературы

1. Энергетика трубопроводного транспорта газа / под редакцией Казаченко А.Н.; Никишин В.Н., Коршаков Б.П. - М: изд. РГУ Нефти и газа им. Е.М. Губкина; 2001.

2. Эксплуатация компрессорных станций магистральных газопроводов. М: изд. РГУ Нефти и газа им. Е.М. Губкина; 1999.