Устройство и эксплуатация компрессорной станции

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ  РФ

 

УФИМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НЕФТЯНОЙ

ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

 

 

Кафедра ”Транспорт и хранение нефти и газа”

 

РАСЧЕТ РЕЖИМОВ РАБОТЫ КЦ-6

КС ОРДИНСКАЯ БАРДЫМСКОГО  ЛПУ МГ

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

ТХНГ.727О00.727 КП

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Выполнил:                                    ст.гр. МТ-96-02       Иванов А.Л.

Проверил:                                                                       Гольянов А.И.

 

 

 

 

Уфа 2000

 

СОДЕРЖАНИЕ

                С.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

Компрессорные станции магистральных  газопроводов предназначены для  компримирования транспортируемого  газа до давления, обеспечивающего  его подачу от источников газа до газораспределительных  станций потребителей. Основными параметрами КС являются количество транспортируемого газа, давление и температура газа на входе и выходе станции.

По технологическому принципу КС делятся на головные, размещаемые  обычно в непосредственной близости от месторождений газа, и на промежуточные, располагаемые по трассе газопровода, в соответствии с его гидравлическим расчетом, на площадках, выбранных в процессе изысканий.

На ГКС газ не только компримируется, но и подготавливается для транспорта. Для обеспечения требований, предъявляемых к транспортируемому газу, на головных станциях газопровода производится сепарация, осушка, очистка, удаление сероводорода и углекислоты, охлаждение и замер количества газа. На промежуточных КС обязательно производится очистка газа от механических примесей и, при необходимости, охлаждение газа.

По типу применяемых  на них газоперекачивающих агрегатов  КС разделяют на:

    - станции, оборудованные  поршневыми компрессорами с газомоторным          приводом (газомотокомпрессорами);

    - станции, оборудованные центробежными нагнетателями с приводом от   электродвигателей.

Бесперебойная работа КС обеспечивается согласованным функционированием всего комплекса сооружений, который по степени значимости может быть разделен на объекты основного и вспомогательного назначения. К основным объектам КС относятся: площадки приема и пуска очистных устройств; установки очистки газа от механических примесей; компрессорный цех; коллекторы газа высокого давления; узел охлаждения газа.

Вспомогательное оборудование:

К объектам вспомогательного назначения относятся: узел редуцирования  давления пускового, топливного газа и газа собственных нужд; электростанция собственных  нужд  или трансформаторная подстанция при внешнем источнике энергоснабжения; котельная или установка утилизации тепла уходящих газов; склад горюче-смазочных материалов; ремонтно-эксплуатационный блок; служебно-эксплуатационный блок; служба связи;  объекты водоснабжения, канализации и очистные сооружения.

1.Общая характеристика  предприятия

 

Бардымское линейное производственное управление магистральных газопроводов (ЛПУ мг) входит в состав предприятия "Пермтрансгаз" в качестве структурного подразделения.

Предметом деятельности Бардымского ЛПУ мг является транспортировка       газа.

      В состав ЛПУ мг входят действующие на началах внутреннего хозяйственного расчета следующие производственные службы:

- Газокомпрессорная служба (ГКС);

- Линейно-эксплуатационная  служба (ЛЭС);

- Служба контрольно-измерительных  приборов и автоматики (КИП и  А) ;

-  Атотранспортная служба (АТС);

-Служба тепловодоснабжения;

- Cлужба связи;

- Ремонтно-строительные  участки;

 и др.

      Бардымское ЛПУ мг обслуживает 139-и километровый участок трубопроводов от границы участка Алмазного ЛПУ мг до границы участка Чайковского ЛПУ мг. Компримирование газа происходит по шести магистралям:

 

Уренгой - Ужгород

Уренгой - Центр 1

Уренгой - Центр 2

Ямбург - Елец 1

Ямбург - Елец 2

Ямбург - Западная граница ("ПРОГРЕСС")

 

     Характеристика перекачиваемого  газа:

Номинальный состав газа поступаемого в нагнетатель в % по объему:

Метан                                      СН₄                                          98,63

Этан                                        С₂Н₆                                          0,12

Пропан                                    С₃Н₈                                          0,02

Бутан                                       С₄Н₁₀                                          0,1

Азон                                          N₂                                                                  0,12

Углекислый газ                        СО₂                                              1,01

 

      Газ не токсичен, горюч, взрывоопасен при содержании газа в воздухе от 5 до 17 % по объему, по коррозионному воздействию на металлы - нейтрален.

2.Компрессорный цех  №6

 

      Соединенные в определенной последовательности и по определенным правилам газоперекачивающие агрегаты (ГПА), трубопроводы, пылеуловители, аппараты воздушного охлаждения (АВО) и технологические краны различных диаметров

образуют технологическую  схему компрессорного цеха (КЦ).

      КЦ №6 обслуживает магистральный газопровод Ямбург - Западная граница ("ПРОГРЕСС").

      Технические  показатели  газопровода:

- диаметр  газопровода  на  данном  участке Д_у, мм                                  1400

- рабочее  давление  Р, МПа                                                                            7,5

- проектная  пропускная  способность Q, млрд.м³/год                                  42

      КЦ-6 был введен в эксплуатацию в 1988 году; входит в состав Бардымского ЛПУ мг и обслуживает газопровод "ПРОГРЕСС" на участке с 1705 по 1844 км. (длина участка 139 км.)   

      В КЦ осуществляются следующие технологические процессы:

- очистка газа от  механических примесей;

- cжатие газа;

- охлаждение газа;

- измерение и контроль  технологических параметров;

- управление режимом  газопровода;

- изменение числа и  режимов работы газоперекачивающего  агрегата (ГПА).

      В КЦ с тремя ГПА-25 газ подается с узла подключения магистрального газопровода по подводящему трубопроводу диаметром 1400мм  в коллектор,

диаметром 1000мм, установки  очистки. В пылеуловителях установки  газ очищается от пыли и конденсата и поступает во внутриплощадочные  коллекторы. Пыль и конденсат из пылеуловителей собирают в дренажную емкость. Из двух коллекторов КЦ газ поступает в нагнетатели ГПА, где производится его компримирование до расчетного давления. Далее газ по трубопроводам поступает на установку охлаждения газа через коллектор, и, пройдя через воздушные холодильники, возвращается в магистральный газопровод.

      КЦ оснащен двухступенчатым центробежным нагнетателем 650-22-2 с приводом от газотурбинной установки ГТК-25.

      ГТУ - машина преобразующая тепловую энергию в механическую, состоящая из компрессора, теплового устройства для нагрева рабочего тела, турбины, системы регулирования и вспомогательного оборудования. Полезная мощность совершается за счет внутренней энергии газового потока, поступающего с большой скоростью на лопатки ротора турбины.

3. Технологическая схема КЦ-6

Газ из магистрального газопровода  Ду=1400мм через кран 19 поступает на узел подключения компрессорного цеха и через кран 7 попадает на всасывающий  коллектор Ду=700мм блока очистки  газа от механических примесей, который  состоит из шести циклонных пылеуловителей (ПУ). ПУ обвязаны системой трубопроводов Ду=200мм. После очистки от механических примесей и жидкости, газ поступает в нагнетательный коллектор ПУ Ду=1000мм, где поток газа разделяется на две части. Часть газа идет на установку подготовки топливного и пускового газа (УПТПГ), где производится подготовка топливного, пускового и импульсного газа. Другая часть газа поступает во всасывающий коллектор газоперекачивающих агрегатов (ГПА) Ду=1000мм (технологический газ).

Из всасывающего коллектора технологический газ через кран 1 попадает во всасывающую линию ГПА, где производится компримирование газа до расчетного давления. После компримирования газ, через кран 2 поступает в нагнетательный коллектор ГПА Ду=1000мм, откуда газ поступает на всасывающий коллектор аппаратов воздушного охлаждения (АВО).

Из всасывающего коллектора АВО, газ подается на секции АВО, где  подвергается охлаждению до заданной температуры. Далее газ через  нагнетательный коллектор АВО и  краны 8^I и 8, выводится на коллектор узла подключения, откуда через кран 21 выходит в магистральный газопровод Ду=1400мм.

При запуске ГПА производится продувка малого контура обвязки  ГПА с помощью свечи 5. После  того как из контура будет стравлен газ, начинается заполнение малого контура через краны 1, 2, 107-06 и 107-10. Также в обвязке малого контура ГПА имеется узел шестых кранов, выполняющий следующие функции:

• обеспечивает загрузку группы ГПА в трассу, после их запуска;
• осуществляет антипомпажное регулирование, для защиты ЦБН от помпажа при различных технологических режимах работы цеха.

При заполнении малого контура  происходит вывод ГПА на начальный  режим работы. При достижении ГПА  заданных параметров газ выводится  на большой контур, проходя при  этом через краны 1 и 2, блок АВО, кран 36, блок пылеуловителей, всасывающий коллектор ГПА. После достижения давления газа в большом контуре равного давлению в магистрали, открывают краны 7, 8I и 8, перекрывается кран 20. Станция начинает работать на магистраль, с последующим увеличением давления до заданного.

Возможно также прохождение  газа мимо КЦ без компримирования. При  этом открыты краны 19, 20, 21.

Для диагностики и  очистки магистрального газопровода  в КЦ на узле подключения установлены  камеры приема и запуска диагностических, очистных поршней (КПП и КЗП). КПП и КЗП оборудованы системой байпасов Ду=1000мм, которая служит для запуска или приема поршней.

4. Система очистки  технологического

газа

 

Назначение пылеуловителей:

Газ, транспортируемый по магистральным  газопроводам, обычно содержит различные примеси: песок, сварочный грат, окалину, грязь, конденсат, метанол, турбинное масло и т. д. Эти примеси попадают в газопровод, как с промыслов, так и после строительства технологических объектов на газопроводе. Согласно технических требований на природные газы, количество жидкой взвеси в транспортируемом газе не должно превышать 25-50 мг/м³ газа, а количество твердой взвеси не должно превышать 0,05 мг/м³ газа.

Для очистки газа от примесей на магистральных  газопроводах применяются пылеуловители  двух типов: сухие и жидкостные. Первые из них – циклонные, работающие на основе сил инерции, вторые – масляные, работающие по принципу контактирования газа с частицами масла.

Циклонный пылеуловитель

Циклонные пылеуловители (ПУ) работают по принципу использования сил инерции, которые возникают во вращающемся газовом потоке. Тяжелые жидкие и твердые частицы в таком потоке отбрасываются к стенкам силами циклового устройства и затем оседают в пылегазосборнике аппарата. Очищенный газ, который формируется из центральных слоев завихренного потока, поступает из циклона в газопровод.

Параллельно включенные в работу циклонные  пылеуловители устанавливаются  на КС перед газоперекачивающим агрегатом.

 

 

Техническая характеристика

- давление рабочее, кг/см²        75

- давление расчетное, кг/см²        76

- давление пробное при гидравлическом  испытании, кг/см²   94

- температура рабочей среды,  ⁰С             0-100

- расчетная температура стенки, ⁰С       100

- номинальная температура наиболее  холодной пятидневки, ⁰С  -30

Среда – природный газ, механические примеси или жидкость. Характеристика среды: взрывоопасная, не коррозийная.

- дополнительное содержание механических  примесей в газе, мг/м³    8-100

- плотность газа                  0,65

- максимально допустимый перепад  давления в

  циклонных элементах, кг/см²       0,6

- производительность по газу, млн.м³/сут.      19

- срок службы ПУ, лет         15

 

Конструкция и принцип  работы циклонных пылеуловителей

 

Циклонный пылеуловитель представляет аппарат цилиндрической формы диаметром 2000 мм., высотой 9080мм., оборудованный для технических переключений запорной арматурой и имеющей для контроля за работой средства  КИП и А.

Аппарат содержит три секции:

• секция ввода газа;
• секция очистки газа;
• осадная секция (секция сбора уловленной пыли и жидкости).