Сооружение фундаментов зданий и оборудования насосных и компрессорных станций

Автономная некоммерческая организация                                     «Гуманитарно-инженерный колледж»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

КУРСОВАЯ РАБОТА 

По дисциплине: «Сооружение насосных и компрессорных станций »

На тему: «Сооружение  фундаментов зданий и оборудования насосных и компрессорных станций»

 

 

 

 

 

                                                                Выполнил: студент группы СЭГН-42

                                                                           Ермаков А.Н.

                                                     Руководитель: Юхименко В.Г.

 

 

 

 

 

 

Ижевск 2012

Содержание 

1. Введение……………………………………………………………………3
2. Назначение и классификация насосных и компрессорных станций…...5
3. Основные принципы строительного и технологического проектирования насосных и компрессорных станций………………….8
4. Фундаменты зданий насосных и компрессорных станций…………….22
5. Фундаменты перекачивающих агрегатов и технологического оборудования насосных и компрессорных станций……………………24
6. Основы расчета фундаментов перекачивающих агрегатов …………...33

Список используемой литературы………………………………………….40

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

 

Для доставки к местам переработки и потребления газа и нефти, а также продуктов  их переработки за 1981 – 1985 гг. необходимо было построить более 64 тыс. км магистральных газо-, нефте- и нефтепродуктопроводов. При этом должна возрасти доля магистральных газопроводов диаметром 1420 мм. Если в 1976 – 1980 гг.было сооружено более 10,6 тыс. км газопроводов такого диаметра, то в 1981 – 1985 гг. будет сооружено 23 тыс. км магистральных газопроводов.

На магистральных газо-, нефте- и нефтепродуктопроводах, сдаваемых  в эксплуатацию в одиннадцатой пятилетке, необходимо выполнить большой объем работ по сооружению компрессорных и насосных станций, обеспечивающих бесперебойную работу магистральных трубопроводов с проектной пропускной способностью. Только на магистральных газопроводах за 1981 – 1985 гг. необходимо построить 330-350 компрессорных станций.

Современная компрессорная  или насосная станция представляет собой достаточно сложный производственный комплекс, включающий перекачивающий цех, основное и вспомогательное оборудование по обслуживанию перекачивающего цеха, развитую систему технологических трубопроводов и инженерных коммуникаций, системы контрольно-измерительных приборов и автоматики, связи, энергоснабжения и телемеханики. Следует отметить, что большое число компрессорных и насосных станций строится в отдаленных районах Севера и Северо-Западной Сибири с суровыми природно-климатическими условиями, слабо развитой дорожной сетью и недостаточными развитием индустриальной базы строительства.

Для ускорения сооружения компрессорных и насосных станций  магистральных трубопроводов большое  значение имеет дальнейшее развитие индустриализации их возведения и, в  частности, применение комплектно-блочного метода строительства, значительно сократить сроки сооружения насосных и компрессорных станций и обеспечить своевременное введение в эксплуатацию на полную пропускную способность мощных магистральных газо-, нефте- и нефтепродуктопроводов. В связи с этим комплектно-блочный метод сооружения компрессорных и насосных станций и других наземных объектов в нефтяной и газовой промышленности получает все большее распространение. Если в 1980 г. уровень применения этого метода при сооружении наземных объектов нефтяной и газовой промышленности по Миннефтегазстрою достиг 61% общего объема строительно-монтажных работ, то к 1985 г. он должен возрасти до 90-95%. В 1982 г. объем внедрения строительно-монтажных работ с применением комплектно-блочного метода по Миннефтегазстрою составил 740 млн. руб., в 1983 – 800 млн. руб., а на 1985 г. намечено выполнить строительно-монтажных работ с его применением на 1100-1200 млн. руб.

В учебнике основное внимание уделяется дальнейшему развитию индустриальных методов сооружения компрессорных и насосных станций магистральных трубопроводов, объемно-планировочным и конструктивным решениям блочно-комплектных компрессорных и насосных станций, индустриализации работ нулевого цикла, применению индустриальных конструкций фундаментов зданий и оборудования, передовой организации строительных, монтажных и специальных работ и технологии сооружения компрессорных и насосных станций.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Назначение  и классификация насосных и компрессорных  станций

 

Современные магистральные нефте- и газопроводы большого диаметра представляют собой транспортные инженерные сооружения большой мощности и пропускной способности. Так, пропускная способность магистрального газопровода диаметром 1420 мм составляет 80 млн. м³ /сут природного газа, а магистрального нефтепровода диаметром 1220 мм – 0,3 млн. т/сут нефти на расстояния до 3500-4500 км. Для того чтобы обеспечить перемещение таких объемов газа на большие расстояния по внутритрубному транспорту, в начале (голове) газопроводов большого диаметра создают давление в 7,5 МПа. В ближайшей перспективе на вновь строящихся газопроводах начальное давление будет увеличено до 10-12 МПа. Начальное давление в магистральных нефтепроводах уже достигает 6,4 МПа. Энергия, обеспечивающая перемещение газа, нефти и нефтепродуктов по магистральным трубопроводам, сообщается соответственно компрессорными и насосными станциями. Однако энергия, переданная потоку газа или нефти в начале магистрального трубопровода, быстро снижается по мере перемещения, что приводит к снижению скорости перемещения потока. Если движущийся поток газа, нефти или нефтепродукта не будет получать дополнительную энергию, то давление во внутритрубном пространстве может уменьшаться до нуля, а движение потока газа, нефти и нефтепродукта может прекратиться. В связи с этим для компенсации потерь энергии в среднем через каждые 100-150 км по длине магистральных трубопроводов устанавливают промежуточные насосные или компрессорные станции.

На современных магистральных  газо-, нефте- и нефтепродуктопроводах сооружают различные по назначению, компоновке и конструктивным решениям компрессорные и насосные (нефтеперекачивающие) станции.

По назначению и расположению на магистральном трубопроводе компрессорные  и насосные станции подразделяют на головные и промежуточные.

Головные компрессорные  и насосные станции располагают  в начале (голове) магистральных  трубопроводов. На головные компрессорные  станции (ГКС) природный газ поступает  с газодобывающих предприятий (газовых промыслов), подготовленный на установках комплексной подготовки газа (УКПГ) к дальнему трубопроводному транспорту. При необходимости на головных сооружениях (ГС), расположенных на территории ГКС, газ дополнительно очищают от пыли (частиц механических примесей) и осушают. На головную компрессорную станцию газ поступает под давлением 2-4 МПа, а затем с помощью центробежных нагнетателей с приводом от газотурбинных установок или электродвигателей компримируется и подается в магистральный газопровод под рабочим давлением. На головные насосные станции (ГНС) поступают товарная нефть, добытая на нефтяных промыслах и подготовленная к дальнему трубопроводному транспорту на установках промысловой подготовки нефти, продукты переработки нефти (нефтепродукты – бензин, дизельное топливо и др.). Нефть и нефтепродукт, поступающие на ГНС, в начале закачивают в резервуары, входящие в состав резервуарного парка станции, а затем с помощью подпорных насосов подают на прием основных насосных агрегатов, которые направляют нефть и нефтепродукт в магистральный трубопровод под давлением до 6,4 МПа.

Промежуточные компрессорные  и насосные станции предназначены  для поддержания необходимого режима транспорта газа, нефти и нефтепродукта  по всей длине магистрального трубопровода. Размещают промежуточные компрессорные и насосные станции по трассе магистрального трубопровода в среднем через каждые 100-150 км. Подключение промежуточных станций к магистральному трубопроводу предусматривает возможность их отключения и пропуск газа, нефти и нефтепродукта по трубопроводу, минуя промежуточные станции. Необходимое число компрессорных и насосных станций определяют специальным расчетом.

По конструкции и  объемно-планировочным решениям компрессорные  и насосные станции подразделяют на:

• компрессорные и насосные станции в традиционном исполнении;
• блочно-комплектные компрессорные и насосные станции с размещением основных перекачивающих агрегатов в общих или индивидуальных зданиях;
• полностью блочно-комплектные компрессорные и насосные станции с размещением всех перекачивающих агрегатов и оборудования в блок-боксах или блок-контейнерах, включая блочно-модульные станции.

На компрессорных и  насосных станциях в традиционном исполнении основные перекачивающие агрегаты и  часть вспомогательного оборудования размещали в тяжелых капитальных  зданиях, главным образом с железобетонными несущим каркасом. При этом большое число единиц основного и вспомогательного оборудования поступало заводов-изготовителей не укрепленными блоками, а в виде отдельных частей и деталей с последующей их монтажной сборкой на строительной площадке. Компрессорные и насосные станции такого типа отличались большой трудоемкостью строительства и монтажа и длительными сроками их сооружения. В настоящее время подобные компрессорные и насосные станции уже не сооружают. Но значительное их число, построенное в 50-60-е годы и в начале 70-х годов, находится в эксплуатации. На всех строящихся магистральных газо-, нефте- и нефтепродуктопроводах сооружают только блочно-комплектные и блочно-модульные компрессорные и насосные станции. При этом степень блочности станций, т.е. степень насыщения их блочно-комплектными и блочно-модульными устройствами различная.

По типу привода перекачивающих агрегатов компрессорные и насосные станции подразделяют на:

• компрессорные станции, оснащенные перекачивающими агрегатами с приводом то газовых турбин. В качестве топлива для турбин используют природный газ, забираемый из магистрального газопровода. Для привода центробежных нагнетателей при транспортировке газа используют следующие виды газовых турбин: стационарные, мощностью 6, 10, 16, 25 тыс. кВт, авиационные и судовые мощностью 6, 10, 16 тыс. кВт;
• компрессорные станции, оснащенные перекачивающими агрегатами с приводом от электродвигателей;
• насосные станции, оснащенные перекачивающими агрегатами с приводом от электродвигателей.

                                                                                 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Основные принципы строительного и технологического проектирования насосных и компрессорных  станций

 

Как и любой промышленный или гражданский объект, насосные и компрессорные станции магистральных трубопроводов сооружают только в соответствии с проектами, разработанными государственными проектными организациями. Проекты магистральных трубопроводов для транспортировки нефти, нефтепродуктов и газа, в состав которых в качестве наземных объектов входят насосные и компрессорные станции, разрабатывают проектные институты Миннефтепрома (Гипротрубопровод, Южгипронефте-провод и др.), Госкомнефтепродукта РСФСР (Гипронефте-транс), Мингазпрома (Гипроспецгаз, Южниигипрогаз, ВНИПИ-Трансгаз, Союзгазпроект и др.). 
При проектировании магистральных трубопроводов и входящих в их состав насосных и компрессорных станций проектные организации руководствуются:

• документами по основным техническим направлениям в проектировании предприятий нефтяной и газовой промышленности;
• нормами технологического проектирования, строительными нормами и правилами (СНиП), инструкциями по проектированию и строительству, техническими правилами по экономному расходованию основных строительных материалов и др.
• утвержденными каталогами индустриальных строительных изделий, перечнями (каталогами) типов проектов для применения в строительстве;
• стандартами на строительные материалы, детали, конструкции, санитарно-техническое оборудование и строительный инструмент;
• сметными нормативами для определения сметной стоимости строительства;
• информацией о новом технологическом и вспомогательном оборудовании, новых строительных материалах и изделиях.

При проектировании насосных и компрессорных станций магистральных трубопроводов руководствуются следующими строительными нормами и правилами и инструкциями: СНиП П-45—75 «Магистральные трубопроводы. Нормы проектирования», СНиП П-89—80 «Генеральные планы промышленных предприятий. Нормы проектирования», СНиП П-90—81 «Производственные здания промышленных предприятий. Нормы проектирования», СНиП П-2—80 «Противопожарные нормы проектирования зданий и сооружений», СНиП II-106—79 «Склады нефти и нефтепродуктов. Нормы проектирования», СН 433—79 «Инструкция по строительному проектированию предприятий, зданий и сооружений нефтяной и газовой промышленности».

Проект магистрального трубопровода с насосными или  компрессорными станциями состоит  из проекта со сводным сметным  расчетом стоимости и рабочей  документации. Причем, если проектирование ведут в две стадии, то на первой стадии выполняют собственно проект со сводным сметным расчетом стоимости. После экспертизы и утверждения собственно проекта на второй стадии разрабатывают рабочую документацию. При проектировании в одну стадию сразу разрабатывают рабочий проект со сводным сметным расчетом стоимости. Стадийность разработки проектно-сметной документации устанавливает заказчик в задании на проектирование. 
Проект на строительство магистрального трубопровода с насосными или компрессорными станциями состоит из следующих разделов:

• общая пояснительная записка, включающая ряд документов, в том числе план и продольный профиль трассы для линейной части, схему генерального плана и ситуационный план размещения насосной или компрессорной станции;
• технологические решения;
• строительные решения;
• организация строительства;
• сметная документация;
• паспорт проекта.