задача, ГРП. Цель выпускной квалификационной работы разработать мероприятия по эксплуатации газопроводов и оборудования микрорайона и мероприятия по защите их от коррозии
 Скачать 2.34 Mb.
|
|
Введение Цель выпускной квалификационной работы: разработать мероприятия по эксплуатации газопроводов и оборудования микрорайона и мероприятия по защите их от коррозии. Газовая промышленность для современной России является одной из наиболее важных опор обеспечивающих экономический рост и финансовую стабильность. Добыча и импорт этого сырья не только приносит большие доходы стране, но и придает России весьма значимую роль на мировой арене. История же развития газовой отрасли насчитывает уже не одну сотню лет. Так, в 1811 году, в нашей стране, можно было услышать о первых газовых установках, когда Петр Соболевский создал и испытал первую установку для получения искусственного газа - «термоламп». Этот газ начали применять для освещения заводских мастерских, а затем и улиц. Первый уличный фонарь на газу был зажжен в Санкт-Петербурге в 1819 году. В дальнейшем стали строить заводы по производству газа, развивать газовое освещение. В 1906 году было обнаружено первое месторождение углеродного сырья. Через пять лет, в 1911 году была создана первая российская компания по добыче природного газа. В дальнейшем стали появляться все новые заводы, развиваться газовая добыча и находились все новые области его применения. Международная история российского газа начинается в 1960-70-х годах, когда было подписано соглашение «газ-трубы». Газопровод Ямал-Европа стал одним из первых, через который начались поставки природного газа за рубеж. В 1989 году Министерство газовой промышленности СССР было преобразовано в газовый концерн «Газпром», тогда еще государственный. В настоящее время, Россия в мире занимает первое место по добыче, запасам и ресурсам голубого топлива. Наша страна обеспечивает более 21% мирового производства газа. Следует отметить, что четверть международных поставок газа принадлежит именно России. Интересен тот факт, что за последние два десятилетия наша страна постепенно теряет долю на мировом рынке добычи газа. Устойчивое сокращение показывает на замедление развития газодобывающей промышленности в стране, хотя такая ситуация не соответствует технологическим и ресурсным возможностям отечественного газового комплекса. В последние годы, после кризиса, стоимость энергоресурсов существенно выросла. Газ также подорожал, но следует отметить, что стоимость энергетической единицы газа остается существенно заниженной. Как известно, Россия - энергетическая сверхдержава, имеющая в своем арсенале прекрасное стратегическое оружие - газ. Однако, в этой отрасли далеко не все так гладко, как кажется. В очередной раз с поставками голубого топлива Газпром не справляется, ссылаясь на «воровство» Украины. Многие десятилетия Европа считала, что без российского газа им не выжить, поскольку примерно 150 млрд. куб. метров голубого топлива поставляется именно из России (это треть потребностей европейского рынка). Итогом выдвигаемых в адрес Украины обвинений стал довольно приличный результат - отношения в области газовых поставок стали более прозрачными и безопасными. На данный момент, после многократных не до поставок топлива из России, Европа существенно сократила объем импортируемого российского газа. Увеличив, при этом, импорт голубого топлива из Катара. За десять лет с небольшим Газпром серьезно сдал свои позиции, потеряв 12% европейского рынка. Сейчас всего 27% по сравнению с 39%, которые занимала компания в 2000 году. Цена российского газа упала больше чем на 30%, уступив место катарскому топливу.  Рисунок 1-Диаграмма добычи газа Таким образом, Газпром не только потерял свое первенство на европейском рынке, но и подорвал репутацию России как безупречного и стабильного поставщика. Всеми силами правительство старается прикрыть недостаточность мощностей крупнейшей российской газовой компании, ссылаясь на первоочередную необходимость удовлетворения внутренних потребностей в ресурсе. Тем самым объясняя ощутимое сокращение импорта голубого топлива. Сейчас состояние газодобычи таково, что старые станции требуют существенных капиталовложений в амортизацию и проведение капитального ремонта оборудования, а разработка новых месторождений требует глобальных инвестиций для оборудования объектов. После февральского кризиса, европейскому руководству пришло понимание того, что полагаться полностью на российский газ не следует, настало время для поиска альтернативного поставщика, который сможет в случае острой необходимости (как во время минувших катаклизмов) увеличить объем поставки газа. 1. Общая часть .1 Характеристика газифицируемого объекта В жилом квартале расположено 9 кирпичных домов и школа. В домах находится по 5 подъездов, по 5 этажей и 3 квартиры на каждом этаже. В каждой квартире стоит газовое оборудование ПГ-4 и Л-3. Также установлена 1 катодная станция защиты газопровода от коррозии. В микрорайоне имеются подземные коммуникации: газопровод, водопровод, теплопровод. 1.2 Устройство и прокладка газопроводов Прокладка газопровода, это сложный и трудоемкий процесс, который включает в себя несколько основных этапов. Первый этап, это проектирование, подбор необходимых видов оборудования, установка, пуско-наладка, испытание и дальнейшее техническое сопровождение технических средств. Проектирование газопровода требует учета множества внешних условий того участка, где будет проходить трасса газопровода. Учитываются грунтовые, ландшафтные, климатические и архитектурные условия. Важнейшее значение имеет расчет перспектив развития района строительства - появление в будущем промышленных или жилых объектов, в зависимости от данных перспектив определяют тип газопроводной системы. Например, газопровод низкого давления имеет смысл строить для населенных пунктов, жилых или общественных объектов. К подобным сетям можно подключать наибольшее количество мелких потребителей, что экономически и практически оправдано. Газопроводы среднего и высокого давления целесообразно строить в качестве ресурса для крупных производств или больших коммунальных хозяйств. Например, в масштабах крупного населенного пункта. Прокладка газопровода, после проведения всех предварительных расчетов и подготовительных работ может осуществляться как в наземном варианте, так и подземно. Кроме традиционных способов подземной прокладки газопровода, в настоящее время широко применяются бестраншейные методы прокладки газопроводов. Бестраншейные способы прокладки газопровода, методы горизонтально-направленного бурения представляют собой работы по подземному строительству газопровода, которые выполняются без вскрытия грунта. По сравнению с традиционными, открытыми способами работ по прокладке газопровода, бестраншейные технологии снижают затраты на строительство в 2,5 -3 раза. В первую очередь это объясняется тем, что отсутствуют дорогостоящие земляные работы, нет необходимости проводить восстановительные работы по благоустройству территорий после того, как строительство газопровода закончено. Бестраншейные технологии позволяют проводить работы достаточно быстро, с минимальным ущербом окружающей среде, без необходимости перекрытия дорожного движения и нарушения существующих коммуникаций. Наиболее доступным, популярным и одновременно самым высокопроизводительным способом бестраншейной прокладки газопровода является метод горизонтально-направленного бурения. Этот метод заключается в установке бурового оборудования в точке входа под землю линии газопровода, которая выполняет проходку пилотной скважины по высокоточной траектории. Пилотная скважина может обходить любые естественные и искусственные препятствия с выходом в заданной точке. Далее, стенки полученной скважины расширяются до необходимого диаметра, укрепляются буровым раствором и протягивается трубопровод. Бестраншейная прокладка газопровода методами горизонтально направленного бурения позволяет прокладывать трубы, как в футляре, так и без него. 1.3 Классификация газовой арматуры и требования, предъявляемые к ней Газовой арматурой называют различные приспособления и устройства, монтируемые на газопроводах и приборах, при помощи которых осуществляются включение, отключение, изменение давления или направления газового потока, а также удаление газов. Большинство видов арматуры состоит из запорного или дроссельного устройства. Эти устройства представляют собой закрытый крышкой корпус, внутри которого перемещается затвор. Перемещение затвора внутри корпуса относительно его седел изменяет площадь прохода для газа, что сопровождается изменением гидравлического сопротивления. Устройство в зависимости от назначения может быть запорным, если оно служит для герметичного отделения одной части газопровода от второй, и дроссельным, если его основная задача заключается в точном регулировании проходного сечения. В запорных устройствах поверхности затвора и седла, соприкасающиеся во время отключения частей газопровода, называют уплотнительными. В дроссельных устройствах поверхности затвора и седла, образующие регулируемые проход для газа, называют дроссельными. Запорные устройства. Запорные устройства должны обеспечивать герметичность отключения, быстроту отключения и включения, надежность в обслуживании и минимальное сопротивление потоку газа. Выполнить указанные требования можно только при правильном выборе того или иного вида запорной арматуры на отдельных участках газопровода. Например, на газопроводах среднего и высокого давлений преимущественно устанавливают задвижки, а на газопроводах низкого давления кроме задвижек монтируют также гидрозатворы. Газопроводы, прокладываемые внутри помещений, должны иметь краны. Наиболее распространенным видом запорной арматуры являются задвижки, в которых регулирование потока газа или полное его прекращение производится изменением положения затвора вдоль уплотняющих поверхностей. Это достигается вращением шпинделя. Шпиндель может быть выдвижным или не выдвижным. Не выдвижной шпиндель при, вращении маховика перемещается вокруг своей оси вместе с маховиком. В зависимости от того, в какую сторону вращается маховик, нарезная втулка затвора будет перемещаться по резьбе вверх или вниз и соответственно поднимать или опускать затвор задвижки. В задвижках с выдвижным шпинделем резьба находится вне корпуса задвижки и проходит через нарезную втулку в центре маховика. При вращении маховика шпиндель поднимается вверх и перемещает затвор из закрытого нижнего в открытое верхнее положение. При вращении маховика в обратную сторону шпиндель двигается вниз и перемещает затвор в нижнее положение. Затворы задвижек могут быть параллельными и клиновыми. У параллельных уплотнительные поверхности расположены параллельно, между ними находится распорный клин. При закрытии задвижки клин упирается в дно задвижки и раздвигает диски, которые своими уплотнительными поверхностями создают необходимую плотность. В клиновых затворах боковые поверхности затвора расположены не параллельно, а наклонно. Причем эти задвижки могут быть со сплошным затвором и затвором, состоящим из двух дисков. На подземных газопроводах целесообразно устанавливать параллельные задвижки. Все отремонтированные и вновь устанавливаемые задвижки необходимо проверить на плотность керосином. Для этого задвижку ставят в горизонтальное положение и заливают затвор керосином. Другую сторону затвора окрашивают мелом, который при плотной задвижке не должен иметь керосиновых пятен. На подземных газопроводах задвижки устанавливают в специальных колодцах. Колодцы имеют люки, которые служат для профилактического осмотра и производства ремонтных работ. В местах пересечения газопроводами стенок колодца делают футляры, которые для плотности заделывают битумом. Колодцы должны быть водонепроницаемыми, однако на практике (особенно в местах с высоким уровнем грунтовых во они часто бывают залиты водой. Поэтому в колодцах устраивают специальные приямки для сбора и удаления воды. Наличие воды в колодцах недопустимо, так как быстро портится и выходит из строя установленная в нем арматура. Эффективным способом против проникания грунтовых вод является гидроизоляция колодцев. Учитывая указанные недостатки газовых колодцев, на газопроводах диаметрам до 100 мм при транспортировании осушенного газа устраивают малогабаритные колодцы с установкой арматуры в верхней части, что обеспечивает обслуживание арматуры с поверхности земли. В таких колодцах монтируют краны, имеющие значительное преимущество перед задвижками. Особенно удобны в эксплуатации краны с принудительной смазкой. Здесь смазка обеспечивает герметичность затвора, предохраняет кран от коррозии, облегчает поворачивание пробки и т.д. В хвостовике пробки просверлен канал, куда закладывают смазку. При ввертывании нажимного болта смазка поступает в специальные канавки пробки и корпуса и равномерно смазывает все уплотнительные поверхности. Помимо кранов со смазкой применяют также простые поворотные краны. В зависимости от принципа передачи усилия прижатия пробки к корпусу простые поворотные краны подразделяют на натяжные, сальниковые и самоуплотняющиеся. Эти краны применяют в основном для установки на надземных и внутриобъектовых газопроводах и вспомогательных линиях (импульсные и сбросные газопроводы, головки конденсатосборников, вводы и т.д.). В натяжных кранах взаимное прижатие уплотнительных поверхностей пробки и корпуса достигается навинчиванием натяжной гайки на резьбовой конец пробки. Герметичная работа натяжных кранов обеспечивается плотно прилегающей к торцовой поверхности корпуса шайбой. Для создания натяжения пробки конец ее конической части не должен доходить до шайбы на 2-3 мм, а нижняя часть внутренней поверхности корпуса должна иметь цилиндрическую выточку. Это дает возможность по мере износа пробки крана опускать ее ниже, натягивая гайку хвостовика, и тем самым обеспечивать плотность. Затвором в кране служит коническая пробка, пригнанная к седлу, расположенному в корпусе. Проход газа открывается и закрывается поворотом пробки. Пробку прижимают к седлу передачей усилия через сальниковую набивку. Краны диаметром более 40 мм изготовляются с отжимным болтом, который предназначен для облегчения поворота пробки и случаях ее заедания. Гидравлические затворы. Гидравлические затворы представляют собой емкость с отводами для присоединения к газопроводу на сварке. Через верхнюю часть горшка проходит трубка диаметром 25 мм; нижняя часть трубки скошена для увеличения ее площади и предотвращения засорения. Трубку выводят под ковер и закрывают дюймовой пробкой. Гидравлические затворы могут выполнять одновременно две функции: сборника конденсата и запорного устройства. В гидравлических затворах высота плеча должна быть на 200 мм больше, чем максимальное рабочее давление газа в сетях. Для газопроводов среднего и высокого давлении гидравлические затворы непригодны, так как высота запирающего столба воды возрастает настолько, что они делаются неконструктивными. Для отключения подачи газа пробку на стояке отвертывают и заливают в затвор воду или другую жидкость, уровень которой зависит от давления газа. Уровень воды в гидравлическом затворе замеряют металлическим прутиком, опущенным через трубку. Для возобновления подачи газа жидкость из гидрозатвора удаляют ручным насосом или мотонасосом. Новый тип гидрозатвора несколько видоизменен. В нем установлена дополнительная продувочная трубка диаметром 40 мм, к которой приварен отвод диаметрам 20 мм. Дюймовая трубка для откачки воды проходит через продувочный стояк. Плечи гидрозатвора присоединены к газопроводу на разных уровнях, что обеспечивает одновременное отключение газопровода и продувку газа. Для отключения и продувки достаточно залить водой только часть гидрозатвора и вывернуть пробку. Конденсатосборники. Конденсатосборник устанавливают в низших точках газопроводов для сбора и удаления воды. В зависимости от влажности газа они могут быть двух видов: для влажного газа большей емкости и для сухого меньшей емкости. Однако количество выделяющегося конденсата зависит не только от влажности газа, но и от пропускной способности газопровода, температуры и давления газа. Конденсатосборникирассчитаны для низкого, среднего и высокого давлений. Конденсатосборник низкого давления представляет собой емкость, снабженную дюймовой трубкой. Как и у гидрозатвора, эта трубка выведена под ковер и заканчивается муфтой и пробкой. Через трубку производят удаление конденсата, продувку газопроводов и замер давления газа. При необходимости трубку можно использовать для замера величины блуждающих токов, т.е. определять разность потенциалов «труба-грунт». Конденсатосборники среднего и высокого давления по конструкции несколько отличаются от конденсатосборников низкого давления. В этих конденсатосборниках имеется дополнительная защитная трубка или кожух, а также кран на внутреннем стояке. Под действием давления газа конденсат отжимается во внутреннюю трубку и получает определенный напор, благодаря чему происходит автоматическая откачка. В современных конструкциях конденсатосборников газ оказывает противодавление на конденсат, который под действием своего веса опускается вниз. Это исключает возможность разрыва внутреннего стояка. При открывании крана на внутреннем стояке противодавление прекращается и конденсат выходит на поверхность. Чем больше давление в газопроводе, там быстрее и лучше будет опорожняться конденсатосборник. Компенсаторы. Газопроводы при изменениях температуры окружающей среды изменяют свою длину. Газопровод длиной 1 км при нагревании на 1° удлиняется на 12 мм. Под действием температурных изменений возникают усилия, которые могут привести к изгибу или растяжению газопроводов. Как уже было отмечено, при изменении температуры трубы на 1° возникает напряжение 2,5 МПа. В процессе эксплуатации газопроводов величина изменения температуры может достигать нескольких десятков градусов, что вызывает напряжения в несколько десятков МПа. Поэтому для предотвращения разрушения газопроводов от этих усилий необходимо обеспечить его свободное перемещение. Устройствами, обеспечивающими свободное перемещение труб, являются компенсаторы, которые бывают тарельчатые, линзовые и лирообразные. На подземных газопроводах наибольшее распространение получили линзовые компенсаторы. Компенсатор имеет волнистую поверхность, которая меняет свою длину в зависимости от состояния газопровода и предохраняет его от деформаций. Кроме того, компенсаторы при установке их рядом с задвижками или другими видами запорных и регулирующих устройств обеспечивают возможность свободного демонтажа фланцевой арматуры и замены прокладок. Особенно необходимо устанавливать компенсаторы при наличии чугунной арматуры в колодцах и на газопроводах, проложенных по мостам и эстакадам. Установку компенсаторов в колодцах называют свободной, так как она обеспечивает их полную компенсирующую способность. Применяются также гнутые лиро-и п-образные компенсаторы. Они получили широкое распространение при установке кранов и задвижек в малогабаритных колодцах, наружных газопроводах и т.д.  - Газовая арматура CE426 - Резьбовой штутцер - Прокладка - Регулировочный винт - Резиновое кольцо - Покрывной прижим - Пломба - Запорный винт - Газоподводящая трубка - Винт - Резьбовая букса - Кольцо-уплотнитель Рисунок 2. Cхема подключения и установки газовой арматуры в настенном атмосферном газовом котле Junkers ZWE28-3MFA |