Аво. Курсовой проект эксплуатация установок охлаждения газа компрессорного цеха компрессорной станции

• Название: Курсовой проект эксплуатация установок охлаждения газа компрессорного цеха компрессорной станции
• Дата: 20.04.2022
• Размер: 183.08 Kb.
• Имя файла: Savenya_KURSOVOJ (2)-1.docx
• Тип: Курсовой проект; #486962
• страница: 3 из 6

1 Общая часть

1. Характеристика компрессорной станции

Дожимная компрессорная станция (ДКС) – это комплекс сооружений и оборудования для закачки газа в подземное хранилище газа (ПХГ) в летний период, либо отбора газа в зимний период.

Дожимные компрессорные станции монтируются на ПХГ.

Оборудование дожимной компрессорной станции (ДКС) выполняет 2 основные функции:

• 
  транспортировку газа от магистрального газопровода (МГП) непосредственно в ПХГ;
  
• 
  отбор газа для перекачки конечным потребителям.
  

ДКС представляет собой один из важнейших элементов всего процесса подготовки газа. Кроме компримирования голубого топлива, на дожимной компрессорной станции осуществляются процессы очистки, охлаждения, осушки и замера газа.

Технологический процесс.

Закачка газа – это его нагнетание в искусственную газовую залежь при заданных технологическим проектом показателях.

Газ из магистрального газопровода поступает на площадку очистки газа от механических примесей, затем на пункт замера и учета газа, затем в компрессорный цех, где компримируется и подается на газораспределительные и подается на газораспределительные пункты (ГРП) по коллекторам. На ГРП общий газовый поток разделяется на технологические линии, к которым подключены шлейфы скважин. Обвязка технологический линий позволяет измерить производительности каждой скважины, температуру и давление газа при закачке.

При отборе газа из ПХГ проходит по входным шлейфам на установки очистки, в которых он очищается от взвешенных твердых частиц и капельной влаги. Далее голубое топливо поступает в компрессорный цех первой ступени сжатия. После компримирования газ охлаждается в аппаратах воздушного охлаждения (АВО) первой ступени и попадает в компрессорный цех второй ступени сжатия. Дальше голубое топливо охлаждается на АВО газа второй ступени и поступает в цех осушки, после чего замеряется и направляется по выходным шлейфам в магистральный газопровод – непосредственно к потребителю.

На Волгоградской ПХГ расположено 3 газоперекачивающих агрегата типа ГПА-4РМП-01 и АВО типа АВГ-215МГ.

Газоперекачивающий агрегат ГПА-4РПМ предназначен для применения в составе оборудования станции подземного хранилища газа (СПХГ) предприятий ОАО «ГАЗПРОМ» для закачки газа в подземные хранилища.

ГПА представляет собой комплекс оборудования в виде транспортабельных составных частей полной заводской готовности.

В состав Волгоградского УПХГ входят следующие технологические объекты дожимной компрессорной станции (ДКС):

— пункт измерения расхода газа (ПИРГ);

— установка подготовки топливного и импульсного газа;

— компрессорный цех, в котором размещены газоперекачивающие агрегаты ГПА-4РМП-01 (два рабочих и один резервный);

А также следующее оборудование и системы, обеспечивающие ее функционирование:

— систему технологического газа с запорной арматурой, обеспечивающую возможность загрузки и разгрузки агрегатов, их переключений для обеспечения заданного режима работы цеха, стравливание газа из технологической обвязки цеха;

— систему маслоснабжения КС;

— систему автоматического управления КИП;

— систему электроснабжения;

— систему производственно-хозяйственного и пожарного водоснабжения;

— систему теплоснабжения;

— молниезащиту.

В комплекс объектов подземного газохранилища входят:

— эксплуатационные газовые скважины с наземным их обустройством;

— контрольные и наблюдательные скважины;

— трубопроводные шлейфы от скважин до сборно-распределительных пунктов;

— промысловые коллекторы;

— сборно-распределительные пункты;

— компрессорная станция с установками подготовки газа к дальней транспортировке;

— эксплуатационно-хозяйственный блок;

— служебные, вспомогательные и жилые сооружения, как на головных компрессорных станциях.

Размещение объектов подземного газохранилища зависит от расположения скважин, схем сбора и распределения газа, технологической целесообразности, норм безопасности производства, санитарных норм, требований СНиП и других директивных документов

1.2 Система охлаждения газа на компрессорной станции

Компримирование газа на КС приводит к повышению его температуры на выходе станции. Численное значение этой температуры определяется ее начальным значением на входе КС и степенью повышения давления газа.

Излишне высокая температура газа на выходе станции, с одной стороны, может привести к разрушению изоляционного покрытия трубопровода и недопустимым температурным напряжениям в стенке трубы, а с другой - к снижению подачи технологического газа и увеличению энергозатрат на его компримирование (из-за увеличения его объемного расхода).

В микроклиматическом районе с холодным климатом для участков с многолетнемерзлыми грунтами необходимо охлаждать газ до отрицательных температур с целью предотвращения протаивания грунтов вокруг трубопровода. В противном случае это может привести к смещению трубопровода и, как следствие, к возникновению аварийной ситуации.

Охлаждение газа до температуры грунта следует предусматривать на станциях охлаждения газа, обеспечивающих стабильный уровень температуры в газопроводе. В других районах охлаждение газа следует предусматривать, как правило, в аппаратах воздушного охлаждения.

Количество аппаратов воздушного охлаждения следует определять гидравлическим и тепловым расчетом газопровода, исходя из расчетной среднегодовой температуры наружного воздуха, среднегодовой температуры грунта и оптимальной среднегодовой температуры охлаждения газа.

Количество аппаратов воздушного охлаждения газа должно быть уточнено гидравлическим и тепловым расчетом газопровода для абсолютной максимальной температуры наружного воздуха и июльской температуры грунта. Полученную при этом температуру транспортируемого газа следует принимать в расчетах устойчивости и прочности трубы и изоляции.

При невозможности обеспечить требуемую степень устойчивости и прочности грубы количество аппаратов воздушного охлаждения должно быть увеличено.

Оптимальную среднегодовую температуру охлаждения газа необходимо принимать на 10... 15 °C выше расчетной среднегодовой температуры наружного воздуха.

Тепловой расчет аппаратов воздушного охлаждения газа выполняют по «Методике теплового и аэродинамического расчета аппаратов воздушного охлаждения» института ВНИИнсфтсмаш. В тепловом расчете принимают 10%-й запас поверхности теплообмена, учитывающий возможность выхода из строя отдельных вентиляторов и загрязнения поверхностей теплообмена в процессе эксплуатации.

Установка охлаждения газа должна быть общей для всех газоперекачивающих агрегатов компрессорного цеха, иметь коллекторную схему обвязки и обвод. На реконструируемых компрессорных станциях допускается проектировать установки охлаждения газа на нагнетательной линии каждой группы газоперекачивающих агрегатов.

Следует предусматривать аварийную остановку компрессорной станции при повышении температуры газа на выходе аппаратов воздушного охлаждения газа выше 70 °C.

При повышении температуры газа на выходе АВО до плюс 45 °C следует предусматривать предупредительный сигнал и автоматическое включение вентиляторов АВО, находящихся в резерве.

До последнего времени существовала точка зрения о необходимости охлаждения газа при больших степенях сжатия для обеспечения сохранности антикоррозийной изоляции трубы. Вопрос об охлаждении газа решался для каждого конкретного случая на основании техникоэкономических расчетов, причем предельные температуры устанавливали, исходя из условий термоустойчивости битумных покрытий, равной плюс 70 °C.

В связи с увеличением диаметра газопроводов, непрерывным ростом степени сжатия, строительством газопроводов в слабозащемляющих грунтах, например в песках Средней Азии и северных районах, появилась необходимость поддержания температуры газопровода на постоянном уровне как по длине газопровода, так и во времени (изотермический режим работы газопровода). Такой режим повышает несущую способность грунта, что увеличивает надежность линейной части. Температура газа в северных условиях должна находиться на уровне температуры вечномерзлого грунта.

Кроме этого, в дальнейшем будет поставлена задача более глубокого охлаждения газа в целях роста производительности газопроводов за счет увеличения плотности перекачиваемого газа.

Исследования показывают, что для охлаждения газа возможно применение как одноконтурных, так и двухконтурных (с промежуточным теплоносителем) систем охлаждения с использованием аппаратов воздушного охлаждения. При более глубоком охлаждении необходимо применять холодильные агрегаты для полного охлаждения либо для доохлаждения газа после аппаратов воздушного охлаждения. К теплообменным аппаратам, предназначенным для охлаждения газа, предъявляется ряд требований эксплуатационного характера: отсутствие смешения газа и охлаждающей среды, малая засоряемость поверхностей теплообмена и всего аппарата, удобство ревизий и ремонта, надежность работы аппарата и отдельных его узлов. Существенное значение имеют небольшая стоимость и простота изготовления.

Взаимное расположение теплообменных секций и вентиляторов для прокачки воздуха практически и определяет конструктивное оформление АВО. Теплообменные секции АВО можно располагать горизонтально, вертикально, наклонно, зигзагообразно, что и определяет компоновку аппарата.