Курсовой проект по дисциплине Сооружение и ремонт гнп и гнх

• Название: Курсовой проект по дисциплине Сооружение и ремонт гнп и гнх
• Дата: 13.01.2023
• Размер: 136 Kb.
• Имя файла: KR_3.doc
• Тип: Курсовой проект; #884465

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Уфимский Государственный Нефтяной Технический Университет

Кафедра «Транспорт и хранение нефти и газа"

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

по дисциплине «Сооружение и ремонт ГНП и ГНХ»

Тема: Важные моменты при эксплуатации агрегатов ГПА-25/76

ТХНГ.117000.727

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

Проверил: А. И. Гольянов

Уфа 2000

Содержание

1. 
   Приступая к эксплуатации агрегатов ГПА-25/76 необходимо уяснить для себя, к какой модификации принадлежит данный агрегат, чтобы его грамотно эксплуатировать.
   

Основными элементами, влияющими на характеристики ГТН-25, являются:

• 
  ротор КНД с семью ступенями;
  
• 
  ротор КНД с неразвернутыми лопатками и с развернутыми лопатками на 5⁰ в сторону уменьшения проходного сечения;
  
• 
  обойма турбины с большой площадью ТНД и малой площадью ТНД, равной 2662 см²;
  
• 
  диафрагма силовой турбины с высокими лопатками, высотой 315 мм и с укороченными лопатками, высотой 300 мм;
  

• 
  ротор силовой турбины с длинными лопатками, высотой 320 мм и с короткими лопатками, высотой 306 мм.
  

Особо следует помнить, что для агрегатов большой мощности (с роторами КВД с неразвернутыми лопатками) нельзя использовать обоймы турбины с уменьшенными проходными сечениями ТНД площадью 2662 см², особенно в сочетании с шести ступенчатым КНД. Зажатая ТНД характеризует большой срабатываемый теплоперепад и, следовательно, большую мощность ТНД, при этом в компрессорах происходит перераспределение степени сжатия с увеличением ее в КНД, который будет попадать в помпаж. Обороты шести ступенчатого КНД не должны быть на номинальном режиме выше 4100 об/мин.

Если в агрегате установлен ротор КВД с развернутыми лопатками, то обойма турбины должна быть с зажатой ТНД, при этом допускается использование ротора КНД как с шестью, так и с семью ступенями. В этом случае также допускается использование силовой турбины как с короткими лопатками диафрагмы (300 мм) и ротора (300 и 306 мм), так и с длинными лопатками (315 и 320 мм соответственно), но при этом лопатки диафрагмы должны быть довернуты в сторону уменьшения проходных сечений по согласованию с ПО «НЗЛ» после обсчета режима работы.

Для различного сочетания проточных частей необходимо использовать разные коэффициенты в формуле для получения пересчетной температуры перед ТВД:
Т_1Т=А·Т_2Т+В·Р+С,
где Т_1Т – пересчетная температура перед ТВД, ⁰С;

Т_2Т – осредненная температура за СТ, ⁰С;

Р – давление за КВД (по манометру), кгс/см₂;

А, В и С – коэффициенты для пересчета.

При неправильно определенных коэффициентах фактическая температура перед ТВД не будет соответствовать пересчетной, что снизит ресурс лопаток и может привести к пережогу лопаток ТВД или приведет к перегрузке агрегата из-за неправильного ограничения температуры перед ТВД.

2. Персонал четко должен знать, что мощность и К.П.Д. агрегата зависят от наружной температуры и атмосферного давления, от сопротивления всасывающего тракта и выхлопного тракта, от отбора воздуха перед КВД на технологические нужды компрессорной станции (приложения 2,3,4).

Из графиков видно, что увеличение сопротивления входного тракта на 100 мм вод. ст. уменьшает мощность на 2% и К.П.Д. на 1%, увеличение сопротивления выхлопа уменьшает мощность и К.П.Д. на 1%, а отбор воздуха за КВД через шайбу диаметром 60 мм при постоянной температуре перед турбиной уменьшает мощность на 17% (5МВт) и К.П.Д. на 3%, или при той же мощности повышает температуру перед ТВД на 63 ⁰С и уменьшает К.П.Д. на 1,85%.

3. 
   Персонал должен помнить, что максимальный К.П.Д. ГТУ реализуется при максимальной мощности ГТУ и максимальных оборотах ротора СТ. Поэтому надо требовать от диспетчерской службы, чтобы необходимый режим работы КС обеспечивался минимальным количеством работающих агрегатов.
   

Низкие обороты силового вала не являются показателем низкой мощности турбины.

При высоких давлениях на входе в нагнетатель трудно достичь высоких оборотов СТ, а при низких оборотах СТ турбина работает с пониженным К.П.Д., поэтому целесообразно стремиться всегда поднять обороты СТ. Здесь должна помочь служба диспетчера, оптимально распределив степени сжатия по компрессорным станциям, например, увеличив количество работающих машин на последующей станции.

Еще лучше иметь сменные колеса нагнетателей уменьшенного диаметра для работы при повышенных входных давлениях.

Уменьшение диаметра колес позволяет достичь те же производительности и степени сжатия, что и у нормальных колес, но при более высоких оборотах СТ, поэтому турбина будет иметь значительно лучший К.П.Д. и экономить расход топливного газа.

Как показал опыт использования колес диаметром 1050 мм (т.е. подрезанных на 80 мм) на КС «Ординская» и др. обороты силовой турбины возросли на 200 об/мин по сравнению с агрегатами, работающими параллельно с неподрезанными колесами.

3. 
   Эксплуатационный персонал должен знать, что внедрение по информписьму дополнительного охлаждения диска СТ не позволяет поднять установки защиты по температуре за СТ, которые обусловлены прочностью лопаток. Дополнительное охлаждение защищает только диск от его перегрева при эксплуатации.
   
4. 
   В тех случаях, когда расчетное давление на КС может быть обеспечено путем различных вариантов работы агрегатов в качестве наиболее экономичного должен выбираться режим с минимальным количеством работающих машин.
   
5. 
   Планирование режимов работы КС необходимо производить так, чтобы обеспечить непрерывную эксплуатацию ГПА на длительный срок.
   
6. 
   Плановые пуски и остановки ГПА должны производиться, как правило, в дневное время суток.
   
7. 
   ГПА готовится к пуску по распоряжению начальника смены КС после разрешения центральной диспетчерской службы объединения и по согласованию с шефперсоналом ПО «НЗЛ», если пуски происходят в гарантийный период эксплуатации или предусмотрены договором.
   

Распоряжение о пуске ГПА обязательно записывается в оперативный журнал начальника смены.

Разрешение на пуск агрегата после монтажа и проведение пусконаладочных работ дает председатель пусковой комиссии.

Разрешение на пуск агрегата после ремонта и проведения наладочных работ дают совместно руководитель ремонтных работ и начальник ГКС.

3. 
   Для поддержания состояния готовности к пуску на резервном агрегате выполняют необходимые регламентные работы при выводе в резерв:
   

• 
  чистку свечей, дроссельной шайбы и фильтра;
  
• 
  чистку фильтров в блоке маслоснабжения;
  
• 
  проверку агрегатной автоматики, контрольно-измерительных приборов и защит, после чего щит пломбируют;
  
• 
  проверку стопорного и регулирующего клапанов, а также клапана дежурного горения;
  
• 
  проверку настройки ограничителя приемистости на остановленном агрегате в соответствии с инструкцией по эксплуатации, после чего снимают маховики с вентилей ограничителя приемистости;
  
• 
  пробный пуск агрегата до отключения турбодетандера с проверкой правильности прохождения пусковых операций, а также работы систем КИП и А и регулирования;
  
• 
  проверку наличия шайб в делителе давления (на раме агрегата);
  
• 
  проверку исправности обратных клапанов (перед пуском клапан должен быть полностью закрыт);
  
• 
  проверку исправности клапана вентиляции картера диффузора силовой турбины;
  

10. Пуск агрегата не разрешается:

• 
  при неисправности хотя бы одной из систем защиты ГПА;
  
• 
  при неудовлетворительном анализе качества турбинного масла;
  
• 
  при обмерзании воздухозаборных устройств осевого компрессора;
  
• 
  при пониженном по сравнению с минимально-допустимым значением сопротивления изоляции отдельных цепей электрооборудования и управления;
  
• 
  при грязных масляных фильтрах;
  
• 
  при разобранных механизмах и трубопроводах агрегата;
  
• 
  при отклонении хотя бы одного из параметров работы ГПА от допустимых величин, обнаруженном при его предыдущей эксплуатации и не устраненном к моменту подготовки к пуску;
  
• 
  при неисправной системе пожаротушения;
  
• 
  при грозе;
  
• 
  при дефектах системы регулирования, которые могут привести к забросу температуры;
  
• 
  при неисправной и пропитанной маслом изоляции или нарушенном окожушивании горячих поверхностей воздуховодов и газоходов агрегата;
  
• 
  после вынужденной или аварийной остановки до устранения причины, вызвавшей остановку;
  
• 
  при температуре масла в маслобаке ниже 25 ⁰С;
  
• 
  при давлении газа перед КС более 6 МПа – до установки сменной проточной части;
  
• 
  при давлении в контуре пускового газа менее 2,3 МПа;
  
• 
  при неисправных и не работающих вентиляторах отсоса из под кожуха (обшивки) агрегата.
  

11. Предпусковой осмотр агрегата должен производиться согласно маршруту, разработанному начальником ГКС. При этом выполняются следующие проверки:

• 
  осмотр через специальные люки входного и выходного трактов ГПА, а также воздухозаборной камеры на отсутствие посторонних предметов;
  
• 
  путем расхаживания задвижек проверяют возможность включения антиобледенительной системы КНД и КУВа. При остановке автоматической системы антиобледенения выполняют ее проверку по инструкции завода-изготовителя системы;
  
• 
  проверяют действие и включение всех контрольно-измерительных приборов дистанционного управления, защит и систем автоматики, аварийной и предупредительной сигнализации с оформлением протокола проверки. Убеждаются в правильном положении на приборах указателей предельных и установочных величин;
  
• 
  проверяют положение запорной арматуры (вентилей, задвижек, кранов), подвергающихся открытию или закрытию в процессе пуска и работы, а также подвижность путем расхаживания;
  
• 
  проверяют положения топливных клапанов, продувки и слива газового конденсата;
  
• 
  проверяют положение опор ГПА, опор, подвесок и компенсаторов трубопроводов на отсутствие монтажных прихваток и отсутствие болтов пружинных опор;
  
• 
  проверяют на агрегате, что при работающем пусковом маслонасосе работает стояночный вентилятор наддува подшипников и что он вращается в нужном направлении (засасывает воздух из машинного зала);
  
• 
  проверяют чистоту сетчатых фильтров в маслобаке и при необходимости производят их очистку. При осмотре вначале вынимают фильтры, вторые по ходу масла, а первые вынимают после установки очищенных фильтров.
  

По перепаду давления масла убедиться в чистоте фильтров тонкой очистки, установленных на блоке маслоснабжения;

• 
  проверяют уровень масла в маслобаке;
  
• 
  проверяют температуру масла в маслобаке. При температуре ниже плюс 25⁰С включают пусковой маслонасос и подогрев масла;
  
• 
  осматривают маслоохладители и маслопроводы агрегата на отсутствие течи масла;
  
• 
  проверяют пусковые и резервные маслонасосы смазки и уплотнения, а также возможность их автоматического включения и соответствие давления в системах величинам, указанным в инструкции по эксплуатации;
  
• 
  проверяют работу регулятора перепада давлений «масло-газ» совместно с проверкой кранов и заполнением контура;
  
• 
  проверяют открытие или открывают ручной вентиль, установленный перед электромагнитным клапаном на линии подачи на расцепное устройство КВД.
  

12. Непосредственно перед пуском:

• 
  выполняют предпусковой осмотр агрегата в соответствии с пунктом 11;
  
• 
  ставят поворотные заслонки на выхлопе турбины в положение «открыто»;
  
• 
  если есть врезка подачи воздуха на эжектор отсоса масляных паров из цехового коллектора, необходимо задействовать ее, открыв вентиль на этой врезке и закрыв вентиль на линии от агрегата. Также необходимо установить оптимальное разряжение в маслобаке, определенное по опыту эксплуатации агрегата, но не менее 1,2 МПа;
  
• 
  ВАЖНО! Приоткрыть вентиль дренажа из нижней точки трубопровода наддува подшипников (под силовой турбиной) и убедиться, что в трубопроводе масло отсутствует. Вентиль закрыть;
  
• 
  Убедиться, что ограничители приемистости настроены и маховик на вентиле к ограничителю приемистости снят;
  
• 
  Если есть врезка подачи воздуха из цехового коллектора в систему наддува подшипников и запирания уплотнений и маслоотбойных колец (в линию после стояночного вентилятора), то необходимо подать воздух в эту систему перед включением пусковых маслонасосов;
  
• 
  проанализировать по предыдущему опыту, будет ли обеспечен агрегат необходимым расходом топливного газа после выхода на номинальный режим, не много ли потребителей подключено к данному блоку подготовки топливного и пускового газа. При необходимости производят соответствующие переключения. Надо помнить, что нехватка топливного газа приведет во время работы к помпажу нагнетателя, осевых компрессоров и, как следствие, к аварии;
  
• 
  проанализировать погодные условия. При температуре ниже плюс 6⁰С и высокой влажности (туман, мокрый снег, дождь и прочие) необходимо задействовать систему обогрева входного направляющего аппарата КНД и обогрева КУВ.
  

13. В период пуско-наладочных работ, а также первый пуск после ремонта осуществляют с включением мотор-редуктора КНД для проверки отсутствия задеваний по лопаточному аппарату и уплотнением роторов КНД и ТНД. Перед последующими пусками мотор-редуктор или его электродвигатель должен быть снят с установкой заглушки (до разработки и внедрения ПО «НЗЛ» нового ВПУ КНД).

14. Первый пуск агрегата, пуск после ремонта или длительной стоянки разрешается проводить поэтапно, путем последовательного выполнения по командам оператора отдельных этапов.

Все последующие пуски должны производиться только автоматически – нажатием на кнопку «ПУСК».

15. Если на линии сброса масляных паров после эжектора отсоса в выхлопной газоход не установлена ловушка с дренажем, а агрегат длительное время находился в резерве с работающим пусковым маслонасосом и подачей воздуха на эжектор от цеховой магистрали, то перед пуском целесообразно было бы осмотреть газоход изнутри на отсутствие большого количества масла. Это не обязательно выполнять перед каждым пуском, но при первой возможности для наполнения сведений оборудование особенностях данного агрегата это сделать надо.

16. ОЧЕНЬ ВАЖНО! Не забывать сдренировать масло из нижней точки трубопровода запирания уплотнений и охлаждения СТ перед каждым пуском.

17. Если после подачи масла на расцепное устройство КВД начинается течь масла из среднего блока по сливному трубопроводу, то необходимо закрыть вентиль перед электромагнитным клапаном подачи масла на РУ или остановить пусковой насос и перепаковать сальниковое уплотнение в месте входа трубок на РУ и с РУ в корпус среднего блока, заменив фторопластовые прокладки. Обратить внимание, что под фторопластовыми прокладками должно быть металлическое подкладочное кольцо. Если сальник плохо отжат, то масло из трубок через сквозное отверстие в «рыбках»-обтекателях попадает в полость между внутренним корпусом среднего блока и корпусом подшипников и далее стекает вниз по сливному трубопроводу среднего блока.

18. Если при пуске, особенно после закрытия байпасных клапанов сброса воздуха после КВД (при давлении за КВД 2кгс/см²) падает уровень в маслобаке и начинается течь масла по агрегату, то это свидетельствует о том, что в гидрозатворе между роторами ТНД и КВД в среднем блоке нет масла и начинается наддув картера и маслобака воздухом после КВД. Причина – трубка подачи масла в гидрозатвор (брызгалка) установлена неправильно. Агрегат надо немедленно остановить, вскрыть средний блок и проверить, что масло из трубки попадает в гидрозатвор.

19. Если при работающем пусковом насосе наблюдается течь масла из подшипников, то необходимо:

• 
  проверить и отрегулировать разрежение в маслобаке, которое должно быть не ниже 80 мм вод.ст. в полости слива масла из коллектора блока. Необходимо помнить, что связь по воздуху между маслобаком и картерами осуществляется через сливной трубопровод (масло в трубопроводе заполняет не все сечение), поэтому замер разрежения целесообразно производить в верхней точке сливного коллектора.
  

Поэтому нецелесообразно держать высокий уровень масла в маслобаке вообще, особенно в «грязном» отсеке, для чего необходимо произвести чистку сеток фильтров между «грязным» и «чистым» отсеками.

• 
  проверить работу стояночного вентилятора наддува подшипников непосредственно под машиной, убедившись, что крылатка вентилятора вращается в нужном направлении (сосет воздух из машинного зала), что тканевый компрессор за вентилятором не порван, что обратный клапан за вентилятором открыт (по положению «флажка»). Если имеется врезка на подачу воздуха наддува из цеховой сети, то подать этот воздух и убедиться, что обратный клапан за вентилятором закрыт.
  

20. Если наблюдается течь из подшипника, то необходимо, остановив насос, снять компенсатор на сливе из этого подшипника под машиной и убедиться, что:

• 
  сливные отверстия в верхнем фланце не забиты посторонними предметами или жгутом кабельной проводки из подшипников;
  
• 
  проверить наличие и правильность установки уплотнительного резинового кольца на внутреннем фланце подвода масла и подшипником;
  
• 
  наличие, правильность установки и качество большого резинового кольца на наружном фланце.
  

При необходимости резинки заменить.

При установке компенсатора необходимо совмещать перемычки между внутренним и наружным фланцем в сопрягаемых фланцах, чтобы не перегораживать слив.

21. Если течь масла не удается устранить указанными способами, то причину следует искать в механическом повреждении маслоотбойных колец и других узлов.

22. При прохождении первого этапа пуска необходимо убедиться, что приемные клапаны КУВ открыты полностью или открыть их вручную.

23. При пуске после отключения турбодетандера надо сразу закрыть ручной вентиль, установленный на подводе масла к РУ, потому что в случае неплотности электромагнитного клапана или его случайного открытия произойдет поломка расцепного устройства.

24. При работе валоповоротного устройства КВД, он может не включаться или не выключаться.

При движении шестерни-гайки вдоль вала поворачивается и рукоятка. При включенном валоповоротном устройстве рукоятка находится в крайнем правом положении и боек конечного выключателя утоплен: нормально открытые контакты 1 ВКВПУ замкнуты, а нормально закрытые контакты 2 ВКВПУ разомкнуты.

Частота вращения ротора турбокомпрессора, сообщаемая валоповоротным устройством, составляет 12 оборудование/мин. После запуска турбодетандера частота вращения вала турбокомпрессора увеличивается и шестерня-гайка выходит из зацепления. Рукоятка поворачивается и постепенно освобождает боек конечного выключателя. При размыкании контактов 1 ВКВПУ осуществляется выключение, а затем реверсирование электродвигателя. Реверсирование электродвигателя помогает вывести шестерню-гайку из зацепления. В крайнем положении рукоятки замыкаются контакты 2 ВКВПУ и выключается электродвигатель.

Если валоповоротное устройство находилось в зацеплении и в это время не выполнились какие-либо пусковые операции, то по команде на возврат системы управления в исходное состояние сформируется команда на реверс электродвигателя.

Вероятной причиной неисправностей «ВПУ не включается» или «ВПУ не выключается» может быть выход из строя электродвигателя или электроцепей, разрушение между муфтой и червячной передачей, но чаще всего – неправильная настройка конечного выключателя. Наиболее вероятной причиной этого является люфт рукоятки, которая нажимает на боек выключателя, из-за смятия шпонки или разбивки шпоночных пазов и его валика. Поэтому необходимо проверить люфт рукоятки и заменить шпонку, после чего произвести настройку конечного выключателя.

25. Расцепное устройство медленно входит в зацепление или медленно выходит из зацепления (более 1 минуты).

Причины медленного вхождения РУ в зацепление:

• 
  закрыт ручной вентиль или электромагнитный клапан на подводе масла к РУ;
  
• 
  утечка масла через сальник прохода трубки подвода через корпус среднего блока. Сальник уплотнить;
  
• 
  обрыв трубки подвода масла к РУ внутри картера;
  
• 
  попадание пыли, грязи в шлицевое соединение между подвижной зубчатой втулкой и шлицевым валом;
  
• 
  перекос корпуса РУ относительно поршня. Для определения этой причины необходимо вынуть 2 штифта фиксации корпуса РУ на раме редуктора РУ, немного освободить крепеж и подать масло на РУ. Если быстродействие станет нормальным (до 1 минуты), то необходимо перештифтовать корпус;
  
• 
  вывернулось сопло и под поршнем не создается давление. Установить сопло на место и закернить;
  
• 
  повреждение зубьев зубчатой втулки РУ или ротора КВД (забочены или отсутствие скруглений кромок зуба);
  
• 
  зуб встает против зуба. Необходимо внедрить поисковый алгоритм в соответствии с измененной документацией на КИПиА;
  
• 
  большой износ или разрушение фторопластовых колец на поршне РУ.
  

Причины медленного выхода РУ из зацепления:

• 
  засорилось сопло в поршне РУ. Вывернуть и прочистить;
  
• 
  заедание поршня на шлицах или перекос корпуса относительно поршня;
  
• 
  идет подпитка РУ маслом от насосов из-за неплотности электромагнитного клапана.
  

ВАЖНО! Быстро закрыть ручной вентиль перед электромагнитным клапаном;

• 
  разрушение пружины под поршнем РУ.
  

26. При пуске после розжига камеры сгорания может происходить «зависание» оборотов ротора КВД - ТВД.

Это связано с явлением «запирания» турбины (помпажное состояние компрессоров). В этом случае пуск необходимо прекратить до выяснения причин.

27. При пуске может происходить помпаж нагнетателя.

Условия загрузки:

• 
  давление газа на входе в нагнетатель должно быть не более 6 МПа из-за увеличения потребляемой нагнетателем мощности, снижения КПД нагнетателя и турбины и соответствующего снижения частоты вращения ротора силовой турбины до 48,3 с^-1.
  

Снижения давления перед компрессорной станцией добиваются открытием перемычек с параллельными нитками газопровода или временным снижением мощности предыдущей по трубе станции через диспетчерскую службу;

• 
  температура за силовой турбиной при наборе нагрузки во всем диапазоне частот вращения не должна превышать аварийного значения 475⁰С.
  

Варианты загрузки:

• 
  при пуске первого агрегата, при остальных неработающих, выполнить условие загрузки и закрыть последовательно кран №6, затем стационарный кран №20. В случае работы в две и более магистрали до открытия перемычки между магистралями в линии нагнетателя частоту вращения силовой турбины пущенного агрегата (или степень сжатия) выравнивают с агрегатами, работающими в параллельных цехах;
  
• 
  при подключении второго агрегата, при одном работающем, кран №6 закрывают только после выравнивания частот вращения силовой турбины обеих машин путем увеличения частот вращения пускаемого агрегата и убедившись по характеристике нагнетателя, что расход через газопровод обеспечивает при данной степени сжатия достаточную удаленность от помпажа нагнетателей двух работающих агрегатов. При необходимости снижают степень сжатия компрессорной станции путем снижения нагрузки всех агрегатов, работающих на данной компрессорной станции;
  
• 
  при пуске третьего агрегата с целью замены одного из двух работающих выполняют условия предыдущего пункта и закрытие крана №6 пускаемого агрегата производят после открытия крана №6, выводимого на кольцо агрегата;
  
• 
  при работе агрегатов с большими степенями сжатия и высоким давлением в нагнетании при подключении и переключениях агрегатов предварительно открывают байпасный кран станции №36 во избежание помпажа.
  

28. После пуска агрегата:

• 
  закрыть ручной вентиль в линии подачи масла на РУ КВД, чтобы исключить включение РУ на работающем агрегате;
  
• 
  если перед пуском на эжектор отсоса масляных паров был подан воздух из цехового коллектора, то необходимо переключиться на собственный воздух от агрегата, потому что при падении давления в цеховой сети на данном агрегате может произойти возгорание масла. Переход осуществляется поочередным постепенным открытием вентиля от агрегата и закрытием вентиля от цеховой магистрали;
  
• 
  воздух от постоянного источника в систему наддува подшипников можно оставить, так как при его исчезновении произойдет автоматический переход на собственный воздух.
  

29. Дальнейшее нагружение агрегата производится нажатием кнопки «Управление РС выше».

30. Перед каждым изменением режима работы агрегата идентифицируют режим работы нагнетателя по его характеристике:

• 
  грубо – по оборотам силовой турбины и степени сжатия нагнетателя как отношению давлений на входе и выходе нагнетателя. Берется характеристика нагнетателя, находится необходимая линия постоянных оборотов (изодрома) и находится точка пересечения изодромы с горизонтальной линией, соответствующей данной степени сжатия. Оценивается, имеется ли запас по помпажу. Если рабочая точка находится вблизи помпажной линии, то снижать обороты нельзя и нельзя в это время производить запуск еще одного агрегата, поскольку расход газа через работающий агрегат уменьшится, и он попадет в помпаж. Производить эти операции разрешается после открытия крана №6 или крана №36;
  
• 
  более точно рабочую точку работающей машины можно найти по степени сжатия и производительности в соответствии с прилагаемой инструкцией «Определение режима работы нагнетателей природного газа по показаниям штатных приборов на компрессорной станции».
  

31. Как уже отмечалось, оптимальным режимом работы параллельно включенных агрегатов является режим при равенстве оборотов силовой турбины, но это при одном условии, что нагнетатели идентичны (или только 650-21-2, или только 650-22-2, или только нагнетатели с подрезанными колесами одного диаметра). Если на компрессорной станции имеются нагнетатели разных модификаций, то обороты СТ будут разные и оптимальный режим будет при равенстве температуры газа перед турбиной, но при этом обязательно следует проверить по характеристикам нагнетателя удаленность рабочей точки от помпажа.

При равенстве температур перед турбиной обороты нагнетателя 650-22-2 будут ниже и запас по помпажу будет меньше, а у нагнетателей с подрезанными колесами обороты СТ будут на 150 – 200 об/мин выше, чем у нагнетателей 650-21-2. Если обнаружится, что у какого-либо нагнетателя запас по помпажу недостаточен, то на этом нагнетателе следует поднять обороты СТ, если позволяет температура перед турбиной, или снизить обороты на агрегате, удаленном от помпажа, если нет запаса по температуре перед турбиной.

После стабилизации режима необходимо снова идентифицировать режимы всех работающих машин по характеристикам.

32. Вовремя работы агрегата необходимо осуществлять диагностику его состояния следующими способами:

32.1 В соответствии с информписьмом ИОЗ.176-87 «Инструкция по контролю за техническим состоянием агрегатов находящихся в эксплуатации» по приведенной температуре за СТ и давлению за КВД определяется коэффициент А. При нормальном состоянии агрегата этот коэффициент должен быть менее 1,01. Но здесь следует четко знать, что каждому агрегату присуща своя величина диагностического коэффициента А и оборудование ухудшении состояния проточной части агрегата свидетельствует только ИЗМЕНЕНИЕ ВЕЛИЧИНЫ КОЭФФИЦИЕНТА «А» во время эксплуатации. Поэтому указанную инструкцию следует считать универсальной и распространяющуюся на весь парк агрегатов ГТН-25.

Когда состояние агрегата не вызывает сомнения, следует определить величину А и занести ее в паспорт агрегата и в оперативный журнал машиниста, с тем, чтобы каждые два часа, но не реже двух раз в смену определять текущее значение коэффициента А и сравнивать его с паспортным значением. При возрастании А на 35% (на 0,030,05), будь то быстрое возрастание в течении смены, или постепенный рост между ревизиями – агрегат должен быть остановлен для осмотра проточной части компрессора и турбины.

Коэффициент А может служить показателем качества ремонта и сборки агрегата.

После ремонта коэффициент А должен быть ниже, чем до ремонта. Если сразу после ремонта коэффициент А будет больше чем до ремонта, с уверенностью можно утверждать, что уже при первом пуске была повреждена проточная часть. Такой агрегат эксплуатировать нельзя.

32.2 Как уже упоминалось ранее при повреждении проточной части компрессора или турбины перераспределяются степени сжатия между КВД и КНД, степени расширения между ТВД, ТНД и СТ, ухудшается КПД компрессоров и турбин, и все это приводит к изменению разницы между оборотами роторов КВД-ТВД и КНД-ТНД (скольжению) и к повышению температуры за СТ.

Поэтому изменение величины скольжения и температуры за СТ могут служить критериями состояния проточной части. Целесообразно в период эксплуатации, когда состояние проточной части не вызывает сомнений, записать несколько параметров режимов:

• 
  температуру наружного воздуха;
  
• 
  давление перед нагнетателем;
  
• 
  давление за нагнетателем;
  
• 
  обороты СТ;
  
• 
  обороты КВД, (n_КВД);
  
• 
  обороты КНД, (n_КНД);
  
• 
  температуру за СТ;
  
• 
  вычислить величину скольжения n= n_КВД-n_КНД.
  

В дальнейшем сравнивают величину скольжения и температуру за СТ на близких режимах по нагнетателю с первоначально записанными величинами. Уменьшение скольжения и увеличение температуры за СТ будет свидетельствовать о повреждении проточной части.

ВНИМАНИЕ! Температуру за турбиной необходимо корректировать по температуре наружного воздуха в соответствии с графиком зависимости максимальной температуры за турбиной от температуры всасывания осевого компрессора. При этом обогрев КУВ и ВНА КНД должны быть отключены.

32.3 Диагностика по вибрационному состоянию агрегата.

По штатным приборам можно только судить об общем уровне вибрации корпусов ГТУ и роторов нагнетателя, и при резком их изменении или превышении аварийных остановок агрегат должен быть остановлен.

Диагностика по вибрации заключается в периодическом обследовании переносными приборами вибрационного состояния агрегата с выделением спектров резонансных частот, т.е. в определении частот, вызывающих наибольшую составляющую вибрации. Если эти частоты равны или кратны оборотам ротора КВД-ТВД (или КНД, или СТ), то неисправность следует искать в этом узле. Высокие частоты свидетельствуют о задеваниях в проточной части (кратные nz, где n – число оборотов ротора; z – количество лопаток), или о вибрации внутренних статорных частей.

Вибрация наружных корпусов может быть вызвана рядом причин, в том числе:

• 
  неравномерная нагрузка по четырем опорным лапам (две на КНД и две на СТ);
  
• 
  заедание в продольных шпоночных соединениях между корпусом и рамой;
  
• 
  неравномерный прогрев корпусов, особенно при работе без обшивки при открытых воротах;
  
• 
  отсутствие самокомпенсации тепловых расширений труб, присоединяемых к корпусу, жесткая подвеска труб без предварительных холодных натягов;
  
• 
  неправильно выставлена пружинная опора под пусковым турбодетандером: не обеспечен заданный натяг на пружину, не отпущен центральный болт, стаканы схвачены электросваркой;
  
• 
  ВАЖНО! На агрегатах, имеющих опорные лапы СТ в горизонтальном разъеме, шарнирные опоры на выхлопном диффузоре, расположенные ниже разъема, должны быть отпущены.
  

33. Во время работы газоперекачивающего агрегата необходимо следить за показаниями приборов, немедленно выяснять причину любого отклонения в показаниях приборов от предельных величин, указанных в инструкции по эксплуатации.

34. Для обеспечения надежной и безаварийной работы ГПА необходимо выполнять следующие правила:

• 
  Не допускать превышения температуры сгорания по тракту газотурбинной установки, частоты вращения роторов турбины, давления и температуры газа за нагнетателем. При повышении температуры перед ТВД до величины предупреждающего сигнала включается автоматическое импульсное управление электродвигателем регулятора скорости в направлении «УБАВИТЬ». Это управление осуществляется до тех пор, пока температура перед ТВД не понизится на 10 ⁰С и не исчезнет предупреждающий сигнал.
  
• 
  Следить за поддержанием температуры и давления масла в системе смазки в необходимых пределах. Агрегатная автоматика обеспечивает автоматическую стабилизацию температуры масла на выходе из маслоохладителя в пределах 37÷42 ⁰С. С этой целью, при повышении температуры масла до 42 ⁰С начинают включаться вентиляторы охлаждения. Включение происходит группами по 2 вентилятора, с интервалом между включениями 4 минуты до тех пор, пока температура масла не станет ниже 42 ⁰С. При понижении температуры масла до 37 ⁰С происходит отключение групп вентиляторов охлаждения, с тем же интервалом времени, до тех пор, пока температура масла не превысит 37 ⁰С.
  
• 
  Следить по характеристике нагнетателя за удаленностью от помпажа. Противопомпажное регулирование нагнетателя осуществляется с помощью станционного крана №36р и агрегатного крана №6. Управление краном 36р происходит по импульсу от устройства вычисления объемной производительности. Устройство реализует вычисление производительности по следующей формуле:
  

, м³/мин

где А=316 – постоянный коэффициент, м³К^0,5/мин;

Рвх – давление на входе нагнетателя, МПа;

Рк – перепад давлений на конфузоре, МПа;

Т – температура газа перед нагнетателем, ⁰С.

При Q менее 480 м³/мин формируется сигнал, поступающий в станционную автоматику на открытие крана 36р. Этот сигнал сохраняется в станционной автоматике в течение 10 минут.

В станционной автоматике объединяются сигналы на открытие крана 36р от трех агрегатов (приоритетно на открытие).

При возникновении помпажа нагнетателя появляются колебания давления, отбираемого к сигнализатору помпажа. При этом формируется команда на открытие агрегатного крана 6. Кроме того, команда на открытие крана 6 формируется при закрытии на работающем агрегате регулирующего клапана (что происходит в результате сброса-наброса нагрузки при помпаже нагнетателя). Если же кран 6 в течение 5 секунд после поступления команды на открытие не стронется с закрытого положения, то произойдет аварийный останов агрегата. Закрытие крана 6 осуществляется по команде оператора с помощью кнопки на пульте управления.

• 
  Следить за сопротивлением масляного фильтра, которое не должно превышать 0,08 МПа;
  
• 
  Следить за работой торцевых уплотнений нагнетателя по уровню масла в поплавковых камерах: для этого закрыть вентили на сливе из поплавковых камер и наблюдать в течение 2030 минут, по указателю уровня за интенсивностью поступления масла. При нормально работающем торцевом уплотнении поступление масла в поплавковую камеру должно составлять не более 0,5 кг/час;
  
• 
  Следить за чистотой фильтров поплавковых камер по штатным приборам;
  
• 
  Следить за загрязнением воздушных фильтров КУВ по величине сопротивления входного воздушного тракта (до фланца входного патрубка компрессора). При сопротивлении свыше 100 мм водяного столба произвести осмотр КУВ;
  
• 
  Не допускается работа ГПА на режимах, при которых параметры приближаются к значениям, вызывающим аварийные остановки от системы защиты;
  
• 
  Следить за вибрационным состоянием агрегата. Если виброаппаратура неисправна и ее показания вызывают сомнения, то производится замер вибрации переносным прибором одновременно с записью режима;
  
• 
  При исчезновении переменного напряжения на станции, во избежании быстрого нагрева масла и остановки агрегата, осуществляется переход на охлаждение масла способом прососа воздуха через КУВ, для чего сначала открыть рычагом жалюзи системы прососа, а затем закрыть приемные клапаны КУВ;
  
• 
  Каждую смену производится контроль загазованности маслобака блока маслоснабжения газоанализатором;
  
• 
  При температуре газа перед нагнетателем выше минус 15 ⁰С закрыть вентили на подводе и отводе проточек загазованного масла и масла системы уплотнения, а вентили на байпасах открыть.
  

35. С целью предотвращения обледенения ВНА агрегатная автоматика обеспечивает автоматический обогрев ВНА. Для этого при понижении температуры воздуха перед КНД ниже плюс 6 ⁰С открывается задвижка, перепускающая горячий воздух (за КНД) на обогрев ВНА. Задвижка закрывается после повышения температуры воздуха перед КНД выше плюс 8 ⁰С.

Сигнализация положения задвижки осуществляется на пневмосхеме.

36. Для предотвращения обледенения решеток КУВ предусмотрено автоматическое управление двумя задвижками из линии подвода горячего воздуха из нагнетания компрессора на обогрев КУВ. Открытие задвижек происходит по сигналу о величине разряжения на всасе компрессора. При разряжении более 24 Па и температуре ниже плюс 6 ⁰С задвижки открываются на заданное время (30мин). По истечении указанного времени задвижки закрываются.

ВАЖНО! Если не произошло автоматического включения подогрева, включить подогрев вручную. Обледенение КУВ и ВНА КНД приводит или к помпажу компрессоров, или к поломке лопаток КНД из-за появления окружной неравномерности потока или вращающегося срыва.

37. Не допускается работа ГТУ без вентиляторов отсоса из под обшивки, так как это приводит к перегреву корпусов с увеличением окружной неравномерности температур, т.е. к короблению корпусов. На каждом агрегате должно быть два вентилятора (рабочий и резервный) и при остановке одного должен включаться другой.

38. Необходимо следить за окружной неравномерностью температур за камерой сгорания по температуре за СТ (перекос температур). Этот параметр в соответствии с мероприятиями ПО НЗЛ должен быть введен в систему автоматического контроля и управления. Этот показатель очень важен: стабильное повышение его значения приводит к термическим напряжениям в рабочих лопатках и их термической усталости и к поломкам лопаток.

Еще более важно ИЗМЕНЕНИЕ ВО ВРЕМЕНИ (возрастание) окружной неравномерности, причиной которого является:

• 
  прогорание планок в сегментах горелочного устройства, камеры сгорания, которое в дальнейшем приводит к прогоранию жаровых труб;
  
• 
  разрушение сильфонов или трубок внутри диффузора турбины под камерой сгорания, по которым подается воздух после КВД (или из камеры думмиса за КВД) на обдув диска ТВД. Это приведет к перегреву диска ТВД и к сильным задеваниям рабочих лопаток ТВД об обойму, а также к прогоранию внутренней жаровой трубы камеры сгорания.
  

Особенно опасно разрушение сильфонов или трубок в нижней половине корпуса, так как в этом случае дополнительно к сказанному горячие газы из турбины будут омывать картер подшипника №4, приводя к его нагреву, вибрации и пожару.

Косвенным следствием этого является появление дыма из трубопровода сброса протечек из среднего блока осевых компрессоров и подшипника №4 («паровоза») и повышенная вибрация этого трубопровода. Кроме того, в этом случае возможно срабатывание реле осевого сдвига ТВД в связи с повышением давления в полости его установки.

39. Необходимо следить за уровнем масла в блоке маслоснабжения: высокий уровень масла затрудняет связь по воздуху между маслобаком и картерами подшипников, уменьшает разряжение в картерах и увеличивает утечки масла из подшипников, а низкий уровень может привести к срыву в главном или пусковом маслонасосе.

40. Нормальная остановка.

40.1 Нормальная остановка агрегата осуществляется автоматически в следующей последовательности после нажатия кнопки «НОРМАЛЬНАЯ ОСТАНОВКА»:

• 
  появление сигнала «НО»;
  
• 
  открытие крана 6;
  
• 
  импульсное включение двигателя регулятора скорости для закрытия регулирующего клапана и снижения температуры газа перед ТВД со скоростью 30 ⁰С/мин;
  
• 
  при снижении давления масла смазки за главным маслонасосом до 0,4МПа включение пускового маслонасоса смазки;
  
• 
  при частоте вращения СТ 45 С^-1 производится включение пускового маслонасоса уплотнения;
  
• 
  при частоте вращения турбокомпрессора высокого давления ниже 43,3 С^-1 включение вентилятора обдува подшипников. Если вентилятор не работает, то необходимо подать воздух из цеховой магистрали.
  

40.2 После закрытия регулирующего клапана КР:

• 
  включение электромагнитных вентилей в линии предельной защиты и закрытие стопорного клапана СК;
  
• 
  закрытие кранов 1 и 6, открытие крана 5;
  
• 
  закрытие крана дежурного горения КДГ;
  
• 
  закрытие крана Кр12;
  
• 
  закрытие крана Кр14;
  
• 
  погасание факела в камере сгорания;
  
• 
  включение электродвигателя регулятора скорости РС в направлении «прибавить» - возврат механизма управления регулятором скорости в предпусковое положение.
  

40.3 После закрытия стопорного клапана камеры сгорания и погасания факела – закрытие приемных клапанов воздухозаборного устройства.

ВНИМАНИЕ! Если приемные клапаны закрываются быстро и при остановке происходят помпажные толчки компрессоров, то после закрытия стопорного клапана до команды на закрытие приемных клапанов КУВ выполнить задержку 2030секунд.

40.4 После эвакуации газа из нагнетателя через открытый кран 5 – отключение пускового маслонасоса уплотнения.

40.5 После остановки роторов, возврата механизма управления регулятором скорости в предпусковое положение включить валоповоротное устройство с помощью кнопки «ВПУ ВКЛ».

Проверить:

• 
  включение МН;
  
• 
  включение электромагнитных вентилей на подачу масла к РУ КВД и КНД;
  
• 
  включение электродвигателей ВПУ КВД и ВПУ КНД (после появления давления масла в системе смазки не ниже 0,09МПа).
  

ВАЖНО! Перед включением ВПУ убедиться, что роторы не вращаются.

Электродвигатель при ручном вращении должен быть отключен по силовой части.

40.6 После остановки необходимо осмотреть агрегат.

Убедиться, что пусковой маслонасос работает, течи масла отсутствуют, что работает стояночный вентилятор обдува подшипников.

Поставить поворотные заслонки на выхлопе турбины в положение «ЗАКРЫТО». Убедиться, что закрыты приемные клапаны КУВ, или закрыть их вручную.

Если имеется врезка на подачу воздуха из цеховой сети на эжектор отсоса масляных паров, задействовать эжектор, открыв воздух сети и закрыв задвижку от агрегата.

40.7 После снижения температуры перед ТВД до 100 ⁰С проверить:

• 
  отключение ВПУ КВД и МСТ, ВПУ КНД и расцепного устройства КНД;
  
• 
  отключение пускового маслонасоса смазки;
  
• 
  отключение вентилятора обдува подшипников;
  
• 
  отключение вентилятора отсоса;
  
• 
  погасание сигнала «НО»;
  
• 
  появление сигнала «АГРЕГАТ ГОТОВ К ПУСКУ».
  

41. Аварийная остановка.

Аварийную остановку агрегата производить в следующей последовательности операций:

• 
  нажать кнопку «АВАРИЙНАЯ ОСТАНОВКА» на щите управления или нажать кнопку К2 на панели блок-шкафа регулирования. Проверить, что произошло перекрытие подвода топлива всеми клапанами;
  
• 
  проверить возврат всех механизмов в исходное (предпусковое) положение;
  
• 
  разблокировать схему кнопкой «Деблокировка»;
  
• 
  включить валоповоротные устройства;
  
• 
  выполнить действия в соответствии с пунктом 40.6.
  

42. 
    Аварийная остановка агрегата производится по критериям отказов, указанных в инструкции по эксплуатации:
    

• 
  понижение перепада между давлением масла и давлением газа в уплотнении нагнетателя;
  
• 
  падение давления масла в системе смазки;
  
• 
  повышение температуры газа перед ТВД и за СТ;
  
• 
  повышение частоты вращения турбины выше допустимой;
  
• 
  повышение температуры вкладышей подшипников сверх допустимой;
  
• 
  погасание факела в камере сгорания;
  
• 
  осевой сдвиг роторов турбин или нагнетателя сверх допустимых пределов;
  
• 
  понижение давления топливного газа перед стопорными клапанами ниже допустимого;
  
• 
  появление вибрации сверх допустимой;
  
• 
  понижение уровня масла в маслобаке ниже допустимого;
  
• 
  самопроизвольное срабатывание кранов 1, 2, Кр12 или Кр14;
  
• 
  невозможность открытия крана 6 при помпаже нагнетателя;
  
• 
  неисправность обратного клапана перед краном 2 при пуске агрегата;
  
• 
  появление сигнала аварии от цеховой или станционной системы;
  
• 
  повышение температуры газа на выходе из нагнетателя сверх допустимой;
  
• 
  нерасцепление муфты турбодетандера во время пусковых операций при повышении частоту вращения ротора турбодетандера до 6300÷6400оборудование/мин;
  
• 
  воспламенение масла на турбине и невозможность потушить огонь;
  
• 
  появление дыма из подшипников, в том числе из трубы отвода протечек из среднего блока подшипника №4;
  
• 
  появление задеваний в проточной части, либо необычных звуков;
  
• 
  внезапный прорыв газа в машинный зал;
  
• 
  появление условий, создающих угрозу безопасности обслуживающего персонала или поломки оборудования;
  
• 
  резкое возрастание расхода масла через поплавковую камеру.
  

42. 
    Аварийная остановка происходит автоматически в случаях, перечисленных в пунктах 42.1÷42.16. В остальных случаях остановка должна производиться обслуживающим персоналом.
    

Примечания:

1. 
   Все аварийные остановки, за исключением остановки при срабатывании гидродинамического или электрического автомата безопасности вала СТ, происходит без открытия выпускных воздушных клапанов.
   
2. 
   При срабатывании защиты от превышения частоты вращения СТ аварийная остановка сопровождается не только перекрытием топлива, но и открытием выпускных клапанов.
   

42. 
    При отказе системы автоматики в случае, предусматривающем автоматическую аварийную остановку, остановить агрегат одним из способов, указанных в пункте 41.1.
    
43. 
    После работы агрегата в течение 72 часов после первого пуска необходимо остановить агрегат, подтянуть весь крепеж фланцев корпусов, после чего установить обшивку.