Перевооружение компрессорной станции. перевооружение КС. Техническое перевооружение компрессорной станции с заменой оборудования
 Скачать 2.7 Mb.
|
|
Оглавление Введение ................................................................................................................. 13 1 Обзор ᅚ литературы ........................................................................................... 16 2 Характеристика ᅚ объекта ᅚ исследования ........................................................ 19 2.1 Инженерно-геологические ᅚ и ᅚ климатические ᅚ условия. ............................... 19 2.2 ᅚ Характеристика ᅚ параметров ᅚ работы ᅚ и ᅚ технического ᅚ состояния ᅚ компрессорной ᅚ станции ᅚ до ᅚ перевооружения ................................................................................. 22 2.2.1 ᅚ Компрессорный ᅚ цех ..................................................................................... 22 2.2.2. ᅚ Фактические ᅚ режимы ᅚ работы ᅚ компрессорной ᅚ станции .......................... 23 2.2.3Установка ᅚ очистки ᅚ газа ................................................................................ 24 2.2.4 ᅚ Узел ᅚ подключения ᅚ КС ................................................................................. 24 2.2.5 Выводы ᅚ о ᅚ необходимом ᅚ техническом ᅚ перевооружении ᅚ КС .................... 25 3 ᅚ Технологический ᅚ расчет ᅚ магистрального ᅚ газопровода .................................. 26 3.1 Определение ᅚ пропускной ᅚ способности ᅚ и ᅚ производительности ᅚ магистрального ᅚ трубопровода ......................................................................................................... 27 3.2 Расчет ᅚ стационарных ᅚ тепловых ᅚ режимов ᅚ работы ᅚ линейных ᅚ участков ..... 29 3.3 Расчет ᅚ режимов ᅚ работы ᅚ компрессорной ᅚ станции ᅚ и ᅚ обоснование ᅚ установки ᅚ электроприводного ᅚ газоперекачивающего ᅚ агрегата .......................................... 32 4 ᅚ Основные ᅚ технологические ᅚ решения ᅚ по ᅚ техническому ᅚ перевооружению ᅚ компрессорной ᅚ станции ........................................................................................ 42 4.1 ᅚ Компрессорный ᅚ цех ........................................................................................ 42 4.1.1 ᅚ Основные ᅚ сведения ᅚ о ᅚ ГПА .......................................................................... 42 4.1.2 ᅚ Газовая ᅚ обвязка ᅚ газоперекачивающих ᅚ агрегатов ...................................... 47 4.2 ᅚ Установка ᅚ очистка ᅚ газа ................................................................................... 48 4.3 ᅚ Система ᅚ сбора ᅚ конденсата .............................................................................. 49 4.4 Основные ᅚ параметры ᅚ после ᅚ технического ᅚ перевооружения ...................... 51 4.5 Результаты ᅚ проведенного ᅚ исследования....................................................... 52 5 ᅚ Социальная ᅚ ответственность ............................................................................. 54 5.1 ᅚ Производственная ᅚ безопасность .................................................................... 54 Изм. Лист № докум. Подпись Дата Лист 11 Оглавление 5.1.1 ᅚ Анализ ᅚ вредных ᅚ производственных ᅚ факторов ᅚ и ᅚ обоснование ᅚ мероприятий ᅚ по ᅚ их ᅚ устранению ....................................................................................................... 56 5.1.2 ᅚ Анализ ᅚ опасных ᅚ производственных ᅚ факторов ᅚ и ᅚ обоснование ᅚ мероприятий ᅚ по ᅚ их ᅚ устранению ....................................................................................................... 59 5.2 ᅚ Экологическая ᅚ безопасность .......................................................................... 62 5.3 ᅚ Безопасность ᅚ в ᅚ чрезвычайных ᅚ ситуациях ..................................................... 65 6 ᅚ Финансовый ᅚ менеджмент, ᅚ ресурсоэффективность ᅚ и ᅚ ресурсосбережение ... 67 6.1 ᅚ Капитальные ᅚ вложения ᅚ в ᅚ реконструкцию .................................................... 67 6.2 ᅚ Эксплуатационные ᅚ расходы ........................................................................... 69 6.3 ᅚ Оценка ᅚ эффективности ᅚ инвестиций .............................................................. 71 Заключение ............................................................................................................ 76 Список ᅚ использованной ᅚ литературы ................................................................... 77 Приложение ᅚ А ....................................................................................................... 81 Приложение ᅚ В ........................................................................................................ 82 Приложение ᅚ С ........................................................................................................ 83 Приложение ᅚ D ....................................................................................................... 84 Приложение ᅚ E ........................................................................................................ 86 Приложение ᅚ F ........................................................................................................ 87 Изм. Лист № докум. Подпись Дата Лист 12 Оглавление Введение В ᅚ настоящее ᅚ время ᅚ для ᅚ обеспечения ᅚ бесперебойной ᅚ поставки ᅚ природного ᅚ газа ᅚ потребителю ᅚ в ᅚ системе ᅚ ПАО ᅚ «Газпром» ᅚ функционирует ᅚ множество ᅚ компрессорных ᅚ станций, ᅚ численность ᅚ и ᅚ комплектация ᅚ которых ᅚ могут ᅚ изменяться, ᅚ вследствие ᅚ строительства ᅚ транснациональных ᅚ газопроводов ᅚ значительной ᅚ протяженности ᅚ и ᅚ ввод ᅚ в ᅚ эксплуатацию ᅚ новых ᅚ месторождений ᅚ природного ᅚ газа, ᅚ в ᅚ частности, ᅚ на ᅚ территориях ᅚ Сибирского ᅚ и ᅚ Дальневосточного ᅚ Федеральных ᅚ округов. Актуальность ᅚ работы. ᅚ К ᅚ современной ᅚ газотранспортной ᅚ сети ᅚ предъявляют ᅚ ряда ᅚ серьезных ᅚ требований, ᅚ к ᅚ которым ᅚ относятся: ᅚ увеличение ᅚ объемов ᅚ перекачки, ᅚ увеличение ᅚ производительности, ᅚ экономия ᅚ электроэнергии, ᅚ повышение ᅚ коэффициента ᅚ полезного ᅚ действия ᅚ газоперекачивающих ᅚ агрегатов ᅚ и ᅚ вывод ᅚ управления ᅚ технологическими ᅚ процессами ᅚ транспортировки ᅚ газа ᅚ на ᅚ новый ᅚ качественный ᅚ уровень, ᅚ соответствующий ᅚ самым ᅚ современным ᅚ мировым ᅚ стандартам. ᅚ Данную ᅚ задачу ᅚ можно ᅚ решать ᅚ путем ᅚ строительства ᅚ новых ᅚ компрессорных ᅚ станций ᅚ или ᅚ проводить ᅚ реконструкцию ᅚ существующих, ᅚ вследствие ᅚ невозможного ᅚ дальнейшего ᅚ использования ᅚ ранее ᅚ эксплуатируемого ᅚ оборудования ᅚ (малая ᅚ производительность, ᅚ износ ᅚ оборудования, ᅚ морально ᅚ устаревшее ᅚ оборудование). ᅚ Поэтому ᅚ тема ᅚ выпускной ᅚ квалификационной ᅚ работы ᅚ «Техническое ᅚ перевооружение ᅚ компрессорной ᅚ станции ᅚ с ᅚ заменой ᅚ оборудования» ᅚ является ᅚ актуальной. Цель ᅚ работы: ᅚ техническое ᅚ перевооружение ᅚ компрессорной ᅚ станции, ᅚ эксплуатируемой ᅚ на ᅚ территории ᅚ Томской ᅚ области ᅚ для ᅚ увеличения ᅚ производительности ᅚ магистрального ᅚ газопровода. Изм. Лист № докум. Подпись Дата Лист 13 Разраб . Мачнев М.В. Руковод. Вервкин А.В. Консульт. Рук-ль ООП Брусник О.В. Введение Лит. Листов 87 ОНД ИШПР з-2Б4А «Техническое перевооружение компрессорной станции с заменой оборудования» Исходя ᅚ из ᅚ поставленной ᅚ цели, ᅚ необходимо ᅚ выполнить ᅚ следующие ᅚ задачи: 1. ᅚ Провести ᅚ обзор ᅚ современной ᅚ литературы ᅚ по ᅚ указанной ᅚ тематике. ᅚ 2. ᅚ Охарактеризовать ᅚ объект ᅚ реконструкции ᅚ с ᅚ приведением ᅚ текущих ᅚ и ᅚ предлагаемых ᅚ параметров ᅚ работы ᅚ и ᅚ технического ᅚ состояния. ᅚ 3. ᅚ Провести ᅚ технологические ᅚ расчеты ᅚ объекта ᅚ исследования ᅚ магистрального ᅚ газопровода. ᅚ 4. ᅚ Обосновать ᅚ технико-экономическую ᅚ эффективность ᅚ выбираемого ᅚ оборудования ᅚ для ᅚ реконструкции ᅚ и ᅚ определение ᅚ последовательности ᅚ проведения ᅚ основных ᅚ этапов ᅚ работ ᅚ с ᅚ учетом ᅚ требования ᅚ промышленной ᅚ и ᅚ экологической ᅚ безопасности. ᅚ 5. ᅚ Провести ᅚ расчеты ᅚ экономической ᅚ эффективности ᅚ затрат ᅚ в ᅚ техническое ᅚ перевооружение. ᅚ Объект ᅚ исследования. ᅚ Объектом ᅚ исследования ᅚ является ᅚ КС. Предмет ᅚ исследования: ᅚ Выполнение ᅚ технического ᅚ перевооружения ᅚ компрессорной ᅚ станции. Практическая ᅚ значимость. ᅚ Результаты ᅚ работы ᅚ могут ᅚ быть ᅚ положены ᅚ в ᅚ основу ᅚ для ᅚ первичных ᅚ этапов ᅚ разработки ᅚ различных ᅚ программ ᅚ по ᅚ реконструкции ᅚ КС ᅚ трубопроводного ᅚ транспорта ᅚ природного ᅚ газа ᅚ с ᅚ целью ᅚ изменения ᅚ производительности ᅚ указанного ᅚ технического ᅚ объекта. Изм. Лист № докум. Подпись Дата Лист 14 Введение Апробация ᅚ работы. ᅚ Основные ᅚ разделы ᅚ технико-экономического ᅚ обоснования ᅚ выбранного ᅚ проектного ᅚ решения ᅚ были ᅚ представлены ᅚ автором ᅚ выпускной ᅚ квалификационной ᅚ работы ᅚ на ᅚ семинарах, ᅚ которые ᅚ были ᅚ проведены ᅚ в ᅚ рамках ᅚ теоретического ᅚ курса ᅚ следующих ᅚ дисциплин ᅚ учебного ᅚ плана: ᅚ «Безопасность ᅚ технологических ᅚ процессов ᅚ при ᅚ транспорте ᅚ нефти ᅚ и ᅚ газа», ᅚ «Эксплуатация ᅚ насосных ᅚ и ᅚ компрессорных ᅚ станций». ᅚ Разработанные ᅚ методики ᅚ и ᅚ полученные ᅚ результаты ᅚ в ᅚ работе ᅚ газотранспортной ᅚ системы ᅚ и ᅚ эксплуатационные ᅚ характеристики ᅚ электроприводного ᅚ газоперекачивающего ᅚ агрегата ᅚ могут ᅚ быть ᅚ использованы ᅚ производственными ᅚ и ᅚ проектными ᅚ организациями. Изм. Лист № докум. Подпись Дата Лист 15 Введение 1 Обзор ᅚ литературы Являясь ᅚ одной ᅚ из ᅚ основных ᅚ стран ᅚ производителей ᅚ и ᅚ поставщиков ᅚ природного ᅚ газа, ᅚ Российская ᅚ Федерация, ᅚ транспортирует ᅚ и ᅚ поставляет ᅚ его, ᅚ как ᅚ на ᅚ внутренний ᅚ рынок, ᅚ так ᅚ и ᅚ внешний, ᅚ наращивая ᅚ свои ᅚ мощности ᅚ для ᅚ строительства ᅚ новых ᅚ и ᅚ реконструкции ᅚ устаревших ᅚ КС ᅚ и ᅚ магистрального ᅚ газопровода ᅚ [24]. ᅚ Можно ᅚ предположить ᅚ увеличение ᅚ спроса ᅚ на ᅚ голубое ᅚ топливо ᅚ вследствие ᅚ того, ᅚ что ᅚ многие ᅚ производители ᅚ разного ᅚ рода ᅚ продукции ᅚ используют ᅚ его, ᅚ как ᅚ сырье ᅚ для ᅚ своей ᅚ продукции. ᅚ Одной ᅚ из ᅚ основных ᅚ стратегических ᅚ задач ᅚ транспортировки ᅚ газа ᅚ потребителю ᅚ является ᅚ повышение ᅚ её ᅚ надежности ᅚ и ᅚ безопасности ᅚ транспорта ᅚ газа ᅚ путем ᅚ реализации ᅚ новых ᅚ проектов, ᅚ например, ᅚ таких ᅚ как: ᅚ «Бованенково-Ухта», ᅚ «Сахалин ᅚ – ᅚ Хабаровск ᅚ – ᅚ Владивосток», ᅚ «Южный ᅚ поток», ᅚ «Сила ᅚ Сибири» ᅚ [53]. ᅚ Для ᅚ преодоления ᅚ природным ᅚ газом ᅚ больших ᅚ расстояний, ᅚ которые ᅚ характеризуются ᅚ перепадами ᅚ высот, ᅚ различными ᅚ климатическими, ᅚ географическими ᅚ условиями ᅚ требуется ᅚ большая ᅚ протяженность ᅚ газопровода. ᅚ Это ᅚ позволяет ᅚ доставить ᅚ природный ᅚ газ ᅚ от ᅚ поставщика ᅚ к ᅚ потребителю. ᅚ Для ᅚ того ᅚ чтобы ᅚ решить ᅚ эту ᅚ задачу ᅚ требуется ᅚ большое ᅚ количество ᅚ технических ᅚ объектов ᅚ различной ᅚ сложности. Для ᅚ обеспечения ᅚ определенного ᅚ расчетного ᅚ давления, ᅚ необходимо ᅚ через ᅚ определенные ᅚ расстояния ᅚ (100 ᅚ – ᅚ 150 ᅚ км.) ᅚ располагать ᅚ КС ᅚ [18]. ᅚ На ᅚ КС ᅚ для ᅚ этой ᅚ цели ᅚ используют ᅚ газоперекачивающие ᅚ агрегаты, ᅚ в ᅚ основном ᅚ это ᅚ ЭГПА, ᅚ ГТУ, ᅚ поршневые ᅚ установки. ᅚ Одна ᅚ КС ᅚ может ᅚ включать ᅚ в ᅚ себя ᅚ несколько ᅚ компрессорных ᅚ цехов ᅚ (КЦ), ᅚ а ᅚ один ᅚ КЦ ᅚ может ᅚ обслуживать ᅚ одну ᅚ нитку ᅚ газопровода. Изм. Лист № докум. Подпись Дата Лист 16 Разраб . Мачнев М.В. Руковод. Веревкин А.В. Консульт. Рук-ль ООП Брусник О.В. А.В. В. Обзор литературы Лит. Листов 87 ОНД ИШПР з-2Б4А «Техническое перевооружение компрессорной станции с заменой оборудования» Возраст ᅚ различных ᅚ КС ᅚ свидетельствует ᅚ о ᅚ моральном ᅚ и ᅚ физическом ᅚ старении: ᅚ в ᅚ составе ᅚ парка ᅚ ЭГПА ᅚ выработка ᅚ срока ᅚ службы ᅚ и ᅚ наработка ᅚ агрегатов ᅚ составляет ᅚ более ᅚ 100 ᅚ тыс. ᅚ часов ᅚ [55]. ᅚ Из-за ᅚ старения ᅚ оборудования ᅚ или ᅚ отклонения ᅚ рабочих ᅚ режимов ᅚ от ᅚ нормативных, ᅚ происходит ᅚ снижение ᅚ коэффициента ᅚ полезного ᅚ действия ᅚ и ᅚ увеличение ᅚ расхода ᅚ природного ᅚ газа. ᅚ Для ᅚ оснащения ᅚ новых ᅚ газопроводов ᅚ большей ᅚ мощности ᅚ и ᅚ с ᅚ высоким ᅚ давлением ᅚ потребуется ᅚ модернизированное ᅚ сооружение ᅚ КС, ᅚ где ᅚ могут ᅚ быть ᅚ применены ᅚ более ᅚ мощные ᅚ агрегаты ᅚ [53]. ᅚ Следующей ᅚ причиной ᅚ необходимости ᅚ внедрения ᅚ новых ᅚ технологических ᅚ решений ᅚ эффективности ᅚ транспортировки ᅚ является ᅚ потеря ᅚ природного ᅚ газа ᅚ при ᅚ добыче, ᅚ транспортировке, ᅚ хранении ᅚ и ᅚ распределении ᅚ [53]. Для ᅚ снижения ᅚ утечек ᅚ и ᅚ потерь ᅚ применяются ᅚ различные ᅚ способы: ᅚ оптимизация ᅚ режимов ᅚ эксплуатации ᅚ КС ᅚ и ᅚ линейных ᅚ участков, ᅚ замена ᅚ устаревшего ᅚ оборудования ᅚ и ᅚ своевременный ᅚ ремонт, ᅚ реконструкция ᅚ КС ᅚ с ᅚ установкой ᅚ более ᅚ современного ᅚ и ᅚ мощного ᅚ оборудования ᅚ и ᅚ др. ᅚ Таким ᅚ этапом ᅚ должно ᅚ стать ᅚ применение ᅚ единого ᅚ подхода ᅚ к ᅚ отдельным ᅚ КС ᅚ и ᅚ системе ᅚ в ᅚ целом, ᅚ как ᅚ комплекс ᅚ мероприятий ᅚ по ᅚ повышению ᅚ эффективности ᅚ и ᅚ надежности ᅚ объекта. Объектом ᅚ нашего ᅚ исследования ᅚ является ᅚ КС. ᅚ В ᅚ состав ᅚ КС ᅚ могут ᅚ быть ᅚ включены ᅚ следующие ᅚ основные ᅚ объекты: ᅚ узел ᅚ подключения ᅚ КС ᅚ к ᅚ магистральному ᅚ газопроводу; ᅚ ГПА ᅚ с ᅚ оборудованием, ᅚ трубопроводами ᅚ и ᅚ системами, ᅚ обеспечивающими ᅚ работу; ᅚ установка ᅚ очистки ᅚ газа ᅚ с ᅚ системой ᅚ сбора ᅚ продуктов ᅚ очистки, ᅚ которые ᅚ представлены ᅚ в ᅚ приложении ᅚ 4. В ᅚ настоящее ᅚ время ᅚ применяются ᅚ стандарты ᅚ и ᅚ методики ᅚ по ᅚ определению ᅚ теплотехнических ᅚ и ᅚ газодинамических ᅚ показателей ᅚ для ᅚ ЭГПА, ᅚ трубопроводного ᅚ транспорта, ᅚ разработанные ᅚ коллективом ᅚ ООО ᅚ «Газпром ᅚ ВНИИГАЗ» ᅚ - ᅚ Огневым ᅚ В.В., ᅚ Щуровским ᅚ В.А., ᅚ Синицыным ᅚ Ю.Н. ᅚ и ᅚ др., ᅚ где ᅚ эффективность ᅚ работы ᅚ КС ᅚ (или ᅚ КЦ) ᅚ определяется ᅚ по ᅚ показателям ᅚ эффективного ᅚ КПД ᅚ [47]. ᅚ Изм. Лист № докум. Подпись Дата Лист 17 Обзор литературы В ᅚ инструкции ᅚ по ᅚ определению ᅚ эффективности ᅚ работы ᅚ и ᅚ технического ᅚ состояния ᅚ ГПА, ᅚ разработанной ᅚ Галиуллиным ᅚ З.Т., ᅚ Ходановичем ᅚ И.Е., ᅚ Синицыным ᅚ С.Н. ᅚ и ᅚ др. ᅚ проводятся ᅚ эксплуатационные ᅚ испытания ᅚ для ᅚ оценки ᅚ технического ᅚ состояния ᅚ ГПА ᅚ [54]. ᅚ Целью ᅚ испытаний ᅚ является ᅚ подтверждение ᅚ характеристик ᅚ ГПА ᅚ и ᅚ центробежного ᅚ компрессора, ᅚ то ᅚ есть ᅚ определение ᅚ мощности, ᅚ которую ᅚ развивает ᅚ ГПА ᅚ при ᅚ стандартных ᅚ атмосферных ᅚ условиях. Научные ᅚ исследования ᅚ развития ᅚ сложных ᅚ систем ᅚ представлены ᅚ в ᅚ работах ᅚ следующих ᅚ ученых: ᅚ Макаров ᅚ А.А, ᅚ Руденко ᅚ Ю.Н, ᅚ Мелентьев ᅚ Л.А. ᅚ Вопросы ᅚ по ᅚ реконструкции ᅚ технологических ᅚ объектов ᅚ трубопроводных ᅚ систем ᅚ представлены ᅚ в ᅚ работах ᅚ следующих ᅚ ученых: ᅚ Меренков ᅚ А.П, ᅚ Хасилев ᅚ В.Я, ᅚ Сухарев ᅚ М.Г., ᅚ Горлов ᅚ Д.В, ᅚ Ставровский ᅚ Е.Г, ᅚ Леонтьев ᅚ Е.В, ᅚ Стурейко ᅚ О.П. ᅚ Следует ᅚ отметить, ᅚ что ᅚ интересной ᅚ и ᅚ важной ᅚ в ᅚ данном ᅚ направлении ᅚ является ᅚ работа ᅚ Яруниной ᅚ Н.Н., ᅚ которая ᅚ посвящена ᅚ оптимизации ᅚ системы ᅚ КС ᅚ и ᅚ построена ᅚ на ᅚ примере ᅚ ГПА ᅚ с ᅚ электроприводом. Поэтому ᅚ расчетные ᅚ задачи, ᅚ направленные ᅚ на ᅚ решение ᅚ проблем: ᅚ малая ᅚ производительность, ᅚ износ ᅚ оборудования, ᅚ морально ᅚ устаревшее ᅚ оборудование, ᅚ увеличение ᅚ объема ᅚ перекачки, ᅚ производительности, ᅚ экономии ᅚ электроэнергии, ᅚ повышения ᅚ коэффициента ᅚ полезного ᅚ действия ᅚ газоперекачивающих ᅚ агрегатов ᅚ являются ᅚ актуальными. Изм. Лист № докум. Подпись Дата Лист 18 Обзор литературы |