Модернизация ГПА-Ц-16 компрессорной станции Медногорск ООО «Газпром трансгаз Екатеринбург. ПЗ ДР Скориков. Введение Технологическая часть
 Скачать 1.49 Mb.
|
|
2.2 Расчет располагаемой мощности ГПА Рассчитаем режим работы компрессорной станции, перекачивающей газ в объеме Qкс = 29,9×106 м3/сут.КС работает по коллекторной схеме сжатия, в режиме с одним ГПА-Ц-16, а затем с ГПА-Ц-16АЛ. Проведём расчёт располагаемой мощности ГТУ в составе этих ГПА. Исходные данные: Q = 29,9×106 м3/сут. Р1н =3,4 МПа; t1н=288 К; t3 =5 0С фактическая частота вращения ротора СТ, n = 5400 об/мин; относительная плотность газа, = 0,603; коэффициент сжимаемости газа,  ;газовая постоянная, R = 508,9 Дж/кгК. Расчет рабочих параметров ЦБН необходимо выполнить по их приведенным характеристикам, позволяющим учитывать отклонение параметров газа на входе в нагнетатель (см. рисунок 6 и слайд 8). Плотность газа на входе в нагнетатель  (17)Объемная подача нагнетателя  (18) Рисунок 6 – Газодинамические характеристики нагнетателя НЦ-16С/56-1,44 Приведенная объемная подача нагнетателя  (19)Приведенная частота вращения  (20)где  – параметры газа, для которых составлена характеристика нагнетателя.По графику приведенных характеристик [6] степень сжатия  ; приведенная относительная внутренняя мощность   Внутренняя мощность, потребляемая ЦБН  (21)Мощность на валу привода (муфте), кВт  (22)где  – механические потери, для ГТП АЛ-31СТ  – механические потери, для ГТП НК-16СТ    Давление на выходе нагнетателя  (23)Температура газа на выходе нагнетателя  (24)где   – политропический КПД нагнетателя Располагаемая мощность – это максимальная рабочая мощность на муфте газового компрессора (нагнетателя), которую может развивать привод в конкретных станционных условиях. Располагаемую мощность ГТУ определяют по следующей формуле [6]  (25)где  - номинальная мощность ГТУ;KN - коэффициент технического состояния ГТУ (по мощности); Кt - коэффициент, учитывающий влияние температуры атмосферного воздуха; Кy - коэффициент, учитывающий наличие утилизатора тепла;  - коэффициент, учитывающий влияние высоты над уровнем моря; - коэффициент влияния относительной скорости вращения ротора силовой турбины; обычно учитывается в составе коэффициента KN, т.е. принимается равным = 1,0; специальный учет требуется при разнице номинальных частот вращения ГТУ и ЦБН (более 10 %).Учет влияния температур атмосферного воздуха производят по формуле для определения коэффициента влияния:  (26) 0,9где Та - расчетная температура атмосферного воздуха на входе ГТУ, К; kt - коэффициент, величины которого для некоторых типов ГТУ приведены в приложении Д; [6] В таблице Д.1 (приложение Д) приведены рекомендуемые величины KN для разных типоразмеров. [6] Коэффициент, учитывающий наличие на выхлопе ГТУ утилизатора тепла, Ку рекомендуется принимать 0,985 (для типичных водяных теплообменников). Учет высоты расположения КС над уровнем моря производят по данным таблицы Е. 1. [6] Значение располагаемой мощности ГТУ не должно превышать 110 % номинальной величины (в холодные периоды); если в результате расчета получена большая величина, то следует принимать значение 110%.  13475 кВт3 Безопасность и экологичность проекта 3.1 Характеристика технологического процесса по пожароопасности и вредности производства На КЦ основными взрывопожароопасными и вредными веществами являются: газ и турбинное масло ТП-22. ПДК для ряда вредных веществ, применяемых на установке, представлены в таблице 7. Таблица 7 – ПДК паров и газов в воздухе рабочей зоны
Природный газ – бесцветная смесь легких природных газов, легче воздуха. Пределы взрываемости от 5,0 до 15,0 % от объёма. ПДК в воздухе производственных помещений 0,7 процентов от объема, в пересчете на углеводороды 300 мг/м3. Температура самовоспламенения 650 °С. При больших концентрациях (более 20 %) действует удушающе, так как возникает кислородная недостаточность [1]. Масло турбинное ТП-22 – по степени воздействия на организм относятся к четвёртому классу опасности по ГОСТ 12.1.007 с предельно допустимой концентрацией (ПДК) паров углеводородов в воздухе рабочей зоны 300 мг/м3 в соответствии с ГН 2.2.2.1313-03 и является малоопасным продуктом при высоких концентрациях действует на центральную нервную систему, а в аэрозольном состоянии оно относится к третьему классу опасности с ПДК - 5 мг/м3 и является умеренно опасным [1]. Компрессорный цех с агрегатами ГПА-Ц-16 и ГПА-Ц-8Б по свойствам газа, поступающего на компримирование, относятся к категории взрывопожароопасности производств. Взрывопожароопасность и температура воспламенения газов, участвующих в производстве, представлена в таблице 8. Таблица 8 – Характеристика вещества с точки зрения взрывопожароопасности
Нижний предел взрываемости природного газа свидетельствует о возможности быстрого образования взрывоопасных концентраций в случае наличия неплотностей в аппаратуре и коммуникациях. [1] В таблице 9 приведена классификация производственных и вспомогательных помещений, объектов компрессорного цеха по их взрывопожарной и пожарной опасности. Таблица 9 – Классификация помещений КЦ по их взрывопожарной и пожарной опасности
Прямое попадание молнии приводит к взрывам и пожарам, к поражению электрическим током обслуживающего персонала, поражению ударной волной. На металлических предметах возникает электростатическая индукция, которая искажает показания КИП и А. Действие атмосферного электричества проявляется также в образовании искровых разрядов между человеком и металлическими предметами, вследствие возникновения электромагнитного поля. Прямые удары молнии продолжительностью доли секунд характеризуются многоимпульсным электрическим разрядом с силой тока в канале молнии от 300 до 1200 кА, при разности потенциалов 10000 кВ и температуре 20000 °С и выше. Статическое электричество в большинстве случаев образуется при движении газа по технологическим трубопроводам. Величина заряда статического напряжения зависит от удельного объема транспортируемого газа. Разность потенциалов, которая может возникнуть, составляет 80 кВ, а разность потенциалов, при которой может произойти пожар (взрыв), составляет от 4 до 8 кВ. Основным источником шума в ГПА являются: входной тракт осевого компрессора; выходной тракт турбины; корпус ГТУ и камеры сгорания; нагнетатель с присоединенными входным и выходным патрубками; воздушные охладители масла и газа; вентиляторы, масляные насосы; трубопроводы; маслобаки; периодически действующие сбросы сред и так далее. Шум и вибрация в КЦ создаются при работе оборудования: ГПА, АВО, циклонных пылеуловителей, механизмов, механизированного инструмента. Шум и вибрация при интенсивном ежедневном воздействии на организм человека могут привести к притуплению слуха, нарушению нормальной деятельности нервной, сердечнососудистой системы, виброболезни. Зоны с уровнем звука свыше 80 дБ обозначаются знаками опасности. Работа в этих зонах без использования средств индивидуальной защиты слуха не допускается. На ГПА используется естественное, искусственное и смешанное освещение. Естественное освещение создается в блоках ГПА через оконные и дверные проемы. В блоках ГПА используется рабочее и аварийное искусственное освещение, равномерно распределяющееся по всему помещению. 3.2 Основные мероприятия, обеспечивающие безопасное ведение технологического процесса Для исключения разгерметизации объектов компримирования газа приняты следующие организационно-технические мероприятия: - осуществляется контроль герметичности соединений трубопроводов и арматуры во избежание образования взрывоопасных смесей газа с воздухом; - осуществляется постоянный контроль за состоянием и исправностью технологического оборудования и трубопроводов, контрольно-измерительных приборов и автоматики, предохранительных клапанов, систем телемеханики; - оперативным персоналом проводятся технологические обходы каждые два часа в смену; - управление технологическим процессом осуществляется с помощью запорной арматуры с автоматическим приводом и дистанционным управлением по телеметрии; - в конструкциях оборудования и технологических трубопроводов применены материалы высокой сопротивляемости к коррозии; - оборудование на производственных площадках расположено с учетом безопасного подъезда и проезда; - проведение периодического технического обслуживания, текущих ремонтов, технических освидетельствований сосудов, работающих под давлением, фильтров, трубопроводов и запорно-регулирующей арматуры согласно графиков; - строгое соблюдение норм технологического режима, предусмотренных технологическим регламентом; - выполнение требований заводских инструкций по безопасной эксплуатации оборудования. Система контроля уровня загазованности помещения предназначена для непрерывного автоматического контроля уровня загазованности метаном блок - боксов нагнетатей и двигателей газоперекачивающих агрегатов КЦ, обеспечения предупредительной и аварийной сигнализации и выдачи управляющего сигнала. Датчики метана расположены непосредственно над выходным коллектором в блоке нагнетателей, над двигателем в блоке двигателя. Все сигналы с датчиков загазованности приходят на главный щит управления и контролируются постоянно оператором с выводом данных на монитор. Заданные значения при которых срабатывает предупредительная и аварийная сигнализация: - предупредительная сигнализация срабатывает при 10 % от нижнего концентрационного предела взрываемости (НКПВ); - аврийная сигнализация срабатывает при 20 % от нижнего концентрационного предела взрываемости (НКПВ). На КС «Медногорск» установлена система пожарного водоснабжения, состоящая из подземного пожарного кольца и внутриплощадочной водопроводной разводкой по объектам с пожарными кранами. На территории промплощадки установлено восемь гидрантов. Система противопожарного водопровода на территории пром. площадки КС «Медногорск» предназначена для тушения пожаров водой. Система пожарного водоснабжения обеспечивается забором воды из резервуаров (общая емкость которых 500 м3) двумя пожарными насосами производительностью 290 м3/ч, расположеных в АНПУ-25. Насосы работают в автоматическом режиме, а в случае отказа автоматики, включаются принудительно с ГЩУ, либо кнопкой пуска, расположенной на шкафах управления в АНПУ-25. Так же ГПА имеют автоматические установки пожаротушения. В блок двигателя – БАГЭ-2, БАГЭ-4 (батарея автоматическая газового пожаротушения). Одна группа БАГЭ-2, БАГЭ-4-основная, вторая группа БАГЭ-2, БАГЭ-4- резервная. Блок нагнетателя - АУПТМ-2М (автоматическая установка пожаротушения) Принцип действия установки пожаротушения: - автоматический пуск – при достижении температуры в блоках двигателя или нагнетателя 120 оС и выше или при обнаружении датчиками открытого пламени поступает сигнал на пульт диспетчера, система переходит в тревожный режим «пожар», и начинается процесс тушения. При этом подача ОГВ контролируется сигнализатором давления, который установлен на трубопроводе. Одновременно включается система светового и звукового оповещения персонала о пожаре: - дистанционный пуск происходит от принудительного включения кнопок дистанционного пуска контроля и управления. При этом система производит запуск процесса тушения. Подача ОГВ контролируется сигнализатором давления, который установлен на трубопроводе. Одновременно включается система светового и звукового оповещения персонала о пожаре; - местный пуск происходит от принудительного включения устройства ручного пуска. При этом происходит пуск ОГВ не зависимо от работоспособности системы контроля и управления в целом. На пульт контроля и управления приходит сигнал только о пуске ОГВ. Статическое электричество таит опасность возникновения пожара и взрыва. Максимальное сопротивление контура заземления от статического электричества не должно превышать 100 Ом. Система молниезащиты КС «Медногорск» предназначена для защиты от прямых ударов молнии, а также вторичных ее проявлений и заноса высокого потенциала через наземные (надземные) и подземные металлические коммуникации. Здания, сооружения и площадки АВО газа, относятся по устройству молниезащиты ко второй категории. Защита от прямых ударов молнии осуществляется тринадцатью отдельно стоящими молниеотводами высотой 30 м. Наружный контур защитного заземления выполнен стальными электродами диаметром 12 мм, длиной 5 м и соединительной полосой 40 на 5 мм, горизонтальный заземлитель проложен в земле на глубине 0,5 м. Все электроустановки подлежащие заземлению присоединены к сети заземления. Защита от статического электричества предусматривается заземлением всего технологического оборудования взрывоопасных объектов и трубопроводов. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||