Курсовая работаПо дисциплине «Технологическое оборудование ГНП и ГНХ»Специальность 21.02.03 Сооружение и эксплуатация газонефтепроводов и газонефтехранилищ Тема: Оборудование компрессорных станцийВыполнил студент: (Ф.И.О.)Мерлин Антон ГеннадьевичГруппа ЭдНГ-194/21Проверил: (ФИО)Чесноков Валерий КузьмичИжевск 2022г.СОДЕРЖАНИЕ:Введение………………………………………………………………………………31. Назначение компрессорной станции …………………………………………….42. Устройство компрессорного цеха ………………………………………….…….63.Технологическая схема группы ГПА с центробежными полнонапорными нагнетателями ………………………………………………………………………..74. Очистка газа от механических примесей и влаги………………………………. 134.1. Циклонный пылеуловитель ……………………………………………………134.2. Эксплуатация пылеуловителей ………………………………………………..145. Охлаждение газа ………………………………………………………………….176. Очистка полости магистрального газопровода …………………….…………..207. Разработка математических моделей элементов газоперекачивающего агрегата ГПА-16Р “УРАЛ” …………………………………………………………247.1. Математическая модель ЦН 235 СПЧ 1.45-76 6500 ПГ ……………………..277.2. Характеристика газовой турбины ……………………………………….……30 8. Расчет режима работы КС ………………………………………………………37Список использованных источников ……………………………….…………….42Приложения……………………………………………………………..…………..43ВведениеВ нашей стране подача газа на значительные расстояния осуществляется по трубопроводам больших диаметров, оснащенных сложным газотранспортным оборудованием.Магистральный газопровод – это сложная система сооружений, включающая лупинги, отводы, компрессорные и газораспределительные станции и предназначенная для подачи газа на дальние расстояния.
Магистральный газопровод характеризуют высокое давление (до 10 МПа), поддерживаемое в системе, большой диаметр труб (1020, 1220, 1420 мм) и значительная протяженность (сотни и тысячи километров).По характеру линейной части различают следующие магистральные газопроводы: простые с постоянным диаметром труб от головных сооружений до конечной газораспределительной станции (ГРС), без отводов к попутным потребителям и без дополнительного приема газа по пути следования; с различным диаметром труб по трассе; многониточные, когда параллельно основной нитке в одном коридоре проложены дополнительно одна или несколько ниток газопровода того же или иного диаметра; кольцевые, создаваемые вокруг крупных городов для увеличения надежности газоснабжения.Объекты магистрального газопровода подразделяются на следующие группы: головные сооружения; линейная часть, или собственно газопровод; компрессорные станции (КС); ГРС; подземные хранилища газа (ПХГ); объекты ремонтно-эксплуатационной службы; устройства линейной и станционной связи; системы автоматизации и телемеханизации; система электрохимзащиты сооружений газопровода от почвенной коррозии; вспомогательные сооружения, обеспечивающие бесперебойную работу системы газопровода.При значительной протяженности газопровода возникает необходимость восполнения потерь давления газа в нем путем сооружения промежуточных (линейных) КС. Расстояние между КС зависит от пропускной способности газопровода, максимального давления, характеристики перекачивающих агрегатов и местных условий (рельефа, инженерно-геологической характеристик трассы, наличия источников энерговодоснабжения и др.). Расстояние между КС (обычно 120-150 км) определяют гидравлическим расчетом газопроводов.Помимо основной задачи – компримирования газа, на промежуточных КС выполняют такие важные технологические операции, как попутная очистка газа от твердых и жидких примесей, осушка его и охлаждение.К обслуживанию оборудования КС допускается персонал, прошедший специальное обучение в технических училищах, вузах или учебно-курсовых комбинатах и твердо усвоивший приемы и методы его безопасного обслуживания.
При движении газа по газопроводу часть его энергии расходуется на преодоление сил трения. В результате скорость газа в трубопроводе уменьшается, происходит падение давления по его длине и это вызывает снижение пропускной способности газопровода. Для восстановления прежних параметров газа необходимо периодически, через определенные расстояния сообщать соответствующее количество энергии транспортируемому газу. Этот процесс подвода энергии выполняется в специальных сооружениях газопровода – компрессорных станциях.Компрессорная станция – составная часть магистрального газопровода, предназначенная для обеспечения его расчетной пропускной способности за счет повышения давления газа на выходе КС с помощью различных типов ГПА. Газоперекачивающие агрегаты посредством системы трубопроводов, запорной арматуры различных диаметров и другого специального оборудования составляют так называемую технологическую схему цеха.На КС осуществляются следующие основные технологические процессы: очистка транспортируемого газа от механических и жидких примесей, сжатие газа в центробежных нагнетателях или поршневых машинах, охлаждение газа после сжатия в специальных охладительных устройствах, измерение и контроль технологических параметров, управление режимом работы газопровода путем изменения количества работающих ГПА и режимного состояния самих ГПА.В состав КС входят следующие основные устройства и сооружения: -
узел подключения КС к магистральному газопроводу с запорной арматурой и установкой для запуска и приема очистного поршня;
-
технологические газовые коммуникации с запорной арматурой;
-
установка очистки технологического газа;
-
газоперекачивающие агрегаты, составляющие компрессорный цех;
-
установка охлаждения газа после компримирования;
-
системы топливного, пускового, импульсного газа и газа собственных нужд;
-
система электроснабжения и электрические устройства различного назначения;
-
система автоматического управления;
-
система связи;
-
система хранения, подготовки и раздачи ГСМ;
-
система производственно-хозяйтвенного и пожарного водоснабжения и канализации;
-
склад для хранения материалов, реагентов и оборудования;
-
ремонтно-эксплуатационные и служебно-эксплуатационные помещения.
Основной объект КС - компрессорный цех, оснащенный газоперекачивающими агрегатами и рядом вспомогательных систем (агрегатных и общецеховых). Эти системы обеспечивают эксплуатацию ГПА (газоперекачивающий агрегат) и другого оборудования КС, а также нормальные условия работы обслуживающего персонала. В составе КС может быть один или несколько компрессорных цехов, которые обозначаются соответствующими порядковыми номерами.Газопровод имеет ответвления (шлейфы), по которым газ поступает в компрессорные цеха станции. После очистительных устройств он попадает в газоперекачивающие агрегаты, где осуществляется процесс сжатия, после чего пропускается через газоохладители и возвращается в газопровод для дальнейшей транспортировки.Когда компрессорная станция не работает, газ пропускается только по газопроводу. Максимальное давление газа на входе в КС составляет от 50 кгс/см2, а на выходе до 76 кгс/см2, но в зависимости от потребления давление меняется. В зависимости от мощности и числа газоперекачивающих агрегатов, компрессорная станция способна перекачивать от 50 до 150 млн. м3 газа в сутки.Основные производственные задачи КС заключаются в обеспечении надежной, экономичной и бесперебойной работы турбокомпрессорного, теплоэлектросливного, технологического и вспомогательного оборудования в заданном технологическом режиме.Режим работы компрессорной станции круглосуточный и круглогодичный, поэтому оборудование и системы компрессорной станции обслуживаются сменным персоналом.Компрессорные станции входят в состав линейно-производственных управлений магистральных газопроводов (ЛПУ мг).Основные службы ЛПУ мг: -
газокомпрессорная служба (ГКС), в состав которой входит компрессорная станция;
-
линейная эксплуатационная служба (ЛЭС), занимающаяся эксплуатацией линейной части газопровода;
-
диспетчерская служба;
-
служба связи и телемеханики;
-
служба энерговодоснабжения;
-
служба КИП и А.
2. Устройство компрессорного цехаКомпрессорный цех представляет собой совокупность общецеховых систем, которые обеспечивают эксплуатацию газоперекачивающих агрегатов, всего общецехового оборудования, а также нормальные условия работы обслуживающего персонала. На каждую систему компрессорного цеха должен заполнятся эксплуатационный формуляр.
Эксплуатационный формуляр- это документ, который включает:- исполнительную схему системы;- акт о приемке системы в эксплуатацию;- паспорт на оборудование;- журнал особых замечаний по эксплуатации, отказам и авариям;- журнал учета обслуживания и ремонтов оборудования систем.Все системы компрессорного цеха в установленные сроки проходят гидравлические и другие необходимые испытания, а также осмотры и проверки. Арматура и трубопроводы систем окрашены в соответствии с требованиями, заземлены, защищены от механических повреждений, вибрации и коррозии.Компрессорный цех включает в себя следующее основное оборудование и системы: -
газоперекачивающий агрегат;
-
систему оборотного водоснабжения и охлаждения масла;
-
систему маслоснабжения;
-
систему технологического газа;
-
систему топливного и пускового газа;
-
систему импульсного газа;
-
систему пожаробезопасности;
-
систему вентиляции и отопления;
-
комплекс средств контроля и автоматики;
-
систему электроснабжения;
-
систему промышленной канализации;
-
грузоподъемные механизмы.
3. Технологическая схема группы ГПА с центробежными полнонапорными нагнетателямиРассмотрим технологическую схему группы ГПА с несколькими полнонапорными нагнетателями. Основными элементами технологической схемы являются: -
группа ГПА 1 и 2;
-
блок очистки газа от механических примесей и капельной влаги 3;
-
блок охлаждения 4 газа – аппараты воздушного охлаждения;
-
узел шестых кранов 5;
-
узел подключения КС к газопроводу 6;
-
узел очистки газопровода с камерой приема очистного поршня 7 и камерой запуска очистного поршня 8;
-
система сбора конденсата 9;
-
система очистки ГСН 10;
-
система подготовки пускового, топливного и импульсного газа 11.
Система технологического газа цеха предназначена для: -
приемки технологического газа из магистрального газопровода и подачи его к центробежным нагнетателям;
-
очистка технологического газа от механических примесей и капельной влаги;
-
охлаждение технологического газа после компримирования;
-
подачи технологического газа после его компримирования и охлаждения в магистральный газопровод;
-
регулирования загрузки ГПА компрессорного цеха путем перестроения схем работы ГПА и изменение частоты вращения ГПА;
-
вывод ГПА на станционное “кольцо” и их загрузку при пуске и разгрузку при остановке;
-
сброс газа в атмосферу из всех технологических газопроводов компрессорного цеха.