Магистральный транспорт газа

   Системы КИП и  автоматики ГРС обеспечивают сжижение давления газа, автоматическое поддержание  его на выходе в заданных пределах при широком колебании газопотребления, автоматическую защиту и бесперебойное

газоснабжение потребителей. 

 Рис.  4 - 2  Технологическая схема автоматизированной  ГРС в блочно-комплектном исполнении для двух потребителей:

   
ниткой

1 - Блок отключающих  устройств в комплекте  с расходомерной ниткой и свечой;  2 - блок очистки в комплекте    с    входной ниткой;   3-блок   редуцирования   первого потребителя: 4-блок редуцирования второго потребителя; 5 - строительный блок, 6 — одоризационная  установка

 Очистка газа производится в батарейных циклонных  пылеуловителях конструкции института «Гипрогаз», редуцирование — регуляторами прямого действия РД. Здание ГРС монтируют из комплектных блоков, в состав которых входят строительный блок КИП и А, а также комплект строительных элементов, позволяющих собирать блоки редуцирования и отключающих устройств, фундаменты — щебеночная подготовка под опорные плиты, стены и покрытия из панелей ВНИИСТ со стальным каркасом.

 Отопление   помещений  только   строительного   блока КИП и А—водяное от установки АГВ-120, а в варианте с обогревом редуцирующих клапанов — водяное от газифицированного котла ВНИИСТО-М.

 Вентиляция  помещений ГРС — приточно-вытяжная с естественным побуждением. Электроснабжение — от сетей напряжением 380/220 с кабельным вводом.

 На ГРС, как правило, устанавливают промежуточный пункт диспетчерской избирательной связи с тональным вызовом. Генеральный план ГРС в блочно-комплектном исполнении приводится на рис. 4-3

 Для редуцирования  газа при газоснабжении набольших  промышленных, бытовых и сельскохозяйственных объектов применяют автоматические газораспределительные станции АГРС в шкафном исполнении, изготавливаемые полностью в заводских условиях. АГРС обеспечивают подачу газа от магистрального газопровода потребителю под заданным давлением и с нормальной одоризацией. Они оборудованы контролирующими датчиками с электрическим выводом, позволяющими осуществлять дистанционный контроль за их работой с диспетчерского пункта. Масса шкафной АГРС 1/3 немногим более 2 т.

 Промышленностью разработано несколько типоразмеров блочных АГРС, выпускаемых с комплектными заготовками узлов оборудования, опорными конструкциями, системами отопления, вентиляции, КИП и автоматики. Так, например, АГРС-3 и АГРС-10 (институт ВНИПИГаздобыча») отличаются  транспортабельностью простотой установки на железобетонных

Рис. 4-3. Генеральный план блочной ГРС:

1 — емкость   для  конденсата;  2 — бензораздаточная   колонка;  3 — емкость  для 
одоранта;   4 — молниеприемник;   5 — строительный   блок   ГРС;   6 — опоры   под 
трубопроводы,   7 — блок   очистки;   5 — строительный   блок   отключающих   устройств; 9 — ограждение; 10 — свеча

плитах, надежностью в работе.

  Для снабжения  газом мелких попутных бытовых и  технологических потребителей, в частности термоэлектронагревателей радиорелейных пунктов и станций катодной защиты, применяют шкафные автоматические редуцирующие пункты РП, разработанные институтом «ВНИПИГаздобыча».

  При редуцировании  влажного газа на ГРС могут происходить гидратообразование и обмерзание регуляторов и регулирующих клапанов. Чтобы предупредить эти нежелательные явления, в настоящее время широко применяют общий подогрев газа перед узлами редуцирования на ГРС с помощью кожухотрубных теплообменников.

По форме обслуживания ГРС подразделяются:

  1) с  вахтовым обслуживанием — ГРС  производительностью более 250 тыс. м³/ч и ГРС, снабжающие предприятия, на которых газ является технологическим сырьем;

  2) с  надомным и кустовым обслуживанием  операторами — ГРС производительностью до 250 тыс. м³/ч.

  Вахтовое  обслуживание, применяемое на практике весьма редко, предусматривает постоянное нахождение на ГРС дежурного персонала численностью 5—9 человек. В обязанности обслуживающего персонала, помимо обеспечения заданного режима подачи газа потребителям, входит производство текущего ремонта технологического оборудования, непосредственное участие в производстве средних и капитальных ремонтов оборудования и коммуникаций ГРС, а также обслуживание контрольно-измерительных и регулирующих приборов и установок по очитке и одоризации газа.

 Безвахтовое, или, как принято называть, надомное, обслуживание предусматривается на автоматизированных ГРС, обеспечивающих без постоянного присутствия персонала бесперебойное снабжение потребителей газом при заданных параметрах давления и с необходимой степенью одоризации. Такие ГРС обслуживают два оператора с дежурством на дому. В квартиры операторов в случае неисправности передаются световой и звуковой нерасшифрованные сигналы, при получении которых дежурный оператор должен явиться на ГРС и устранить неполадки. В последние годы получило распространение кустовое обслуживание, при котором два оператора обслуживают 5—6 близлежащих ГРС. 

5. Блок очистки газа

  Блок  очистки газа на ГРС позволяет предотвратить попадание механических примесей и конденсата в оборудование, в технологические трубопроводы, в приборы контроля и автоматики станции и потребителей газа. Импульсный и командный газ автоматического регулирования и управления должен быть осушен и дополнительно очищен в соответствии с ОСТ 51.40—83.

  Для очистки  газа на ГРС применяют пылевлагоулавливающие  устройства различной конструкции, обеспечивающие подготовку газа в соответствии с действующими нормативными документами по эксплуатации. Главное требование к блоку очистки газа — автоматическое удаление конденсата в сборные емкости, откуда он по мере накопления вывозится с территории ГРС

  Этот  блок должен обеспечить такую степень очистки газа, когда концентрация примеси твердых частиц размером 10 мкм не должна превышать 0,3 мг/кг, а содержание влаги должно быть не больше величин, соответствующих состоянию насыщения газа.

  Наибольшая  трудность при очистке газа - образование гидратов углеводородных газов: белых кристаллов, напоминающих снегообразную кристаллическую массу. Твердые гидраты образуют метан (их формула 8СН₄•46Н₂О или СН₂•5,75Н₂О) и этан (8С₂Н₆•46Н₂О) или С₂Н₆•5,75Н₂О); пропан образует жидкие гидраты (8C₃H₈•136H₂O или С₃Н₈17Н₂О). При наличии в газе сероводорода формируются как твердые, так и жидкие гидраты.

   Гидраты — нестабильные соединения, которые  при понижении давления и повышении температуры легко разлагаются на газ и воду. Они выпадают при редуцировании газа, обволакивая клапаны регуляторов давления газа и нарушая их работу. Кристаллогидраты откладываются и на стенках измерительных трубопроводов, особенно в местах сужающих устройств, приводя тем самым к погрешности измерения расхода газа. Кроме того, они забивают импульсные трубки, выводя из строя контрольно-измерительные приборы (КИП).

  На  ГРС предусмотрена одноступенчатая очистка газа. От механических примесей и конденсата природный газ очищают с помощью газосепараторов по ОСТ 26—02645—72 (с полыми скрубберами или с насадками) типа ГС-11-64, ГСР-64, ГЖ-64. Насадки в скрубберах применяют сетчатые, жалюзийные и из колец Рашига. На монтажной площадке ГРС устанавливают не менее двух газосепараторов, работающих параллельно. Скорость движения газа в них не должна быть более 0,5—0.6 м/с. Газосепараторы подбирают с таким расчетом, чтобы при остановке одного из них, скорость газа в работающем не превышала 1 м/с. Газосепараторы должны быть теплоизолированы и установлены на отдельных фундаментах. Расстояние между ними — не менее их диаметра с теплоизоляцией.

  Очистка газа от механических примесей и конденсата в газосепараторе происходит за счет:

1) изменения направления движения газа на  180°;

  2) снижения  скорости движения газа до 0,5—0,6 м/с. В этом случае

V_B   <   V₀

(где V_B — скорость витания механических частиц в газосепараторе; V₀ — скорость оседания механических частиц в газосепараторе);

  3) движения  газа в насадке, где отбиваются (выделяются) механические примеси и капли конденсата, которые падают на коническое дно газосепаратора. Как показывает практика, наименьший каплеунос конденсата происходит в газосепараторах с сетчатыми насадками.

  Газовый конденсат и механические примеси скапливаются на дне газосепаратора. По мере накопления происходит автоматический сброс конденсата в подземную емкость при помощи дифференциального уровнемера жидкостного пневматического (ДУЖП), установленного на газосепараторе, и регулирующего клапана непрямого действия типа Кр-50-64-ВО, где Кр — тип клапана, 50 — условный диаметр клапана, мм; 64 — условное давление, кгс/см; ВО — газ (воздух) открывает. В отапливаемом помещении устанавливают два регулирующих клапана типа Кр, один из которых является рабочим, а другой — резервным.

  Основные  узлы клапана — мембранно-пружинный привод и двухседельное дроссельное устройство. Мембранно-пружинный привод клапана питает газ давлением 1 — 1.2 кгс/см, расход газа 0,5 — 0,6 м /ч. Когда уровень газового конденсата в газосепараторе поднимается до верхнего допустимого уровня, срабатывает ДУЖП и через реле мембранно-пружинный привод под действием давления газа перемещается вниз, открывая клапан для прохода конденсата и подземную емкость. Уровень газового конденсата в газосепараторе опускается до нижнего допустимого. При этом через реле подается сигнал на прекращение подачи газа на клапан Кр-50-64-ВО и мембранно-пружинный привод под действием пружины перемещается вверх, закрывая клапан для пропуска конденсата из газосе-паратора в подземную емкость.

  По  мере накопления конденсата в подземной  емкости он перекачивается насосом топливозаправочной колонки в автомобильную цистерну и вывозится для дальнейшего использования.

  Кроме газосепараторов ОСТ 26—02645—72 для  очистки газа применяют пылеуловители мультициклонные (рис. 5-1 и 5-2) Эффективность очистки в них зависит от дисперсного состава механических примесей в газе, скорости газа в циклонах, прилипаемости и влажности механических частиц и ряда других величин.

  Мультициклонный пылеуловитель представляет собой  сосуд, внутренняя полость которого разделена на три части: верхнюю, свободную от каких-либо устройств; среднюю, где находятся циклонные элементы; и нижнюю, где собираются конденсат и механические примеси. 

Рис. 5-I. Пылеуловитель мультициклонный.

1-муфта;  2 -    люк  для  чистки: 3. 4 — дренажи: 5 —   штуцер  автоматического сброса конденсата; 6 - штуцер датчика уровня жидкости:  7 — циклонный элемент:  8 — переливная

труба Ø18x2. 

  

    Рис. 5-2. Циклонный элемент.

    1.3 — трубы.

      2 — направляющий аппарат.

  Очищаемый газ поступает в среднюю часть мультициклона. Через вихревые устройства циклонов газ поступает в нижнюю часть мультициклона, где происходит оседание всех примесей.

  Газ, освобожденный  от частиц пыли и жидкости, проходит по внутренним трубкам циклонов, попадает в верхнюю часть и далее  направляется в газопроводы.

  Мультициклоны можно оборудовать установкой автоматического  сброса конденсата в подземную сборную емкость.

  Мультициклоны эффективно очищают газы, содержащие сухие механические примеси. Очистка в мультициклонах природных газов от механических примесей и конденсата малоэффективна, так как они быстро забивают конусную часть циклонных элементов, при этом образуя наросты и даже пробки. Циклонные элементы выходят из строя, нарушая аэродинамику мультициклона. Поэтому мультициклоны приходится часто останавливать для чистки и промывки циклонных элементов. Эта работа трудоемкая и требует больших эксплуатационных затрат.

  На  ГРС малой пропускной способности  для очистки газа от механических примесей применяют висциновые фильтры (рис. 5-3).Такой фильтр состоит из корпуса, внутри которого смонтирована кассета (насадка), заполненная кольцами Рашига. Эти кольца бывают металлические и керамические. В основном применяют металлические размером 15x15x0,5 мм. Кольца Рашига смазывают висциновым маслом по ГОСТ 7611—55 (60% цилиндрового масла плюс 40 солярового).

  Принцип работы висцинового фильтра следующий: частички механических примесей, попадая с потоком газа в фильтр, проходят через смоченные висциновым маслом кольца Рашига. меняя свое направление, и прилипают к поверхности колец.