Особенности сооружение насосных и компрессорных станций блоками, суперблоками и блок-боксами

Министерство образования и науки Российской Федерации

Министерство Республики Башкортостан

«Уфимский Политехнический техникум»

 

 

 

 

Контрольная работа

по дисциплине «Сооружение газонефтепроводов и газонефтехранилищ»

на тему «Особенности сооружение насосных и компрессорных станций блоками, суперблоками и блок-боксами»

 

 

 

 

Выполнил: студ. заочного отделения  гр. 6СГГ    К.П. Шалыгин

Проверил: преп.         Р.Ф. Зарбеев

 

 

 

 

Давлеканово

2015

ВВЕДЕНИЕ

Большое значение в народном хозяйстве страны имеет нефть и газ, которые являются источниками энергетики. После переработки нефти получают топливо: бензин, керосин, дизельное топливо, масла для автомобильного и железнодорожного транспорта, самолетов, судов, передвижных электростанций. В ракетной технике также применяется керосин с окислителем. Нефть используется как сырье в химической промышленности.

Газ как топливо широко применяется в металлургической и цементодобывающей промышленности, для выработки электроэнергии в быту. Нефть и газ наше богатство, которое нужно умело использовать. Поэтому открываются новые месторождения, строятся новые нефтегазопроводы.

Работоспособность оборудования и восстановление основных характеристик достигается путём использования систем технического обслуживания и ремонта. Система технического обслуживания и ремонта - это комплекс взаимосвязанных положений и норм, определяющих организацию и порядок проведения работ по техническому обслуживанию и ремонту оборудования. Объем работ по оперативному виду обслуживания не велик и сводится к осмотру оборудования и его готовности к дальнейшей эксплуатации.

 

 

 

 

 

 

 

 

ОСОБЕННОСТИ СООРУЖЕНИЯ КОМПРЕССОРНЫХ И НАСОСНЫХ СТАНЦИЙ МАГИСТРАЛЬНЫХ ТРУБОПРОВОДОВ

Компрессорные станции магистральных газопроводов и насосные станции магистральных нефтепроводов проектируют и сооружают главным образом в комплектно-блочном исполнении. Это значит, что перекачивающие агрегаты, основное и вспомогательное технологическое оборудование станций поставляют в виде полностью подготовленных к монтажу блоков. Перекачивающие агрегаты размещают в групповых или индивидуальных зданиях, а также в транспортабельных габаритных укрытиях - блок-контейнерах и блокбоксах.

Для обеспечения высоких темпов сооружения НС и КС в этих условиях применяют комплектно-блочный метод строительства. Сущность данного метода заключается в том, что объекты возводятся из изделий высокой степени заводской готовности в виде блочно-комплектных устройств (БКУ), укрупненных монтажных узлов и заготовок инженерных коммуникаций.

При комплектно-блочном строительстве различают следующие элементы: блок, бокс, блок-бокс, суперблок и блочно-комплектное устройство.

Блоком - называют совокупность оборудования и строительных конструкций, смонтированных на общем основании (блок газотурбинной установки, блок насосного агрегата, блок трансформатора и т.д.). Блок обязательно вписывается в габариты погрузки (рис. 20.9) - предельные размеры грузов, перевозимых по железной дороге на платформе или в полувагоне.

Бокс- транспортабельное здание из легких строительных конструкций, вписывающееся в габариты погрузки.

Блок-бокс- это бокс, начиненный технологическим оборудованием и инженерными системами, внутри которого создают микроклимат, необходимый для длительной работы обслуживающего персонала и надежной работы установленного оборудования.

Блок-контейнеротличается от блок-бокса тем, что доступ персонала к установленному оборудованию осуществляется извне.

Суперблок- это блок (или совокупность блоков), размеры которого превышают габариты погрузки.

Блочно-комплектное устройство- это объект, собираемый на специализированном предприятии или месте монтажа из комплекта блоков, боксов, блок-контейнеров, блок-боксов, суперблоков и заготовок межблочных коммуникаций.

Рисунок 1 –Схема организации комплектно-блочного строительства ПС.

Для доставки блочных устройствк месту монтажа (до 1000 км и более) используют различные виды транспорта: автомобильный, водный, железнодорожный, воздушный. Выбор способа транспорта зависит от степени развития транспортной сети, наличия водных путей, а также массы и габаритов блочных устройств.

До начала монтажа блочных устройствсооружают фундамен-ты под них. При отсутствии в блок-боксах технологического оборудования (операторских, помещениях для отдыха и др.) специальных фундаментов не возводят, а опорную раму бокса устанавливают на уплотненный слой песчано-гравийной смеси толщиной 10... 15 см. В других случаях выбор типа фундамента зависит от характера работы технологического оборудования, наличия или отсутствия динамических нагрузок.

Для подъема и установки на фундаментыв проектное положение блок-боксов, блок-контейнеров и т.п. применяют передвижные краны соответствующей грузоподъемности. Крепление блочных устройств к фундаментам осуществляют анкерными болтами или приваркой опорной рамы бокса к закладным деталям фундаментов.

После окончания монтажа блочных устройств проверяют их работоспособность (у перекачивающих агрегатов, например, проверяют соосность). Затем выполняют обвязку смонтированных блок-боксов (блок-контейнеров и т.п.) технологическими трубопроводами, линиями контроля и автоматики.

СООРУЖЕНИЕ КС И НС

Групповые и индивидуальные здания компрессорных и насосных станций - каркасные, со стальным облегченным каркасом. Стены и крыша этих зданий выполнены из легких трех- и двухслойных панелей. Трехслойная панель имеет рамку-каркас, закрытую с двух сторон листами оцинкованной стали, алюминиевого сплава или асбестоцемента. Внутри рамки-каркаса между покровными листами помещен слой теплоизоляции из эффективного легкого теплоизоляционного материала (жесткая минеральная вата, пенопласты - пенополиуретан, пенополистирол и др.). Применяют также бескаркасные, панели, состоящие из слоя теплоизоляции и покровных листов. Двухслойная панель состоит из теплоизоляционного слоя и внешнего покровного, листа из оцинкованной стали или алюминиевого сплава. КрупноТабаритное технологическое оборудование размещают на открытом воздухе (например, пылеуловители, аппараты воздушного охлаждения). Малогабаритное технологическое оборудование размещают в транспортабельных блок-боксах и блок-контейнерах. На всех насосных станциях перекачивающие агрегаты размещают в общем здании, входящем в состав насосного цеха. В насосном цехе обычно размещают четыре перекачивающих агрегата. Каждый перекачивающий агрегат устанавливается на собственный фундамент и состоит из центробежного одноступенчатого магистрального насоса и привода - электродвигателя необходимой мощности.

На головных насосных станциях кроме перекачивающих агрегатов, основного и вспомогательного технологического оборудования сооружают парк из резервуаров общей вместимостью не менее трехсуточной пропускной способности магистрального трубопровода.

Основой компрессорной станции является компрессорный цех, осуществляющий собственно транспорт газа по магистральным газопроводам. Транспорт газа по газопроводу осуществляется за счет энергии, сообщаемой газу в газоперекачивающих агрегатах (ГПА). Каждый ГПА состоит из нагнетателя (одно- или двухступенчатого центробежного компрессора) и привода. В качестве привода используют газовые турбины или электродвигатели. Газоперекачивающие агрегаты с электроприводом размещают в общем здании компрессорного цеха; ГПА с приводом от стационарных газовых турбин, а также с приводом от судовых ГТУ - в индивидуальных зданиях (каждый агрегат имеет собственное здание), а ГПА с приводом от авиационных газовых турбин ГПА-Ц-6,3 и ГПА-Ц-16 - в блок-контейнерах, т.е. в транспортабельных габаритных укрытиях, в которых блоки ГПА устанавливают на заводе-изготовителе.

Все работы по сооружению насосных и компрессорных станций принято разделять на две группы: работы нулевого цикла и работы наземного цикла. К работам нулевого цикла относят подготовку строительной площадки, земляные работы, работу по устройству фундаментов под здания, перекачивающие агрегаты и технологическое оборудование, работы по сооружению подземных трубопроводов и инженерных коммуникаций. К работам наземного цикла относят работы по возведению зданий насосных и' компрессорных цехов и вспомогательных зданий, монтажные работы по установке и закреплению на фундаментах в проектном положении перекачивающих агрегатов, технологического оборудования, надземных и наземных технологических трубопроводов и коммуникаций, энергетических объектов, систем связи, телемеханики, водоснабжения, канализации. Работы по монтажу систем водоснабжения, канализации, энергоснабжения, связи, телемеханики относят к специальным строительным работам.

Для зданий насосного и компрессорного цехов, вспомогательных зданий, блок-боксов и блок-контейнеров, технологического оборудования широко применяют свайные фундаменты с железобетонными и стальными ростверками и безростверковые. Наряду с этим используют плитные и насыпные (типа подушек) фундаменты. Для перекачивающих агрегатов до последнего времени основным видом фундамента был массивный фундамент. Однако все большее применение находят свайные фундаменты. На головных частях забитых или изготовленных в грунте свай устанавливают специальную раму из стального проката, на которую устанавливают и закрепляют перекачивающий агрегат. Работы по устройству фундаментов на насосных и компрессорных станциях аналогичны описанным при обустройстве промыслов.

Монтаж зданий насосных и компрессорных цехов выполняют в следующей последовательности: монтаж стального каркаса зданий; монтаж ограждающих конструкций стен и крыши; отделочные работы в здании. Стальной каркас здания обычно выполняют не из отдельных Элементов (колонн, балок-ригелей), а из предварительно собранных блоков. Каждый блок состоит либо из двух колонн, подкрановой балки и связей (колонный блок), либо из двух стропильных балок-ригелей и связей (блок покрытия). Применение блочного монтажа зданий позволяет ускорить процесс монтажа. Монтаж здания ведут самоходным монтажным краном с гусеничным или колесным ходом, перемещающимся вокруг здания. Этим же краном ведут монтаж ограждающих конструкций - трех- или двухслойных стеновых и кровельных панелей. Для ускорения монтажа с помощью специальных траверс осуществляют одновременный подъем трех-четырех панелей с последовательной их установкой в проектное положение. Кроме того, при монтаже стеновых панелей применяют специальный сборочный кондуктор (приспособление), на котором в горизонтальном положении на земле собирают на всю высоту стены полосу панелей и затем путем поворота устанавливают полосу (блок) панелей в проектное положение. После окончания монтажа в здании перекачивающих агрегатов и оборудования приступают к выполнению работ по устройству пола и к отделочным работам. Наиболее распространены полы с покровным слоем типа "террацо". При устройстве такого пола на бетонную подготовку укладывают выравнивающий слой - цементно-песчаную стяжку, а на стяжку - мозаичную смесь (цементно-песчаный раствор с добавкой мраморной крошки). После затвердевания покровного слоя (мозаичной смеси) его выравнивают и отделывают шлифовальной машинкой. Отделочные работы включают штукатурные работы разделительной стенки, которая предназначена для разделения здания насосной или компрессорной станции на отделения привода (электродвигатели, газовые турбины) и насосов или центробежных нагнетателей. Задача разделительной стенки - не допустить проникновения паров нефти или газа в отделение привода во избежание взрыва и пожара при образовании искры или при высокой температуре нагрева. Если в качестве привода используются взрывобезопасные (взрывозащищенные) электродвигатели, то разделительная стенка не нужна. Разделительную стенку выполняют сборной из плит из легкого бетона со сплошным двухсторонним оштукатуриванием. Отделочные работы связаны со штукатуркой разделительной стенки, стальных колонн (при необходимости), с покраской оконных рам, дверей и ворот, внутренних трубопроводов.

Монтаж перекачивающих агрегатов на насосных и компрессорных станциях - наиболее ответственная и трудоемкая монтажная операция. Это связано с большой массой монтируемых агрегатов (до 160 т для ГТН-25), необходимостью высокой точности монтажа, значительными вибрационными нагрузками и воздействиями. Газоперекачивающие агрегатыс приводом от авиационных газовыхтурбин ГПА-Ц-6,3 и ГПА-Ц-16 поставляют с заводов-изготовителей в виде отдельных блоков, установленных в блок-контейнерах и полностью подготовленных к работе. В связи с этим монтаж таких перекачивающих агрегатов сводится к установке на свайный или плитный фундамент в определенной последовательности блок-контейнеров ГПА. При размещении газоперекачивающих агрегатов с приводом от стационарных турбин и судовых турбин в общих (для ГПА-СТД-12500) и индивидуальных зданиях (для остальных ГПА этого типа), а также насосных агрегатов в общих зданиях применяют два метода монтажа: до монтажа здания или индивидуальных зданий цеха; после окончания монтажа зданий, т.е. в готовых зданиях. При использовании первого метода создаются лучшие условия для механизированного монтажа с применением самоходных монтажных кранов необходимой грузоподъемности и при любой длине вылета стрелы. Однако при этом на качество монтажа оказывают сильное влияние температура окружающего воздуха и атмосферные осадки. При втором методе ухудшаются условия монтажа, так как внутри одноэтажных зданий малой площади и высоты невозможно применять самоходные монтажные краны и приходится использовать лебедки для затаскивания блоков агрегатов через ворота и смонтированные в здании мостовые краны для установки блоков на фундамент. Но в этом случае ведение монтажных работ, практически не зависит от погодных условий и температуры окружающего воздуха.

На практике по возможности применяют первый метод монтажа. Блоки перекачивающих агрегатов доставляют на трейлерах непосредственно на фундамент с последующим подъемом на высоту 300-400 мм от уровня платформы трейлера. После этого трейлер вывозят из-под блока за пределы фундамента, а сам блок плавно опускают на опорную поверхность фундамента. Если по каким-то причинам невозможен въезд трейлера с блоком на фундамент, то трейлер устанавливают рядом с фундаментом, а блок устанавливают на фундамент монтажным краном с поворотом стрелы. Для газоперекачивающих агрегатов с приводом от судовых газовых турбин ГПУ-10 собственно газовая турбина (привод) поставляется отдельным готовым блоком в транспортном контейнере. После установки блока на фундамент транспортный контейнер удаляют. Центробежный нагнетатель поставляют в виде отдельного блока. Монтаж ГПА этого типа ведут в следующем порядке. Вначале монтируют индивидуальное здание для укрытия агрегата. Затем на фундамент устанавливают центробежный нагнетатель с помощью монтажного крана или крана-трубоукладчика большой грузоподъемности. После окончания монтажа центробежного нагнетателя проводят монтаж гузотурбинного двигателя в транспортном контейнере. Для того чтобы доставить газотурбинный двигатель в готовое индивидуальное здание, применяют инвентарные катки, перемещаемые по рельсовому пути. Рельсовый путь устанавливают заранее. Перед зданием на рельсовом пути устраивают временные опоры из деревянных инвентарных подкладок (шпал). На эти временные опоры устанавливают блок газотурбинного двигателя массой 40 т с помощью самоходного монтажного крана. На раме двигателя закрепляют стальные катки, блок двигателя вновь поднимают, временные опоры из подкладок удаляют и опускают на рельсовый путь на опорные стальные катки. Затем с помощью полиспастов и лебедок блок двигателя на катках по рельсовому пути перемещают на фундамент. Далее с помощью четырех домкратов блок двигателя поднимают на высоту, позволяющую удалить катки, а после удаления катков с помощью тех же домкратов плавно опускают на опорную поверхность фундамента. После установки перекачивающего агрегата на фундамент любым из описанных способов проводят выверку агрегата в вертикальной и горизонтальной плоскостях, подливку фундаментов мелкозернистой бетонной смесью и окончательно закрепляют с помощью фундаментных (анкерных) болтов.