Расчет количества перекачивающих станций

  ^{Введение} 

  ^{Трубопроводный  транспорт нефти, нефтепродуктов и  газа – составляющая часть системы  снабжения промышленности, энергетики, транспорта и населения топливом и сырьем. Он является одним из дешевых  видов транспорта, обеспечивая энергетическую безопасность страны и в то же время позволяет существенно разгрузить железнодорожный транспорт для перевозок других важных для народного хозяйства грузов.}

  ^{Магистральный трубопроводный транспорт  – важнейшая и  неотъемлемая составляющая топливно-энергетического комплекса нашей страны.}

  ^{Степень надежности трубопроводов  во многом определяет стабильность обеспечения  регионов страны важнейшими топливно-энергетическими  ресурсами. Одним  из путей решения  проблемы повышения  надежности газонефтепроводов  является использование  новых эффективных научно обоснованных технологий строительства и ремонта трубопроводных систем. Основной особенность. Строительства и ремонта трубопроводов является разнообразие природно-климатических и гидрологических характеристик местности вдоль трассы, что требует значительного разнообразия конструктивных и технологических решений при прокладке и эксплуатации линейной части трубопровода.}

  ^{Учитывая  старение и высокий  износ основных фондов нефтегазотранспортных  систем на ближайшие  годы поставлены крупномасштабные задачи в области диагностики и ремонта линейной части трубопроводов, позволяющие существенно повысить надежность и безопасность работы трубопроводных магистралей.}

  ^{В представленных в  курсовом проекте  расчетах соблюдены  и учтены все положения  новых нормативно-технических документов.} 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

  ^{1 Технологическая часть} 

  ^{1.1 Основные сведения о магистральном газопроводе} 

  ^{Система доставки продукции  газовых месторождений  до потребителей представляет собой единую технологическую цепочку. С месторождений газ поступает через газосборный пункт по промысловому коллектору на установку подготовки газа, где производят осушку газа, очистку от механических примесей, углекислого газа и сероводорода. Далее газ поступает на головную компрессорную станцию и в магистральный газопровод.}

  ^{Состав  сооружений магистрального газопровода: 1-промыслы;2-газосборный пункт;3-промысловый коллектор;4-установка подготовки газа;5-головная компрессорная станция(КС);6-магистральный труопровод;7-промежуточная КС;8-линейные запорные устроиства;9-подводной переход с резервной ниткой;10-переход под железной дорогой;11-отвод от магистрального газопровода;12-газораспределительная станция (ГРС)13-конечная ГРС;14-станция подземного хранения газа (СПХГ);15-газорегуляторный пункт(ГРП);16-тепловая электростанция;17-газоперерабатывающий завод(ГПЗ).}

  ^{В состав магистральных  газопроводов входят следующие сооружения;}

  ^{линейная  часть (ЛЧ) с отводами и лупингами, запорной арматурой, переходами через естественные и искусственные  препятствия, узлами пуска и приема очистных устройств и дефектоскопов, узлами сбора и хранения конденсата, устройствами для ввода метанола в газопровод, перемычками;}

  ^{компрессорные станции (КС) и узлы их подключения, газораспределительные станции (ГРС), подземные хранилища газа (ПХГ), станции охлаждения газа (СОГ), узлы редуцирования газа (УРГ), газоизмерительные станции (ГИС);}

  ^{установки электрохимической  защиты (ЭХЗ) газопроводов от коррозии; линии  электропередачи, предназначенные  для обслуживания газопроводов, устройства}

  ^{электроснабжения и дистанционного управления запорной арматурой и установками ЭХЗ;}

  ^{линии и сооружения технологической  связи, средства телемеханики, противопожарные средства, противоэрозионные и защитные сооружения, емкости для сбора, хранения и разгазирования газового конденсата;}

  ^{здания  и сооружения;}

  ^{постоянные  дороги и вертолетные  площадки, расположенные  вдоль трассы газопроводов, и подъезды к ним, опознавательные и сигнальные знаки местонахождения газопроводов.}

  ^{При прохождении газа по трубопроводу возникает  трение потока о стенку трубы, что вызывает потерю давления. Поэтому транспортировать природный газ в достаточном количестве и на большие расстояния только за счет естественного пластового давления нельзя. Для этой цели необходимо строить компрессорные станции, которые устанавливают на трассе газопровода через каждые 80 - 120 км.}

  ^{Объекты КС, как правило, проектируют  в блочно-комплектном  исполнении. В большинстве  случаев КС оборудуют  центробежными нагнетателями с приводом от газотурбинных установок или электродвигателей. В настоящее время газотурбинным приводом оснащено более 80 % всех КС, а электроприводом - около 20 %.}

  ^{К линейным сооружениям  относят: собственно магистральный трубопровод; линейные запорные устройства; узлы очистки газопровода; переходы через искусственные и естественные препятствия; станции противокоррозионной защиты; дренажные устройства; линии технологической связи; отводы от магистрального газопровода для подачи части транспортируемого газа потребителям и сооружения линейной эксплуатационной службы (АЭС).}

  ^{При параллельной прокладке  двух и более магистральных  газопроводов в одном технологическом коридоре предусматривают соединение их перемычками с запорной арматурой. Перемычки следует размещать на расстоянии не менее 40 км и не более 60 км друг от друга у линейных кранов, а также до и после компрессорных станций.}

  ^{Вспомогательные линейные сооружения магистрального газопровода принципиально не отличаются от сооружений магистрального нефтепровода. К ним относят линии связи, вдольтрассовые дороги, вертолетные площадки, площадки аварийного запаса труб, усадьбы линейных ремонтеров и т. д.}

  ^{В зависимости от конкретных условий эксплуатации состав сооружений магистрального газопровода может изменяться. Так, на газопроводах небольшой протяженности может не быть промежуточных КС. Если в добываемом газе отсутствует сероводород или углекислый газ, то необходимость в установках по очистке газа от них отпадает. Станции подземного хранения газа сооружают не всегда.}

  ^{Перед подачей в магистральные  газопроводы газ необходимо подготовить к транспорту на головных сооружениях, которые располагают около газовых месторождений. Подготовка газа заключается в очистке его от механических примесей, осушке от газового конденсата и влаги, а также удалении, при их наличии, побочных продуктов: сероводорода, углекислоты и т. д.}

  ^{При падении пластового давления около газовых  месторождений строят так называемые дожимные компрессорные станции, где давление газа перед подачей его на КС магистрального газопровода поднимают до уровня 5,5 - 7,5 МПа. На магистральном газопроводе около крупных потребителей газа сооружают газораспределительные станции для газоснабжения потребителей.}

  ^{На  газопроводах в качестве энергопривода КС используют газотурбинные  установки, электродвигатели и газомотокомпрессоры - комбинированные агрегаты, в которых привод поршневого компрессора осуществляется от коленчатого вала двигателя внутреннего сгорания.}

  ^{Вид привода компрессорных  станций и их мощность в основном определяются пропускной способностью газопровода. Для станций подземного хранения газа, где требуются большие степени сжатия и малые расходы, используются газомотокомпрессоры, а также газотурбинные агрегаты, которые могут обеспечивать заданные степени сжатия. Для газопроводов с большой пропускной способностью наиболее эффективное применение находят центробежные нагнетатели с приводом от газотурбинных установок или электродвигателей.}

  ^{Режим работы современного газопровода, несмотря на наличие станций подземного хранения газа, являющихся накопителями природного газа, характеризуется неравномерностью подачи газа в течение года. В зимнее время газопроводы работают в режиме максимального обеспечения транспорта газа. В случае увеличения расходов пополнение системы обеспечивается за счет отбора газа из подземного хранилища. В летнее время, когда потребление снижается, загрузка газопроводов обеспечивается за счет закачки газа на станцию подземного хранения.}

  ^{Оборудование  и обвязка компрессорных  станций приспособлены к переменному режиму работы газопровода. Количество газа, перекачиваемого через КС, можно регулировать включением и отключением числа работающих газоперекачивающих агрегатов (ГПА), изменением частоты вращения силовой турбины у ГПА с газотурбинным приводом и т. п. Однако во всех случаях стремятся к тому, чтобы необходимое количество газа перекачать меньшим числом агрегатов, что приводит к меньшему расходу топливного газа на нужды перекачки и, как следствие, к увеличению подачи товарного газа по газопроводу. Регулирование пропускной способности газопровода отключением работы отдельных КС при расчетной производительности газопровода обычно не практикуется из-за перерасхода энергозатрат на компримирование газа при такой схеме работы. И только в тех случаях, когда подача газа по газопроводу заметно снижается сравнительно с плановой (летом), отдельные КС могут быть временно остановлены.}

  ^{Переменный  режим работы компрессорной  станции приводит к снижению загрузки газоперекачивающих агрегатов и, как следствие, к перерасходу топливного газа из-за отклонения от оптимального КПД ГПА.}

  ^{Наибольшее  влияние на режим  работы КС и отдельных  ГПА оказывают  сезонные изменения производительности газопровода. Обычно максимум подачи газа приходится на декабрь - январь, а минимум - на летние месяцы года.}

  ^{Для повышения эффективности работы газопровода и прежде всего для снижения мощности на транспортировку газа необходимо на выходе каждой КС устанавливать аппараты воздушного охлаждения газа. Снижение температуры необходимо еще и для сохранения изоляции трубы.}

  ^{Важным  фактором по снижению энергозатрат на транспорт  газа является своевременная и эффективная очистка внутренней полости трубопровода от разного вида загрязнений. Внутреннее состояние трубопровода довольно сильно влияет на изменение энергетических затрат, связанных с преодолением сил гидравлического сопротивления во внутренней полости трубопровода. Создание высокоэффективных очистных устройств позволяет стабильно поддерживать производительность газопровода на проектном уровне, снижать энергозатраты на транспорт газа примерно на 10 -15%.}

  ^{Для экономии энергоресурсов, в частности для  уменьшения затрат мощности КС при перекачке  газа, а также с  целью увеличения пропускной способности газопровода всегда выгодно поддерживать максимальное давление газа в трубопроводе.} 
 

  ^{1.2 Классификация компрессорных станций и их назначение} 

  ^{Компрессорные станции на магистральных  газопроводах сооружают  с целью достижения проектной или плановой производительности повышением давления транспортируемого газа, при этом осуществляют следующие основные технологические процессы: очистку газа от жидких и твердых примесей, компримирование газа; охлаждение газа.}

  ^{На  КС газопроводов транспортируемый газ компримируют до давления,   обеспечивающего его подачу от источников газа до газораспределительных станций потребителей. Основными параметрами, контролируемыми на КС, являются количество транспортируемого газа, его давление и температура на входе и выходе.}

  ^{По  технологическому принципу КС делят на головные (ГКС), размещаемые обычно в непосредственной близости от месторождений газа, и на промежуточные располагаемые по трассе газопровода, в соответствии с его гидравлическим расчетом, на площадках, выбранных в процессе изысканий.}