Расчет количества перекачивающих станций

  ^{На  ГКС газ не только компримируют, но и  подготавливают для  транспорта. Для обеспечения требований, предъявляемых к транспортируемому газу, на головных станциях газопровода производят сепарацию, осушку, очистку, удаление сероводорода и углекислоты, охлаждение и замер количества газа. На промежуточных КС обязательно производится очистка газа от механических примесей и, при необходимости, охлаждение газа.}

  ^{По  типу применяемых  на них газоперекачивающих агрегатов (ГПА) КС разделяют  на: станции, оборудованные поршневыми компрессорами с газомоторным приводом (газомотокомпрессорами); станции, оборудованные центробежными нагнетателями с газотурбинным приводом; станции, оборудованные центробежными нагнетателями с приводом от электродвигателей.}

  ^{Комплекс  компрессорных станций  включает, как правило: один или несколько  компрессорных цехов; узлы пуска и очистных устройств; систему сбора, удаления и обезвреживания твердых и жидких примесей, извлеченных из транспортируемого газа; систему электроснабжения; систему производственно-хозяйственного и пожарного водоснабжения; систему теплоснабжения и утилизации теплоты; систему канализации и очистные сооружения; систему молниезащиты; систему ЭХЗ объектов КС; систему связи; Диспетчерский пункт (ДП) КС; административно-хозяйственные помещения.}

  ^{Эффективность, надежность и безопасность оборудования КС обеспечивают с помощью технической диагностики состояния оборудования; поддержания оборудования и коммуникаций в исправном состоянии; модернизации или реновации морально или физически устаревшего оборудования.}

  ^{Оборудование  компрессорной станции  должно иметь технологическую станционную нумерацию, нанесенную несмываемой краской или другим способом.}

  ^{Производственные  объекты, оборудование и коммуникации КС эксплуатируются  службами (участками):}

  ^{газокомпрессорной — основное и вспомогательное  технологическое  оборудование, системы и сооружения компрессорного цеха;}

  ^{энерговодоснабжение — электротехнические устройства КС, системы  тепло- и водоснабжения, промышленной канализации;}

  ^{контрольно-измерительных  приборов и автоматизации  средства автоматизации  основного и вспомогательного оборудования КС.}

  ^{В обязанности газотранспортного  предприятия входит обеспечение ведомственного контроля за организацией эксплуатации КС, в  том числе:}

  ^{контроль  за организацией эксплуатации;}

  ^{контроль  за соблюдением ПТЭ, ПТБ, ППБ и инструкций по эксплуатации;}

  ^{периодический контроль за состоянием и техническое  освидетельствование  оборудования, зданий и сооружений;}

  ^{контроль  выполнения мероприятий, предусмотренных  системой технического обслуживания и ремонта;}

  ^{контроль  выполнения нормативно-технических и организационно-распорядительных документов;}

  ^{контроль  за расследованием и  учет нарушений ПТЭ  и инструкций по эксплуатации;}

  ^{оценка  достаточности предупредительных  и профилактических мероприятий по повышению  технического уровня эксплуатации и предупреждению отказов в работе и производственного травматизма;}

  ^{контроль  и учет мероприятий  по предупреждению аварий и готовности к  их ликвидации;}

  ^{ведение работы с заводами-изготовителями по претензиям;}

    ^{контроль за обеспечением  государственных  и региональных  требований по охране окружающей среды.}

  ^{К основным объектам КС относят: площадки приема и пуска очистных устройств; установки очистки газа от механических примесей; компрессорный цех (КЦ); коллекторы газа высокого давления; узел охлаждения газа.}

  ^{Объектами вспомогательного назначения являются: узел редуцирования давления пускового, топливного газа и газа для собственных нужд; электростанция для собственных нужд или трансформаторная подстанция при внешнем источнике энергоснабжения; котельная или установка утилизации тепла уходящих газов; склад горюче-смазочных материалов; ремонтно-эксплуатационный блок; служебно-эксплуатационный блок; служба связи; объекты водоснабжения, канализации и очистные сооружения.} 

    ^{1.3 Основное и вспомогательное оборудование  КС} 

  ^{Основным  оборудованием на КС являются ГПА, которые могут быть поршневого или центробежного типа. Приводом поршневых компрессоров являются газовые двигатели, выполненные, как правило, в одном блоке с компрессором. Такой агрегат получил название газомотокомпрессора. Центробежные машины для перекачки газа — нагнетатели — могут иметь привод от газотурбинных установок (ГТУ) или от электродвигателей.}

  ^{При малых подачах  газа (до 5000 млн. м3/год) в свое время наиболее широкое применение нашли газомотокомпрессоры, мощность которых достигла 5500 кВт. При больших подачах газа используют центробежные нагнетатели с приводом от электродвигателя или от ГТУ, мощность которых достигает 12500 и 25000 кВт соответственно.}

  ^{При выборе типа ГПА учитывают  их технико-экономические  показатели в зависимости от типа нагнетателей и характеристики привода. ГПА включает в себя газотурбинную установку, центробежный нагнетатель природного газа и следующее вспомогательное оборудование: комплексное воздухоочистительное устройство; выхлопное устройство; системы топливную и пусковые, масляную, автоматического управления, регулирования и защиты, охлаждения масла, гидравлического уплотнения нагнетателя. Многочисленные исследования эффективности применения различных видов привода центробежных нагнетателей показали наибольшую экономичность газотурбинного привода, однако в некоторых случаях, например при небольших расстояниях между КС и источником электроэнергии (30 —50 км) электропривод является конкурентоспособным.}  

    1. 4 Компрессорные станции с поршневыми ГПА 

    При проектировании КС с поршневыми компрессорами в первую очередь определяют тип и количество агрегатов, необходимых для транспорта заданного объема газа. При выборе типа машин предпочтение отдают агрегатам, количество которых составляет 6-10, что обеспечивает достаточную гибкость работы КС при изменениях режима подачи газа и не влечет за собой усложнения компрессорного цеха.

    Поршневой ГПА (ПГПА) представляет собой агрегат, состоящий из газового двигателя  и поршневого компрессора, соединенных  общим коленчатым валом (газомотокомпрессор ГМК) или муфтой (спаренные ПГПА).

    Как и все поршневые компрессоры, ПГПА обеспечивают степень повышения  давления с одной ступени до 3 и более, что позволяет достичь  требуемого повышения давления с  минимальным числом ступеней сжатия. Соответственно упрощается технологическая обвязка ГПА, системы управления и регулирования.

    На  большинстве объектов газовой промышленности необходимое повышение давления при использовании ПГПА может  быть обеспечено сжатием газа в одной  ступени. На КС газопроводов ПГПА работают параллельно, что позволяет наращивать мощность КС в соответствии с необходимым увеличением пропускной способности газопровода и повышает надежность работы.

    Запуск  и загрузка ПГПА требуют относительно небольшого времени (до 10 минут), что обеспечивает оперативность управления ими.

    Вместе  с тем ПГПА отличаются относительно большой массой и габаритами, а  их применение связано с большими капиталовложениями (как на сам ГПА, так и на здания, фундаменты). Для нормальной работы ПГПА требуется значительное количество смазочного масла.

    Цикличность подачи газа поршневыми компрессорами  приводит иногда к пульсациям давления газа и вибрациям технологических  трубопроводов и ГПА, для предотвращения которых необходимы специальные мероприятия.

    Особенности ПГПА обусловили следующие основные области их применения: головные и линейные КС магистральных газопроводов и их отводов; дожимные КС газовых месторождений; закачка (отбор) газа в (из) ПХГ; сбор и транспорт попутных газов; сжатие газа на газоперерабатывающих, нефтеперерабатывающих, химических и других заводах; закачка газа в пласт на газоконденсатных и нефтяных месторождениях; сжатие хладагента в холодильных установках (при низкотемпературной сепарации).

    На  компрессорных станциях магистральных  газопроводов применяют также комбинированные ГПА. Под комбинированными ГПА понимают агрегаты, сочетающие в себе принципиально различные двигатели (газотурбинный, электрический, поршневой) с разными типами нагнетателей (компрессоров), объединенных с целью повышения экономических показателей в каждом главном элементе ГПА и максимального использования их термодинамических, конструктивных и эксплуатационных преимуществ. 

    1. 5 КС с центробежными газотурбинными ГПА 

    На  газопроводах большой пропускной способности (более 5000 млн.куб м/год) для компримирования газа применяют центробежные нагнетатели, подача которых в настоящее время достигает 35 млн.куб.м/сут.

    По  сравнению с поршневыми компрессорами  центробежные нагнетатели имеют  ряд преимуществ. Это, прежде всего, компактность и высокая производительность, простота конструкции, малое количество трущихся деталей и отсутствие возвратно-поступательных движений, равномерная подача газа и более благоприятные условия автоматизации.

    Центробежные  нагнетатели выполняются, как правило, в виде одноступенчатой турбомашины с осевым приводом газа к консольно-расположенному рабочему колесу.

    В центробежных нагнетателях вращающимся  рабочим колесом газу сообщается большая скорость с последующим  преобразованием кинетической энергии  потока в работу сжатия нагнетаемого газа. Связь между основными параметрами рабочего процесса нагнетателя (подачей, степенью сжатия, потребляемой мощностью политропическим КПД) выражается газодинамической характеристикой.

    Большинство КС работает на рациональных степенях сжатия газа (порядка 1,4-1,5). Это достигается при работе двух последовательно включенных нагнетателей.

    При оснащении компрессорной станции  минимальным количеством машин  большой единичной мощности достигается  значительный экономический эффект за счет лучших эксплуатационных показателей.

    Приводом  для центробежных нагнетателей являются газотурбинные установки или  электрические двигатели.

    Благодаря ряду преимуществ перед другими  видами приводов, из которых главные  – легкость регулирования производительности и повышение мощности в осеннее-зимний период, газотурбинный привод наиболее распространен на газопроводах большой мощности.

    По  сравнению с другими тепловыми  двигателями газовые турбины  имеют меньший вес на единицу  мощности, большие мощности. Автоматическое и дистанционное управление работой газотурбинных устройств проще и надежнее, чем у поршневых двигателей. В период похолодания, когда требуется увеличение производительности компрессорных станций, допускается увеличение мощности газотурбинной установки на 10-20 % от номинальной.

    Конструкция ГПА должна быть такой, чтобы обеспечивалась работа на всех рабочих режимах без постоянного присутствия обслуживающего персонала возле ГПА.

    Систему автоматического управления ГПА  организуют для обеспечения:

    автоматического пуска, нормального и аварийного останова агрегата;

    регулирования и контроля технологических параметров ГТУ и нагнетателя;

    предупредительной и аварийной сигнализации;

    защиты  ГПА на всех режимах работы;

    связи агрегата с цеховой системой автоматического управления и регулирования;

    возможности дистанционного изменения режима ГПА  от цеховой и станционной систем управления.