Магистральный транспорт газа

      Чтобы обнаруживать и предотвращать возможные  утечки газа, перед подачей в магистральный  газопровод ему придают специфический  запах с помощью одорантов  — веществ, обладающих резким запахом (этилмеркаптан, сульфан, метилмеркантан, пропилмеркаптан и др.). Примерная среднегодовая норма расхода одоранта — 16 г на 1000 м³ газа. Одорированный газ достаточно длительное время сохраняет приобретенное качество и доходит к потребителям почти с начальной степенью одоризации.

Применяют одоризационные установки барботажные, с капельным  одоризатором и др. В последнее  время широко используются автоматические одоризационные установки. Учитывая, что  одоранты — легкоиспаряющиеся горючие жидкости, при обращении с ними требуется строго соблюдать меры безопасности.

      Головная  компрессорная станция или установка  комплексной подготовки газа (УКПГ) отличается от линейной тем, что на ее территории размещены все установки  но подготовке газа к дальнему транспорту. 
 

3. Подземные хранилища газа (ПХГ)

      Важнейшая задача любой системы газопроводных  магистралей — обеспечить надежное снабжение газом потребителей с  учетом сезонной неравномерности потребления  газа крупными промышленными центрами при максимальном использовании возможностей газовых   промыслов  и пропускной способности газопровода.

      Решается  эта задача путем создания подземных  газохранилищ большой вместимости. Наиболее экономичными являются газохранилища, создаваемые в выработанных газовых  и нефтяных месторождениях. Если нет вблизи таких месторождений, газохранилища создают в благоприятных структурах с пригодными для хранения газа водоносными пористыми пластами. Вместимость газохранилища с учетом буферного (первоначально закачанного и впоследствии не отбираемого газа, составляющего обычно до 50% общей вместимости хранилища)   планируется не  менее    500—1000  млн.  м³. Принципиальная схема   газохранилища в водоносном пласте показана на рис. 3-1. В настоящее время подобные газохранилища эксплуатируются на системах газопроводов, снабжающих газом Москву (Калужское, Щелковское и др.), С.-Петербург (Гатчинское, Колпинское, Невское), Киев

Рис. 3-1. Схема подземного хранилища газа в водоносном пласте:

1 — компрессорная  станция; 2 — установка  по подготовке  газа (к закачке или после отбора); 3 — эксплуатационная скважина; 4 — наблюдательная скважина; 5 — комплекс горных пород;   6 — верхний газоводоупор; 7 — пласт-коллектор, заполненный газом; 8 — часть пласта-коллектора, заполненная водой; 9 — нижний газоводоупор

(Олениевское,Червонопартизанское), Ригу и Прибалтику (Инчукалнское), Ташкент (Полторацкое, Майкопское и др.).

     Принципиально работа газохранилища заключается  в накапливании излишков транспортируемого  газа в летне-осенний период и  подаче его в систему для выравнивания резко возрастающего потребления в зимний период.

     В комплекс объектов подземного газохранилища  входят:

• эксплуатационные газовые скважины с наземным их обустройством;
• контрольные и наблюдательные скважины;

  трубопроводные  шлейфы от скважин до сборно-распределительных пунктов;

• промысловые коллекторы;
• сборно-распределительные пункты;
• компрессорная станция с установками подготовки газа к дальней транспортировке;
• эксплуатационно-хозяйственный блок;
• служебные, вспомогательные и жилые сооружения, как на головных компрессорных станциях.

      Размещение  объектов подземного газохранилища  зависит от расположения скважин, схем сбора и распределения газа, технологической  целесообразности, норм безопасности производства, санитарных норм, требований СНиП и других директивных документов.

     Технологическая схема работы хранилищ в истощенных месторождениях и вновь создаваемых  в водоносных горизонтах практически  одинакова.

     При закачке газа в пласт на хранение операции выполняют в следующем  порядке:

  1) очистка  газа, поступающего по магистральному газопроводу, перед подачей на компримирование;

  2) компримирование  газа; в зависимости от глубины  пласта-коллектора и, следовательно,  величины первоначального пластового  давления на КС предусматривают  одноступенчатое либо двухступенчатое  сжатие газа;

3) охлаждение  газа;

  4) очистка  газа от масла после КС во  избежание замасливания и кольматирования  приемной части скважины и  прифильтровой зоны;

5)  измерение  общего объема закачиваемого  газа;

  6) распределение  газа через коллекторы и шлейфы  по нагнетательным скважинам.

  При отборе газа технологическая последовательность операций иная:

  1) измерение  и регулирование отбора газа  по скважинам;

  2) очистка  газа от механических примесей  и капельной влаги;

3)  осушка  газа;

4)  предотвращение  гидратообразования;

5)  измерение  общего расхода газа;

  6) компримирование  (в случае необходимости) и  подготовка газа к дальней  транспортировке. 

4. Газораспределительные станции 
 

      Газораспределительные станции (ГРС) предназначены для  снабжения газом от магистральных и промысловых газопроводов следующих потребителей:

1) на собственные  нужды объектов газонефтяных  месторождений;

2) на собственные  нужды объектов газокомпрессорных  станций (ГКО;

3) объекты малых  и средних населенных пунктов;

4) электростанции;

      5) промышленные,  коммунально-бытовые предприятия  и  населенные пункты крупных городов.

      ГРС обеспечивают:

1) очистку газа  от механических примесей и  от конденсата;

2) редуцирование  до заданного давления и поддержание  его с определенной

точностью;

3) измерение расхода  газа с многосуточной регистрацией;

      4) Одоризацию газа пропорционально  его расходу перед подачей  потребителю;

      5) подачу газа потребителю минуя  ГРС в соответствии с требованием ГОСТ 5542—87.

По конструкции  все ГРС подразделяются на:

      1) станции индивидуального проектирования;

      2) автоматические (АГРС): АГРС-1/3, АГРС-1. АГРС-3, АГРС-10, «Энергия-1М», «Энергия-2», «Энергия-3»,  «Ташкент-1 и -2».

      3) блочно-комплектные (БК-ГРС) —  с одним (БК-ГРС-1-30, БК-ГРС-1-80, БКТРС-1-150) и двумя выходами на потребителя (БК-ГРС-П-70. БК-ГРС-П-130, БК-ГРС-П-160).

     Все ГРС предназначены для эксплуатации на открытом воздухе в районах  с сейсмичностью до 7 баллов по шкале  Рихтера, с умеренным климатом (в  условиях, нормализованных до исполнения V, категории размещения I по ГОСТ 15150—69*), с температурой окружающего воздуха от -40 до 50° С, с относительной влажностью 95% при 35° С.

      Газораспределительные станции (ГРС) являются конечными объектами  магистралей или отводов от них  и головными для разводящих газовых сетей потребителей. Основные функции ГРС — снижать и поддерживать выходное давление газа на уровне, отвечающем требованиям (технологическим и бытовым) потребителя, учитывать и регулировать расход отпускаемого газа. Кроме того, на ГРС осуществляется дополнительная очистка газа от механических примесей и, если степень одоризации недостаточна, дополнительное введение одоранта. Давление газа в магистрали предусматривается в широком диапазоне — от 10 до 55 кгс/см ², на выходе — от 3 до 12 кгс/см², иногда (при промышленном потреблении и разводящей сети среднего давления) до 25 кгс/см².

      В зависимости от производительности газораспределительные станции  подразделяются на две группы: первая группа рассчитана на малых и средних  газопотребителей с расходом газа менее 250 тыс. м ³/ч, вторая группа 
предназначена для крупных газопотребителей с расходом более 250 тыс. м³/ч. Как правило, ГРС первой группы сооружают по типовым проектам. ГРС для крупных городов и промышленных центров, потребление газа которых определяется миллионами кубических метров в сутки, создают по индивидуальным проектам.

     При размещении на местности газораспределительных станций следует выдерживать безопасные расстояния от населенных мест, промышленных предприятий и отдельных зданий и сооружений, указанные в СНиП 
II.45—75. Например, при диаметрах подводящих газопроводов более 800 мм удаление ГРС от населенных пунктов, отдельных зданий и промышленных предприятий должно составлять 250—300 м, от сельскохозяйственных объектов и железных дорог — 200 м, от мостов— 225—300 м. Расстояние от ГРС до дома  операторов при надомном обслуживании должно быть не менее 200 м.

     На  ГРС имеются следующие комплексы  оборудования:

  узлы  очистки поступающего газа от пыли и жидкости, оборудуемые висциновыми  фильтрами, масляными пылеуловителями или газовыми сепараторами;

  узлы  редуцирования, где давление газа снижается  и автоматически поддерживается на заданном уровне с помощью регуляторов давления РД различной мощности;

  узлы  учета количества газа с камерными  диафрагмами на выходных газопроводах и расходомерами-дифманометрами:

  узлы  переключения с запорными устройствами для направления потоков газа непосредственно в выходные газопроводы по базисным линиям, минуя ГРС в аварийных ситуациях либо при ремонте установок; на выходных линиях устанавливают пружинные предохранительные клапаны, через которые в случае непредвиденного повышения давления в системе газ автоматически сбрасывается в атмосферу;

  установки подогрева газа, чтобы предотвратить  образование гидратных пробок; обычно для этого используются водогрейные котлы «Нерис» или ВНИИСТО с теплообменниками, которые служат одновременно для ото- 
пления ГРС;

  установки одорирования газа с одоризационными  колонками и емкостями для  одоранта;

  внешние входные и выходные трубопроводы — гребенка с большим числом запорной арматуры;

устройства  КИП и автоматики;

  электрооборудование и регулирующие устройства электрохимической защиты примыкающей линейной части газопровода.

  Все ГРС  оборудуют автоматически действующими регулирующими клапанами в комплекте с регуляторами давления или пневмореле, расходомерными и другими установками.

   Наиболее широкое  применение при среднем потреблении газа имеют автоматизированные ГРС в Блочно-комплектном исполнении на 100—150 тыс. м³/ч, разработанные институтом «Гипрогаз» (рис. 4-1). По этому проекту ГРС сооружают из технологических и строительных комплектных блоков заводского изготовления, что обеспечивает высокий уровень индустриализации строительства.

Рис. 4-1 Общий вид ГРС в блочно-комплектном исполнении 
 

  Благодаря принятым в проекте мультициклонным пылеуловителям сокращаются металловложения в блок очистки. Степень очистки газа высокая.

  Регуляторы  прямого действия обеспечивают автоматическое регулирование давления при колебаниях расхода газа в пределах 1:100 и более.

  В зависимости от конкретных условий ГРС можно компоновать из различных узлов, собранных в блоки отключения, очистки, редуцирования первого потребителя  и редуцирования второго потребителя.

  ГРС в  блочно-комплектном исполнении выпускают  шести типоразмеров, три из них — для одного потребителя и три — для двух потребителей. Такие ГРС отличаются простотой схемы, надежностью в эксплуатации, низкой стоимостью строительства и малой металлоемкостью. Как указывалось, максимальная производительность ГРС этих типов при давлении газа на выходе 20 кгс/см²  составляет 100 — 150 тыс. м³/ч, при повышении давления производительность может быть доведена до 200 —тыс. м³/ч. Транспортабельные блоки имеют ширину до 3350 мм, высоту до 2800 мм.

  Схема работы ГРС в блочно-комплектном  исполнении заключается в следующем (рис. 4-2). Через узел подключения газ поступает в установку очистки, затем — на редуцирование и после этого — в расходомерные нитки. Пройдя через отключающую арматуру, газ по мере необходимости одорируется и поступает в газопровод потребителя. В случае надобности к входной нитке после очистки газа подключаются блоки подогрева.