Разработка узла одоризации на газораспределительной станции

ВВЕДЕНИЕ

 

В России создана крупнейшая компания по транспорту и хранению газа в лице Открытого Акционерного общества «ГАЗПРОМ».

Открытое Акционерное  общество «ГАЗПРОМ» включает в себя единую систему газоснабжения России и ряда зарубежных стран и стран  содружества. В его состав входят более 200 газовых и газоконденсатных месторождений, 23 подземных хранилища газа, 6 газоперерабатывающих заводов, 4400 газораспределительных станций, более 170 тысяч километров магистральных газопроводов, компрессорных станций общей мощностью более 50 миллионов киловатт. Все эти объекты технологически неразрывно связаны между собой, резкое нарушение в работе влечет за собой изменение всех технологических процессов цепочки, режимов эксплуатации.

Природный газ сравнительно за короткий срок стал незаменимым видом сырья и топлива во всех развитых странах мира. Его потребление ежегодно растет.

Газовая промышленность в  нашей стране стала важнейшей  отраслью топливно – энергетического  комплекса. В настоящее время  с использованием газа производится около 93% чугуна, столько же мартеновской стали, 98 % труб, 82 % аммиака, более 80 % метанола, почти 100 % огнеупоров, 70 % цемента, 70 % нагреваемых упаковок и штамповок. Применение природного газа существенно интенсифицирует технологические процессы, позволяет создать практически безотходные технологии, при глубокой утилизации теплоты отходящих газов, открывает неограниченные возможности для автоматизации процессов.

Все это свидетельствует  о том, что природный газ можно  рассматривать как одно из средств научно - технического прогресса.

Районная газораспределительная  система включает в себя газопроводы  – отводы от магистральных газопроводов, и отводы от отводов и являются составной  частью системы газоснабжения.

Единая система страны находится в непрерывном развитии.

Увеличение действующих  мощностей в системе магистральных  газопроводов и рост мощностей объема транспортируемого газа позволяет  расширить круг потребителей газа и  газифицировать новые районы страны.

Газ от основных магистралей к промышленным предприятиям, городам и населенным пунктам, находятся на различных расстояниях, транспортируется по газопроводам – отводам. Все газопроводы – отводы, подающие газ в границах одной области, края, республики, образуют районную распределительную систему.

Эта система занимает промежуточное  положение между магистралями и  распределительными сетями в населенных пунктах. Она реализует подачу газа от поставщиков. Перед системой районного  распределения газа стоит также  задача, что и перед магистральной  системой, обеспечения бесперебойной подачи газа потребителю. Количество отводов, их диаметр и протяженность в большинстве случаев находится в прямой зависимости от размещения промышленных объектов, чем больше газа потребляет область, район, тем больше к ним построено отводов.

С максимальным использованием мощностей  работают отводы, транспортирующие газ  электростанциям, металлургическим и  химическим комбинатам, потребляющим большое количество газа. В отрасли  эксплуатируется 4400 газораспределительных  станций. Они предназначены для подачи потребителям газа с определенным давлением, степенью очистки, одоризации и его измерения.

Распределение газораспределительных  станций по формам обслуживания: централизованная – 10 %, периодическая – 77 %, и вахтенная  – 13 %. Газораспределительные станции с производительностью до 50 тысяч м³/ч – 60, 50 – 200 тысяч м³/ч – 30 %, а выше 200 тысяч м³/ч около 10 %. В настоящее время различными организациями Открытого Акционерного общества «ГАЗПРОМ» разработано большое количество газораспределительных станций по индивидуальным проектам и небольшое – по типовым. С 1987 года разрабатываются блочно комплексные газораспределительные станции нового поколения, которые отвечают всем требованиям современного технического уровня. Серийный выпуск станций осуществляется различными заводами изготовителями: Саратовским, Щекинский, Санкт-Петербургским. В основе станций положено: блочно – комплексные поставки с заводами; полная автоматизация станций, исключающая необходимость постоянного присутствия оператора на каждой станции. Полная утилизация всех выбросов в окружающую среду, или возможность их удаления без загрязнения окружающей среды станций, территории.

В курсовом проекте рассматривается  газораспределительная станция  БК-ГРС-1-30, предназначенная для снабжения населенных пунктов Култаево, газового хозяйства близлежащих населенных пунктов от магистрального газопровода «Пермь-Горький-2» через газопровод-отвод. ГРС размещается на огражденной площадке на расстоянии 300 м от места врезки в магистральный газопровод.

 

 

1 ОБЩАЯ ЧАСТЬ

 

1.1 Узлы газораспределительной станции

 

Газораспределительная станция  БК-ГРС-1-30 размещается на огражденной площадке на расстоянии 300 м от места врезки в магистральный газопровод.

Техническая характеристика ГРС:

Номинальная пропускная способность, тыс.м³/ч                                            30;

Давление газа,кгс/см²:

на входе                                                                                                         12- 55;

на выходе                                                                                                         3-12;

Температура, °С:

газа на входе                                                                                       от -10 до 20;

окружающего воздуха                                                                       от -45 до 45;

Число выходных коллекторов                                                                            1;

Диаметр газопровода, мм:

Входного                                                                                                           200;

Выходного                                                                                                         200

Технологической схемой ГРС БК-ГРС-1-30 предусмотрены следующие технологические узлы: переключения; очистки газа; подогрева газа; редуцирования газа; учета газа; одоризации.

Узел переключения

Узел переключения предназначен для переключения потока газа высокого давления с автоматического на ручное регулирование давления по обводной линии, а также для предотвращения повышения давления в линии подачи газа потребителю, с помощью предохранительной арматуры.

Подключение ГРС к газопроводу-отводу высокого давления осуществляется через  узел переключения, состоящий из входного и выходного газопроводов, обводной (байпасной) линии, соединяющей входной и выходной газопроводы и оснащенных запорной арматурой (кранами и задвижками), предохранительными клапанами с переключающим трехходовым краном.

Узел переключения предназначен для защиты системы газопроводов потребителя от возможного высокого давления газа, для подачи газа потребителю, минуя ГРС, по обводной линии с применением ручного регулирования давления газа во время ремонтных и профилактических работ.

Расположен он под навесом для  защиты от атмосферных осадков.

Обводная линия подключается к  выходному газопроводу перед  одоризатором (по ходу газа). На обводной линии располагаются два запорных органа:

первый (по ходу газа) - отключающий  кран;

второй — для дросселирования - кран-регулятор (задвижка).

В условиях нормальной работы ГРС запорная арматура байпасной линии должна быть закрыта.

Предохранительные клапана. Для защиты трубопроводов потребителей от превышения давления на выходной нитке установлены два предохранительных клапана ППК4-80-16 (полноподъемный предохранительный клапан) один из которых является рабочим, другой - резервным. Между ними установлен трехходовой кран, его рабочее положение всегда открытое на один из предохранительных клапанов. Предел настройки предохранительных клапанов должен превышать номинальное давление газа на 10%.

Характеристика клапана ППК4-80-16

Высота, Н, мм 865

Диаметр седла, d, мм 40

Диаметр условный, d_у, мм .80

Пружина № 113

Проверку и регулировку проводят два раза в год, о чем делается запись журнале.

Пружина регулируется регулировочным винтом.

На шток предохранительного сбросного  клапана ППК4-80-16, с одной стороны, действует давление газа из выходного  газопровода, а с другой - усилие сжатой пружины. Если давление газа превысит заданное, то газ, преодолевая усилие пружины, поднимает шток и соединяет выходной газопровод с атмосферой. После снижения давления газа в выходном газопроводе шток под действием пружины возвращается в исходное положение, перекрывая проход газа через седло клапана.

Для сброса давления и продувки выходных трубопроводом низкого давления до отключающих кранов установлены две свечи

Узел очистки  газа

Узел очистки газа предназначен для очистки технологического газа от пыли, капельной влаги и конденсата тяжелых углеводородов.

Блок очистки  газа на ГРС позволяет предотвратить попадание механических примесей и конденсата в оборудование, технологические трубопроводы, приборы контроля и автоматики станции и потребителей газа. На ГРС установлены два мультициклонных пылеуловителя 700 мм.

Краткая характеристика пылеуловителей:

рабочее давление, кгс/см²                                                                                 55;

рабочая температура, °С….                                                                  -40 до 40;

объем, м³                                                                                                          0,67;

завод-изготовитель Туламашгаз

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

Блок подогрева  газа

Для обеспечения  нормальной работы газораспределительной  станции и предотвращения гидратообразования очищенный газ подогревается. Блок подогрева состоит из котельной и непосредственно узла подогрева, размещенных в отдельном боксе.

Типоразмер блока  подобран из условий обеспечения требуемой температуры газа на выходе ГРС (не менее 2°С), нормальной работы

оборудования  и дополнительной тепловой нагрузки для отопления помещения узла редуцирования.

Нагрев газа осуществляется в кожухо-трубчатом теплообменнике посредством промежуточного теплоносителя, нагреваемого в котле типа КС-Г-16М. Для защита контура теплоносителя от прорыва газа высокого давления устанавливаются сбросные предохранительные клапаны, препятствующие росту давления в кожухе теплообменника.

Необходимая тепловая мощность обеспечивается двумя водогрейными котлами. В случае отказа одного котла, второй может обеспечить работоспособность станции в аварийном режиме. Котлы рассчитаны для работы на газе бытового давления (из узла отбора газа на собственные нужды).

Температура теплоносителя  в зависимости от тепловой мощности узла составляет 95 °С -110°С, отбор теплоносителя для отопления помещений осуществляется из обратного теплопровода.

После подогрева  газ направляется в общий коллектор, из которого производится его разбор на узлы редуцирования.

Узел редуцирования газа

Узел редуцирования предназначен для снижения высокого входного давления газа до низкого выходного давления и автоматического поддержания заданного давления на выходе из блока редуцирования, а также для защиты газопровода потребителя от недопустимого повышения давления.

Узел редуцирования состоит из двух ниток редуцирования: рабочей и резервной. Обе нитки имеют одинаковое оборудование: последовательно установленные входной пневмоприводный запорный кран, регулятор давления газа и выходной запорный кран с ручным приводом.

Переход на работу по резервной линии  должен осуществляться автоматически при отклонении (±10%) от установленного выходного рабочего давления.

На ГРС установлены регуляторы давления РД 80-64.

Краткая характеристика регулятора:

диаметр условного прохода, мм 80;

давление рабочее на входе в  регулятор, МПа 4,6;

диаметр сменного седла, мм 70;

тип регулирующего органа……………………………………односедельный;

температура окружающей и рабочей сред, °С                                    -30 до+50

Линии редуцирования оборудованы  сбросными свечами.

Газ из узла редуцирования поступает на замерные линии.

Регулятор давления разделяется  мембраной (постоянно соединенной  с затвором) на 2 камеры. Одна из камер подключена к регулируемому давлению (Ра), а вторая к управляющему давлению (Рт) задаваемому пилотом в зависимости от выходного давления. При недостаточном давлении вступает в действие пружина регулятора и действуя на мембрану закрывает затвор. Затвор открывается, когда сила действия управляющего давления на мембрану превышает силу действия выходного регулируемого давления (Ра) и пружины регулятора вместе взятых. Затвор остается неподвижным, когда эти силы уравновешены, при таких условиях значение выходного давления соответствует точке настройки системы.