Управление газовым хозяйством предприятия
Основными задачами газового хозяйства является приготовление газовой смеси с заданными значениями: Р, t, и транспортировка.
Газовое хозяйство предприятия должно обеспечить:
снабжение всех потребителей газом с заданными параметрами
контроль над качеством газов, поступающего от источников газоснабжения;
поддержание рациональных (оптимальных) условий газоснабжения с учетом сложившейся ситуации;
предупреждение аварий и ликвидация их последствий.
Изменять параметры поставляемого газа диспетчер может дистанционно в автоматическом режиме или оперативных режимах. Обо всех отклонениях параметров газа от нормы диспетчер предупреждает всех потребителей.
В состав цеха входят участки:
эксплуатации газоочистных и транспортных средств;
эксплуатация газопотребляемых установок;
ремонта газового оборудования и арматуры;
ремонта КИП и автоматики;
диспетчерская служба.
Принципы расчета гп
Основная задача расчета – определение перепада давления с тем, чтобы обеспечить номинальное давление (Рном) газа у горелок топливоиспользующего агрегата.
,
где Рр – расчётный перепад; Рпп – давление на входе промышленного предприятия; Раном –давление перед агрегатом.
‑ для
круглого сечения;
‑ для
прямоугольного сечения.
Уравнения
действительные при малых и средних
давлениях газа Р<1,2Мпа.
Вводят коэффициент сжимаемости z, если Р > 1,2 МПа, z –зависит от Рпривед и tпривед.
.
Критические давления газов
Газ |
Ркр, МПа |
Tкр,оС |
кр, кг/м3 |
Азот N2 |
3,39 |
-147,1 |
311,0 |
Водород Н2 |
1,26 |
-240,0 |
31,0 |
воздух |
3,65 |
-140,7 |
320-340 |
СО2 |
7,40 |
+31,7 |
460,0 |
О2 |
5,04 |
-118,8 |
430,0 |
СО |
3,43 |
-139,0 |
311,0 |
Метан СН4 |
4,49 |
-82,0 |
162,0 |
Этан С2Н6 |
4,70 |
+32,3 |
210,0 |
Пропан С3Н8 |
4,26 |
+95,7 |
226,0 |
Бутан С4Н10 |
3,50 |
+152,9 |
225,0 |
Потери
на местных сопротивлениях учитываются
путем условной замены местных сопротивлений
прямолинейными участками ГП, имеющих
такие же значения потерь давления 
.
Где
коэффициент местного сопротивления
берётся из таблицы.
Вид местного сопротивления |
Для диаметров, мм |
|||||
15 |
20 |
25 |
32 |
40 |
>40 |
|
Поворот на 900 |
2,2 |
2,1 |
2,0 |
1,8 |
1,6 |
1,1 |
Пробковый кран |
4,0 |
2,0 |
2,0 |
2,0 |
2,0 |
2,0 |
Вентиль, проходной прямой |
11,0 |
8,0 |
7,0 |
6,0 |
5,0 |
5,0 |
Гидравлический расчет газовых сетей в случае тупиковых газопроводов считается выполненным, если выбранные диаметры труб обеспечивают необходимое давление непосредственно у каждого из потребителей газа.
При расчете кольцевых сетей необходимо обеспечить равенство давлений на полукольцах, допустимое отклонение в зависимости от типов газопроводов, давления и прочих условий могут составлять 2-10%.
Если по завершению расчетов указанное условие не выполняется, то необходимо изменить условие транспортировки на одном из участков (диаметр и схема) и расчет повторить.
Удовлетворительная точность расчетов при значительном их упрощении может быть достигнута при использовании номограммы.
Техника безопасности в газовом хозяйстве.
В горючих газах могут присутствовать, или при сжигании газа образоваться различные токсичные вещества.
Оксид углерода СО – бесцветный газ, легче воздуха со слабым запахом чеснока, содержится в доменном и коксовом газе. Продукт неполного горения газов и другого топлива.
Сероводород Н2S – бесцветный, чуть тяжелее воздуха с запахом тухлых яиц, сильный яд, вызывает смерть от остановки дыхания.
Сероуглерород СS2 – бесцветная жидкость, с запахом редьки, пары приблизительно в 2,5 р. тяжелее воздуха, длительное воздействие малых концентраций приводит к необратимым изменениям нервной системы.
Аммиак NН3 – газ с резким запахом, содержится в неочищенном коксовом газе, вызывает слезотечение, может привести к остановке дыхания.
Цианистый водород НСN – бесцветный газ, образуется при взаимодействии искусственных газов с коксом, имеет слабый запах горького миндаля, может вызвать смерть от остановки дыхания и паралича сердца.
Методы профилактики при отравлении газом:
свежий воздух;
обильное теплое питание;
при необходимое искусственное дыхание.
Уксусная кислота NН3.
При одновременном содержании в воздухе рабочей зоны или населённого пункта нескольких вредных веществ однонаправленного действия сумма отношений фактических концентраций каждого из них в воздухе к их ПДК в сумме не должно превышать единицу:
.
Газоопасные помещения и работа в них делятся на 4 группы:
1гр.- помещения со смертельной концентрацией газа. Работа в помещении допускается только в противогазах под наблюдением газоспасателя и по наряду-допуску.
2гр. – помещения с концентрацией газа выше санитарной нормы. Длительное пребывание без газозащитной аппаратуры не разрешается. Работы также ведутся по наряду-допуску, в присутствии газоспасателя.
3гр. – концентрация газа ниже санитарной нормы. Присутствие газоспасателя не требуется, газозащитная аппаратура хранится в опломбированном шкафу.
4гр. – возможное выделение нетоксичного природного газа.
По взрывоопасности помещения делятся на категории А, Б.
Категория А ‑ помещения, в которых возможно выделение газа с нижнем пределом взрываемости до 10%.
Категория Б – нижний предел взрываемости выше 10%.
Если газ многокомпонентный, то значение предела взрываемости определяется исходя из значения предела взрывоопасности для каждого газа и его объемной доли в газовой смеси:
,
где а ‑ предел взрывоопасности.
Следует учитывать, что с новыми значениями t и Р пределы взрывоопасности расширяются.
К категории А относятся: компрессорные станции; ГРС, ГРП природного газа; объекты сжиженных газов; газоповысительные станции коксового газа.
К категории Б относятся: помещения газоочисток доменных и конвертерных газов; газоповысительные станции всех газов, кроме тех, что относятся к категории А.
Все объекты газового хозяйства должны быть под давлением, чтобы исключить проникновение атмосферного воздуха и образования взрывоопасной смеси.
Разрешается проведение сварочных работ на газопроводах при Р газа = 6,8-13,6 кПа.
Не реже одного раза в 5 лет газопровод подвергается испытанию на прочность и плотность. Давление при испытанию на прочность: Р=1,1‑1,25Рраб.; при испытании на плотность Р=Рраб., продолжительность проверки от 12 часов.
Трубопровод считается выдержавшим испытание, если за время испытания на прочность давление остаётся неизменным, а при испытании на герметичность не будут обнаружены утечки. Обнаружение утечек визуально, по запаху газа, по звуку и с помощью специальных приборов участок подлежит ремонту и повторному испытанию. Применение огня для обнаружения мест утечки запрещено.
Для предупреждения разрушений от возможных взрывов в различных местах газовых устройств устанавливаются взрывные клапаны.
Газоопасные помещения должны быть оборудованы непрерывно работающей приточно-вытяжной вентиляцией, и иметь два противоположно расположенных выхода.