29. Кустовые базы и газонаполнительные станции: назначение, основной состав сооружений, способы осуществления основных операций

Кустовые базы (КБ) и газонаполнительные станции (ГНС) сжиженного углеводородного газа — это стационарные хранилища для приема от поставщиков, хранения и налива (в баллоны, емкости и автомобильные цистерны) сжиженного углеводородного газа. Кустовые базы обеспечивают сжиженным углеводородным газом определенный экономический район (область, край, республику). Помимо этого они осуществляют транзитную передачу сжиженных углеводородных газов небольшим ГНС, не имеющим собственных подъездных железнодорожных путей, крупным промышленным и сельским потребителям и т. п. Газонаполнительные станции — объекты городского газового хозяйства для обеспечения газом отдельного населенного пункта или нескольких таких пунктов, расположенных близко друг от друга.

Кустовая база сжиженных газов имеет следующую организационную структуру.

Цех слива-налива сжиженных углеводородных газов. Его назначение — прием от поставщиков железнодорожных цистерн со сжиженными углеводородными газами, слив газа из них в резервуары парка хранения, подача сжиженных углеводородных газов из резервуаров парка хранения в наполнительный цех.

Наполнительный цех. Здесь осуществляют налив сжиженного углеводородного газа в баллоны и автоцистерны, отпуск их потребителям, ремонт баллонов и заправку газобаллонных автомашин.

Ремонтно-механический цех. В нем проводят профилактические мероприятия и ремонт с целью обеспечения безопасности и бесперебойной работы КБ, следят за исправностью ремонтных машин, оборудования. Рабочие цеха участвуют в ликвидации аварий во всех цехах и службах КБ.

Служба энерговодоснабжения. Основные задачи этой службы — бесперебойное обеспечение электроэнергией, водой и теплом (отопление) служб КБ и удаление с ее территории сточных вод, содержание в технически исправном состоянии оборудования и коммуникаций.

Служба связи обеспечивает бесперебойную прямую связь КБ со станцией железной дороги и городской телефонной станцией, а также местную телефонную связь на территории КБ и с квартирами ответственных работников кустовой базы.

Транспортная служба. Основные задачи ее — обеспечение бесперебойных перевозок сжиженных углеводородных газов потребителям и содержание в технически исправном состоянии транспортных средств и оборудования гаража.

Служба автоматики и КИП предназначена для обеспечения технически исправного состояния и бесперебойной работы имеющихся на КБ устройств автоматики, сигнализации и КИП.

Химическая лаборатория. Основные задачи лаборатории — выполнение химических анализов сжиженных углеводородных газов, смазочных масел, воды, определение степени одоризации газов, постоянный контроль за загазованностью помещений КБ, а также резервуаров и колодцев (канализации и др.) при выполнении ремонтных работ.

Ремонтно-строительная служба осуществляет надзор за технически правильным содержанием производственных зданий и сооружений КБ и их ремонт, поддерживает в надлежащем состоянии дороги на территории КБ, выполняет работы по благоустройству площадки КБ.

Газоспасательная служба. Основные задачи добровольных газоспасательных дружин (ДГСД) — наблюдение за выполнением правил и инструкций по технике безопасности, противопожарных правил и мероприятий, участие в ликвидации аварий и спасении пострадавших.

И спользование гидростатического напора. Слив сжиженных углеводородных газов осуществляют за счет разности уровней жидкости в опорожняемом и наполняемом резервуарах следую­щим образом. Опорожняемый и наполняемый резервуары соеди­няют по линиям паровой и жидкой фаз, давление в резервуарах выравнивают, и сжиженный пропан-бутан переливается за счет гидростатического напора столба жидкости. Преимущества перемещения газа за счет разностей уровней следующие — исключительная простота конструктивного оформ­ления, отсутствие механических агрегатов, надежность работы всех устройств, готовность схемы к работе в любое время, вне за­висимости от наличия посторонних источников энергии. Недостатки: возможность использования этого метода только в местностях с гористым рельефом, увеличенные размеры пло­щадки, большие потери газа при отправлении его в виде остатков паров в цистернах, продолжительный слив. Поэтому указанный метод, несмотря на свою простоту, не может быть широко развит на практике.

Использование сжатого газа. При наличии источника инертного газа необходимого давления вы­годным методом перемещения сжиженного газа из резервуара в резервуар является закачка инертного газа в паровое простран­ство освобождаемого резервуара. Причем инертный газ можно подавать через регулятор давления или компрессором.

По окончании слива смесь паров и газа необходимо выпу­стить в атмосферу или, если эта смесь горючая, — в городской газопровод. В качестве основных побудителей перемещения рекомендуются газы: технический азот, двуокись углерода и природный газ. Использование природного газа на обычных насосно-комп­рессорных ГПРС также выгодно, поскольку из-за высокой упру­гости и отсутствия конденсации паров природного газа резко со­кращается расход подаваемого газа на вытеснение сжиженного. К недостаткам следует отнести большие потери сжиженных газов при выходе их в атмосферу и необходимость снабжения сжатым газом.

Перемещение сжиженных углеводородных газов созданием разности температур в опорожняемом и наполняемом сосудах (нагревается сжиженный газ в освобождаемом резервуаре и ох­лаждается в наполняемом резервуаре). Из-за трудности осуществления широкого применения этот метод не нашел, так как нуж­но прогревать всю массу сжиженного газа. Подогреватель выполняют в виде змеевика и обогревают водой или паром.выгодно применять данную схему, когда доставку сжиженного газа осуществляют по магистральному газопроводу и есть источ­ник тепловых отходов (горячая вода, пар).

Перемещение сжиженных газов насосами. Перемещение сжиженных газов с помощью насосов является довольно интерес­ным с точки зрения надежности, удобства, простоты, малых энер­гетических затрат и капитальных вложений, однако для этого необходимы специальные самовсасывающие насосы или насосы, которые всегда находились бы под действием гидростатического напора столба жидкости

Перемещение сжиженных газов насосно-инжекторным спо­собом. Инжектор работает с помощью жидкости (до 40-60 %), пода­ваемой насосом 4. В схему включен напорный сосуд 2, который служит для постоянного залива жидкостью всасывающего пат­рубка насоса и сепарации паровой и жидкостной фаз после ин­жектора. Данная схема имеет замкнутое кольцо циркуляции сжи­женного газа по пути: резервуар-инжектор-напорный сосуд-на­сос-наполнительная рампа (другой резервуар, куда перекачива­ется жидкость)—резервуар. В этой схеме насос работает в области относительно постоянного и поэтому устойчивого режима, незави­симо от интенсивности отбора сжиженного газа на рампе.

1 — резервуар; 2 — сепаратор-газоотделитель; 3 — вентиль для запуска; 4 — насос; 5 — инжектор; 6 — линия для сброса паров

Перемещение сжиженных газов компрессором. Компрессо­ром отсасывают паровую (газовую) фазу из заполняемого резер­вуара и нагнетают ее в паровое пространство опорожняемой емко­сти. Таким образом создается перепад давления и сжиженный газ перекачивается в емкость с меньшим давлением. Нагнетаемые компрессором пары сжиженного газа с повышенной температу­рой, соприкасаясь с поверхностью, подогревают верхний слой жидкости и способствуют испарению и дополнительному повы­шению давления в опорожняемой емкости. Отсасывание паров из заполняемого резервуара усиливает испарение и охлаждение жидкости, что тоже ускоряет процесс перемещения. Преимущества:— конструктивная простота схемы;— полнота опорожнения емкостей;— возможность регулирования скорости слива изменением перепада давления в емкостях;— высокая производительность (0,3-1,00 м³/мин). Недостатками компрессорного способа перемещения сжи­женных газов являются:— большой расход энергии;— наличие в эксплуатации сложного агрегата;— необходимость в трубопроводах паровой и жидкой фаз.

Перемещение сжиженных газов с помощью насосов и комп­рессоров. На КБСГ, ГНС и ГНП главным образом применяют насосно-компрессорные технологические схемы, при работе по которым все сливо-наливные операции осуществляют с помощью насосов и компрессоров. Дос­тоинствами насосно-компрессорной технологической схемы яв­ляются высокая производительность, надежность, полное опо­рожнение резервуара, широта технологического диапазона. К не­достаткам следует отнести большие эксплуатационные расходы по ремонту и содержанию технологического оборудования.

П еремещение сжиженных газов с помощью насосов и испа­рителей. В районах Крайнего Севера, Сибири и Дальнего Восто­ка, где преобладают низкие среднегодовые температуры, в зимний период упругость паров пропан-бутана в резервуарах меньше 0,15 МПа. при этом отбирать пары из резервуаров базы хранения компрессором невозможно, так как снижается давление. Перемещение сжижен­ных газов в этих случаях осуществляют с помощью испарителей

1,3 — резервуары; 2 — проточный испаритель; 4 — фильтр; 5 — насос; 6 — наполнительная рампа; 7 — баллоны; Ж — трубопровод жидкой фазы; П — то же, паровой