Описание рабочих операций по сливу газа.

На ГНС сжиженный газ транспортируют с газобензиновых заводов в железнодорожных цистернах. Из цистерн жидкость переливают в хранилище, состоящее из надземных стальных резервуаров. Объем хранилища должен соответствовать графикам потребления и поступления сжиженного газа. Если уровень жидкости в цис­терне выше, чем в хранилище, сжиженный газ может переливаться самотеком. Для этого необходимо соединить шлангами жидкостные и паровые пространства цистерны и резервуары хранилища. При таком способе, на перелив жидкости расходуется большое количество времени. В связи с указанным недостатком метод перелива сжиженного газа самотеком не находит практического применения. Наибольшее распространение на газонаполнительных станциях получил насосно-компрессорный способ перелива жидкости. Компрессоры отбирают пары сжиженного газа из емкости и нагнетают их в цис­терну. Этим обеспечивается устойчивый процесс перелива сжиженного газа.

Конструкция железнодорожной цистерны предусмотрена для верхнего налива и слива сжиженного газа. Наверху цистерна имеет горловину — люк-лаз, через которую осматривают внутреннюю полость цистерны. Крышка горловины выполнена в виде фланца, на которой крепится вся арматура цистерны. На: фланце цистерны крепятся две сливно-наливные трубы, которые доходят до самого низа цистерны. Под концами труб в цистерне имеется приямок, расстояние от которого до труб 25 мм. В середине фланца установлена труба для отбора или подачи паров сжиженного газа. Все трубы имеют угловые вентили и скоростные клапаны. Скоростные клапаны при резком увеличении скорости движения среды, через них (например, при разрыве соединительного шланга) закрываются и предотвращают выливание сжиженного газа из цистерны. При сливе цистерны паровая труба с помощью специального резинотканевого шланга эстакады слива соединяется с паровой линией ГНС, а две жидкостные трубы цистерны соединяются с жидкофазными линиями ГНС. Кроме того, на фланце цистерны установлены предохранительный клапан и два крана, контролирующих правильность заполнения цистерны. Манометр устанавливают отдельно, под специальным колпаком. Для возможности обслуживания арматуры имеются площадки и лестницы.

Цистерны для перевозки сжиженного газа должны обладать высокой прочностью, необходимой для того, чтобы выдержать давление паров легкокипящих углеводородов при максимальной температуре окружающего воздуха. Чем больше содержится в смеси легкокипящих компонентов (этана, пропана), тем более высокое давление следует поддерживать в резервуаре, чтобы смесь находилась в жидком состоянии. С увеличением содержания бутана требуемое давление становится ниже. В резервуарах сжиженные углеводороды находятся в насыщенном состоянии, поэтому давление в них зависит от состава сжиженного газа и температуры. При транспортировании пропана же­лезнодорожные цистерны рассчитывают на рабочее давление 2 МПа, при перевозке бутана — на 0,8 МПа. Железнодорожные цистерны выпускают вместимостью 100 и 51-60 м³. От воздействия солнечных лучей цистерны защищают, покрывая светлой краской. Выше были рассмотрены главные цехи и оборудование, позволяющие ГНС принимать и хранить сжиженный газ. И, как отмечалось выше, существенной чертой современных схем ГНС является возможность принимать, хранить и распределять сжиженные газы разных составов: технический пропан и смесь технического пропана с техническим бутаном. В ре­зультате этого требования необходимо проектировать ГНС с двумя хранилищами для сжиженного газа разных составов, усложненные коммуникации, позволяющие раздельное заполнение, как хранилищ, так и потребительских емкостей сжиженными газами разных составов в зависимости от времени года и характера производства.

Перемещение сжиженного газа представляет собой сложный термодинамический процесс. Для перелива жидкости из железнодорожных цистерн в резервуары хранилища ГНС используют компрессоры. Компрессоры при сливе железнодорожных цистерн отсасывают пары пропан-бутана из наполняемой емкости и нагнетают их в железнодорожные цистерны, создавая в них избыточное давление 0,2-0,3 МПа. При перемещении жидкости из одного резервуара хранилища в другой процесс протекает аналогично. Для обеспечения указанных процессов на ГНС устанавливают три компрессора: два рабочих и один резервный. Рабочие компрессоры имеют трубопроводные коммуникации, рассчитанные на разные продукты: технический пропан и смесь технического пропана с бутаном. Резервный компрессор позволяет работать как для перемещения пропана, так и для смеси пропана с бутаном. На всасывающей линии компрессоров устанавливают конденсатосборники, а на нагнетательной — обратный клапан и маслоотделитель.

В зимний период для большей эффективности повышения температуры в поверхностном слое жидкости железнодорожной цистерны и повышения в ней давления применяют испарители сжиженного газа. В типовых проектах ГНС предусматривают установку трех испарителей, трубопроводные коммуникации которых по своему назначению аналогичны таковым у компрессоров. Испарители работают в режиме напорных аппаратов. Испарители заполняются пропаном за счет упругости паров в резервуарах хранилища на 85 %. В дальнейшем пропан разогревают и он поступает в опорожняемый резервуар, создавая там в результате нагрева- верхнего слоя жидкости избыточное давление, которое используется для перемещения жидкой фазы углеводородов.

Создаваемое избыточное давление исключает кавитацию у насосов, подающих сжиженный газ в наполнительный цех баллонов и для наполнения автоцистерн. В типовой схеме предусмотрено пять насосов: два для пропана и наполнения баллонов и автоцистерн; два для пропан-бутана и выполнения тех же функций и пятый— резервный. На всасывающих линиях насосов устанавливают фильтр, на нагнетательных — обратный и перепускной клапаны. Время наполнения одного баллона — 5-8 мин. В зимнее время входящие в состав сжиженного газа наиболее тяжелые углеводороды не испаряются и в баллонах имеется неиспарившийся остаток. Такие баллоны сначала направляют на слив, а затем наполняют сжиженным газом.

Технологическая схема газонаполнительной станции сжиженного газа с надземной установкой резервуаров показана на рис. 13.9. Она состоит из хранилища сжиженного газа в виде надземных стальных резервуаров, насосно-компрессорного и испарительного отделений, подъездного железнодорожного пути с эстакадой, колонок для наполнения автоцистерн, отделения для наполнения баллонов. Паровая и жидкая фазы сжиженного газа, находящегося в резервуарах газонаполнительной станции, соединены коллекторами, к которым подключены паровые и жидкие фазы опорожняемых и наполняемых резервуаров. Это позволяет управлять перемещением сжиженного газа из одних резервуаров в другие. Хранилище имеет две группы резервуаров: для пропана и для смеси пропана с бутаном.

Расходный коллектор жидкой фазы резервуаров хранилища соединен со всасывающим коллектором насосов. От насосов по нагнетательной линии сжиженный газ поступает в коллекторы для наполнения автоцистерн, испарителей и баллонов. К всасы­вающему коллектору компрессоров присоединены паропроводы резервуара для слива и отделения для слива из баллонов неиспарившихся (тяжелых) остатков сжиженного газа. Всасывающие и нагнетательные коллекторы компрессорного отделения соединены с трубопроводами паровой фазы колонок для наполнения автоцистерн. Такая схематрубопроводов позволяет при помощи компрессоров отбирать паровую фазу газа из наполняемой автоцистерны и нагнетать ее в опорожняемый резервуар. Нагнетательные коллекторы компрессорного отделения соединены с испарителем. Для лучшего представления об основных технологических процессах, протекающих на ГНС, на схеме рис. 3