ВСТУПЛЕНИЕ

В енергетическом балансе Украины часть природного газа в общей мере использования энергии превышает 45%.

За общей оценкой всемирной энергетической рады и института системного анализа() в 2050 году часть природного газа в всемирном балансе первичный энергоресурсов увеличется не менше чем на 20-30%. Кроме больших преймуществ преродного газа перед другими видами топлива для комунально-бытовых потребителей, он является хорошим топливом для тепловых и энергетических установок, а также ценой сырья для химической промыщлености. Экономическая преймущество использование для бистрого развития газовой промишлености- открытия газовых месторождений, строительства сети магистральных и распределительных газопроводов и автомобильных газонапалнительных компрессорных станций для широкого использования природного газа в качестве моторного топлива для транспортних стредств.

С начала своего зарождения (1912 год) и по состоянию на 2002 год газотранспортная система Украины характеризуется следующими основными показателями:

   -протяженность магистральных газопроводов с ответвлениями от них-37тис. км;

   -протяженность газораспределительных мероеж городов и населенных пунктов-244 тыс.км;

   -количество газораспределительных станций-1450;

   -количество автомобильных газонаполнительных компрессорных станций (АГНКС)-90

-количество газораспределительных пунктов разных типов-29.5 тис;

-общий объём потребления газа промышленными и комунально-строительными потребителями Украины за 2002 год составил 69.8 млрд.м³;

-создание 13 подземных хранилищ газа из общей активном ёмкостью-32 млрд.м³.

Согласно с национальной программой «Нефть и газ Украины до 2010 года», утвержденной постановкой Кабинета Министров Украины от 17.02.1995 г. №125, предусматривает довести добычу газа до 28 млрд м³ в год, нефти с газом конденсатом –до 5.4 млн т в год.

Украина владеет одной с найбольших в европе газо и нефтетранспортной системой, по которой в течении последних 50 лет газ и нефть подаётся потребителям Украины, а также в 15 стран Центральной и Западной Европы. В данное время через Украину в Европу транспортируется близко 97% експортных объёмов российского газа и составляет 119-130 млрд м³ в год.

Сегодня начался принципиально новый этап развития энергетики, которая должна быть общественно принятой и отвечать трём основным критериям-высокий енергетический, экономический и екологический эфектифносты.

21 век-не только историческая веха в истории человечества, а новый этап реализации накопившехся знаний, опыта, современных технологий, новой техники, других отношений человека с природной когда технические решения, которые не обеспечивают промишленую, социальную, экологическую надёжность и безопасность функционирования объектов, не могут применятся.

Газороспределительные станции магистральных газопроводов относятся к объектам повышенной опасности и есть сложным комплексом сооружений, надёжную и безопасною эксплуатацию которых не возможно обеспечить без своевременного и полного выполнения необходимого объёма ремонтно-профилактических работ, более широкого внедрения средств коплексной автоматизации и телемеханизации. Из опыта работы газотранспортных предприятий Украины и аналогичных загроничных предприятий установлених, что, найлучшей формой организации експлуатации и ремонта основних фондов, к которым относятся и газораспределительных станций, есть научно-обоснована, подтвержденная данными практики, система планово-предупредительного ремонта.

Природный газ, который транспортируется по магистральным трубопроводам, всегда имеет в своём составе определённое количество влаги. Эта влага с углеводами при определённом давлении и температуре газа сожжет образовывать кристаллогидраты, которые нарушают нормативную работу системы регулирования давления газа и в результате может привести к полному прекращению газа потребителям.

Кристаллогидраты – это нестойкое соединение углеводородов с водой и по внешнему виду напоминает снег или лёд. Они образуются путём проникновения в пустоты кристаллических структур, составленных из молекул воды, молекул газа.

ОБЩАЯ ЧАСТЬ

Дополнительное уменьшение температуры газа на ГРС при редуцировании способствует отложению кристаллогидратов в регуляторах давления и технологических газопроводах, а также примерзанию золотника регулятора к седлу и как следствие- к нарушению нормального режима работы регулятора.

Основным и единичным назаначением блоком подогрева газа является обеспечение повышения температуры газа выше точки росы на 507⁰К, что достигается за счёт общего его подогрева.

Существует несколько способов предотвращения гидратообразования:

- Общий или частичный подогрев газа;

- Местный обогрев корпусов регуляторов давления;

- Введение метангола в коммутации ГРС.

До 1990 года для подогрева газа на ГРС типа АГРС применялись блоки ПГА-5 и ПГА-10, в которых осуществлялся прямой подогрев газа в змеевиках, размещенных в топках блоков. Однако в связи с тем, что за период их эксплуатации возникло большое количество аварийных ситуаций ( по причне разрушения змеевиков из-за их перегрева) они были сняты с производства и заменены на подогреватели ПГ-3 и ПГ-10 конструкции Фастовского завода «Факсл».

Узел газа предназначен для предотвращения обмерзания арматуры и образования кристаллогидратов в газопроводных коммутациях.

Подогрев должен обеспечивать температуру газа выше температуры точки росы на 5-7 ⁰С.

Конкретной задачей дипломного проекта является разработка системы автоматизации подогрева природного газа типа ПГ-10 с жидкостным теплоносителем ДЭГ, природного газа в системах регулирования ГРС который предназначен для непрямого нагрева перед дроселированием, а также для других потребителей теплого газа.

СПЕЦИАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

2.1 Краткая характеристика объекта автоматизации подогрева газа на грс.

Подогреватель газа предназначен для использования в системах предотвращения гидратообразований газораспределительных станций, перед дроселирование топливного и пускового газа турбин компрессорных станций, магистральных газопроводов, в установках комплексной подготовки газ и других потребителей теплого газа. Использование подогревателей для обогрева производительных помещений не допускается.

Подогреватель осуществляет нагрев газа и автоматическое регулирование температуры газа на выходе в интервале температур от 25⁰С до 55⁰С.

Подогреватель изготавливается в климатическом исполнении категории размещения по ГОСТ 15150. Температура окружающей среды не ниже минус 40⁰С.

Тип атмосферы, в которой может эксплуатироваться подогреватель по ГОСТ 15150.

Подогреватель природного газа с жидкостным теплоносителем ПГ-10 является трубчатой печью и осуществляет непрямой нагрев и автоматическое поддержание заданной температуры газа на выходе подогревателя (см. черт. ДП 5.05020201. 10-1а 2014. 001. А2).

В подогревателе газа прометочный теплоноситель подогревается с помощью основной горелки, розжиг которой осуществляется с помощью запальной горелки мощьностью не более 0.02 мВт.

Подогреватель представляет собой металлическую ёмкость-корпус, заполненный промежуточным теплоносителем (ПГ-10-водный раствор диэтиленглюколя-ДЭГ), в котором размещаются теплогенератор и два теплообменника.

Подогреватель работает следующим образом. В блоке горелок сжигается природный газ. Образовавшиеся продукты сгорания проходят через теплогенератор, а он, в свою очередь нагревает природный газ, который проходит в трубках теплообменников. Для отвода продуктов сгорания установлен дымоход, переходящий в трубку отходящих газов.

Блок газорегулирующий и блок газовой обвязки служит для подготовки и подачи природного газа с определёнными стабильными параметрами в блок горелок.

Блок газовой обвязки представляет собой шкаф, в котором расположена ручная и отсечная трубопроводная арматура с электромагнитным приводом, предназначенная для обеспечением розжига и работы блока горелок в автоматическом и ручном режимах. В блоке газовой обвязки установлены манометры, показывающие давление газа запальной( п5.1) и основной (п.6.1) горелками.

Блок газорегулирующий включает в себя технологическую линию (линию редуцирования) и байпас.

2.2. Узел подогрева газа.

Природный газ, что транспортируется по магистральным газопроводам, всегда имеет в своём составе определённое количество влаги. Эта влага с углеводами при точном давлении и температуре газа может создавать кристалогидрати, которые нарушают нормальную работу системи регулирования давления газа и, как следствие, может привести до полного прекращения подачи газа потребителям.

Кристалогидраты – это неустойчивые соединения углеводов с водой и на внейней взгляд напоменают снег или лёд. Они образуются путём проникновения в полости кристаллических структур, составленных из молекул води, молекул газа.

Дополнительное смешивание температуры газа во время редуцирования сопособствует отложению кристаллогидратов в регуляторах давления и технических газопроводов, а также примерзания золтника регулятора к сидлу и, как следствие- к нарушению нормального режима работы регулятора.

Основным и единственным предназначением узлов подогрева газа это обеспечинение повышения температуры точки росы на 5-7⁰К, что достигается за счёт общего его подогрева. До 1990 года для подогрева газа на ГРС типа АГРС применялись блоки ПГА-5 и ПГА-10, в которых осуществлялось прямое подогревание газа в змеевиках, расположенных в топках блоков. Но из-за того , что за период их эксплуатации на ГРС возникло большое количество аварийных ситуаций (из-за причины разрушения змеевиков из-за их перегрева), они были сняты с производства и заменены на подогреватели ПГ-3 и ПГ-10 конструкции Фастовского завода «Факел». Техническая характеристика указанных подогревателя приведена в таблице 5.3.1, а схема – на рис.5.3.1

№ П/П	Наименование	Тип
		ПГ-10
1	Давление газа на входе в подогреватель МПа, не больше	7,35
2	Температура газаина входе в подогреватель	258
3	Номинальная продуктивность газа при последовательном соединении теплообменников нм3/	10000
4	Максимальная температура газа на выходе из подогревателя при номинальной продуктивности.	308
5	Пропускная способность подогревателя припаралельном соединении теплообменников и температуры газа на выходе 2880К	25000
6	Номинальный расход газа на блок горелок	41
7	Номинальное давление газа перед блоком горелок кПа	78,5
8	КПД подогревателя, % не меньше	80
9	Розряжение в камере горения подогревателя. Па	8
10	Вместимость окиси углерода в продуктах горения в выходном сечении камеры сгорания подогревателя	0,05
11	Температура поверхностей подогревателя, доступных при обслуживании, 0К не больше	318
12	Уровень звука при работе подогревателя, дБа, не больше	80
13	Номинальное употреблённая электрическая мощность.	200
14	Масса (без теплоносителя) кг не больше	4950
15	Габаритные размеры: Длина Ширина Высота		5375 1610 2450
16	Температура растворимости ДЭГ при работе, 0К		368