Классификация газопроводов по давлению, назначению, методу прокладки. Иерархическая структура выполнения систем газоснабжения населённых мест.
Распределительные газ. сети состоят из следующих элементов:
1-газовые сети низкого, среднего и высокого давления.
2-ГРС.
3-ГРП (ГРУ),
4-газгольдерные станции, которые являются стационарными сооружениями для приема, хранения и выдачи газа в распределительные газоходы.
Газовые сети нас-х пунктов берут свое начало от ГРС и служат для снабжения газом бытовых, комм.-бытовых и промышл-х потребителей газа.
В городах и насел-х пунктах газопр-ды характеризуют по:
1-давлению,
2- назначению,
3-методу прокладки.
По давлению: низкого Р до 5кПа, среднего Р от 5 кПа до 0,3 кПа, высокого Р I I-й категории Р от 0,3 до 0,6 кПа, высокого I-й категории от 0,6 до 1,2 кПа – для прир газа, а для сжиж углеводородов Р до 1,6 кПа.
По назначению: 1- распределительные(уличные) газопроводы, проложенные на территории насел пункта. 2-ответвления и вводы к потребителям. 3-внутриобьектовые газопроводы (дворовые или межцеховые). 4-внутренние газопроводы (внутридомовые или внутрицеховые).
По методу прокладки: подземные (на территории насел мест) и надземные (по территории пром. предпр.)
Газопроводы высок Р I-й кат, прокладываемые по территории города явл. основ. газовой артерией, питающей крупные города и их выполняют ввиде колец, полуколец или по тупиковой схеме. Питание жилых и обществ-х зданий осущ-ся только через ГРП. Современ. схемы городских систем газосн-ния имеют иерархическую структуру в построении, кот. увязывается с классиф-цией газопр-дов по давлению. Верхний иерархический уровень составляют газопр-ды высок Р. Сеть высок. Р обязат-но д.б.резервирована и лишь для небольших сетей ограничиваются тупиковыми схемами. Резервируют газ-е сети путем их кольцевания или за счет паралл-й прокладки газопр-дов. В ГРП происходит снижение с высок Р на среднее или низкое Р через автоматич-е регуляторы. Р после регулятора д.б. постоянным.Т.о. вся сис-ма разделяется на несколько иерархич. уровней и на каждом уровне поддерживаются максимально допустимые давления газа.С переходом на более низкий иерарх.уровень давление газа снижается.
Подготовка газа к транспортировке по магистральным газопроводам. Транспортировка природного газа. Способы защиты газопроводов от коррозии.
1)очистка газа от механических примесей:
Содержание механических примесей в газе не должно превышать 5 мг/м3. Для очистки газа от механических примесей применяют масляные пылеуловители и циклонные сепараторы. На вновь вводимых компрессорных станциях очистку газа осуществляют чаще с помощью циклонных сепараторов различного типа. Чистое масло подается насосом или передавливается газом. При передавливании масла газ редуцируют и передают в емкость с давлением не выше 0,05 МПа.
2)осушка газа и борьба с гидратообразованием :
Газ, поступающий из скважин, содержит влагу в жидкой и паровой фазе. Жидкая фаза извлекается сепараторами различной конструкции. С помощью установок осушки газа на головных сооружениях снижается содержание паров воды. При низком качестве осушки газа в газопроводе конденсируется влага и образуются кристаллогидраты, в результате чего снижается его пропускная способность. Максимальное содержание влаги в газе определяют по графику.
2.1)осушка газа твердыми поглотителями (адсорбция)
Установки адсорбционной осушки имеют 2-4 адсорбера. Полный цикл процесса осушки твердыми поглотителями состоит из трех стадий: адсорбции 12-20 ч; регенерации 4-6 ч; охлаждение адсорбента 1-2 ч.
Газ после сепарации, где происходит очистка его от механической пыли, капельной влаги и жидких углеводородов, поступает в адсорбер с регенерируемым осушителем . Адсорбер поглощает влагу, содержащуюся в газе, после чего очищенный газ из адсорбера направляется в магистральный газопровод. Часть сырого отсепарированного газа подается в подогреватель, а затем в адсорбер с увлажненным осушителем для регенерации. Горячий газ после регенерации осушителя охлаждают и направляют в сепаратор для отделения влаги, удаленной из осушителя и выделившийся при охлаждении газа. После отделения влаги газ сливается с основным потоком сырого газа и направляется на осушку. Охлаждение адсорбента проводят холодным осушенным газом.
2.2)осушка газа жидкими поглотителями (абсорбция)
Преимущества жидких поглотителей по сравнению с твердыми сорбентами заключается в следующем: низкие перепады давления в системе очистки; возможность очистки газов ,в которых содержатся вещества, отравляющие твердые сорбенты; меньшие капитальные вложения и эксплутационные расходы. Однако степень очистки меньше и температура осушаемого газа должна быть выше 0 ºС, кроме того при наличии в газе некоторых тяжелых углеводородов происходит вспенивание поглотителей.
3)низкотемпературная сепарация
Осушка и извлечение конденсата из газа, добываемого на газоконденсатных месторождениях, совмещаются в один процесс – низкотемпературной сепарации (НТС). При охлаждении газа за счет дросселирования и применения установок искусственного холода или турбодетандеров одновременно выделяются углеводород и влага. Для борьбы с образующимися гидратами в поток сырого газа перед теплообменниками «газ-газ» впрыскивают метанол или гликоли. Очищенный газ после теплообменников, нагретый до 30-35 ºС с давлением 5,3-5,4 МПа поступает в магистральный газопровод.
В зависимости от состава газа, материала трубопровода, условий прокладки и физико-механических свойств грунта газопроводы поддержаны в той или иной степени внутренней и внешней коррозии металла. Коррозия внутренних поверхностей труб в основном зависит от свойств газа. Она обусловлена повышенным содержанием в газе кислорода, влаги, сероводорода и других агрессивных соединений. Борьба с внутренней коррозией сводится к хорошей очистке газа. Значительно большие трудности представляет борьба с кор-ей внешних поверхностей труб, уложенных в грунт, т.е. с почвенной кор-ей. Ее делят на химическую, электрохимическую и электрическую.
Химическая к. возникает от действия на метал различных газов и жидких неэлектролитов.
Электрохимическая к. металл, обладая определенной упругостью растворения, при соприкосновении с грунтом посылает в него свои положительно заряженные ионы. Т.о.металл приобретает отрицательный потенциал, а грунт(электролит) положительный. Эта коррозия является местной, т.е. на газопроводах возникают язвы, которые развиваясь превращаются в сквозные отверстия. Электрохимическая к. гораздо опаснее сплошной
Электрическая к. возникает при воздействии на газопровод электрического тока, который движется в грунте (блуждающие токи).
Для выявления коррозионного состояния газопроводов подземных проводят электрические измерения, основными из которых являются определение потенциала газопровода по отношению к земле, а также направления и величины блуждающего тока по газопроводу.
Существуют методы защиты газопроводов от коррозии.
1) пассивный метод – изоляция газопровода. Изоляция должна быть монолитна, водонепроницаема, хорошее прилипание к металлу, химическая стойкость, механическая стойкость и наличие диэлектрических свойств.(битумно-минеральные и битумно-резиновые мастики)
Изоляцию производят след. обр. : трубы очищают шлифовальной машинкой и протирают; накладывается грунтовка 0,1….0,15 мм; накладывают горячую битумную эмаль в несколько слоев в зависимости от требования.
2) активный метод. К нему относят катодную и протекторную защиту и электрический дренаж. При катодной защите газопроводу сообщается отрицательный потенциал, а в качестве анода выступает малорастворимый материал(графитный и т.п.)газопроводу и аноду заряд сообщается источником постоянного тока. При протекторной защите катодный заряд газопроводу создается не с помощью отд. Источника тока, а в качестве анода выступает металический стержень, вставленный в грунт около защищаемого участка. Основным методом защиты от блуждающих токов является электрический дренаж он отводит токи попавшие на газопровод обратно к источнику через изолированный проводник.