книги из ГПНТБ / Строительство и монтаж насосных и компрессорных станций учеб. пособие

отдельных единиц оборудования, трубных узлов, сборных железо­ бетонных и металлических конструкций.

Блок-контейнер насосного агрегата представляет собой насос вместе с электродвигателем мощностью 6,3 (или 5) тыс. кВт, уста­ новленный на единой раме и закрытый индивидуальным укрытием (кожухом). Масса блок-контейнера 60 т, длина 12 м, ширина 3,25 м, высота 4 м. Жесткая сталежелезобетонная рама позволяет транс­ портировать электроприводной насосный агрегат в отцентрованном виде и пускать его в эксплуатацию без разборки на месте эксплуата­ ции. В некоторых случаях (при прочных грунтах) рама может заме­ нить фундамент.

Виндивидуальном укрытии (контейнере) имеются проемы (двери

иворота), через которые оператор может входить в отсеки, где рас­ положены подшипники, уплотнения, муфты агрегатов, осматривать эти узлы и производить мелкий ремонт. Крупный капитальный

ремонт насоса или электродвигателя производится на центральном ремонтно-механическом заводе (ЦРМЗ). Поэтому в блок-контейнере предусмотрены лишь устройства для разборки разъемных соедине­ ний и грузоподъемные средства для удаления крупных деталей и узлов из блок-контейнера. Удаляемые детали и узлы погружают на транспортное средство и отправляют на ЦРМЗ.

Поскольку помещение, где расположен насос, является взрыво­

исполнении, могут искрить, оба помещения разделяются герметич­ ной перегородкой. Для предотвращения взрыва при случайном обра­ зовании взрывоопасной смеси в блок-контейнере имеется газоана­ лизатор, который автоматически включает систему вентиляции или выключает подачу электроэнергии. Кроме того, блок-контейнер оснащен специальной автоматической установкой химического пожа­ ротушения, состоящей из баллонов с углекислотой (или фреоном) и трубопроводов со спринклерными головками. При возникновении загорания углекислота может быть подана либо в помещения насоса или электродвигателя, либо в зазор между статором и ротором элек­ тродвигателя (при замыкании обмотки).

Для нормальной работы агрегатов блок-контейнер снабжен си­ стемой вентиляции, освещения и теплоснабжения. Взрывобезопас­ ное электрическое отопление (нагретым воздухом) позволяет держать агрегаты в горячем резерве в таких условиях, что и в обычных капи­ тальных зданиях.

Блок-боксы, в которых размещено оборудование без непрерывно и быстро движущихся частей большой массы, имеют нежесткое основание — стальную раму. Для уменьшения размера и массы рамы часть приходящейся на нее нагрузки воспринимает каркас этого транспортабельного здания (как фермы мостов). Внутри блокбокса созданы все условия для постоянного присутствия человека, его работы с оборудованием, проживания. На рис. 14 и 15 показаны блок операторной и план жилого блока. Блок-боксы могут быть оди-

32

ночными (моноблоками) или соединяться на месте монтажа в единое помещение. Чтобы избежать большого объема сборочных работ, на месте монтажа блок-боксы соединяют либо по короткой стороне (где обеспечена жесткость каркаса транспортабельного здания), либо посредством переходного тамбура.

Монтажные блоки, блок-боксы и блок-контейнеры собирают на машиностроительных заводах или сборочно-комплектовочных базах

ники; 7 — щит средств пожаротушения; 8 — распределительный пункт

строительных организаций; там их испытывают и в полностью собран­ ном виде доставляют на строительные площадки. Перевозят блоки любыми видами транспорта: железнодорожным, автомобильным, водным или воздушным.

Чтобы обеспечить беспрепятственную транспортировку, блочные конструкции изготовляют соответствующих размеров (габаритов). Благодаря этому значительно уменьшается площадь 11С или КС. Так, площадь БК IIC-10/7 (включая поселок вахтенного персонала) составляет 1,2 га, в то время как площадь КС в обычном исполне­ нии (без поселка) — 5 га.

Уменьшению площади станций способствует также сокращение противопожарных разрывов между блоками, блок-боксами и блокконтейнерами. Как указывалось, для предотвращения загорания пролитой при разрывах трубопроводов нефти на БК НС-10/7 имеется

противопожарная установка многократного ценообразования; в блокконтейнерах (например, насосного агрегата) и в блок-боксе регуля­ торов давления предусмотрено химическое пожаротушение. На НС и КС в блочном исполнении расстояния между конструкциями определяются лишь возможностью производства монтажных работ и удобством выполнения ремонтов во время эксплуатации.

Рис. 15. План жилого блока

3 — жилая комната; 2 — душевая; з — туалет; 4 — котельная; S — кладовая; в — кухня; 7 — общая комната

Естественно, что если уменьшаются размеры блоков, блокбоксов, блок-контейнеров и узлов, то уменьшается и общая масса материалов, расходуемых на создание станций. Так, масса материа­ лов, расходуемых на создание обычной насосной станции, составляет примерно 10 тыс. т, а общая масса блочно-комплектной станции —

1,3 тыс. т.

С целью уменьшения объемов весьма трудоемких строительномонтажных работ по подготовке так называемого «нулевого цикла» — фундаментов и подземных коммуникаций проектом блочно-комплект­ ной насосной станции предусмотрена преимущественно наземная

34

прокладка межблочных соединительных коммуникаций. Значитель­ ная часть блоков и блок-боксов устанавливается без фундаментов, на песчано-гравийную подсыпку. Для блок-контейнеров, имеющих жесткое основание и связанных жесткими трубопроводами больших диаметров, предусматривается в зависимости от несущей способ­ ности грунта устройство сборных или свайных фундаментов. В связи с этим при сооружении БК НС-10/7 трудоемкость строительно­ монтажных работ сокращается почти в 10 раз по сравнению с трудо­ емкостью работ по строительству и монтажу обычных насосных стан­ ций. Последнее дает возможность значительно уменьшить продол­ жительность наименее производительного периода строительства — периода организационно-технической подготовки к строительству. Прежде всего, это выражается в возможности применения вахтенного способа строительства, когда вблизи строительной площадки не требуется возводить здания и сооружения для большого числа людей (обслуживающего персонала, семей строителей и монтажни­ ков). Не требуются склады для хранения материалов, поступающих на строительную площадку, поскольку материалы и детали, не во­ шедшие в блоки, блок-боксы, блок-контейнеры и узлы, поступают упакованными в собственные склады — контейнеры.

Все эти совершенствования проектных и технологических реше­ ний позволят сократить сроки строительства насосных станций до четырех месяцев, в то время как для строительства НС в обычном исполнении необходимо 24 месяца.

Блочно-комплектные автоматизированные компрессорные стан­ ции выполняются так же, как и БК НС; в составе БК КС и БК НС одни и те же функциональные блоки. Только в функциональном тех­ нологическом блоке БК КС имеются специальные установки по очистке компримируемого и топливного газа, обеспечивающие на­ дежную работу нагнетателя и самой газовой турбины.

На рис. 16 приведен генеральный план проектируемой БК КС

сприводом от стационарных газотурбинных установок.

Вблок-контейнере газоперекачивающего агрегата ГПА-Ц-6,3 размещается модернизированная авиационная газовая турбина НК-12ст мощностью 6,3 тыс. кВт и газовый компрессор (нагнетатель)

сдвойной по сравнению с обычными нагнетателями степенью сжа­ тия. Масса блок-контейнера 38 т. Для ремонта нагнетателя (удале­ ния крышки) в отсеке блок-контейнера имеются грузоподъемные устройства.

Основанием блок-контейнера служит жесткая железобетонная плита, благодаря чему его можно устанавливать на относительно нежестком основании. К блок-контейнеру на месте монтажа присо­ единяют блок камеры всасывания циклового воздуха с устройством шумоглушения и блок-бокс местных щитов управления. На блок-

контейнер устанавливают блок воздушных маслоохладителей и вы­ хлопную трубу.

Блочно-комплектная автоматизированная компрессорная станция со стационарной газотурбинной установкой ГТН-6 и нагнетателем

Г Л А В А Т Р Е Т Ь Я

ЗДАНИЯ И СООРУЖЕНИЯ КОМПРЕССОРНЫХ И НАСОСНЫХ СТАНЦИЙ И ИХ ЭЛЕМЕНТЫ

Здания компрессорного цеха на КС и главной насосной (насос­ ного цеха) на НС являются основными. В этих зданиях размещается оборудование, осуществляющее главную задачу КС или НС — пере­ качку продукта по магистральному трубопроводу. Другие здания хотя и выполняют большую роль в обеспечении работы КС и НС, тем не менее имеют вспомогательное назначение; в них размещается оборудование, обеспечивающее работу главных цехов.

Особо следует сказать о резервуарных парках на НС. Типы резер­ вуаров, их конструкции и технология строительства рассматри­ ваются в курсе «Сооружение нефтебаз и газохранилищ», поэтому здесь подробно на них останавливаться не будем.

§ 10. КОМПОНОВКА ЗДАНИЙ КОМПРЕССОРНЫХ И НАСОСНЫХ ЦЕХОВ

Компоновка компрессорных и насосных цехов и их объемные решения диктуются прежде всего назначением здания, количеством и видом оборудования, которое будет размещено внутри здания, характером оборудования, противопожарными и санитарно-техни­ ческими требованиями. Причем геометрическая схема здания должна быть простой, допускающей применение унифицированных узлов и деталей. Сами узлы и детали должны воспринимать и в течение всего срока эксплуатации КС и НС нести нагрузки от работающего оборудования. Кроме того, при компоновке зданий следует учиты­ вать требования эксплуатационного характера, в частности, необ­ ходимость периодического ремонта двигателей и перекачивающего оборудования без остановки перекачки.

Особое внимание при проектировании компрессорных и насосных цехов необходимо уделять вопросам обеспечения противопожарной безопасности и надежной вентиляции. В зданиях компрессорпых

38

и насосных цехов устанавливают мощные приточно-вытяжные вен­ тиляционные системы, устраивают специальные противопожарные перегородки и стены.

Внастоящее время в промышленном строительстве, в том числе

ипри сооружении объектов нефтяной и газовой промышленности, получили широкое распространение крупноблочные элементы в ос­ новном из железобетона.

Крупноблочное строительство основано на применении типовых конструкций, деталей и изделий, изготовляемых серийно специали­ зированными предприятиями.

Как указывалось выше, начато соо­ ружение перекачивающих станций в блоч­ но-комплектном исполнении.

В связи с этим основные размеры конструкций должны опреде­ ляться при планировке зданий с учетом унификации (единообразия) объемно-планировочных размеров зданий.

Для многих отраслей промышленности разработаны так называ­ емые габаритные схемы — типовые объемно-планировочные решения промышленных зданий. В этих схемах унифицированы основные, параметры зданий: пролеты, шаги колонн, высоты помещений и др. В одноэтажных зданиях пролеты размером до 18 м кратны модулю

покрытия или перекрытия кратна модулю 600 мм при высоте от 3,6 до 4,8 м, удвоенному модулю (1200 мм) при высоте от 4,8 до 10,8 м и утроенному модулю (1800 мм) при высоте более 10,8 м.

На рис. 17 показана габаритная схема, применяемая при объемно­ планировочных разработках по компрессорным и насосным цехам; значения пролетов и высот приведены в табл. 9.

Рассмотрим подробно компоновку зданий компрессорных и на­

тателей — центробежные нагнетатели или поршневые компрессоры. В соответствии с типом намеченного к установке оборудования производится и планировка здания.

В здании с газотурбинным приводом необходимо предусмотреть два зала: зал нагнетателей ( и л и специально устраиваемой пристройки

39

о

Рис. 18. Компоновка компрессорного цеха с газотурбинным приводом:

о — разрез; б — план; „ т., т 1 — ремонтная мастерская; 2 — мастерская КИП; 3 — лаборатория КИИ