Добавил:
Я студент Уфимского Топливно-Энргетического колледжа, к сожалению этот сайт для вузов, по этому я выбрал вуз связанный с нашим дальнейшим обучением. В этом профиле я скинул всю информацию которую собрал за 4 курса, да много всякого мусора, но кое что полезное в нем тоже можно найти. Все эти файли по специальности сооружения и эксплуатации ГНП и ГНХ, подходят для Факультета Тубопроводного Транспорта УГНТУ, по этому можете смело пользоваться. Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

База книг в электронке для ЭНН УТЭК / 1petrov_s_v_birillo_i_n_ekspluatatsiya_i_remont_oborudovaniya

.pdf
Скачиваний:
147
Добавлен:
03.06.2018
Размер:
2.35 Mб
Скачать

МИНОБРНАУКИ РОССИИ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«Ухтинский государственный технический университет» (УГТУ)

С. В. Петров, И. Н. Бирилло

ЭКСПЛУАТАЦИЯ И РЕМОНТ ОБОРУДОВАНИЯ НАСОСНЫХ И КОМПРЕССОРНЫХ СТАНЦИЙ

Учебное пособие

Ухта, УГТУ, 2014

УДК 622.691.4.052-843.8(075.8) ББК 39.76 я7+31.373 я7

П 30

Петров, С. В.

П 30 Эксплуатация и ремонт оборудования насосных и компрессорных станций [Текст] : учеб. пособие / С. В. Петров, И. Н. Бирилло. – Ухта :

УГТУ, 2014. – 115 с.

ISBN 978-5-88179-854-3

Учебное пособие предназначено для освоения дисциплины «Эксплуатация и ремонт оборудования насосных и компрессорных станций» по направлению подготовки «Нефтегазовое дело» (академический бакалавриат). Пособие составлено по основной учебно-методической литературе в данной области, содержит необходимый минимум по эксплуатации компрессорных станций с газотурбинным приводом. Содержание соответствует рабочей программе.

Работа выполнена в рамках реализации проекта по подготовке высококвалифицированных кадров для предприятий и организаций регионов (Программа «Кадры для регионов»).

УДК 622.691.4.052-843.8(075.8) ББК 39.76 я7+31.373 я7

Содержание издания согласовано с техническим отделом АО «ТранснефтьСевер» (начальник отдела – В. Т. Фёдоров).

Учебное пособие рекомендовано к изданию Редакционно-издательским советом Ухтинского государственного технического университета.

Рецензенты: М. М. Гареев, зам. зав. кафедрой ТХНГ УГНТУ, профессор, д.т.н.; В. И. Кучерявый, профессор кафедры СМиДМ УГТУ, д.т.н.; В. Т. Фёдоров, начальник технического отдела АО «Транснефть-Север», к.т.н.

Научно-методический редактор: В. Е. Кулешов, проректор по научной работе и инновационной деятельности УГТУ, доцент, к.т.н.

©Ухтинский государственный технический университет, 2014

©Петров С. В., Бирилло И. Н., 2014

ISBN 978-5-88179-854-3

Содержание

 

Глоссарий......................................................................................................................

4

ВВЕДЕНИЕ.................................................................................................................

13

1 НАЗНАЧЕНИЕ И УСТРОЙСТВО КОМПРЕССОРНЫХ СТАНЦИЙ..............

14

1.1. Особенности дальнего транспорта природных газов......................................

14

1.2. Назначение и описание компрессорной станции.............................................

19

1.3. Системы очистки технологического газа на КС..............................................

22

1.4. Технологические схемы компрессорных станций...........................................

28

1.5. Назначение запорной арматуры в технологических обвязках КС.................

32

1.6. Схемы технологической обвязки центробежного нагнетателя КС................

37

1.7. Конструкции и назначения опор, люк-лазов и защитных

 

решёток в обвязке ГПА..............................................................................................

39

1.8. Системы охлаждения транспортируемого газа на компрессорных

 

станциях.......................................................................................................................

44

1.9. Компоновка газоперекачивающих агрегатов на станции...............................

47

1.10. Система импульсного газа................................................................................

49

1.11. Система топливного и пускового газа на станции ........................................

51

1.12. Система маслоснабжения КС и ГПА, маслоочистительные машины и

 

аппараты воздушного охлаждения масла................................................................

53

1.13. Типы газоперекачивающих агрегатов, применяемых на КС........................

59

2 ЭКСПЛУАТАЦИЯ ГАЗОПЕРЕКАЧИВАЮЩИХ АГРЕГАТОВ С

 

ГАЗОТУРБИННЫМ ПРИВОДОМ...........................................................................

67

2.1. Организация эксплуатации цехов с газотурбинным приводом .....................

67

2.2. Схемы и принцип работы газотурбинных установок......................................

69

2.3. Подготовка ГПА к пуску....................................................................................

78

2.4 Пуск ГПА и его загрузка .....................................................................................

80

2.5 Противопомпажная защита ЦБН........................................................................

84

2.6 Нормальная и аварийная остановка агрегатов..................................................

88

2.7 Остановка компрессорной станции ключом аварийной остановки

 

станции (КАОС) .........................................................................................................

91

3 Расчёт режимов работы компрессорных станций ...............................................

93

3.1 Расчёт располагаемой мощности ГПА...............................................................

93

3.2 Расчёт параметров газовых компрессоров ........................................................

95

3.3 Расчёт расхода топливного газа..........................................................................

98

3.4 Определение параметров установки охлаждения (АВО) газа.........................

99

3.5.1 Расчёт первого ГПА в группе ........................................................................

101

3.5.2 Расчёт второго ГПА в группе.........................................................................

105

3.5.3 Расчёт пылеуловителей КС «Ухтинская».....................................................

109

3.5.4 Расчёт АВО газа КС Ухтинская.....................................................................

110

3.5.6 Темы курсовых работ и проектов..................................................................

112

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ................................................

114

3

Глоссарий

В настоящее время согласно [1] используются следующие термины, определения и аббревиатуры в области эксплуатации компрессорных станций с газотурбинным приводом:

Баланс газа в газопроводе (в системе газоснабжения): сравнительный итог поступлений газа, отборов, затрат на собственные нужды и потерь, а также изменений объёмов газа в трубопроводах.

Газоперекачивающий агрегат (ГПА): установка, включающая в себя газовый компрессор (нагнетатель), привод (газотурбинный, электрический, поршневой или другого типа) и оборудование, необходимое для их функционирования.

Газопровод: трубопровод, предназначенный для транспорта газа. Газопровод магистральный: комплекс производственных объектов,

обеспечивающих транспорт природного или попутного нефтяного газа, в состав которого входят однониточный газопровод, компрессорные станции, установки дополнительной подготовки газа (например, перед морским участком), участки с лупингами, переходы через водные преграды, запорная арматура, камеры приёма и запуска очистных устройств, газораспределительные станции, газоизмерительные станции, станции охлаждения газа.

Газопровод-отвод: газопровод, предназначенный для подачи газа от распределительных или магистральных газопроводов до газораспределительных станций (ГРС) городов, населённых пунктов или отдельных потребителей.

Газопровод-перемычка: газопровод, соединяющий между собой магистральные газопроводы или системы и предназначенный для обеспечения межсистемных перетоков.

Газопровод подключения: газопровод, обеспечивающий подачу подготовленного к дальнему транспорту природного газа от производителя (поставщика) до магистрального газопровода (системы магистральных газопроводов) в соответствии с действующими отраслевыми стандартами или ТУ.

Газопровод распределительный высокого давления: газопровод,

обеспечивающий некомпримируемую подачу газа от магистрального газопровода или других объектов ЕСГ (ПХГ, месторождения) в отводы или до ГРС крупных потребителей.

Давление рабочее (нормативное): устанавливаемое проектом наибольшее избыточное внутреннее давление, при котором обеспечивается заданный режим эксплуатации газопровода (СНиП 2.05.06 [1]); определяется по сечению на выходном трубопроводе газового компрессора.

4

Давлениерабочеемаксимальноразрешённое: устанавливаемаябезопасная величина внутреннего избыточного давления, вводимая на объектах магистрального газопровода после завершения строительства или реконструкции, проведения аварийно-восстановительных или ремонтных работ на основании результатов испытаний, дефектоскопии, обследованийирасчётовнапрочность.

Единая система газоснабжения: имущественный производственный комплекс, состоящий из технологически, организационно и экономически взаимосвязанных и централизованно управляемых производственных и иных объектов, предназначенных для добычи, транспортировки, хранения, поставок газа и находящийся в собственности организации, образованной в установленных гражданским законодательством организационно-правовой форме и порядке, получившей объекты указанного комплекса в собственность в процессе приватизации либо создавшей или приобретшей их на других основаниях, предусмотренных законодательством Российской Федерации.

Изоляция газопровода антикоррозионная: наружное покрытие трубы,

предназначенное для защиты от почвенной коррозии.

Коридор магистральных газопроводов технический: Совокупность магистральных газопроводов (или участков) и систем магистральных газопроводов (в том числе, с различным рабочим давлением), обеспечивающих транспорт газа в едином направлении (транспортном потоке), проложенных параллельно по одной трассе.

К.п.д. ГТУ номинальный в станционных условиях: к.п.д., рассчитан-

ный для условий по ГОСТ 28775: при температуре и давлении атмосферного воздуха – плюс 15°С и 0,1013 МПа, без отборов сжатого воздуха и с учётом гидравлических сопротивлений трактов (входного и выхлопного), при отсутствии утилизационного теплообменника.

Компрессор газовый: компрессорная машина, преобразующая механическую энергию привода в энергию сжатого газа; различаются по способу преобразования энергии: центробежные (нагнетатели – ЦБН), поршневые, винтовые и другие.

К.п.д. газового компрессора (нагнетателя) политропный: отношение удельной полезной политропной работы (политропного напора) к разности энтальпий (полному напору), определяемым по параметрам газа, измеренным в сечениях входного и выходного патрубков (фланцев).

Лупинг: трубопровод, проложенный на отдельных участках газопровода параллельно основному, для увеличения производительности и/или давления, а также надёжности его работы.

5

Мощность ГТУ (ГПА) номинальная в станционных условиях: мощ-

ность на муфте ГТУ в условиях по ГОСТ 28775: при температуре и давлении атмосферного воздуха – плюс 15°С и 0,1013 МПа, без отборов сжатого воздуха и с учётом гидравлических сопротивлений трактов (входного и выхлопного), при отсутствии утилизационного теплообменника.

Мощность КС (КЦ) установленная (рабочая): сумма мощностей ГПА,

установленных (работающих) на КС (КЦ), измеряемых на муфтах газовых компрессоров (нагнетателей).

Мощность располагаемая: максимальная рабочая мощность на муфте газового компрессора (нагнетателя), которую может развивать привод в конкретных станционных условиях.

Надёжность проектируемого газопровода магистрального: свойство проектируемого магистрального газопровода транспортировать газ в заданных объёмах, не допуская ситуаций, опасных для людей и окружающей среды; является комплексным свойством, включающим безотказность, долговечность, ремонтопригодность, режимную управляемость, живучесть и безопасность.

Надёжность проектируемого газопровода магистрального системная:

свойства проектируемого магистрального газопровода, отражающие его влияние (после ввода в эксплуатацию) на режимы эксплуатации и надёжность (участка газотранспортной системы) Единой системы газоснабжения.

Надёжность Единой системы газоснабжения: свойство Единой системы газоснабжения осуществлять бесперебойное снабжение потребителей газом требуемого качества, не допуская ситуаций, опасных для людей и окружающей среды; является комплексным свойством, включающим безотказность, долговечность, ремонтопригодность, режимнуюуправляемость, живучестьибезопасность.

Переход надземный: газопровод, сооружаемый над естественным или искусственным препятствиями.

Переход подземный: газопровод, сооружаемый под естественным или искусственным препятствиями.

Потенциально-опасные участки: участки магистральных газопроводов, расположенные в слабонесущих, пучинистых, вечномёрзлых грунтах, на территориях с эндогенными и экзогенными процессами (оползни, эрозия, тектонические разломы, сейсмические явления, сели, лавины), с условиями, способствующими возникновению коррозионного растрескивания труб под напряжением (КРН), а также особо ответственные участки магистральных газопроводов, такие как переходы через автомобильные и железные дороги, подводные переходы, надземные переходы и др.

6

Производительность газопровода: количество газа м3 при условиях по ГОСТ 2939: 293,15 К и 0,1013 МПа, транспортируемого по газопроводу за расчётный период (год, сезон, квартал, месяц).

Производительность проектная: производительность газопровода, принятая в проекте.

Пропускная способность газопровода (участка газопровода): расчёт-

ное суточное количество газа, которое может быть передано по газопроводу при стационарном режиме, максимальном использовании располагаемой мощности газоперекачивающих агрегатов и заданных расчётных параметрах: граничных условиях в начале и в конце газопровода, рабочем давлении по трассе, гидравлической эффективности, температуре окружающего воздуха и грунта, температуре охлаждения газа и т. п.

Пропускная способность проектная: пропускная способность, принятая в проекте.

Реконструкция магистрального газопровода: совокупность мер по полному или частичному переустройству магистрального газопровода с целью повышения его полезных свойств и технико-экономических показателей.

Система газотранспортная: совокупность взаимосвязанных газотранспортных объектов региональной или/и территориально-производственной подсистемы ЕСГ, обладающая возможностями автономного управления внутренними потоками и регулирования газоснабжения.

Система магистральных газопроводов: совокупность магистральных газопроводов, состоящая из двух и более ниток или участков магистральных газопроводов с одинаковым рабочим давлением, связанных внутрисистемными перемычками и допускающими эксплуатацию (и, как правило, работающих) в совместном гидравлическом режиме (или с различными уровнями рабочего давления, если элементы системы соединены через узлы редуцирования).

Средства охраны инженерные: конструкции, сооружения, ограждения, запорные устройства и механизмы, препятствующие несанкционированному проникновению на охраняемые объекты, а также, предназначенные для повышения эффективности применения технических средств охраны и действий сотрудников службы безопасности.

Средства охраны технические: охранная, охранно-пожарная, тревожная сигнализация, периметральная охранная сигнализация, средства оповещения, системы охранные телевизионные, средства и системы контроля и управления доступом, средства охранного освещения, интегрированные комплексные системы, программное обеспечение и другие средства, предназначенные для защиты личности и имущества.

7

Станция газоизмерительная: совокупность технологического оборудования, средств и систем для измерения расхода и качественных показателей и коммерческого учёта количества природного газа, транспортируемого по магистральным газопроводам и поставляемого потребителям.

Станция газораспределительная: совокупность технологического оборудования для снижения давления, очистки, одоризации и учёта количества газа перед подачей его потребителю.

Станция компрессорная: комплекс сооружений газопровода (магистрального), предназначенный для компримирования газа.

Степень повышения давления (степень сжатия): отношение абсолют-

ных давлений газа, измеренных в сечениях выходного и входного патрубков (фланцев) компрессора.

Степень повышения температуры: отношение абсолютных температур газа на выходе и входе компрессора.

Технически возможная производительность (ТВП) эксплуатируемого магистрального газопровода: способность магистрального газопровода обеспечить в конкретный временной период транспортировку объёмов газа от пункта приёмки газа до пункта его сдачи, определенных исходя из технического состояния газопровода и допустимых технологических режимов транспортировки газа, с учётом плановых остановок для проведения ремонтных и диагностических работ, закладываемых в проекте.

Транспорт газа: технологический процесс подачи газа из пункта его добычи, получения или хранения в пункт доставки.

Трубопроводы технологические основного назначения: трубопроводы,

предназначенныедлятранспортировки газав пределах промплощадкиобъекта(КС, СОГ, ГИС, ГРС) для выполнения основных технологических процессов (очистки, компримирования, охлаждения, измерения, редуцированияит. д.).

Трубопроводы технологические вспомогательного назначения

(вспомогательные): трубопроводы, предназначенные для транспортировки в пределах промплощадки объекта (КС, СОГ, ГИС, ГРС) различных веществ (масел, воды, пара, горючего и т. д.), используемых для обеспечения технологических процессов.

Узел редуцирования газа: совокупность оборудования, предназначенного для непрерывного снижения и автоматического поддержания заданного давления газа.

«Узкое место»: объект газотранспортной системы (магистральный газопровод, газопровод-отвод, газопровод-перемычка, распределительный газопро-

8

вод или их участок, компрессорная станция, ГПА, станция подземного хранения газа, ГИС, узел редуцирования газа, ГРС и т.д.), техническое состояние которого не позволяет обеспечить поддержание проектных параметров по пропускной способности участка или в целом ГТС;

Цех компрессорный: составная часть компрессорной станции, выполняющая основные технологические функции (очистку, компримирование и охлаждение газа) [1].

 

Сокращения

ААЗК

автоматы аварийного закрытия кранов;

АБП

агрегат бесперебойного питания;

АВО

аппарат воздушного охлаждения;

АВР

автоматическое включение резерва;

АДЭС

аварийная дизельная электростанция;

АЗ

анодное заземление;

АКТС

автоматическая коммутируемая телефонная сеть;

АПВ

автоматическое повторное включение;

АРМ

автоматизация рабочих мест;

АСКУЭ

автоматизированные системы контроля и учёта электроэнергии;

АСУ ТП

автоматизированная система управления технологическими про-

 

цессами;

АСУ Э

автоматизированная система управления энергоснабжением;

АТП

автоматизация технологических процессов;

АТС

автоматическая телефонная станция;

АУПС

автоматическая установка пожарной сигнализации;

АУПТ

автоматическая установка пожаротушения;

ВКО

высокая коррозионная опасность;

ВКС

Видеоконференцсвязь;

ВЛ

воздушная линия электропередач;

ВРД

ведомственный руководящий документ;

ГИС

газоизмерительная станция;

ГМК

газомотокомпрессор;

ГОСТ

государственный общероссийский стандарт;

ГПА

газоперекачивающий агрегат;

ГПП

главная понижающая подстанция;

ГРС

газораспределительная станция;

 

9

ГС

головные сооружения;

ГСИ

государственная система обеспечения единства измерений;

ГСМ

горючесмазочные материалы;

ГТС

газотранспортная система;

ГТУ

газотурбинная установка;

ДКС

дожимная компрессорная станция;

ДЛО

дома линейных обходчиков;

ДО

дом оператора;

ДП

диспетчерский пункт;

ЕВСПДВУ Единая Ведомственная Сеть Передачи Данных Верхнего Уровня;

ЕСГ

единая система газоснабжения;

 

 

ЕСЗКС

единая система защиты от коррозии и старения материалов

 

и изделий;

 

 

 

ЗРУ

закрытое распределительное устройство;

 

ИСО

инженерные средства охраны;

 

 

ИТ

измерительный трубопровод;

 

 

ИТСО

инженерно-технические средства охраны;

 

КИП и А контрольно-измерительные приборы и автоматика;

 

КПП

контрольно-пропускной пункт;

 

 

КПТМ

контрольные пункты телемеханики;

 

КРН

коррозионное растрескивание труб под напряжением;

КС

компрессорная станция;

 

 

КТП

комплексные трансформаторные подстанции;

 

КТС

комплекс технических средств;

 

 

КЦ

компрессорный цех;

 

 

ЛВС

локальные вычислительные сети;

 

 

ЛПУ МГ

линейное

производственное

управление

магистральных

 

газопроводов;

 

 

ЛЧ

линейная часть;

 

 

ЛЭП

линия электропередачи;

 

 

ЛЭС

линейная эксплуатационная служба;

 

МГ

магистральный газопровод;

 

 

НД

нормативная документация;

 

 

НДС

напряжённо-деформированное состояние;

 

ННБ

наклонно-направленное бурение;

 

 

НПБ

нормы пожарной безопасности;

 

 

НПВ

нижний концентрационный предел воспламенения;

 

 

10