Контрольные вопросы:

1. Из каких элементов состоит система газоснабжения населенных пунктов?

2. Какова классификация газораспределительных сетей?

3. Как подразделяются потребители по категориям?

4. Каковы режимы потребления газа по категориям потребителей?

3. Газораспределительные станции (грс)

3.1. Классификация и структура грс

ГРС является элементом системы газоснабжения и источником газораспределения. Газораспределительная станция является конечным участком магистрального газопровода и как бы границей между распределительными и магистральными газопроводами.[14]

На ГРС давление газа снижают до величины, необходимой для потребителя, и поддерживают его постоянным. Все оборудование ГРС рас считывают на рабочее давление 7,5 и 5,5 МПа,т.е. на максимально возможное давление газа в магистральном газопроводе. В состав газораспределительной станции входят:

а) узлы:

• переключения;

• очистки газа от механических примесей и конденсата;

• предотвращения гидратообразования;

• редуцирования газа;

• подогрева газа;

• коммерческого измерения расхода газа;

• одоризации газа (при необходимости);

• автономного энергопитания;

• отбора газа на собственные нужды;

б) системы:

• контроля и автоматики, связи и телемеханики;

• электроосвещения, молниезащиты, защиты от статического электричества;

• электрохимзащиты; отопления и вентиляции;

• охранной сигнализации;

• контроля загазованности.

В зависимости от производительности, исполнения, количества выходных коллекторов газораспределительные станции условно делятся на три большие группы: ГРС малой, средней и большой производительности (рис. 3.1.).

Газораспределительные станции подразделяются на:

• станции индивидуального проектирования;

• автоматические (АГРС);

• блочно-комплектные (БК-ГРС) с одним или двумя выходами на потребителя.

К станциям малой производительности (1,0 ... 50,0 тыс. м³/ч) относятся несколько типов АГРС, изготовленных разными заводами; все тех­нологическое оборудование размещается в нескольких металлических шка­фах. Из этого ряда АГРС наибольшее распространение получили станции типа АГРС-1/3, "Энергия-1", "Энергия-3", "Ташкент-1" и "Ташкент-2".

К станциям средней производительности (50,0...160,0 тыс. м³/ч) относятся БК-ГРС, выполненные в блочно-комплектном исполнении, с одной или двумя выходными линиями к потребителям; часть технологического оборудования размещается в блок-боксах, а другая часть — на открытой площадке (узлы очистки, одоризация, подогреватели); в блок- боксе находятся регуляторное оборудование, КИП и А, система отопления боксов. Из этого ряда станций наибольшее распространение получили БК-ГРС-1-30, БК-ГРС-Н- 70, БК-ГРС-1-150.

К станциям большой производительности (от 160,0 до 1 000,0 тыс. м³/ч и более) относятся станции, построенные по индивидуальным проектам, как правило, это ГРС и контрольно-распределительные пункты (КРП), подающие или распределяющие газ для крупных промышленных объектов и районов.[14]

Рис. 3.1. Классификация типов ГРС, эксплуатируемых на объектах газовой промышленности

Несмотря на такое разнообразие типов газораспределительных станций, структурная схема ГРС с одним потребителем газа может быть сведена к схеме, показанной на рис. 3.2, а структурная схема ГРС с двумя потребителями газа — к схеме, показанной на рис. 3.3.

Для автоматического предотвращения выхода регулируемого давления за допустимые пределы (более 10% номинального), т.е. для предотвращения недопустимого повышения или понижения давления в сетях потребителей, на ГРС предусматривают автоматические системы защиты. Большинство таких систем построено с использованием следующих nht[ принципов.

1. Системы с перестройкой режимов работы регуляторов давления.

Эти системы предусматривают наличие рабочих и резервной ниток регулирования. На каждой нитке устанавливают регулирующий и кон трольный клапаны. При нормальном режиме на рабочих нитках контрольные клапаны открыты, так как настроены на давление, несколько превышающее (10%) номинальное. Клапаны резервной нитки настроены на давление несколько меньше номинального (10%), поэтому они закрыты. Следовательно, система работает по принципу облегченного резерва, когда резерв находится в неполном рабочем режиме.

Рис. 3.2. Структурная схема ГРС с одним потребителем

При аварийном открытии рабочего регулирующего клапана и росте выходного давления в работу включится контрольный клапан. Он предотвратит недопустимое повышение давления и будет поддерживать его постоянным.

При аварийном закрытии регулирующего клапана и понижении давления в работу включится резервная нитка и прекратится снижение давления газа.

2. Следующий принцип защиты заключается в установке на каждой нитке редуцирования крана с пневмоприводом и программным управлением. При повышении регулируемого давления кран выключает нитку с отказавшим регулирующим клапаном, а понижение давления предотвращает включающаяся в работу резервная нитка.

Если на одной из рабочих ниток рагулирующий клапан закроется (в результате аварии), то тогда при большом потреблении газа начнет снижаться регулируемое давление и защита включит резервную нитку.

Рис. 3.3. Структурная схема ГРС с двумя потребителями

3. Другой принцип заключается в установке клапана-отсекателя, на каждой нитке регулирования перед рабочим регулирующим клапаном.

При нормальном режиме на рабочих нитках клапан-отсекатель открыт.

При аварийном открытии регулирующего клапана и росте выходного давления в работу включится клапан-отсекатель, он перекроет рабочую нитку и в работу включается резервная нитка.

При любых автоматических переключениях контрольных клапанов, кранов с пневмоприводом и клапанов-отсекателей подается сигнал оператору, а при надомном обслуживании световой и звуковой сигналы подаются в дом оператора.

В качестве примера рассмотрим автоматизированную газораспределительную станцию АГРС-3. Она состоит из пяти металлических шка­фов, в которых размещены следующие блоки: переключения, редуциро­вания, одоризации, подогревателя газа, сигнализации.

В технологической схеме АГРС-3 (рис. 3.4) очистка газа предусмотрена на входе станции висциновым фильтром, подогрев газа осуществляется подогревателем ПГА-5, редуцирование газа производится регулятором прямого действия типа РД-40-6,4, учет расхода газа - камерной диа фрагмой в комплекте с дифманометром ДМ ПК-100, оснащенным интегратором ПИК-1, управление кранами - системой "Защита-2", сигнализация — устройством дистанционной сигнализации УСГ-ЗМ, газ одорируется на выходе станции универсальным автоматическим одоризатором типа УОГ-1.

Рис. 3.4. Технологическая схема АГРС-3:

1 - подогреватель газа ПГА-5; 2 — блок управления кранами системой «Защита-2»; 3 - фильтры висциновые; 4 - регулятор давления газа; 5 - узел замера газа (ДМПК ПИК-100); 6 — одоризатор газа УОГ-1; 7 - обводная линия (байпас)

Техническая характеристика АГРС-3

Давление газа, МПа:

на входе 1,2 - 5,5

на выходе 0,3 - 1,2

Производительность

Содержание 3

Часть I. Природный газ (ПГ) 9

1. Основные физические свойства природных газов 9

1.1. Горючие газы, используемые для газоснабжения 9

1.2. Основные физические свойства газов 12

2. Основные сведения о газораспределительных системах 24

2.1. Общие понятия о газораспределительных системах 24

2.2. Классификация газопроводов 30

2.3. Системы газоснабжения 33

2.4. Потребители и режимы потребления газа 33

3. Газораспределительные станции (ГРС) 41

3.1. Классификация и структура ГРС 41

3.2. Генплан и технологические схемы ГРС 51

3.3. Проектирование ГРС по узлам 59

3.3.1. Расчет узла редуцирования 59

3.3.2. Расчет узла очистки газа 61

3.3.3. Расчет узла предотвращения гидратообразования 69

3.3.4. Расчет узла учета количества газа 74

3.3.5. Расчет узла переключения 76

3.3.6. Расчет узла одоризации 79

3.3.7. Система автоматики и контрольно-измерительные приборы ГРС 80

3.4. Организация эксплуатации и обслуживания ГРС 82

3.4.1. Эксплуатация ГРС 82

3.4.2. Техническое обслуживание ГРС 86

3.4.3. Ремонт ГРС 86

3.4.4. Техническое диагностирование ГРС 87

4. Газорегуляторные пункты 89

4.1. Классификация и оборудование ГРП 89

4.2. Регулирование давления на ГРС и ГРП 102

4.3. Выбор оборудования ГРП, ГРУ 110

4.3.1. Выбор регулятора давления 111

4.3.2. Выбор фильтра 113

4.4. Сезонное регулирование давления газа на выходе ГРП 115

5. Газовая распределительная сеть 119

5.1. Категории потребителей и режимы потребления газа 119

5.2. Расчетные расходы газа 121

5.2.1. Годовые расходы газа 121

5.2.2. Расчётные часовые расходы 125

5.3. Расчёт диаметра газопровода и допустимых потерь давления 128

5.4. Гидравлический расчёт простых газопроводов высокого, среднего и низкого давления 133

5.4.1. Газопроводы высокого и среднего давления 134

5.4.2. Газопроводы низкого давления 135

5.5. Методы расчёта тупиковой распределительной сети 137

5.5.1. Традиционный метод расчета тупиковой сети 137

5.5.2. Метод оптимальных диаметров 142

5.5.3. Комбинированный метод расчета тупиковой газораспределительной сети 149

5.5.4. Сравнительный анализ методик распределения расчетного перепада давления 149

5.6. Гидравлический расчёт кольцевых распределительных сетей 152

5.7. Наружные газопроводы. Трубы и арматура 157

5.7.1. Пересечения газопроводов с различными препятствиями 161

5.7.2. Трубы и их соединения 163

5.7.3. Газовая арматура и оборудование 170

5.7.4. Приемка и ввод газопроводов в эксплуатацию 180

5.8. Внутренние устройства системы газораспределения 185

5.8.1. Устройство внутренних газопроводов 185

5.8.2..Бытовые газовые приборы 187

6. Хранилища природного газа и газозаправочные станции 196

6.1. Методы компенсации колебаний расхода газа 196

6.2. Газгольдеры 197

6.3. Аккумулирующая способность магистрального газопровода 198

6.4. Подземное хранение газа 201

6.4.1. Общие сведения по ПХГ 201

6.4.2. Общие требования 203

6.4.3. Организация эксплуатации 204

6.4.4. Техническое обслуживание и ремонт 205

Часть II. Сжиженный углеводородный газ (СУГ) 207

7. Общие сведения о сжиженных углеводородных газах 207

7.1. Компоненты СУГ 207

7.2. Маркировка и технические условия СУГ 208

7.3. Законы, константы и соотношения СУГ 210

8. Транспорт сжиженных углеводородных газов 223

8.1. Перевозка сжиженного газа автотранспортом 224

8.1.1. Перевозка сжиженных углеводородных газов в автоцистернах 229

8.2. Перевозка сжиженных газов по железным дорогам 232

8.2.1. Конструкция и техническая характеристика цистерн 232

8.2.2. Перевозка сжиженных газов по железным дорогам в крытых вагонах 237

8.3. Перевозка сжиженных углеводородных газов водным путем 240

8.3.1. Перевозка сжиженных углеводородных газов по морю 240

8.3.2. Перевозка сжиженных газов речным транспортом 242

8.4. Перевозка сжиженных углеводородных газов авиатранспортом 248

8.5. Транспортировка сжиженных углеводородных газов по трубопроводам 250

9. Хранение сжиженных углеводородных газов 255

9.1. Способы хранения 255

9.1.1. Хранение при переменной температуре и высоком давлении 255

9.1.2. Хранение при постоянной температуре и низком давлении 256

9.2. Резервуары для хранения сжиженных углеводородных газов под давлением 260

9.2.1. Хранение сжиженных газов в стальных резервуарах под давлением 260

9.2.2. Подземные хранилища шахтного типа 274

9.2.3. Подземные хранилища в отложениях каменной соли 275

9.3. Эксплуатация подземных хранилищ в отложениях каменной соли 276

9.4. Низкотемпературное хранение сжиженных газов в наземных резервуарах 280

9.4.1. Конструкции низкотемпературных резервуаров 286

9.4.2. Низкотемпературное хранение сжиженных газов в подземных ледопородных резервуарах 287

10. Газонаполнительные станции сжиженных углеводородных газов 294

10.1. Назначение и размещение 294

10.2. Схемы и устройства ГНС сжиженных газов 300

10.3. Типовые ГНС сжиженных газов 318

10.4. Автоматизация и механизация процессов налива, слива и транспортировки баллонов 325

Рис. 10.8. Станок для слива остатков сжиженного газа из баллонов: 332

1 – рама основания; 2 – двигатель взрывозащищенный; 3 – редуктор взрывозащищенный; 4 – червячная передача; 5 – ручка для ручного управления станком; 6 – прижим; 7 – рукоятка; 8 – рама поворотная; 332

9 – стойка; 10 – струбцина зажим; 11– шланг; 12 – вентиль на сливной раме 332

10.5. Характеристики насосов и компрессоров 341

10.6. Анализ методов перемещения сжиженных углеводородных газов 358

10.7. Использование сжиженных углеводородных газов в коммунально-бытовой газификации 363

10.7.1. Общие положения. Удельные расходы газа 363

10.7.2. Бытовые газобаллонные установки 366

10.8. Заправка автомобилей сжиженными углеводородными газами 371

11. Резервуарные и баллонные установки газоснабжения 378

11.1. Регазификация сжиженных углеводородных газов 378

11.1.1. Естественная регазификация 379

11.1.2. Искусственная регазификация 383

11.2. Резервуарные и баллонные установки с естественным и искусственным испарением [3, 10] 389

Список литературы 394

выходного .......219