Чертеж план трасс грс энергия 1. Автоматизация газораспределительной станции стерлитамакского линейного производственного управления магистрального газопровода. Описание технологической схемы

Узел одоризации газа

Газ, подаваемый в населенные пункты, должен быть одорирован. Для одоризации газа может применяться этилмеркаптан (не менее 16 г. на 1000 м) или другие вещества.

Газ, подаваемый промышленным предприятиям и электростанциям, по согласованию с потребителем может не одорироваться.

В случае наличия централизованного узла одоризации газа, расположенного на магистральном газопроводе, допускается не предусматривать узел одоризации газа на ГРС.

Узел одоризации устанавливается, как правило, на выходе станции после обводной линии. Подача одоранта допускается как с автоматической, так и с ручной регулировкой.

На ГРС необходимо предусматривать емкости для хранения одоранта. Объем емкостей должен быть таким, чтобы заправка их производилась не чаще 1 раза в 2 мес. Заправка емкостей и хранение одоранта, а также одоризация газа должна осуществляться закрытым способом без выпуска паров одоранта в атмосферу или их нейтрализацией.

Режимы работы и режимные параметры АГРС «Энергия-1» Салихово

Режимы управления:

полностью автоматическое управление;

  • - дистанционное управление исполнительными механизмами с удаленного АРМ оператора;
  • - дистанционное ручное и дистанционное автоматическое управление исполнительными механизмами от панельного АРМ оператора, встроенного в шкаф САУ.

Автоматические блочные газораспределительные станции «Энергия» (рис. 1) предназначены для питания отдельных потребителей природным, попутным, нефтяным, предварительно очищенным от тяжелых углеводородов, и искусственным газом от магистральных газопроводов с давлением (1,2-7,5 МПа) путем снижения давления до заданного (0,3-1,2 МПа) и поддержания его. Станции «Энергия» эксплуатируются на открытом воздухе в районах с умеренным климатом при температуре окружающего воздуха от -40°С до +50°С с относительной влажностью 80% при 20°С.

Номинальная пропускная способность станции «Энергия-1» по газу в условиях по ГОСТ 2939-63 равна 10000 м 3 /ч при входном давлении Рвх=7,5 МПа (75 кгс/см 2) и Р вых = 0,3 МПа (3 кгс/см 2).

Максимальная пропускная способность станции равна 40000 м 3 /ч газа при входном давлении Рвх=7,5 МПа (75 кгс/см 2) и Р вых=1,2 МПа (12 кгс/см 2).

Показатели

Значения

Энергия-3

Энергия-1

Энергия-3.0

Пропускная способность, нм 3 /ч

Давление рабочей среды, МПа:

На входе

от 1,2 до 7,5

На выходе

0,3; 0,6; 0,9; 1,2 (по требов.)

Температура рабочей среды,°С:

на выходе

по требованию

Температура,°С:

окр. среды

от -40 до +50

в помещениях ГРС

от -40 до +50

не менее +5

Кол-во выходов газа

один или более, по требованию

не лимитируется

не лимитируется

Минимальный размер механических частиц, удерживаемых в фильтрах, мкм

Количество котлов, шт.

2-3 (один резервный)

Тепловая мощность, кВт:

Подогревателя

235, 350 или 980

Расход газа, м 3 /ч:

На котел

На подогреватель (Факел-ПГ-5)

На подогреватель (ПГ-10)

На подогреватель (ПТПГ-30)

На подогреватель (ПГА-200)

Давление теплоносителя, МПа:

С котлами

От теплосети

В подогревателе

атмосферное

Температура теплоносителя,°С

Тип одоризатора

автоматический с дискретной подачей

Габаритные размеры, мм

Масса, кг

Блок редуцирования

Блок переключения

Блок одоризации

Блок КИП и А (вариант)

Подогреватель газа ПГ-10

Описание технологической схемы

Технологическая схема АГРС «Энергия-1» Салихово представлена на рисунке 1.4.

Газ высокого давления, поступивший на вход ГРС, проходит через шаровой кран №1 (см. рис. 1.4) на подогреватель газа ПТПГ-15М, где нагревается с целью предотвращения выпадения кристалогидратов.

Нагрев осуществляется в змеевике радиационным излучением горелки и теплом отходящих газов.

Подогретый газ высокого давления через краны №7,6 поступает в блок редуцирования совмещенный с узлом очистки. Узел редуцирования состоит из двух редуцирующих ниток: рабочей и резервной.

В блоке редуцирования происходит редуцирование топливного газа на питание горелок от Рвых. до 100-200 мм. вод. ст.

Из блока редуцирования газ низкого давления проходит на замерный узел.

После замерного узла газ поступает в узел одоризации, а затем в блок переключений. Газ идет в блок переключения через входной кран №12 и через выходную нитку выбрасывается на свечу.

Подготовленный газ подается потребителю с выходным давлением 0,6 МПа.

Рисунок 1.4 - Технологическая схема АГРС «Энергия-1» Салихово

дипломная работа

1.3 Режимы работы и режимные параметры автоматизированной ГРС «Энергия-1»

ГРС функционируют как автономно, так и в режиме постоянного присутствия обслуживающего персонала. В любом случае, текущее состояние станции контролируется ЛПУ МГ, на территории которого расположена станция.

Для постоянного контроля и управления (в том числе автоматического) состоянием всех локальных подсистем ГРС необходимо наличие локальной системы автоматизированного управления ГРС, связанной с системой диспетчерского контроля и управления всей сетью ГРС из ЛПУ МГ.

На автоматизированной ГРС возможны 3 режима управления:

Полностью автоматическое;

Дистанционное управление исполнительными механизмами с удаленного АРМ оператора;

Дистанционное ручное и дистанционное автоматическое управление исполнительными механизмами от панельного АРМ оператора, встроенного в шкаф САУ.

Автоматические блочные ГРС «Энергия-1» предназначены для питания отдельных потребителей природным, попутным, нефтяным, предварительно очищенным от тяжелых углеводородов, и искусственным газом от магистральных газопроводов с давлением (1,2--7,5 МПа) путем снижения давления до заданного (0,3--1,2 МПа) и поддержания его. Станции «Энергия» эксплуатируются на открытом воздухе в районах с умеренным климатом при температуре окружающего воздуха от минус 40 °С до +50 °С с относительной влажностью 80% при 20 °С.

Номинальная пропускная способность станции "Энергия-1" равна 10000 м3/ч при входном давлении Рвх=7,5 МПа и Рвых = 0,3 МПа.

Максимальная пропускная способность станции равна 40000 м3/ч газа при входном давлении Рвх=7,5 МПа и Рвых=1,2 МПа. В таблице 1.1 представлены режимные параметры автоматизированной ГРС «Энергия-1» .

Таблица 1.1 - Режимные параметры автоматизированной ГРС «Энергия-1»

Показатели

Значения

Пропускная способность, м3/ч

Давление рабочей среды, МПа:

На входе

На выходе

0,3; 0,6; 0,9; 1,2

Температура,°С:

Окружающей среды

В помещениях ГРС

Количество выходов газа

Минимальный размер механических частиц, удерживаемых в фильтрах, мкм

Тепловая мощность подогревателя, кВт

Расход газа, м3/ч:

На подогреватель «ПГ-10»

На подогреватель «ПТПГ-30»

На подогреватель «ПГА-200»

Давление теплоносителя в подогревателе, МПа

Атмосферное

Температура теплоносителя,°С

Тип одоризатора

Автоматический с дискретной подачей

Габаритные размеры Д/Ш/В, мм

Блок редуцирования

Блок переключения

Блок одоризации

Блок КИП и А

Масса, кг

Блок редуцирования

Блок переключения

Блок одоризации

Блок КИП и А

1.4 Узел переключений

Узел переключений предназначен для переключения потока газа с одной нитки на другую нитку газопровода, для обеспечения безотказной и бесперебойной работы ГРС в случаях ремонта или проведения огневых и газоопасных работ. Обводная линия, соединяющая газопроводы входа и выхода ГРС оснащается приборами измерения температуры и давления, а также отключающим краном и краном-регулятором.

Узел переключения предназначен для защиты системы газопроводов потребителя от возможного высокого давления газа. Также для подачи газа потребителю, минуя ГРС, по байпасной линии с применением ручного регулирования давления газа во время ремонтных и профилактических работ станции.

В узле переключения ГРС следует предусматривать:

Краны с пневмоприводом на газопроводах входа и выхода;

Предохранительные клапаны с переключающими трехходовыми кранами на каждом выходном газопроводе (допускается заменять в случае отсутствия трехходового крана двумя ручными с блокировкой, исключающей одновременное отключение предохранительных клапанов) и свечой для сброса газа;

Изолирующие устройства на газопроводах входа и выхода для сохранения потенциала катодной защиты при раздельной защите внутриплощадочных коммуникаций ГРС и внешних газопроводов;

Свечу на входе ГРС для аварийного сброса газа из технологических трубопроводов;

Обводную линию, соединяющую газопроводы входа и выхода ГРС, обеспечивающую кратковременную подачу газа потребителю, минуя ГРС.

Обводная линия ГРС предназначена для кратковременной подачи газа на период ревизии, профилактики, замены и ремонта оборудования. Обводная линия должна быть оснащена двумя кранами. Первый - отключающий кран, который расположен по ходу газа и второй дросселирующий кран-регулятор. В случае отсутствия крана-регулятора допускается использовать задвижку с ручным приводом.

Блок переключения состоит из двух кранов (№1 на входном и №2 выходном газопроводах), обводной линии и предохранительных клапанов.

Через охранный кран газ (по входному трубопроводу высокого давления с давлением 5,4 МПа) поступает на блок переключения, который включает в себя входной и выходные трубопроводы с запорной арматурой. В качестве запорной арматуры применяются шаровые краны с рычажным или пневмогидроприводом с управлением по месту с помощью электропневматического узла управления. Также предусмотрен свечной кран для сброса газа в атмосферу.

Краны шаровые служат запорным устройством на магистральных газопроводах, на пунктах сбора и подготовки газа, на компрессорных станциях, на ГРС и могут эксплуатироваться в районах с умеренным и холодным климатом.

Конструкция кранов предусматривает эксплуатацию при следующей температуре окружающей среды:

В районах с умеренным климатом от минус 45 до + 50 °С;

В районах с холодным климатом от минус 60 до + 40 °С;

при этом относительная влажность окружающего воздуха может быть до 98% при температуре плюс 30 °С.

Транспортируемая среда через кран - природный газ, с условным давлением до 16,0 МПа и температурой от минус 45 до + 80 °С. Содержание механических примесей в газе - до 10 мг/нм3, размер частиц - до 1 мм, влага и конденсат - до 1200 мг/нм3. Использование кранов для регулировки расхода газа запрещается.

При отсутствии давления или в случае, когда оно недостаточно для перекрытия крана пневмогидроприводом, перекрытие осуществляется ручным гидравлическим насосом. Положение ручки насоса переключателя золотника должно соответствовать маркировке: «О» - открытие крана насосом, «3» - закрытие насосом или «Д» - дистанционное управление, которое указывается на крышке насоса.

Краны обеспечивают прохождение через них очистных устройств. Конструкция кранов обеспечивает возможность принудительного подвода уплотнительной смазки в зону уплотнения кольцевых седел и шпинделя в случае потери герметичности. Система подвода уплотнительной смазки в кольцевые седла кранов подземного исполнения имеет двойную блокировку обратными клапанами: один клапан в фитинге, а второй на корпусе крана в бобышке. Фитинги имеют единую конструкцию, обеспечивают быстросъемное подсоединение адаптера набивочного устройства.

Кольцевые уплотнительные седла крана обеспечивают герметичность при давлениях от 0,1 до 1,1 МПа.

Рвх и Рвых из узла переключения контролируется с помощью датчиков давления. Для защиты низких сетей потребителя на выходном трубопроводе устанавливаются по два пружинных предохранительных клапана, один из которых является рабочим, другой резервным. Применяют клапаны типа «ПППК» (пружинный полноподъемный предохранительный клапан). В процессе эксплуатации клапаны следует опробовать на срабатывание один раз в месяц, а в зимнее время - один раз в 10 дней, с записью в оперативном журнале. Клапаны этого типа снабжены рычагом для принудительного открытия и контрольной продувки газопровода. В зависимости от давления настройки предохранительные клапаны комплектуют сменными пружинами.

Для возможности ревизии и настройки пружинных предохранительных клапанов, не отключая потребителей, между трубопроводами и клапанами устанавливается трехходовой кран типов «КТС». Трехходовой кран типа «КТС» всегда открыт на один из предохранительных клапанов.

Настройка пружинный предохранительных клапанов зависит от требований потребителей газа, но в основном эта величина не превышает 12% от номинального значения выходного давления.

На рисунке 1.2 изображен узел переключения газа.

Рисунок 1.2 - Фотография узла переключения газа

В узле переключения имеется возможность для продувки входного и выходного трубопроводов через свечной кран, трубопровод которого вынесен за пределы площадки ГРС.

Узел переключения должен располагаться на расстоянии не менее 10 м от зданий, сооружений или технологического оборудования, установленного на открытой площадке.

Автоматический средневолновый радиокомпас АРК-9

Радиокомпас может использоваться в следующих режимах работы: - автоматического пеленгования - «КОМПАС», - приема сигналов на ненаправленную антенну « АНТЕННА», - приема сигналов на направленную антенну «РАМКА»...

Анализ методов повышения производительности в Ad-Hoc сетях

Существует несколько режимов работы WLAN-сетей: ? Ad-Hoc mode («точка-точка»); ? Infrastucture mode (инфраструктурный режим); ? WDS mode (распределенная беспроводная система...

Атомно-силовой микроскоп

В зависимости от расстояний от иглы до образца возможны следующие режимы работы атомно-силового микроскопа: · контактный режим (contact mode); · бесконтактный режим (non-contact mode); · полуконтактный режим (tapping mode)...

Идентификация параметров математических моделей биполярных транзисторов КТ209Л, КТ342Б и полевого транзистора КП305Е

Режимы работы транзистора могут быть идентифицированы по карте напряжений, частично представленной на рис. 18, для транзистора р-n-р типа. Семейство входных характеристик представлено на рис...

Тахометр, входящий в состав прибора, представляет собой счетчик измерительных импульсов датчика частоты вращения коленчатого вала автомобиля. Структурная схема системы представлена на рис.1.1. Структурная схема тахометра прибора Рис.1.1...

Многофункциональный прибор для учебного автомобиля

Как указывалось выше, прибор имеет два основных режима работы: режим ожидания и режим измерения. Структурная схема режимов работы приведена на рис.2.2...

Одноканальное устройство контроля температуры

Одноканальное устройство контроля температуры будет работать в одном режиме. Измерение по прерываниям. В этом режиме цикл чтения информации с устройства будет осуществляться по прерыванию основной управляющей программы...

Принципы контроля систем электропитания на железных дорогах устройствами АПК-ДК

Нормальный режим При нормальном режиме выпрямитель преобразует входное напряжение переменного тока в постоянный ток. Энергия постоянного тока обеспечивает напряжение на входе инвертора, а так же заряд батарей...

Разработка и исследование в среде Multisim 10 формирователя электрического сигнала трапецеидальной формы

МS10-автоматизированная среда проектирования схем с возможностью обмена всеми необходимыми данными с другими компьютерами. Основные характеристики приложения: · многостраничный графический редактор принципиальных схем...

Разработка универсального источника бесперебойного питания

В зависимости от состояния сети и величины нагрузки ИБП может работать в различных режимах: сетевом, автономном, Bypass и других. Сетевой режим - режим питания нагрузки энергией сети...

· Нормальный - РЦ исправна и свободна, при этом путевое реле включено. · Шунтовой - РЦ исправна и занята, путевое реле выключено. · Контрольный - РЦ неисправна, путевое реле выключено. · Режим АЛС - РЦ исправна и занята, путевое реле выключено...

Расчет автоматического перехода перегонной рельсовой цепи

Нормальный режим Цель расчета: Первоначально определяют параметры источника питания u(x), при которых на вход путевого приемника поступает сигнал, обеспечивающий его рабочие параметр при наихудших условиях передачи сигналов(Zmax, Rи min)...

Схема управления электроприводом подачи стола

Исходной является схема управления двигателем подачи стола (рисунок 2.1). Регулирование скорости вращения двигателя подачи стола производится изменением напряжения генератора...

Таймер на микроконтроллере MSP430F2013

Таймер работает в двух режимах: первый - режим отображения времени, второй - ввода/редактирования времени таймера. Исходное состояние после включения - режим отображения времени (00 00 00). При нажатии кнопки "Mode"...

Терморезистивные датчики

Режим работы терморезисторов зависит от того, на каком участке статической вольт-амперной характеристики (ВАХ) выбрана рабочая точка. В свою очередь ВАХ зависит как от конструкции, размеров и основных параметров терморезистора...

Описание:

В настоящее время города России имеют развитые системы газоснабжения промышленности и социально-бытового сектора. Газ в города подается от системы распределения Газпрома с давлением 1,2 мПа, а потребителям необходим газ с давлением 0,1; 0,3; 0,6 мПа. Для удовлетворения требований потребителей по давлению газа в черте города размещаются газовые редукционные станции и пункты (ГРС, ГРП).

Выработка электроэнергии и «холода» без сжигания топлива

Технические данные агрегатов мощностного ряда

Апробация в эксплуатации пилотного электрохолодильного комплекса на ГРС «Южная» откроет значительные перспективы развития этого направления экономии топлива и, как следствие, снижение экологической нагрузки на окружающую среду.

Так, только на ГРС Москвы (без ГРС «Мосэнерго») по ориентировочным оценкам с помощью ПЭГА возможно ежегодно вырабатывать более 250 млн кВт ч электроэнергии и использовать при этом около 200 млн кВт ч «холода» в холодильниках площадью до 70 тыс. м 2 , что предотвратит сжигание на ТЭЦ более 270 тыс. т. у. т. в год с соответствующим экологическим эффектом.

Окупаемость капитальных вложений в электрохолодильный комплекс не превысит двух лет. Срок его службы – 60 лет.

Себестоимость вырабатываемого 1 кВт ч энергии не превысит 6–7 копеек. После внедрения двух-трех электрохолодильных комплексов дальнейшая реализация программы может осуществляться за счет самофинансирования из прибыли.

Представляется целесообразным разработать и реализовать в короткие сроки дополнение к программе энергосбережения Москвы на 2004 и последующие годы, предусматривающее широкое внедрение электрохолодильных комплексов на ГРС Москвы. Это позволит по-хозяйски использовать имеющийся немалый энергетический ресурс «бросовой» энергии давления газа на ГРС для экологически чистой выработки электроэнергии и «холода» с использованием его в холодильниках. Для этого уже созданы необходимые условия и имеется серийно выпускаемое комплектное оборудование.


Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Уфимский государственный нефтяной технический университет»

Кафедра автоматизации технологических процессов и производств

Дипломный проект

Автоматизация газораспределительной станции

Стерлитамакского линейного производственного управления магистрального газопровода

Студент гр. АГ 07-01 А.Г. Аскарова

Руководитель

Консультанты:

канд. техн. наук, доц. С.В. Светлакова

канд. техн. наук, доц. А.А. Гилязов

Дипломный проект 109 с., 26 рисунков, 26 таблиц, 19 использованных источников, 1 приложение.

ГАЗОРАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНАЯ СТАНЦИЯ, ДАТЧИК ИЗБЫТОЧНОГО ДАВЛЕНИЯ, МЕТОДЫ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ДАВЛЕНИЯ, «МЕТРАН-100-Вн-ДИ», АНАЛИЗ ДАТЧИКОВ ДАВЛЕНИЯ

Обьектом исследования является автоматизация газораспределительной станции Cтерлитамакского линейного производственного управления магистрального газопровода «Энергия - 1».

В процессе исследования выполнен анализ существующего уровня автоматизации ГРС, и обоснована необходимость замены датчиков избыточного давления.

Целью работы является модернизация системы автоматизации газораспределительной станции «Энергия-1».

В результате исследования рекомендовано к использованию на газораспределительной станции для регулирования и измерения датчик избыточного давления «EJX430A» фирмы «Yokogawa». Cоставлен алгоритм программы логического управления перехода ГРС на байпасный режим.

Технико-экономические характеристики подтверждают целесообразность внедрения современного датчика давления.

Внедрение отсутствует.

Эффективность проекта заключается в высокой эффективности от предлагаемой замены, так как внедряемые приборы гораздо лучше по метрологическим характеристикам.

Определения, обозначения, сокращения

Введение

1.1 Назначение и состав ГРС

1.4 Узел переключения

1.5 Узел очистки газа

1.6 Узел редуцирования газа

1.7 Узел подогрева газа

1.8 Узел одоризации газа

1.9 Узел учета газа

2. Патентная проработка

2.2 Регламент поиска

2.3 Результаты поиска

2.4 Анализ результатов поиска

3.1 Объем автоматизации

3.2 Информационно-измерительный комплекс «Магистраль-2

3.3 Методы преобразования давления

4. Модернизация системы автоматизации ГРС

4.1 Формулировка задачи и анализ проблемы

4.2 Обоснование выбора датчика

4.3 Выбор датчика

4.4 Алгоритм перехода ГРС на байпасный режим

5. Охрана труда и техника безопасности

5.1 Анализ потенциальных опасностей и производственных вредностей на ГРС

5.2 Мероприятия по обеспечению безопасных и безвредных условий труда на ГРС

5.3 Расчет молниезащиты ГРС

6. Оценка экономической эффективности модернизации системы автоматизации ГРС «Энергия-1»

6.1 Критерии оценки экономической эффективности

6.2 Обоснование коммерческой эффективности проекта

Заключение

Список использованных источников

Определения, обозначения и сокращения

ГРС - газораспределительная станция

ЛПУ - линейное производственное управление

МГ - магистральный газопровод

АРМ - автоматизированное рабочее место

САУ - система автоматизированного управления

РД - регуляторы давления

БПГ - блок подогрева газа

АСУ ТП - автоматизированные системы управления технологическим процессом

КИП - контрольно-измерительные приборы

ТСА - технические средства автоматизации

SCADA - Supervisory Control And Data Acquisition

ТР - тензорезистор

КНС - технология «кремний на сапфире»

КНК - технология «кремний на кремнии»

АЦП - аналого-цифровой преобразователь

ЦАП - цифро-аналоговый преобразователь

ПАЗ - противоаварийная защита

ЧДД - чистый дисконтированный доход

ИД - индекс доходности

ВНД - внутренняя норма доходности

СО - срок окупаемости

Введение

ГРС предназначены для снабжения газом от магистральных и промысловых газопроводов населенных пунктов, предприятий и других крупных потребителей. Подавать газ потребителю требуется в заданном количестве и под определенным давлением, с необходимой степенью очистки, подогрева и одоризации газа (при необходимости). Система управления должна быть достаточно сложной, чтобы учесть все разнообразие статических и динамических характеристик станции.

С помощью автоматического управления ГРС обеспечивается наибольшая производительность с наименьшими затратами энергетических ресурсов, снижение себестоимости и улучшение качества продукции, уменьшается численность обслуживающего персонала, повышается надежность и долговечность оборудования, улучшаются условия труда и техники безопасности.

Цель данного дипломного проекта - техническое переоснащение, усовершенствование существующей системы автоматизации ГРС «Энергия-1», внедрение современных средств автоматизации.

Задачами дипломного проекта являются:

Изучение технологии подготовки газа для подачи потребителю;

Анализ системы автоматизации ГРС «Энергия-1»;

Модернизация существующей системы автоматизации ГРС;

Составление алгоритма программы логического управления автоматического перехода ГРС на байпасный режим.

При работе были использованы материалы Стерлитамакского ЛПУ ООО «ГазпромтрансгазУфа» .

1. Технологическая схема ГРС и ее характеристики

1.1 Назначение и состав ГРС

Базовым технологическим процессом предприятия Стерлитамакское ЛПУ МГ ООО «ГазпромтрансгазУфа» является транспортировка газа по югу Республики Башкортостан и подача его на ГРС, которые подают газ потребителю.

Станция является сложным и ответственным технологическим объектом повышенной опасности. К технологическому оборудованию и средствам автоматизации ГРС предъявляются повышенные требования по надежности и безопасности энергоснабжения потребителей газом, а также по промышленной безопасности, как к взрывопожароопасным промышленным объектам.

ГРС предназначены для снабжения газом от магистральных и промысловых газопроводов следующих потребителей:

Объекты газонефтяных месторождений (на собственные нужды);

Объекты газокомпрессорных станций;

Объекты малых и средних населенных пунктов;

Электростанции;

Промышленные, коммунально-бытовые предприятия и населенные пункты.

ГРС обеспечивают:

Очистку газа от механических примесей и конденсата;

Подогрев газа;

Редуцирование заданного давления и постоянное поддержание его с определенной точностью;

Измерение расхода газа с многосуточной регистрацией;

Одоризацию газа пропорционально его расходу перед подачей потребителю.

В состав ГРС входят:

1) переключения станции;

2) очистки газа;

3) предотвращения гидратообразования;

4) редуцирования газа;

5) подогрева газа;

6) коммерческого измерения расхода газа;

7) одоризации газа;

8)автономного энергопитания;

Системы:

1) контроля и автоматики;

2) связи и телемеханики;

3) электроосвещения, молниезащиты, защиты от статического электричества;

4) электрохимзащиты;

5) отопления и вентиляции;

6) охранной сигнализации;

7) контроля загазованности .

1.2 Описание технологической схемы

Технологическая схема автоматизированной ГРС «Энергия-1» представлена на рисунке 1.1.

Газ высокого давления, поступивший на вход ГРС, проходит через шаровой кран № 1 на подогреватель газа «ПТПГ-15М», где нагревается с целью предотвращения выпадения кристаллогидратов.

Нагрев осуществляется в змеевике радиационным излучением горелки и теплом отходящих газов.

Подогретый газ высокого давления через краны №№ 6,7 поступает далее в одну из ниток редуцирования в блоке редуцирования, совмещенным с узлом очистки, где давление снижается до заданного значения и происходит очистка технологического газа от механических частиц и жидкости. Узел редуцирования состоит из двух редуцирующих ниток: рабочей и резервной.

Рисунок 1.1 - Технологическая схема АГРС «Энергия-1»

В блоке редуцирования происходит редуцирование топливного газа на питание горелок от Рвых до 0,1-0,2 Па.

Из блока редуцирования газ низкого давления проходит на замерный узел.

После замерного узла газ поступает в узел одоризации, а затем в блок переключений. Газ идет в блок переключения через входной кран № 12 и через выходную нитку выбрасывается на свечу.

Подготовленный газ подается потребителю с Рвых = 0,6 МПа.

1.3 Режимы работы и режимные параметры автоматизированной ГРС «Энергия-1»

ГРС функционируют как автономно, так и в режиме постоянного присутствия обслуживающего персонала. В любом случае, текущее состояние станции контролируется ЛПУ МГ, на территории которого расположена станция.

Для постоянного контроля и управления (в том числе автоматического) состоянием всех локальных подсистем ГРС необходимо наличие локальной системы автоматизированного управления ГРС, связанной с системой диспетчерского контроля и управления всей сетью ГРС из ЛПУ МГ.

На автоматизированной ГРС возможны 3 режима управления:

Полностью автоматическое;

Дистанционное управление исполнительными механизмами с удаленного АРМ оператора;

Дистанционное ручное и дистанционное автоматическое управление исполнительными механизмами от панельного АРМ оператора, встроенного в шкаф САУ.

Автоматические блочные ГРС «Энергия-1» предназначены для питания отдельных потребителей природным, попутным, нефтяным, предварительно очищенным от тяжелых углеводородов, и искусственным газом от магистральных газопроводов с давлением (1,2--7,5 МПа) путем снижения давления до заданного (0,3--1,2 МПа) и поддержания его. Станции «Энергия» эксплуатируются на открытом воздухе в районах с умеренным климатом при температуре окружающего воздуха от минус 40 °С до +50 °С с относительной влажностью 80% при 20 °С.

Номинальная пропускная способность станции "Энергия-1" равна 10000 м3/ч при входном давлении Рвх=7,5 МПа и Рвых = 0,3 МПа.

Максимальная пропускная способность станции равна 40000 м3/ч газа при входном давлении Рвх=7,5 МПа и Рвых=1,2 МПа. В таблице 1.1 представлены режимные параметры автоматизированной ГРС «Энергия-1» .

Таблица 1.1 - Режимные параметры автоматизированной ГРС «Энергия-1»

Показатели

Значения

Пропускная способность, м3/ч

Давление рабочей среды, МПа:

На входе

На выходе

0,3; 0,6; 0,9; 1,2

Температура,°С:

Окружающей среды

В помещениях ГРС

Количество выходов газа

Минимальный размер механических частиц, удерживаемых в фильтрах, мкм

Тепловая мощность подогревателя, кВт

Расход газа, м3/ч:

На подогреватель «ПГ-10»

На подогреватель «ПТПГ-30»

На подогреватель «ПГА-200»

Давление теплоносителя в подогревателе, МПа

Атмосферное

Температура теплоносителя,°С

Тип одоризатора

Автоматический с дискретной подачей

Габаритные размеры Д/Ш/В, мм

Блок редуцирования

Блок переключения

Блок одоризации

Блок КИП и А

Масса, кг

Блок редуцирования

Блок переключения

Блок одоризации

Блок КИП и А

1.4 Узел переключений

Узел переключений предназначен для переключения потока газа с одной нитки на другую нитку газопровода, для обеспечения безотказной и бесперебойной работы ГРС в случаях ремонта или проведения огневых и газоопасных работ. Обводная линия, соединяющая газопроводы входа и выхода ГРС оснащается приборами измерения температуры и давления, а также отключающим краном и краном-регулятором.

Узел переключения предназначен для защиты системы газопроводов потребителя от возможного высокого давления газа. Также для подачи газа потребителю, минуя ГРС, по байпасной линии с применением ручного регулирования давления газа во время ремонтных и профилактических работ станции.

В узле переключения ГРС следует предусматривать:

Краны с пневмоприводом на газопроводах входа и выхода;

Предохранительные клапаны с переключающими трехходовыми кранами на каждом выходном газопроводе (допускается заменять в случае отсутствия трехходового крана двумя ручными с блокировкой, исключающей одновременное отключение предохранительных клапанов) и свечой для сброса газа;

Изолирующие устройства на газопроводах входа и выхода для сохранения потенциала катодной защиты при раздельной защите внутриплощадочных коммуникаций ГРС и внешних газопроводов;

Свечу на входе ГРС для аварийного сброса газа из технологических трубопроводов;

Обводную линию, соединяющую газопроводы входа и выхода ГРС, обеспечивающую кратковременную подачу газа потребителю, минуя ГРС.

Обводная линия ГРС предназначена для кратковременной подачи газа на период ревизии, профилактики, замены и ремонта оборудования. Обводная линия должна быть оснащена двумя кранами. Первый - отключающий кран, который расположен по ходу газа и второй дросселирующий кран-регулятор. В случае отсутствия крана-регулятора допускается использовать задвижку с ручным приводом.

Блок переключения состоит из двух кранов (№1 на входном и №2 выходном газопроводах), обводной линии и предохранительных клапанов.

Через охранный кран газ (по входному трубопроводу высокого давления с давлением 5,4 МПа) поступает на блок переключения, который включает в себя входной и выходные трубопроводы с запорной арматурой. В качестве запорной арматуры применяются шаровые краны с рычажным или пневмогидроприводом с управлением по месту с помощью электропневматического узла управления. Также предусмотрен свечной кран для сброса газа в атмосферу.

Краны шаровые служат запорным устройством на магистральных газопроводах, на пунктах сбора и подготовки газа, на компрессорных станциях, на ГРС и могут эксплуатироваться в районах с умеренным и холодным климатом.

Конструкция кранов предусматривает эксплуатацию при следующей температуре окружающей среды:

В районах с умеренным климатом от минус 45 до + 50 °С;

В районах с холодным климатом от минус 60 до + 40 °С;

при этом относительная влажность окружающего воздуха может быть до 98% при температуре плюс 30 °С.

Транспортируемая среда через кран - природный газ, с условным давлением до 16,0 МПа и температурой от минус 45 до + 80 °С. Содержание механических примесей в газе - до 10 мг/нм3, размер частиц - до 1 мм, влага и конденсат - до 1200 мг/нм3. Использование кранов для регулировки расхода газа запрещается.

При отсутствии давления или в случае, когда оно недостаточно для перекрытия крана пневмогидроприводом, перекрытие осуществляется ручным гидравлическим насосом. Положение ручки насоса переключателя золотника должно соответствовать маркировке: «О» - открытие крана насосом, «3» - закрытие насосом или «Д» - дистанционное управление, которое указывается на крышке насоса.

Краны обеспечивают прохождение через них очистных устройств. Конструкция кранов обеспечивает возможность принудительного подвода уплотнительной смазки в зону уплотнения кольцевых седел и шпинделя в случае потери герметичности. Система подвода уплотнительной смазки в кольцевые седла кранов подземного исполнения имеет двойную блокировку обратными клапанами: один клапан в фитинге, а второй на корпусе крана в бобышке. Фитинги имеют единую конструкцию, обеспечивают быстросъемное подсоединение адаптера набивочного устройства.

Кольцевые уплотнительные седла крана обеспечивают герметичность при давлениях от 0,1 до 1,1 МПа.

Рвх и Рвых из узла переключения контролируется с помощью датчиков давления. Для защиты низких сетей потребителя на выходном трубопроводе устанавливаются по два пружинных предохранительных клапана, один из которых является рабочим, другой резервным. Применяют клапаны типа «ПППК» (пружинный полноподъемный предохранительный клапан). В процессе эксплуатации клапаны следует опробовать на срабатывание один раз в месяц, а в зимнее время - один раз в 10 дней, с записью в оперативном журнале. Клапаны этого типа снабжены рычагом для принудительного открытия и контрольной продувки газопровода. В зависимости от давления настройки предохранительные клапаны комплектуют сменными пружинами.

Для возможности ревизии и настройки пружинных предохранительных клапанов, не отключая потребителей, между трубопроводами и клапанами устанавливается трехходовой кран типов «КТС». Трехходовой кран типа «КТС» всегда открыт на один из предохранительных клапанов.

Настройка пружинный предохранительных клапанов зависит от требований потребителей газа, но в основном эта величина не превышает 12% от номинального значения выходного давления.

На рисунке 1.2 изображен узел переключения газа.

Рисунок 1.2 - Фотография узла переключения газа

В узле переключения имеется возможность для продувки входного и выходного трубопроводов через свечной кран, трубопровод которого вынесен за пределы площадки ГРС.

Узел переключения должен располагаться на расстоянии не менее 10 м от зданий, сооружений или технологического оборудования, установленного на открытой площадке.

1.5 Узел очистки газа

Узел очистки газа на ГРС позволяет предотвратить попадание механических примесей и конденсата в оборудование, в технологические трубопроводы, в приборы контроля и автоматики станции и потребителей газа.

Для очистки газа на ГРС применяют пылевлагоулавливающие устройства различных конструкций, обеспечивающие подготовку газа в соответствии с действующими нормативными документами по эксплуатации. Главное требование к узлу очистки газа - автоматическое удаление конденсата в сборные емкости, оттуда он по мере накопления вывозится с территории ГРС.

Узел очистки газа должен обеспечивать такую степень очистки газа, когда концентрация примеси твердых частиц размером 10 мкм не должна превышать 0,3 мг/кг, а содержание влаги должно быть не больше величин, соответствующих состоянию насыщения газа.

После блока переключения через входные краны газ поступает на узел очистки газа, который совмещен с блоком редуцирования.

В узле очистки газа используют в основном масляные пылеуловители, висциновые фильтры и мультициклонные сепараторы. Масляные пылеуловители применяют на станциях с большой часовой производительностью.

На ГРС устанавливается подземная ёмкость для сбора и удаления влаги и конденсата с системами автоматического контроля над уровнем и количеством конденсата в емкостях и пылеуловителях. Давление на входе и выходе каждого пылеуловителя контролируется с помощью датчиков давления.

Для очистки газа на ГРС должны применяться пылевлагоулавливающие устройства, обеспечивающие подготовку газа для стабильной работы оборудования ГРС и потребителя.

Фильтры 1 и 2, место расположения которых представлено в разделе 3, предназначены для очистки газа от механических примесей, а также отвода конденсата. Для сигнализации уровня в накопителе фильтра устанавливаются датчики нижнего, верхнего и аварийного уровня. При исполнении узлов с автоматическим сбросом отстоя в конструкции присутствует кран с пневмоприводом и клапан-отсекатель, срабатывающий на границе жидкой и газообразной фракций.

Узел очистки газа имеет в своем составе фильтры-сепараторы или блок фильтров-сепараторов, предназначенные для очистки газа от твердых частиц и капельной влаги. Степень очистки -- 10 мкм, эффективность -- 99,99%. Продукты очистки из накопительной емкости фильтров-сепараторов автоматически сбрасываются в сосуд сбора конденсата.

Вместимость резервуара должна определяться из условия слива примесей в течение 10 сут.

Резервуары должны быть рассчитаны на максимально возможное давление и оборудованы сигнализатором уровня жидкости.

С целью исключения выбросов паров конденсата и одоранта в атмосферу необходимо применять меры по их утилизации.

Технологический процесс сбора продуктов очистки газа из резервуаров должен исключать возможность пролива и попадания жидкости на грунт.

На рисунке 1.3 изображен узел очистки газа.

Рисунок 1.3 - Фотография узла очистки газа

1.6 Узел редуцирования газа

Узел редуцирования предназначен для снижения высокого входного давления газа Рвх = 7,5 МПа до низкого выходного давления Рвых = 0,3 МПа и автоматического поддержания заданного давления на выходе из узла редуцирования, а также для защиты газопровода потребителя от недопустимого повышения давления.

Так как узел редуцирования совмещен с узлом очистки, здесь происходит осушка газа, удаление механических примесей и отвода конденсата.

Узел редуцирования газа является на ГРС выполняет одну из самых важных функций. Здесь газ высокого давления понижается до заданного значения и автоматически поддерживается на определнном уровне. Узел редуцирования состоит из газо-регулирующего оборудования, запорной арматуры, линий редуцирования, системы защитной автоматики и аварийной сигнализации. В схемах узла редуцирования применяют:

Стальную регулирующую арматуру на условное давление 6,3 МПа;

Клапаны регулирующие непрямого действия;

РД прямого действия.

Для регулирования давления применяются РД прямого действия или регуляторы с аналоговым управлением. Регуляторы прямого действия более быстродействующие и надежные, так как исключается промежуточное звено - каналы связи и устройство управления, к тому же они не требуют дополнительной энергии, так как работают за счет энергии газового потока. Отечественные производители выпускают регуляторы, которые обеспечивают регулирование давления с точностью до 2,5%.

На ГРС большой производительности применяют чаще регулирующие клапаны, так как они позволяют быстро изменить регулируемое давление на выходе клапана и имеют большой выбор типоразмеров.

В качестве командных приборов к клапанам непрямого действия применяют пропорциональные регуляторы типа РД. Регулирующие клапаны выпускают двух видов: нормально открытые (давление подводится на верх мембраны) и нормально закрытые (под мембрану).

Все регулирующие клапаны состоят из регулирующего органа (клапана) и мембранного привода, соединенного через шток с золотником клапана. Задание выходного давления газа во всех типах регулирующих клапанов осуществляется нагружением штока клапана пружиной.

Блок редуцирования предназначен для понижения входного давления с 5,4 МПа до 0,6 МПа и подачи газа по трубопроводу низкого давления в линейные сети потребителей газа.

В узле редуцирования ГРС количество редуцирующих линий следует принимать не менее двух (одна резервная). Допускается применять три линии редуцирования равной производительности (одна резервная).

В узле редуцирования (рисунок 1.4) при необходимости допускается предусматривать линию малых расходов для работы в начальный период эксплуатации ГРС.

Рисунок 1.4 - Фотография узла редуцирования

Редуцирующие линии в пределах одного узла редуцирования должны оснащаться однотипной запорно-регулирующей арматурой. Линии редуцирования газа должны быть оборудованы сбросными свечами.

Редуцирующие линии должны иметь автоматическую защиту от отклонения от рабочих параметров и автоматическое включение резерва.

1.7 Узел подогрева газа

Узел подогрева газа или БПГ предназначен для непрямого подогрева газа до заданной температуры, используется в составе ГРС для исключения гидратообразования при редуцировании газа и поддержания температуры газа на выходе ГРС на заданном значении, а также для обеспечения теплоносителем систем отопления помещений или других возможных теплопотребителей.

БПГ предназначены для эксплуатации в районах с умеренным и умеренно-холодным климатом,а также в районах с холодным климатом.

Типоразмер узла подогрева в составе ГРС следует определять из условий обеспечения требуемой температуры газа на выходе ГРС, нормальной работы оборудования станции и исключения его оледенения. В случае использования БПГ в контуре отопления, необходимо учитывать дополнительную тепловую нагрузку.

Нагрев газа осуществляется в кожухо-трубчатом теплообменнике посредством промежуточного теплоносителя, нагреваемого в водогрейном котле. Теплоноситель, в зависимости от тепловой мощности узла, нагревается до 95 °С и подается на кожухо-трубчатый теплообменник, где осуществляется передача тепла нагреваемому телу (газу), затем охлаждённый теплоноситель из обратного теплопровода с температурой до 95 °С подается на вход водогрейного котла. При наличии дополнительного контура отопления отбор теплоносителя осуществляется из обратного теплопровода.

Конструктивно узел подогрева газа состоит блока котельной и блока теплообменных аппаратов.

Оборудование этих блоков размещается в боксе, герметично поделённом на два отсека: отсек котельной (категория Д) и отсек теплообменных аппаратов (категория В-1а). Бокс выполнен из панелей, имеет съёмную крышу, позволяющую быстро произвести монтаж и ремонт тяжёлого и крупногабаритного оборудования. Устойчивость блок-бокса к сейсмическим нагрузкам до 9 баллов. Компактность узла и полная заводская готовность позволяют в кратчайшие сроки произвести транспортировку, монтаж и пусконаладочные работы.

Необходимая тепловая мощность обеспечивается двумя водогрейными котлами в отсеке котельной для повышения степени надежности узла. В случае отказа одного котла, второй может обеспечить работоспособность станции в аварийном режиме.

Циркуляционные насосы установлены на входе водогрейных котлов и работают под управлением прибора контроля и защиты насосов в режиме распределения времени работы. При выходе одного насоса из строя исправный насос обеспечивает работоспособность на 100%. Для защиты системы от превышения внутреннего гидравлического давления, котлы оборудованы предохранительными сбросными устройствами (сброс осуществляется в расширительный бак).

Электроснабжение БПГ осуществляется от промышленной сети 220 В/50 Гц, или 380 В/50 Гц. Питание заводится через шкаф вводной, оборудованный автоматами защитного отключения. Вводной шкаф устанавливается в отсеке котельной.

1.8 Узел одоризации газа

Условием безопасной эксплуатации магистральных газопроводов, сосудов, аппаратов, оборудования и приборов является своевременное обнаружение утечек газа. Присутствие газа в помещениях может быть обнаружено с помощью автоматических приборов и систем. Однако наиболее простым способом обнаружения газа в воздухе является определение его по запаху. С этой целью в нашей стране и ряде других стран газу придают особый неприятный запах (одорируют), вводя этил-меркаптан в количестве 16 г на 1000 м3. Газ одорируют на головных сооружениях или на промысловой ГРС.

Таким образом, после узла учёта газ попадает на узел переключений где происходит его одоризация и далее по трубопроводу он переходит в низкие сети потребителя.

Для поддержания заданной степени одоризации газа, одорант вводится на выходе ГРС при помощи различных устройств. На автоматизированной ГРС наиболее часто применяют универсальный одоризатор газа типа «УОГ-1». Ниже приведена таблица 1.4 с техническими характеристиками одоризатора газа УОГ-1.

Таблица 1.4 - Технические показатели одоризатора «УОГ-1»

К одорантам предъявляют следующие требования:

Одоранты при концентрациях, применяемых для одоризации, должны быть физиологически безвредными;

В смеси с газом одоранты не должны разлагаться, а также реагировать с применяемыми на газопроводе материалами;

Продукты сгорания одорантов должны быть совершенно безвредными и коррозионно-неактивными;

Пары одорантов должны быть мало растворимы в воде или конденсате;

Одоранты должны быть летучими (для обеспечения испарения их в потоке с высоким давлением и низкой температурой).

Этилмеркаптан (C2H5SH) в значительной степени удовлетворяет этим требованиям. Количество одоранта, необходимое для введения в поток газа, определяется порогом его концентрации, при которой в помещении ощущается резкий запах. Для природного газа сигнальная норма принята равной 1% по объему. Для поддержания заданной степени одоризации газа одорант вводится в поток при помощи специальных устройств, называемых одоризационными установками, которые разделяются по способу введения одоранта на установки с непосредственным введением в газ жидкого одоранта под давлением или самотеком и установки по смещению паров одоранта с потоком газа. К первому типу относятся капельные одоризаторы, в которых одорант вводится в поток газа в виде капель или струи. Количество вводимого одоранта регулируют вручную игольчатым вентилем. Контроль за работой одоризатора осуществляется через смотровое стекло.

Газ, подаваемый промышленным предприятиям и электростанциям, по согласованию с потребителем может не одорироваться.

В случае наличия централизованного узла одоризации газа, расположенного на магистральном газопроводе, допускается не предусматривать узел одоризации газа на ГРС.

Узел одоризации устанавливается на выходе станции после обводной линии. Подача одоранта допускается как с автоматической, так и с ручной регулировкой.

На ГРС необходимо предусматривать емкости для хранения одоранта. Объем емкостей должен быть таким, чтобы заправка их производилась не чаще 1 раза в 2 мес. Заправка емкостей и хранение одоранта, а также одоризация газа должна осуществляться закрытым способом без выпуска паров одоранта в атмосферу или их нейтрализацией.

1.9 Узел учета газа

Узел учета газа предназначен для коммерческого учета газа (измерения его расхода). Число линий измерения зависит в основном от числа выходных газопроводов из ГРС.

После узла редуцирования газ по трубопроводу поступает на узел учета газа. Коммерческий учет расхода газа по каждому потребителю и учет газа на собственные нужды ведется на узле учета газа. Узел обеспечивает измерение расхода газа, коррекцию значения расхода по температуре, давлению и коэффициенту сжимаемости, анализ качества газа, а также регистрацию данных.

Измерение газа, проходящего через ГРС, основано на методе измерения переменного перепада давления. Этот метод характеризуется тем, что при установке сужающего устройства в газовом потоке перепад давления на нем зависит от количества проходящего газа. Сужающее устройство может быть установлено на высокой или на низкой стороне ГРС.

Измерение перепада давления производится вычислителем, тип которого выбирается одновременно с расчетом сужающего устройства. Сужающее устройство соединяется с датчиками вычислителя соединительными линиями.

В настоящее время большую часть парка расходомеров на узлах учета газа ОАО «Газпром» составляют измерительно-вычислительные комплексы, измеряющие расход по перепаду давления на диафрагме. На некоторых ГРС до сих пор используются механические самописцы. Но, даже несмотря на высокую точность вычислительных комплексов на базе микропроцессорной техники (погрешность не более 0,5%), общая погрешность расходомерного узла за счет погрешности диафрагмы составляет, как минимум, 2,5%.

Снизить погрешность измерения расхода можно путем замены диафрагм на другие виды датчиков расхода - турбинные, ротационные или вихревые. Такие комплексы обеспечивают общую погрешность учета газа не более 1,5-2,5% и не требуют частой замены, как диафрагмы.

При квалификации учета газа на ГРС как коммерческого, требуется определять не только количество, но и качество учитываемого газа в соответствии с требованиями для хозрасчетных газоизмерительных станций. Поточные аналитические приборы позволяют получать информацию о качестве газа с минимальной дискретностью.

Влажность и плотность газа определяются, соответственно, поточными влагомерами (измерители температуры точки росы) и плотномерами. Калорийность газа измеряется поточным калориметром. Применение поточных хроматографов позволяет получать полную информацию по составу газа, вычислять плотность и калорийность. Содержания серы и сероводорода определяется лабораторными серомерами.

При необходимости регулирования расхода газа на выходе ГРС применяются регуляторы расхода с аналоговым управлением. Для реализации пропорционально интегрально дифференциального регулирования расхода газа вместо корректоров применяют так называемые «компьютеры расхода», которые помимо регулирования и коррекции расхода газа, могут получать информацию от поточного аналитического оборудования и передавать информацию в виде отчетов в диспетчерскую .

2. Патентная проработка

2.1 Выбор и обоснование предмета поиска

В данном дипломном проекте рассматриваются методы преобразования давления, выбор и внедрение датчика избыточного давления.

Одним из самых важных измеряемых параметров на ГРС является давление. На данный момент на ГРС «Энергия-1» установлены датчики избыточного давления Метран-100-Вн-ДИ, рассматривается возможность замены этого датчика на современный датчик избыточного давления «EJX430A», принцип действия которого основан на резонансном методе. Поэтому при проведении патентного поиска особое внимание было уделено поиску и анализу датчиков избыточного давления с резонансным методом преобразования давления.

2.2 Регламент поиска

Патентный поиск проводился с использованием фондов УГНТУ по источникам патентной документации Российской Федерации и по зарубежным фондам.

Глубина поиска пять лет (2007-2011 гг.). Поиск проводился по индексам международной патентной классификации (МПК):

G01L 9/16 - Измерение постоянного или медленно меняющегося давления газообразных и жидких веществ или сыпучих материалов с помощью электрических или магнитных элементов, чувствительных к механическому давлению путем определения изменений магнитных свойств тел под нагрузкой;

G01L 13/06 - Устройства и приборы для измерения разности двух и более величин давления жидкости с помощью электрических или магнитных элементов,

чувствительных к механическому давлению.

При этом использовались следующие источники патентной информации:

Полные описания к патентам Российской Федерации;

Документы справочно-поискового аппарата;

Официальный бюллетень Российского Агентства по патентам и товарным знакам «Изобретения. Полезные модели» (2007-2011 гг.).

2.3 Результаты поиска

Результаты патентного поиска приведены в таблице 2.1.

Таблица 2.1 - Результаты патентного поиска

2.4 Анализ результатов поиска

Рассмотрим аналоги, приведенные в таблице 2.1.

Аналогов по патентам G01L 9/16 и G01L 13/06 не выявлено.

Фирма «Yokogawa» (Япония) является разработчиком DRHarp технологии (резонансный преобразователь давления с кремниевым резонатором) и поэтому на сегодняшний день аналогов в нашей стране нет.

Патент на чувствительный элемент датчика 3051S: United States patent: 6082199. В основу нового чувствительного элемента DPHarp лег известный «частотно-резонансный» принцип, который наглядно можно продемонстрировать на примере струны: натяжение струны контролируется ее собственной частотой колебаний (тоном). При натяжении струны ее тон (частота собственных колебаний) становится выше, при ослаблении - ниже.

В качестве упругого элемента используется кремниевая диафрагма, на которой расположены два чувствительных элемента. Чувствительные элементы - резонаторы расположены так, что их деформации отличаются по знаку при приложении разности давлений к чувствительному элементу.

Изменение собственной частоты резонаторов прямо пропорционально прилагаемому давлению. Возбуждение колебаний и передача частоты механических колебаний в электрический частотный сигнал происходит путем помещения двухконтурных резонаторов в постоянное магнитное поле и пропускание переменного электрического тока через тело резонатора в контуре возбуждения.

Благодаря эффекту электромагнитной индукции, в измерительном контуре возникает переменная ЭДС с частотой, равной частоте колебаний резонатора измерительного контура. Обратная связь контура возбуждения по измерительному контуру вместе с эффектом сдвига частоты вынужденных колебаний в сторону резонансной частоты обеспечивают постоянное соответствие частоты электрических колебаний резонансной (собственной) частоте механических колебаний тела резонатора. Собственная частота такого ненагруженного резонатора составляет обычно около 90 кГц.

На сегодняшний день чувствительные элементы DPHarp единственная серьезная альтернатива емкостному и пьезорезистивному методам измерения. Большой запас по точности и стабильности чувствительного элемента DPHarp подтвердило целесообразность применения датчиков разности давлений «EJX430A».

3. Автоматизация ГРС «Энергия-1»

3.1 Объем автоматизации

3.1.1 Уровни автоматизации

Как правило, системы контроля и управления -- это двухуровневые системы, так как именно на этих уровнях реализуется непосредственное управление технологическими процессами.

Нижний уровень - включает различные датчики для сбора информации о ходе технологического процесса, электроприводы и исполнительные механизмы для реализации регулирующих и управляющих воздействий. Датчики поставляют информацию локальным программируемым логическим контроллерам. Как правило, задачи управления решаются на этом уровне.

Для уменьшения человеческого фактора, связанного с неправильной эксплуатацией сложного технологического оборудования, необходимо внедрение средств автоматизации на основе человекомашинного интерфейса, интуитивно понятного человеку, которые должны обобщать, структурировать и систематизировать информацию.

Верхний уровень включает, прежде всего, одну или несколько станций управления, представляющих собой АРМ диспетчера/оператора. В основном в качестве рабочих станций используются ПЭВМ различных конфигураций.

АРМ оператора ГРС необходим для повышения эффективности взаимодействия оператора (диспетчера) с системой и сведения к нулю его критических ошибок при управлении; сокращении времени на обработку информации, на поиск необходимой информации; улучшении качества контроля и учета аналоговых и дискретных параметров; управлении технологическим оборудованием, т.е. повышении эффективности работы оператора.

Все компоненты системы управления объединены между собой каналами связи.

Взаимодействие АРМ с САУ ГРС осуществляется по сети Ethernet.

Структурная схема представлена на рис. 3.1.

Рисунок 3.1 - Структурная схема системы контроля и управления ГРС

Функции, которые выполняет АРМ САУ ГРС:

Обеспечение механизма регистрации пользователей для защиты от несанкционированного управления технологическим оборудованием ГРС;

Отображение на мониторе мнемосхем крановой обвязки и технологического оборудования ГРС в форме видеокадров, выполненных по принципу многоуровневого вложения от общего к частному;

Визуализация на мониторе информации от датчиков и сигнализаторов о состоянии технологического оборудования ГРС, а также информации, поступающей от локальных САУ в реальном масштабе времени (подогревателей газа и др.);

Отображение аналоговых параметров, в том числе в виде трендов за

заданный промежуток времени, и контроль их достоверности;

Отображение уставок аналоговых параметров с возможностью их изменения;

Отображение состояний исполнительных механизмов и контроль их исправности;

Дистанционное управление исполнительными механизмами (кранами, вентиляторами, дискретный клапан-дросселя);

Регистрация и архивирование информации с согласованной глубиной ретроспективы о состоянии крановой обвязки ГРС, состоянии технологического оборудования, аварийных и предаварийных ситуациях, действиях оператора (по управлению технологическим оборудованием, изменению уставок технологических параметров);

Отображение и регистрация учета расхода газа по нескольким замерным узлам (мгновенного, суточного, месячного расхода), изменение конфигурационных параметров, в том числе с учетом химического состава газа;

Отображение текущей аварийной и предупредительной информации в журнале текущих тревог;

Звуковое оповещение оператора об аварийной ситуации, включающее аварийную и предупредительную звуковую сигнализацию;

Автоматическая генерация и печать журналов оператора;

Ведение архивов журналов событий, трендов и журналов оператора.

Внедрение таких систем на ГРС приобретает особое значение, так как позволяет обеспечить эффективную работу ГРС в заданных режимах, повысить качество работы, обеспечить безаварийность и экологическую безопасность, повысить производительность труда.

Средства автоматизации ГРС предназначены для повышения надежной и стабильной работы ГРС и обеспечения непрерывной подачи газа потребителям.

3.1.2 Функции автоматизации

Комплекс технических средств автоматизации, установленный на технологическом оборудовании, обеспечивает:

Управление узлом переключения, в том числе:

1) измерение давления и температуры газа на входе ГРС, сравнение измеренных значений с заданными технологическими и аварийными границами, формирование и выдача предупредительной и аварийной сигнализации;

2) измерение давления и температуры газа на выходе ГРС, сравнение измеренных значений с заданными технологическими и аварийными границами, формирование и выдача предупредительной и аварийной сигнализации;

3) сигнализацию положения кранов узла переключения, охранного крана ГРС; дистанционное (с локального пульта ГРС и с диспетчерского пункта) управление кранами узла переключения, охранным краном ГРС и автоматическое отключение ГРС при авариях. Управление узлом очистки газа, в том числе: измерение перепада давления в сепараторе;

4) сигнализацию минимального и максимального допустимого уровня жидкости в сепараторе; дистанционное и автоматическое управление краном на линии сброса жидкости в зависимости от уровня жидкости в фильтре-сепараторе;

5) предупредительную сигнализацию максимального уровня жидкости в сборных емкостях;

Управление узлом предотвращения гидратообразований, в том числе:

1) измерение давления и температуры газа на выходе блока подогрева;

2) сигнализация положения кранов на входе и выходе блока подогрева, крана на линии подачи газа в обход подогревателя;

3) автоматическое и дистанционное управление кранами;

4) сигнализация о работе подогревателя от системы управления подогревателя;

5) сигнализация аварии подогревателя;

Управление узлом редуцирования газа, в том числе:

1) контроль положения кранов на линиях редуцирования;

2) автоматическое и дистанционное включение/отключение линий редуцирования, в том числе резервных и вспомогательных;

3) сигнализация давления газа на линиях редуцирования между последовательно установленными регулирующими устройствами;

4) автоматическое регулирование давления газа, подаваемого потребителям;

Коммерческий учет газа по каждому потребителю, в том числе:

1) измерение общих для всех потребителей параметров и введение необходимых констант; измерение давления газа; измерение температуры газа;

2) измерение расхода газа (счетчик газа с импульсным выходом);

3) расчет расхода газа;

Управлением блоком одоризации газа, в том числе:

1) сигнализация минимального уровня в емкости хранения одоранта;

2) управление дозированной подачей одоранта в газ;

3) сигнализация наличия потока одоранта;

4) учет количества введенного одоранта;

Управление краном на обводной линии, в том числе:

1) положение крана на обводной линии;

2) дистанционное (с локального пульта ГРС и с диспетчерского пункта) управление краном на обводной линии;

Сигнализацию состояния узла энергопитания, в том числе:

1) сигнализация отключения основного источника питания; сигнализация состояния резервного источника питания;

2) сигнализация переключения на резервный источник;

3) учет расхода электроэнергии;

Коммерческий учет газа на собственные нужды, в том числе измерение:

1) параметров и введение необходимых констант;

2) давления газа;

3) температуры газа;

4) расхода газа (счетчик газа с импульсным выходом);

Контроль состояния ГРС, в том числе:

1) выявление аварийных ситуаций по соответствующим алгоритмам, включение аварийных защит ГРС;

2) измерение температуры в блоке КИП;

3) сигнализация наличия довзрывоопасной концентрации природного газа в помещениях ГРС;

4) пожарная сигнализация;

5) сигнализация проникновения на территорию ГРС и в помещения ГРС;

6) сигнализация утечек одоранта;

7) контроль работы и управление станцией катодной защиты (измерение напряжения, тока, потенциала и регулирование выходного напряжения/тока);

Самодиагностика технического состояния САУ ГРС, в том числе:

1) выявление неисправностей аналоговых датчиков с унифицированным выходом;

2) контроль целостности цепей исполнительных механизмов;

3) выявление отказа, с точностью до типового модуля ввода/вывода;

4) выявление отсутствия связи с верхним уровнем управления;

Представление информации:

1) формирование и выдача информации, включая предупредительную и аварийную сигнализацию, на локальный пульт контроля и управления, включение звукового извещателя на ГРС;

2) формирование и выдача предупредительных и аварийных сигналов на удаленный пульт, включение звукового извещателя;

3) формирование и выдача информации по каналам связи в диспетчерский пункт;

4) обработка, синхронизация и выполнение команд, поступающих с локального пульта и из диспетчерского пункта;

5) дистанционное (с диспетчерского пункта) отключение ГРС;

Вспомогательные функции:

1) переключение с основного источника питания на резервный без нарушения алгоритма работы и выдачи ложных сигналов;

2) защита от несанкционированного доступа к информации и управлению;

3) протоколирование событий .

3.1.3 Система ПАЗ

Надежность функционирования систем обеспечения безопасности опасных объектов промышленности целиком зависит от состояния электронных и программируемых электронных систем, связанных с безопасностью. Эти системы называются системами ПАЗ. Такие системы должны быть способны сохранять свою работоспособность даже в случае отказа других функций АСУ ТП ГРС.

Рассмотрим главные задачи, возлагаемые на такие системы:

Предотвращение аварий и минимизация последствий аварий;

Блокирование (предотвращение) намеренного или ненамеренного вмешательства в технологию объекта, который может привести к развитию опасной ситуации и инициировать срабатывание ПАЗ.

Для некоторых защит предусматривается наличие задержки между обнаружением аварийного сигнала и защитным отключением.

На ГРС непрерывно контролируется ряд технологических параметров, аварийные значения которых требуют отключения и блокировки работы объектов ГРС. В зависимости от параметра или условия, по которому сработала защита, может выполняться:

Автоматическое отключение ГРС;

Закрытие кранов узла переключения, охранного крана;

Управление краном на обводной линии;

Переключение на резервный источник.

Для всех параметров защиты предусмотрен испытательный режим. В испытательном режиме устанавливается флаг защиты, запись в массиве защит и передается сообщение оператору, но управляющие воздействия на технологическое оборудование не формируются.

В зависимости от того, по какому контролируемому параметру срабатывает защита, система должна осуществлять:

Отключение объектов ГРС;

Закрытие задвижек;

Отключение тех или иных вспомогательных систем;

Включение устройств световой и звуковой сигнализации.

Газопроводы для обеспечения безопасной эксплуатации оснащены запорной и регулирующей арматурой, предохранительными устройствами, средствами защиты, автоматизации, блокировок и измерения.

Перед горелками газоиспользующих установок предусмотрена установка автоматических быстродействующих запорных клапанов с герметичностью затвора класса А в соответствии с государственным стандартом и временем закрытия до 1 с.

Прекращение подачи электроэнергии от внешнего источника вызывает закрытие клапана без дополнительного подвода энергии от других внешних источников.

Конструкция запорной, регулирующей арматуры, предохранительных устройств, приборов защиты электрических цепей, автоматики безопасности, блокировок и измерений соответствует требованиям нормативно-технической документации, согласованной с Госгортехнадзором России. Конструкция запорной, регулирующей арматуры и предохранительных устройств обеспечивает герметичность затвора не менее класса В, стойкость к транспортируемой среде в течение срока службы, установленного изготовителем.

Запорная арматура, устанавливаемая вне помещений, имеет электропривод в исполнении, соответствующем интервалу температур наружного воздуха, указанному в технических паспортах на электроприводы, а также должна быть защищена от атмосферных осадков.

Конструкция регуляторов давления газа должна обеспечивать:

Зону пропорциональности, не превышающую ± 20% верхнего предела настройки выходного давления для регуляторов;

Зону нечувствительности, составляющую не более 2,5% верхнего предела настройки выходного давления;

Постоянную времени (время переходного процесса регулирования при резких изменениях расхода газа или входного давления), не превышающую 60 с.

Относительная нерегулируемая протечка газа через закрытые клапаны двухседельных регуляторов допускается не более 0,1% номинального расхода; для односедельного клапана герметичность затворов должна соответствовать классу А по государственному стандарту.

Допустимая нерегулируемая протечка газа при применении в качестве регулирующих устройств поворотных заслонок не должна превышать 1% пропускной способности.

Точность срабатывания предохранительных запорных клапанов должна составлять ± 5% заданных величин контролируемого давления для предохранительных клапанов, устанавливаемых на ГРС.

Предохранительные сбросные клапаны должны обеспечивать открытие при превышении установленного максимального рабочего давления не более чем на 15%. Давление, при котором происходит полное закрытие клапана, устанавливается соответствующим стандартом или техническими условиями на изготовление клапанов. Пружинные сбросные клапаны должны быть снабжены устройством для их принудительного открытия.

Допустимое падение давления газа на фильтре устанавлены заводом-изготовителем. Фильтры должны иметь штуцера для присоединения к ним дифманометров или других устройств для определения перепада давления на фильтре .

Агрегатные защиты ГРС должны обеспечивать его безаварийную эксплуатацию и отключение при выходе контролируемых параметров за установленные пределы.

Алгоритмическое содержание функций ПАЗ состоит в реализации следующего условия: при выходе значений определенных технологических параметров, характеризующих состояние процесса или оборудования, за установленные (допустимые) пределы должно проводиться отключение (остановка) соответствующего объекта или всей станции.

Входную информацию для группы функций ПАЗ содержат сигналы о текущих значениях контролируемых технологических параметров, поступающие на логические блоки (программируемые контроллеры) от соответствующих первичных измерительных преобразователей, и цифровые данные о допустимых предельных значениях этих параметров, поступающие на контроллеры с пульта АРМ оператора. Выходная информация функций ПАЗ представлена совокупностью управляющих сигналов, посылаемых контроллерами на исполнительные органы систем защиты.

Подобные документы

    Автоматизация технологических процессов на газоперерабатывающем заводе. Требования к создаваемой АСУТП. Управления процессом регенерации аминового сорбента. Структурная схема контура автоматического регулирования; контроллеры, модульные базовые платы.

    дипломная работа , добавлен 31.12.2015

    Устройство, принцип действия, описание измерительных преобразователей механического сигнала в виде упругой балки, пьезоэлектрического, емкостного, фотоэлектрического и электромагнитного преобразователей. Оценка их числовых значений с помощью расчетов.

    курсовая работа , добавлен 11.11.2013

    Типовые средства автоматизации и контроля технологических процессов. Устройство и работа измерительных преобразователей. Принцип работы пневматических и электрических вторичных приборов. Приемы и методы ремонта контрольно-измерительной аппаратуры.

    курсовая работа , добавлен 10.04.2014

    Назначение, конструкция и принцип работы тепловых расходомеров. Расчёт чувствительного элемента датчика, преобразователей. Структурная схема измерительного устройства. Выбор аналогово-цифрового преобразователя и вторичных приборов, расчет погрешности.

    курсовая работа , добавлен 24.05.2015

    Характеристики измерительных преобразователей. Надежность средств измерений. Выходное напряжение тахогенераторов. Основные характеристики, определяющие качество преобразователей. Алгоритмические методы повышения качества измерительных преобразователей.

    курсовая работа , добавлен 09.09.2016

    Эквивалентная схема измерения температуры с использованием термопреобразователя сопротивления. Функциональная схема измерительного преобразователя. Расчет и выбор схемы источника опорного напряжения. Настройка схемы ИП в условиях комнатной температуры.

    курсовая работа , добавлен 29.08.2013

    Методы контроля сварных соединений. Структурная схема информационно-измерительной системы. Математические преобразования для получения математической модели датчика. Метод определения возможной погрешности измерений. Выбор и обоснование интерфейса.

    курсовая работа , добавлен 19.03.2015

    Разработка информационно-измерительной системы распределенного действия, предназначенной для измерения и контроля веса. Обоснование и предварительный расчет структурной схемы. Расчет погрешности измерительного канала и определение его класса точности.

    курсовая работа , добавлен 24.03.2014

    Основные этапы интеграции отдельных физико-конструктивных элементов преобразователей. Интегральные тензопреобразователи на основе гетероэпитаксиальных структур "кремний на сапфире". Параметры мостовых тензорезисторных преобразователей давления.

    дипломная работа , добавлен 29.04.2015

    Метрологические, динамические и эксплуатационные характеристики измерительных систем, показатели их надежности, помехозащищенности и безопасности. Средства и методы проверки; схема, принцип устройства и действия типичной контрольно-измерительной системы.

Производство и промышленные технологии

Система доставки продукции газовых месторождений до потребителей представляет собой единую технологическую цепочку. С месторождений газ поступает через газосборный пункт по промысловому коллектору на установку подготовки газа, где производят осушку газа, очистку от механических примесей, углекислого газа и сероводорода.

ВВЕДЕНИЕ 3

1 Классификация газораспределительных станций 4

1.1 Станции индивидуального проектирования 4

1.2 Блочно-комплектные ГРС 5

1.3 Автоматические ГРС 6

2 Технологические схемы и принцип работы ГРС разных видов 8

2.1 Технологическая схема и принцип работы ГРС индивидуального проектирования 8

2.2 Технологическая схема и принцип работы БК_ГРС 10

2.3 Технологическая схема и принцип работы АГРС 12

3 Типовое оборудование на ГРС 14

3.1 Арматура промышленная 15

3.2 Регуляторы давления газа 17

3.3 Фильтры газовые 19

3.4 Предохранительные клапаны 21

3.5 Устройства учета расхода газа 23

3.6 Одоризаторы газа 23

3.7 Подогреватели газа 24

ЗАКЛЮЧЕНИЕ 26

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 27

ВВЕДЕНИЕ

В промышленности наряду с применением искусственных газов все более широко используется природный газ. В нашей стране подача газа на значительные расстояния осуществляется по магистральным газопроводам больших диаметров, представляющих собой сложную систему сооружений.

Система доставки продукции газовых месторождений до потребителей представляет собой единую технологическую цепочку. С месторождений газ поступает через газосборный пункт по промысловому коллектору на установку подготовки газа, где производят осушку газа, очистку от механических примесей, углекислого газа и сероводорода. Далее газ поступает на головную компрессорную станцию и в магистральный газопровод.

Газ из магистральных газопроводов поступает в городские, поселковые и промышленные системы газоснабжения через газораспределительные станции, которые являются конечными участками магистрального газопровода и являются как бы границей между городскими и магистральными газопроводами.

Газораспределительная станция (ГРС) представляет собой совокупность установок и технического оборудования, измерительных и вспомогательных систем распределения газа и регулирования его давления. У каждой ГРС существует свое назначение и функции. Основным назначением ГРС является снабжение газом потребителей от магистральных и промысловых газопроводов. Основными потребителями газа являются:

Объекты газонефтяных месторождений (собственные нужды);

Объекты компрессорных станций (собственные нужды);

Объекты малых, средних и крупных населенных пунктов, городов;

Электростанции;

Промышленные предприятия.

Газораспределительная станция выполняет ряд определенных функций. Во-первых, очищает газ от механических примесей и конденсата. Во-вторых, редуцирует газ до заданного давления и поддерживает его с заданной точностью. В-третьих, измеряет и регистрирует расход газа. Также на ГРС осуществляется одоризация газа перед подачей потребителю и обеспечивается подача газа потребителю, минуя основные блоки ГРС, в соответствии с требованием ГОСТ 5542-2014 .

Станция является сложным и ответственным энергетическим (технологическим) объектом повышенной опасности. К технологическому оборудованию ГРС предъявляются повышенные требования по надежности и безопасности энергоснабжения потребителей газом, промышленной безопасности как взрывопожароопасному промышленному объекту.

1 Классификация газораспределительных станций

В зависимости от производительности, исполнения, количества выходных коллекторов газораспределительные станции условно делятся на три большие группы: ГРС малой (1,0-50,0 тыс. м 3 /ч), средней (50,0-160,0 тыс. м 3 /ч) и большой производительности (160,0-1000,0 тыс. м 3 /ч и более).

Также ГРС классифицируются по конструктивному признаку (рисунок 1). Они делятся на такие виды: станции индивидуального проектирования, блочно-комплектные ГРС (БК-ГРС) и автоматические ГРС (АГРС) .

ГРС

АГРС-1/3, АГРС-1, АГРС-3, АГРС-10

Энергия-1М, Энергия-2

Ташкент-1, Ташкент-2

Исток

С двумя выходами

БК-ГРС- II -70

БК-ГРС- II -130

БК-ГРС-II-160

С одним выходом

БК-ГРС- I -30

БК-ГРС- I -80

БК-ГРС I -150

Автоматические

Индивидуального проектирования

Блочно-комплектные

Рисунок 1 – Классификация газораспределительных станций

  1. Станции индивидуального проектирования

Проектированием ГРС занимаются специализированные проектные организации в соответствии с действующими нормами, правилами технологического проектирования и разделами СНиП.

Станции индивидуального проектирование – это такие станции, которые располагаются вблизи крупных населенных пунктов и в капитальных зданиях. Преимуществом этих станций являются улучшение условий обслуживания технологического оборудования и бытовых условий для обслуживающего персонала.

  1. Блочно-комплектные ГРС

БК-ГРС позволяют сильно сократить затраты и сроки на строительство. Основной конструкцией ГРС является блок-бокс, выполненный из трехслойных панелей заводского изготовления.

Наибольшая масса блок-бокса – 12 тонн. Степень огнестойкости – Ша. Расчетная температура наружного воздуха - 40° C , для северного варианта - 45° C . Поставка всех элементов блочно-комплектной ГРС осуществляется предприятием-изготовителем. На монтажной площадке блоки соединяются газопроводами и кабелями, оснащаются вспомогательным оборудованием (молниеотвод, продувочная свеча, прожекторы, охранная сигнализация и т.д.) и оградой, образуя законченный комплекс .

БК-ГРС предназначены для газоснабжения городов, населенных пунктов и промышленных предприятий от магистральных газопроводов с давлением газа 12-55 кгс/см 2 и поддержания выходного давления 3, 6, 12 кгс/см 2 .

Блочно-комплектные ГРС могут быть с одной или двумя выходными линиями к потребителям (рисунки 2 и 3). Известны БК-ГРС шести типоразмеров. С одним выходом на потребителя три типоразмера – БК-ГРС- I -30, БК-ГРС-I-80, БК-ГРС- I -150. А также три типоразмера с двумя выходами на потребителя - БК-ГРС- II -70, БК-ГРС- II -130 и БК-ГРС- II -160 .

Рисунок 2 – Структурная схема ГРС с одним потребителем

Рисунок 3 - Структурная схема ГРС с двумя потребителями

БК-ГРС всех типоразмеров применяют в России и странах СНГ, но все они на монтажной площадке подвергаются реконструкции по индивидуальным проектам, так как имеют существенные конструктивные недостатки в блоках очистки, обогрева, редуцирования и учета газа.

  1. Автоматические ГРС

Автоматические ГРС содержат в основном те же технологические узлы, что и ГРС индивидуального или блочно-комплектного вида. На монтажной площадке они так же оснащаются вспомогательным оборудованием и оградой, как БК-ГРС. АГРС в отличие от ГРС других типов работают по безлюдной технологии.

Данные станции предназначены для снижения высокого давления (55 кгс/см 2 ) природного, попутного нефтяного, искусственного газов, не содержащих агрессивных примесей, до заданного низкого (3-12 кгс/см 2 ), поддержания его с заданной точностью ±10%, а также для подготовки газа перед подачей потребителю в соответствии с требованиями ГОСТ 5542-2014.

Все АГРС предназначены для эксплуатации на открытом воздухе в районах с сейсмичностью до 7 баллов по шкале Рихтера, с умеренным климатом, при температуре окружающего воздуха от минус 40 до 50° C с относительной влажностью 95% при 35°C.

В процессе эксплуатации АГРС выявляются существенные конструктивные недостатки, которые сводятся в своем большинстве к следующим:

Выход из строя регуляторов давления газа вследствие выпадения конденсата в процессе редуцирования газа в виде хлопьев льда и прихват ими клапана регулятора;

Выход из строя в зимнее время приборов КИП из-за низких температур в блоках КИП и сигнализации, обогреваемых осветительными лампами.

  1. Технологические схемы и принцип работы ГРС разных видов

2.1 Технологическая схема и принцип работы ГРС индивидуального проектирования

Существуют различные технологические схемы ГРС. Рассмотрим технологическую схему на примере ГРС-5 (рисунок 4).

Газ из магистрального газопровода ГМ1 под давлением поступает через изолирующий фланец ФИ1, входной кран КВ в узел редуцирования первой ступени УР1. Узел редуцирования содержит входной КЛ1 и выходной КЛ2 коллекторы. Газ из выходного коллектора поступает в рабочую нитку, состоящую из трех параллельно подключенных линий Л1-Л3 с запорными кранами К1-К3 и задвижками К4-К6. С помощью задвижек К4-К6 осуществляется ручное редуцирование газа под давлением 3 Мпа. Имеется также обводная линия с клапаном К7. В узле редуцирования предусмотрена резервная нитка, имеющая одинаковое с рабочей ниткой оборудование: линии Л4-Л6, запорные краны К8-К10, задвижки К11-К13 и обводной клапан К14. В выходном коллекторе установлены основной К17 и резервный К18 трехходовые краны с предохранительными клапанами КП1-КП4, которые обеспечивают защиту коллектора от чрезмерного повышения давления.

Из выходного коллектора первой ступени редуцирования газ направляется через одоризационную установку с рабочей емкостью Е1, изолирующий фланец ФИ2 в магистральный газопровод ГМ2 и в узел редуцирования второй ступени УР2. Через магистральный газопровод ГМ2 может осуществляться поставка газа крупному потребителю, например, газоперерабатывающему заводу или наоборот, получение газа с этого завода и его подача в узел редуцирования второй ступени.

В узел редуцирования второй ступени газ поступает через узел переключения УПР, содержащий клапаны К61-К65, трехходовой кран К66 с предохранительными клапанами КП5, КП6 и узел очистки УО, состоящий из входного КЛ3, выходного КЛ4 коллекторов, входных К19, К21, К23, К25, К27 кранов с обводными кранами К29-К33 меньшего условного диаметра, выходных кранов К20, К22, К24, К26, К28, газосепараторов ГС1-ГС5 с сетчатыми насадками. Имеется также обводной кран К34 узла очистки. Входной КЛ5 и выходной КЛ6 коллекторы узла редуцирования соединены линиями редуцирования Л7-Л14, оснащенные входными запорными кранами К35-К42, регуляторами РД1РД8, выходными запорными кранами К43-К50. Для редуцирования и поддержания постоянного давления газа на выходе в качестве регуляторов РД1-РД8 использованы устройства типа РДУ и ЛОРД-150.

После выхода из узла редуцирования газ поступает во входной коллектор КЛ7 узла учета УУ, который соединен с выходным коллектором КЛ8 линиями измерения расхода газа Л15-Л19.

Рисунок 4 – Технологическая схема ГРС-5. Индивидуальный проект.

Эти линии оснащены измерительными диафрагмами Д1-Д5, а также входными К51-К55 и выходными К56-К60 запорными кранами. Из выходного коллектора КЛ8 газ, проходя через краны К62, К64 узла переключения, одоризационную установку УО2 с рабочей емкостью Е2 и изолирующий фланец ФИ3, поступает в распределительный газопровод ГР. Рабочие емкости одоризационных установок периодически пополняются из подземной емкости Е3 хранения одоранта.

2.2 Технологическая схема и принцип работы БК_ГРС

В качестве примера рассмотрим технологическую схему блочно-комплектной ГРС марки БК-ГРС- I -30 (рисунок 5) .

ГРС работает следующим образом. Газ высокого давления поступает в блок переключений БПР, состоящий из кранов К1, К2, на входном и выходном газопроводах, обводной линии Л1 с клапанами К3, К4, трехходового крана К5, предохранительных клапанов КП1, КП2, и линии сброса Л2 на свечу с краном К6 из линии высокого давления. Из блока БПР газ направляется в блок очистки БОЧ, состоящий из двух мультициклонных пылеуловителей МЦП1, МЦП2, запорных клапанов К7-К10, обводной линии Л3 с клапаном К11. Клапаны К7-К11 позволяют отключать один или два мультициклона для очистки и ремонтных работ, перепустив при этом газ через один из мультициклонов или обводную линию Л3. Мультициклоны предназначены для очистки газа от механических примесей и конденсата. Слив конденсата из пылеуловителей автоматизирован с помощью регуляторов уровня и клапанов с мембранным приводом.

Очищенный газ поступает в блок подогрева БПД. Подогрев газа осуществляется огневым подогревателем типа ПГА-10.

Из блока подогрева газ поступает в блок редуцирования БР, состоящий из двух линий Л4, Л5: рабочей и резервной. Обе линии имеют одинаковое оборудование и их функции периодически меняются. На линиях редуцирования установлены краны К12, К13 с пневмоприводом, регуляторы давления газа РД1 и РД2 типа РД-100-64 и краны К14, К15 с ручным приводом на выходе. В случае выхода из строя рабочей линии система «Защита-2» срабатывает при повышении давления газа на выходе из блока редуцирования, с которым она связана с помощью импульсной линии Л6, которую можно перекрыть краном К16.

Из блока редуцирования БР газ поступает в блок учета БУ (измерения расхода) газа, состоящий из двух ниток Л7, Л8: рабочей и резервной. Расход газа измеряется камерными диафрагмами Д1 и Д2 типа ДК-100 и регистрируется дифманометрами-расходомерами ДР. Краны К17-К20 позволяют осуществлять переключение рабочей и резервной линий Л7, Л8.

Рисунок 5 – Технологическая схема ГРС марки БК-ГРС- I -30

Газ после блока учета проходит через блок переключения и попадает в блок одоризации БОД, где установлен универсальный одоризатор типа УОГ-1. Блок содержит расходную РС1, подземную РС2 емкости, уровнемер У, смотровое окно СО и вентили для управления работой блока.

После выхода из блока одоризации газ поступает в сеть к потребителям.

На входном и выходном газопроводах всех типоразмеров БК-ГРС устанавливаются изолирующие фланцы ФИ1, ФИ2, препятствующие проникновению блуждающих токов на оборудование станции.

Система аварийно-предупредительной сигнализации обеспечивает подачу нерасшифрованного сигнала ДО и пульт диспетчера ЛПУ при нарушениях работы станции.

2.3 Технологическая схема и принцип работы АГРС

В качестве примера рассмотрим технологическую схему автоматической ГРС марки АГРС-10 (рисунок 6) .

АГРС-10 работает по следующей схеме. Газ высокого давления поступает в блок переключения, состоящий из газопроводов, байпасной линии с двумя вентилями, узла предохранительных клапанов с трехходовым краном, пробковых кранов с ручным приводом и манометров. При подаче газа потребителю через байпасную линию редуцирование газа осуществляется вручную, с помощью вентиля.

Из блока переключения газ направляется в огневой подогреватель газа типа ПГ-10. Подогретый газ поступает в узел очистки, где с помощью фильтров очищается от механических примесей, а затем направляется в блок редуцирования. Все узлы блока редуцирования, как и блока подогрева, расположены в металлическом шкафу с тремя двустворчатыми дверями, которые обеспечивают свободный доступ ко всем узлам и органам управления.

В блоке редуцирования находятся две редуцирующие нитки (рабочая и резервная) с регулятором давления типа РДУ-50 краны пробковые как с ручным, так и с пневматическим приводом, мультипликатор и узлы управления к ним, сбросной клапан, щит с электроконтактными манометрами, щит автоматики и защиты, фильтры-осушители для командного газа. Из блока редуцирования газ поступает в узел учета газа камерными диафрагмами типа ДК-200, регистрируется расход газа дифманоиетрами-расходомерами. Затем газ попадает в блок одоризации, где установлен одоризатор типа УОГ-1.

АГРС оборудована системой дистанционной аварийной сигнализации для контроля за работой основных узлов станции. Контроль за режимом блоков осуществляется датчиками, связаными кабельными линиями с передающим блоком дистанционной аварийной сигнализации, установленной в блоке КИП.

1 – кран входной ручной; 2 – подогреватель газа; 3 –кран с пневмоприводом; 4 – фильтр; 5 – регулятор давления газа; 6,12 – краны с ручным приводом; 7 – блок учета; 8 – одоризатор газа; 9 – емкость для одоранта; 10 – предохранительный клапан; 11 – трехходовой кран; 13 – шкафная газорегуляторная установка; 14 – изолирующий фланец; 15 – обводная линия.

Рисунок 6 - Технологическая схема ГРС марки АГРС-10

  1. Типовое оборудование на ГРС

В состав газораспределительной станции входят:

Узлы:

а) переключения станции;

б) очистки газа;

в) предотвращения гидратообразования;

г) редуцирования газа;

д) подогрева газа;

е) коммерческого измерения расхода газа;

ж) одоризации газа (при необходимости);

з) автономного энергопитания;

и) отбора газа на собственные нужды;

Системы:

а) контроля и автоматики;

б) связи и телемеханики;

в) электроосвещения, молниезащиты, защиты от статического электричества;

г) электрохимзащиты;

д) отопления и вентиляции;

е) охранной сигнализации;

ж) контроля загазованности .

Узел переключения ГРС предназначен для переключения потока газа высокого давления с автоматического на ручное регулирование давления по обводной линии, а также для предотвращения повышения давления в линии подачи газа с помощью предохранительной арматуры.

Узел очистки газа ГРС предназначен для предотвращения попадания механических (твёрдых и жидких) примесей в технологическое и газорегуляторное оборудование и средства контроля и автоматики.

Узел предотвращения гидратообразований предназначен для предотвращения обмерзания арматуры и образования кристаллогидратов в газопроводных коммуникациях и арматуре.

Узел редуцирования газа предназначен для снижения и автоматического поддержания заданного давления подаваемого газа.

Узел учёта газа предназначен для учёта количества расхода газа с помощью различных расходомеров и счётчиков.

Узел одоризации газа предназначен для добавления в газ веществ с резким неприятным запахом (одорантов). Это позволяет своевременно обнаруживать утечки газа по запаху без специального оборудования.

Данные узлы и системы состоят из оборудования, которое выполняет функции, предназначенные для элементов, входящих в состав ГРС.

  1. Арматура промышленная

Промышленная арматура – устройство, устанавливаемое на трубопроводах, агрегатах, сосудах и предназначенное для управления (отключения, регулирования, сброса, распределения, смешивания, фазораспределения) потоками рабочих сред (газообразной, жидкой, газожидкостной, порошкообразной, суспензии и т.п.) путем изменения площади проходного сечения.

Существует ряд государственных стандартов, регламентирующих требования, предъявляемые к арматуре. В частности, основные параметры кранов необходимо смотреть по ГОСТ 21345-2005 .

Промышленная арматура характеризуется двумя главными параметрами: условным проходом (номинальным размером) и условным (номинальным) давлением. Под условным проходом DN или Д у понимают параметр, применяемый для трубопроводных систем в качестве характеристики присоединяемых частей (ГОСТ 28338-89 ). Условное давление PN или P y – наибольшее избыточное давление при температуре рабочей среды 20 ° C , при котором обеспечивается заданный срок службы соединений арматуры и трубопровода, имеющих определенные размеры, обоснованные расчетом на прочность при выбранных материалах и характеристиках, прочности их при температуре 20 °C. Значения и обозначения номинальных давлений должны соответствовать указанным по ГОСТ 26349-84 .

Промышленную арматуру можно классифицировать по нескольким признакам.

Функциональное назначение (вид).

Запорная. Предназначена для полного перекрытия (или полного открытия) потока рабочей среды в зависимости от требований технологического режима.

Регулирующая (редукционная). Предназначена для регулирования параметров рабочей среды посредством изменения ее расхода. К ней относятся: регуляторы давления (рисунок 7), регулирующие клапаны, регуляторы уровня жидкости, дросселирующая арматура и т.п.

Предохранительная. Предназначена для автоматической защиты оборудования и трубопроводов от недопустимого давления посредством сброса избытка рабочей среды. Сюда относятся: предохранительные клапаны, импульсные предохранительные устройства, мембранные разрывные устройства, перепускные клапаны.

Защитная. Предназначена для автоматической защиты оборудования и трубопроводов от недопустимого или не предусмотренного технологическим процессом изменения параметров или направления потока рабочей среды и для отключения потока без сброса рабочей среды из технологической системы. Сюда относятся обратные и отключающие клапаны.

Фазоразделительная. Предназначена для автоматического разделения рабочих сред в зависимости от их фазы и состояния. Сюда относятся конденсатоотводчики, маслоотделители, газоотделители, воздухоотделители.

Рисунок 7 – Устройство регулятора давления

Конструктивные типы.

Задвижки. Рабочий орган у них перемещается возвратно-поступательно перпендикулярно потоку рабочей среды. Используется преимущественно в качестве запорной арматуры.

Клапаны (вентили) (рисунок 8). Запорный или регулирующий рабочий орган у них перемещается возвратно-поступательно параллельно оси потока рабочей среды.

Краны. Запорный или регулирующий рабочий орган у них имеет форму тела вращения или его части, проворачивается вокруг своей оси, произвольно расположенной по отношению к потоку рабочей среды.

Затворы. Запорный или регулирующий орган у них имеет, как правило, форму диска и поворачивается вокруг оси, не являющейся его собственной.

Рисунок 8 – Вентиль (клапан) трехходовой

  1. Регуляторы давления газа

Управление гидравлическим режимом работы системы газораспределения осуществляется с помощью регуляторов давления. Регулятор давления газа (РД) (рисунок 9) – это устройство для понижения (редуцирования) давления газа и поддержания выходного давления в заданных пределах вне зависимости от изменения входного давления и расхода газа, что достигается автоматическим изменением степени открытия регулирующего органа регулятора, вследствие чего также автоматически изменяется гидравлическое сопротивление проходящему потоку газа.

РД представляет собой совокупность следующих компонентов:

Датчик, который осуществляет непрерывный мониторинг текущего значения регулируемой величины и подает сигнал к регулирующему устройству;

Задатчик, который вырабатывает сигнал заданного значения регулируемой величины (требуемого выходного давления) и также передает его на регулирующее устройство;

Регулирующее устройство, которое осуществляет алгебраическое суммирование текущего и заданного значений регулируемой величины, и попадает командный сигнал к исполнительному механизму;

Исполнительный механизм, который преобразует командный сигнал в регулирующее воздействие, и в соответствующее перемещение регулирующего органа за счет энергии рабочей среды.

1 – регулирующий клапан; 2 – регулятор управления прямого действия; 3,4 – регулируемый дроссель; 5 – дроссель.

Рисунок 9 – Регулятор давления газа РДБК1П

В связи с тем, что регулятор давления газа предназначен для поддержания постоянного давления в заданной точке газовой сети, то всегда необходимо рассматривать систему автоматического регулирования в целом – «регулятор и объект регулирования (газовая сеть)» .

Правильный подбор регулятора давления должен обеспечивать устойчивость системы «регулятор – газовая сеть», т.е. способность ее возвращаться к первоначальному состоянию после прекращения возмущения.

В зависимости от поддерживаемого давления (расположения контролируемой точки в газопроводе) РД делятся на регуляторы «до себя» и «после себя».

Исходя из положенного в основу работы закона регулирования, регуляторы давления бывают астатические (отрабатывающие интегральный закон регулирования), статические (отрабатывающие пропорциональный закон регулирования) и изодромные (отрабатывающие пропорционально-интегральный закон регулирования).

В статистических РД величина изменения регулирующего отверстия прямо пропорциональна изменению расхода газа в сети и обратно пропорциональна изменению выходного давления. Примером статических РД являются регуляторы с пружинным задатчиком выходного давления .

РД с интегральным законом регулирования в случае изменения расхода газа создает колебательный режим, обусловленный самим процессом регулирования. При изменении расхода газа разность между первоначальным и заданным значениями выходного давления увеличивается до тех пор, пока количество газа, проходящее через регулятор, меньше нового расхода и достигает своего максимума, когда эти значения сравниваются. В этот момент скорость открытия регулирующего отверстия максимальна. Но на этом регулирующий орган не останавливается, а продолжает открывать отверстие, пропуская газа больше, чем требуется, и выходное давление, соответственно тоже повышается. В результате этого получается ряд колебаний около некого среднего значения, при котором постоянный режим (как в случае статического регулятора) никогда не будет достигнута.

Представителями астатических регуляторов являются РД с пневматическим задатчиком выходного давления, а характерным примером такого процесса можно считать незатухающие автоколебания некоторых типов пилотных РД в определенных переходных режимах работы.

Изодромный регулятор (с упругой обратной связью) при отклонении регулируемого давления сначала переместит регулируемый орган на величину, пропорциональную величине отклонения, но если при этом давление не придет к заданному значению, то регулирующий орган будет перемещаться до тех пор, пока давление не достигнет заданного значения. Подобный регулятор сочетает в себе точность интегрального и быстродействие пропорционального регулирования. Представителями изодромных РД являются «прямоточные» регуляторы [ 9 ] .

  1. Фильтры газовые

Фильтры газовые предназначены для очистки газа от пыли, ржавчины, смолистых веществ и других твердых частиц. Качественная очистка газа повышает герметичность запорных устройств и увеличивает межремонтное время эксплуатации этих устройств за счет уменьшения износа уплотняющих поверхностей. При этом уменьшается износ и повышается точность работы расходомеров (счетчиков и измерительных диафрагм), особенно чувствительных к эрозии . Верный выбор фильтров и их квалифицированная эксплуатация являются одним из важнейших мероприятий по обеспечению надежного и безопасного функционирования системы газоснабжения.

По направлению движения газа через фильтрующий элемент все фильтры можно поделить на прямоточные и поворотные, по конструктивному исполнению — на линейные и угловые, по материалу корпуса и методу его изготовления — на чугунные (или алюминиевые) литые и стальные сварные.

При разработке и выборе фильтров особенно важен фильтрующий материал, который должен быть химически невосприимчив к газу, обеспечивать необходимую степень очистки и не разрушаться под воздействием рабочей среды и в процессе периодической очистки фильтра.

По тому, какой фильтрующий материал выбран для фильтра, они подразделяются на сетчатые (рисунок 10) и волосяные (рисунок 11). В сетчатых используют плетеную металлическую сетку, а в волосяных — кассеты, набитые капроновой нитью (или прессованным конским волосом) и пропитанные висциновым маслом.

1 – корпус; 2 – кассета; 3 – сетка; 5 – крышка.

Рисунок 10 – Фильтр сетчатый типа ФС

1 – корпус; 2 – отбойный лист; 3 – кассета; 4 – перфорированный лист; 5 – фильтрующий элемент; 6 – крышка; 7 – штуцеры; 8 – фланец.

Рисунок 11 – Фильтр волосяной типа ФГ

Сетчатые фильтры, особенно двухслойные, отличаются повышенной тонкостью и интенсивностью очистки. В процессе эксплуатации, по мере засорения сетки, повышается тонкость фильтрования при одновременном уменьшении пропускной способности фильтра. У волосяных фильтров, наоборот, в процессе эксплуатации фильтрующая способность снижается за счет уноса частиц фильтрующего материала потоком газа и при периодической очистке встряхиванием .

Для обеспечения достаточной степени очистки газа без уноса твердых частиц и фильтрующего материала скорость газового потока лимитируется и характеризуется максимально допустимым перепадом давления на сетке или кассете фильтра.

Для сетчатых фильтров максимально допустимый перепад давления не должен быть больше 5000 Па, для волосяных — 10000 Па. В фильтре до начала эксплуатации или после очистки и промывки этот перепад должен быть для сетчатых фильтров 2000–2500 Па, а для волосяных — 4000–5000 Па. В конструкции фильтров есть штуцеры для присоединения приборов, с помощью которых определяют величину падения давления на фильтрующем элементе.

  1. Предохранительные клапаны

Повышение или понижение давления газа после регулятора давления сверх заданных пределов может привести к аварийной ситуации. При чрезмерном повышении давления газа возможны отрыв пламени у горелок и появление в рабочем объеме газоиспользующего оборудования взрывоопасной смеси, нарушение герметичности, утечка газа в соединениях газопроводов и арматуры, выход из строя контрольно-измерительных приборов и т. д. Значительное понижение давления газа может привести к проскоку пламени в горелку или погасанию пламени, что при неотключении подачи газа вызовет образование взрывоопасной газовоздушной смеси в топках и газоходах агрегатов и в помещениях газифицированных зданий .

Общей причиной резкого снижения давления для любых сетей может быть нарушение герметичности газопроводов и арматуры, а следовательно, утечка газа.

Для предотвращения недопустимого повышения или понижения давления устанавливают быстродействующие предохранительные запорные клапаны (ПЗК) (рисунок 12) и предохранительные сбросные клапаны (рисунок 13) (ПСК).

ПЗК предназначены для автоматического прекращения подачи газа к потребителям в случае повышения или понижения давления сверх заданных пределов; их устанавливают после регуляторов давления. ПЗК срабатывают при «чрезвычайных ситуациях», поэтому самопроизвольное их включение недопустимо. До ручного включения ПЗК необходимо обнаружить и устранить неисправности, а также убедиться, что перед всеми газоиспользующими приборами и агрегатами запорные устройства закрыты. Если по условиям производства перерыв в подаче газа недопустим, то вместо ПЗК должна быть предусмотрена сигнализация оповещения обслуживающего персонала.

Корпус — 1; Переходной фланец — 2;Крышка — 3; Мембрана — 4; Большая пружина — 5; Пробка — 6; Малая пружина — 7; Шток — 8; Клапан — 9; Направляющая стойка — 10; Тарелка — 11; Вилка — 12; Поворотный вал — 13; Рычаг — 14; Анкерный рычаг — 15; Коромысло — 16; Молоток — 17.

Рисунок 12 – Клапан запорный предохранительный

ПСК предназначены для сброса в атмосферу определенного избыточного объема газа из газопровода после регулятора давления с целью предотвращения повышения давления сверх заданного значения; их устанавливают после регулятора давления на отводном трубопроводе.

1 – корпус; 2 – крышка; 3 – клапан с направляющей; 4 – пружина; 5 – винт регулировочный; 6 – мембрана; 7 – тарелка; 8 – тарелка пружины; 9 – крышка.

Рисунок 13 – Клапан сбросный предохранительный

При наличии расходомера (счетчика газа) ПСК необходимо устанавливать после счетчика. После снижения контролируемого давления до заданного значения ПСК должен герметично закрыться.

  1. Устройства учета расхода газа

Приборы учета самой высокой точности должны устанавливаться на ГРС.

Если объемы транспортировки газа превышают 200 млн. м 3 в год, для повышения надежности и достоверности измерений объема газа рекомендуется применять дублирующие средства измерения (СИ). Дублирующие СИ не должны влиять на работу основных СИ. Рекомендуется, чтобы основная и дублирующая измерительные системы использовали разные методы измерений расхода и количества газа.

На узлах измерения с максимальным объемным расходом газа более 100 м 3 /ч, при любом избыточном давлении или диапазоне изменения объемного расхода от 16 м 3 /ч до 100 м 3 /ч, при избыточном давлении более 0,005МПа измерение объема газа проводят только с использованием вычислителей или корректоров объема газа .

При избыточном давлении не более 0,005 МПа и объемном расходе не более 100 м 3 /ч разрешается использование преобразователей расхода с автоматической коррекцией объема газа только по его температуре.

Состав СИ и вспомогательных устройств, на базе которых выполнен узел учета газа, определяется:

Применяемым методом измерения и требованиями методики измерений, регламентирующих проведение измерений;

Назначение узла учета;

Заданным расходом газа и диапазоном его изменения;

Давлением и показателями качества газа, с учетом режимов отбора газа;

Необходимостью включения узлов учета в автоматизированные системы коммерческого учета газа.

В общем случае в состав учета газа входят:

Преобразователь расхода для измерения объема и расхода газа;

Измерительные трубопроводы;

Средства подготовки качества газа;

Анализаторы качества газа;

Комплекс технических средств автоматизации, в том числе - обработки, хранения и передачи информации.

3.6 Одоризаторы газа

Одоризатор газа предназначен для дозированной подачи одоранта (смеси природных меркаптанов) в поток газа на выходной линии газораспределительной станции с рабочим давлением до 1,2 МПа (12 кгс/см2), с целью придания газу характерного запаха .

Одоризатор газа используется в составе ГРС и обеспечивает:

Дозированную подачу одоранта в трубопровод;

Контроль вводимой дозы одоранта и автоматическую коррекцию расхода одоранта в зависимости от текущего расхода газа;

Автоматический учет суммарного расхода одоранта;

Отображение следующей информации на экране дисплея блока управления одоризатором (БУО):

а) уровень одоранта в рабочей емкости;

б) текущее значение часового расхода газа, полученное от расходомера;

в) время наработки одоризатора;

г) накопленное суммарное значение расхода одоранта с момента запуска ОДДК;

д) аварийные и предупредительные сигналы.

Связь с различными системами верхнего уровня по согласованному протоколу.

Одоризаторы предназначены для эксплуатации на открытом воздухе в районах с сейсмичностью до 9 баллов с умеренным и холодным климатом в условиях, нормированных для исполнения УХЛ, категории размещения 1 по ГОСТ 15150-69 . Место размещения блока управления одоризатором определяется проектом привязки ОДДК или ГРС во взрывобезопасной зоне, в обогреваемом помещении.

3.7 Подогреватели газа

Подогреватели газа предназначены для нагрева и автоматического поддержания заданной температуры газа перед его дросселированием на газораспределительных станциях. Подогрев газа производится в целях обеспечения надежности работы технологического оборудования. Рабочая среда: газообразные среды, не содержащие агрессивных примесей.

Тепловая мощность выпускающихся Российскими предприятиями подогревателей превышает реальные потребности ГРС. В результате – 75% подогревателей работают с нагрузкой менее 50%, 51% с нагрузкой менее 30%, 15% с нагрузкой менее 10%. Из более 150 модификаций подогревателей газа прямого нагрева и с промежуточным теплоносителем, выпускаемых отечественной промышленностью, по тепловой мощности удовлетворяют подогреватели газа прямого нагрева ПГА-5, ПГА-10, ПГА-100 .

Подогреватели ПГА с промежуточным теплоносителем предназначены для нагрева природного, попутного и нефтяного газа до заданной температуры и могут эксплуатироваться как в составе газораспределительных станций, так и автономно. Как правило, подогреватели ПГА оснащаются современной системой автоматики предназначенной для автономного и дистанционного регулирования.

Основным преимуществом подогревателей ПГА в том, что подогрев газа осуществляется через промежуточный теплоноситель, в роли которого может использоваться диэтиленгликоль или охлаждающая жидкость. Благодаря этому подогреватели ПГА имеют более высокую надёжность и безопасность эксплуатации по сравнению подогревателями, осуществляющими нагрев топливного газа непосредственно газом .

Основными достоинствами подогревателей ПГА является их высокая надежность и безопасность.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Газораспределительная станция (ГРС) является основным объектом в системе магистральных газопроводов, функцией которой является понижение давления газа в трубопроводе и его подготовка для потребителя. Современные ГРС - сложные, высокоавтоматизированные и энергоемкие объекты. Эксплуатация газопроводов может происходить при различных режимах, смена которых происходит при изменении вариантов включения в работу агрегатов. При этом возникает задача выбора наиболее целесообразных режимов, соответствующих оптимальной загрузке газопровода.

С развитием электронной вычислительной техники стало возможным автоматизированное управление ГРС. В настоящее время на объектах ГРС широко используются как отечественные системы автоматизации, так и зарубежные контрольно-измерительные приборы, системы автоматики и телемеханики.

Территория газораспределительной станции должна быть ограждена и оснащена охранной сигнализацией. Газораспределительная станция должна размещаться за пределами перспективной застройки населенного пункта согласно строительным нормам.

Обслуживание газораспределительной станции должно проводиться на основании «Правил технической эксплуатации газораспределительных станций магистральных газопроводов» .

В большинстве случаев, ГРС были построены в середине 1970-х годов. В целом, срок эксплуатации российской газотранспортной системы приближается к полувеку: 14 % газопроводов отработали более 33 лет и требуют немедленной замены, еще 20 % приближаются к этому возрасту, 37 % построены 10-20 лет назад и еще 29 % моложе 10 лет .

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. ГОСТ 5542-2014. Газы горючие природные для промышленного и коммунально-бытового назначения. – М.: 2015. – 12с.

2. Кантюков Р.А. Компрессорные и газораспределительные станции. /Р.А. Кантюков, В.А. Максимов, М.Б. Хадиев - Казань: КГУ им. В.И. Ульянова-Ленина, 2005. – 204с.

3. Данилов А.А. Газораспределительные станции. /Данилов А.А., Петров А.И. – СПб.: Недра, 1997. – 240с.

4. Гольянов А.И. Газовые сети и газохранилища: Учебник для вузов. /А.И. Гольянов – Уфа: ООО «Издательство научно-технической литературы «Монография»», 2004. – 303с.

5. ГОСТ 21345-2005. Краны шаровые, конусные и цилиндрические на номинальное давление не более PN 250. Общие технические условия. – М.: 2008. – 16.

6. ГОСТ 28338-89. Соединения трубопроводов и арматура. Проходы условные (размеры номинальные). Ряды. – М.: 2005. – 4с.

7. ГОСТ 26349-84. Соединения трубопроводов и арматура. Давления номинальные (условные). Ряды. – М.: 1996. – 5с.

8. Справочник. Промышленное газовое оборудование. Издание 6-е, переработанное и дополненное. /Под ред. Е.А. Карякина – Саратов: Научно-исследовательский центр промышленного газового оборудования «Газовик», 2013. – 1280с.

9. Сайт. Промышленное газовое оборудование. Компания «Газовик» [Электронный ресурс] – Режим доступа: http :// gazovik - gaz . ru

10. Сайт. Назначение, область применения и условия эксплуатации одоризатора [Электронный ресурс] – Режим доступа: http://odorizator.ru

11. ГОСТ 15151-69. Машины, приборы и другие технические изделия. Исполнения для различных климатических районов. Категории, условия эксплуатации, хранения и транспортирования в части воздействия климатических факторов внешней среды. – М.: 2008. – 72с.

12. ООО Фирма «СГПА». Современное оборудование для газораспределительных станций. Подогреватель газа с промежуточным теплоносителем ПГПТ-3. //Сфера нефтегаз. – 2010. - №3. – с. 48-49.

13. Правила технической эксплуатации газораспределительных станций магистральных газопроводов. М.: - Недра, 1982.

14. Сайт. Экспертиза промышленной безопасности и техническое диагностирование газораспределительных станций [Электронный ресурс] – Режим доступа: http://www.strategnk.ru/section/130


А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

76792. Подмышечная ямка 184.1 KB
Подкрыльцовая впадина подмышечная ямка пространство между боковым отделом грудной клетки и плечом. Стенки впадины Передняя стенка образована подключичной большой и малой грудной мышцами покрытыми грудиноключичной фасцией. Верхний ключичногрудной находится между ключицей и верхним краем малой грудной мышцы. Средний грудной соответствует малой грудной мышце с началом от IIIY ребер и прикреплением к клювовидному отростку лопатки.
76793. Венозные сплетения и анастомозы 179.96 KB
Во многих органах возникают органные венозные сплетения: глоточное щитовидное мочепузырное прямокишечное и другие Три крупных вены: верхняя нижняя полые и воротная образуют каждая свою венозную систему. Венозные соединения между ветвями одной вены то есть пределах одной системы считаются внутрисистемными. Кавакавальные анастомозы в передней брюшной стенке образуются притоками верхней полой вены: верхней надчревной грудонадчревной венами и притоками нижней полой вены: надчревной нижней и надчревной поверхностной. В задней стенке груди...
76794. Плацентарное кровообращение 180.17 KB
umbiliclis достигает ворот печени и делится на портальную ветвь впадающую в воротную вену и более крупный венозный проток ductus venosus вливающийся в печеночную или нижнюю полую вену. Поэтому малая часть крови проходит через всю систему воротной вены печени как плодного органа кроветворения и вливается в нижнюю полую через печеночные вены. Пупочная вена после перевязки зарастает в пупке и находится в круглой связке печени впадая в воротную вену что используется для введения через нее лекарственных и диагностических средств при...
76795. Сердце - развитие, строение, топография 182.81 KB
После срастания перегородок образуется вторичное межпредсердное отверстие овальное так как прорывается краниальная часть перегородки. Левое отверстие и митральный двухстворчатый клапан лежат на уровне IIIго реберного хряща правое и трехстворчатый клапан над IVм хрящом у грудины. Аортальное отверстие и его полулунные клапаны находятся кзади от левого края грудины на уровне IIIго межреберья; отверстие легочного ствола с полулунными клапанами над IIIим правым реберным хрящом у правого края грудины. Правое предсердие атриум декстер...
76796. Строение миокарда 183.83 KB
Проводящая система сердца. В предсердиях и желудочках образуется разное количество слоев с неодинаковым расположением и направлением мышечных волокон сократительных кардиомиоцитов которые начинаются от мягкого соединительнотканного скелета сердца. В сократительном миокарде желудочков различаются: общий поверхностный слой с косо ориентированными волокнами начинающимися от фиброзных колец и уходящими в верхушку сердца где они образуют завиток вортекс и плавно переходят во внутренний слой; средний слой из круговых волокон являющийся...
76797. Сосуды и нервы сердца 180.54 KB
Они венцом окружают основание сердца отчего нередко называются венечными. Левая венечная артерия проходит между началом легочного ствола и левым ушком и передней межжелудочковой ветвью спускается к верхушке сердца а огибающей ветвью по венечной борозде и задней поверхности. Наиболее выраженные и постоянные анастомозы находятся: в верхней части передней стенки правого желудочка; в передней стенке левого желудочка по левому краю; в верхушке сердца задней межжелудочковой борозде и межжелудочковой перегородке; в стенках предсердий.
76798. Сосуды большого круга 180.76 KB
Аорта на всем протяжении делится на париетальные и висцеральные ветви и заканчивается бифуркацией на общие подвздошные артерии на уровне IVVго поясничных позвонков. Из ее париетальных и висцеральных ветвей возникают экстра и интраорганные артерии которые подходят к органам как правило с медиальной стороны используя кратчайшие пути. В части паренхиматозных органов: легких печени селезенке почке артерии разветвляются в соответствии с делением на доли сектора сегменты и более мелкие части вплоть до структурнофункциональных единиц...
76799. Бедренный канал 180.44 KB
Глубокое кольцо бедренного канала находится в медиальной части сосудистой лакуны под паховой связкой и ограничено: сверху паховой связкой у места прикрепления ее к лобковому бугорку и симфизу; снизу лобковым гребнем и покрывающей его гребенчатой связкой; медиально лакунарной связкой заполняющей внутренний угол сосудистой лакуны; латерально стенкой бедренной вены. В практике хорошо прощупываемая паховая связка выступает как важный клиникоанатомический ориентир позволяющий отличить бедренную грыжу от паховой так как бедренный...
76800. Медиальные и задние мышцы и фасции бедра 180.94 KB
Медиальная бедренная мышечная группа Хорошо развита в связи с прямохождением и выполняет приведение бедра потому в основном укомплектована приводящими мышцами. Длинная приводящая мышца начинается толстым сухожилием от лобковой кости между гребнем и симфизом. Мышца лежит погранично с медиальной широкой из четырехглавой мышцы бедра. Короткая приводящая мышца с началом от тела и нижней ветви лобковой кости прикреплением к верхнему участку тернистой линии бедренной кости; приводит и сгибает бедро.