Строительство магистральных газопроводов
Трасса магистрального газопровода прокладывается по незастроенной местности по кратчайшему пути между начальным и конечным пунктами и с наименьшим пересечением естественных и искусственных преград в виде рек, озер, оврагов, железных дорог, автострад. В зависимости от рабочего давления и диаметра трасса газопровода в целях безопасности должна быть удалена от населенных пунктов, промышленных предприятий и различных сооружений на расстояния от 40 до 250 м в соответствии со СНиП II-Д.10-62. В этой зоне отчуждения, называемой охранной зоной, не разрешается размещать постоянные или временные сооружения, полевые станы, загоны для скота, склады и т. п. Допускаются лишь вспашка земли и производство посевов.
Монтируют магистральные газопроводы из высококачественных бесшовных или электросварных труб, изготовленных из малоуглеродистых или низколегированных сталей. Соединяются трубы сваркой встык без фланцевых соединений. Глубина укладки труб, считая от поверхности земли до верха трубы, должна быть не менее 0,8 м.
Переходы газопроводов через большие судоходные реки обычно осуществляются двумя-тремя нитками подводных трубопроводов, называемых дюкерами. Пропускная способность одного дюкера обычно 70% от всего количества транспортируемого газа. Дюкер тщательно сваривают из труб с утолщенной стенкой, покрывают противокоррозионной изоляцией весьма усиленного типа, балластируют чугунными или железобетонными грузами для придания отрицательной плавучести и заглубляют на 0,5 м в неразмываемый грунт дна реки. На пересечении нешироких рек, например горных с быстрым течением, а также ущелий или глубоких оврагов часто сооружают воздушные переходы газопроводов балочной, подвесной, арочной или других конструкций.
Под железными и автомобильными дорогами магистральный газопровод прокладывают в стальном защитном кожухе. Концшкожуха (патрона) имеют уплотнения для герметизации межтрубного пространства. На одном из концов кожуха монтируется свеча, выход газа из которой отводится от дороги не менее чем на 25 м и на высоту над уровнем земли не менее 5 м.
Магистральные газопроводы защищают от коррозии противокоррозионными покрытиями нормального, усиленного и весьма усиленного типов, а в особо агрессивных грунтах и в районах действия блуждающих токов дополнительно применяют электрические методы защиты от коррозии (см. СНиП II-Д.10-62).
Для обеспечения нормальной эксплуатации магистральных газопроводов на них монтируют запорные устройства, преимущественно стальные краны бесколодезной установки, продувочные свечи и устройства для сбора и удаления конденсата. Вся трасса обеспечивается телефонной, а иногда и радиорелейной связью. На некоторых газопроводах через каждые 20- 25 км размещены дома линейных ремонтеров, обслуживающих газопровод.
Газопроводы-отводы к компрессорным и газораспределительным станциям являются также частью магистрального газопровода и на них полностью распространяются требования и нормы проектирования и эксплуатации для магистральных газопроводов.
1.3Сооружения на магистральных газопроводах
В состав магистрального газопровода входят: собственно газопровод и его ответвления, головные сооружения, компрессорная станция, пункты контрольно-измерительной аппаратуры, ремонтно-эксплуатационная служба, газораспределительная станция, подземные хранилища газа, линии связи и электропередачи, установки электрозащиты газопровода от коррозии, вспомогательные сооружения (водоснабжения и канализации, усадьбы линейных обходчиков, административные и хозяйственно-бытовые объекты).
1.4Компрессорные станции
Компрессорные станции предназначены для сжатия (компримирования) газа до рабочего давления с целью обеспечения проектной пропускной способности магистрального газопровода. Они оборудуются поршневыми компрессорами или центробежными нагнетателями с газотурбинным или электрическим приводом.
Основными сооружениями компрессорных станций являются установки для очистки, сжатия и охлаждения газа. К вспомогательным сооружениям относятся системы энерго-, водо-, масло-, теплоснабжения, вентиляции и кондиционирования воздуха. Особое внимание уделяется автоматизации компрессорных станций с управлением режимом ее работы с одного пульта и утилизации отходов тепла.
Центробежные нагнетатели для увеличения степени сжатия газа работают последовательно по два-три агрегата в группе. Число групп зависит от пропускной способности газопровода. Технологическая схема компрессорных станций допускает возможность последовательной и параллельной работы нагнетателей и групп, а также и отключение любого агрегата без разрыва потока газа. Тип привода нагнетателей выбирается в зависимости от местных условий. В районах, удаленных от мощных энергосистем, целесообразно применять газотурбинный привод, работающий на транспортируемом газе. В промышленных районах с невысокой стоимостью электроэнергии экономичнее применять электропривод. Обычно к компрессорным станциям примыкает и территория аварийно-ремонтного пункта, укомплектованного парком аварийных машин и механизмов.
1.5Газораспределительные станции
Газораспределительные станции сооружаются в конце магистрального газопровода или на отводе от него и предназначены для подачи газа в газовые сети населенных пунктов, промышленных предприятий и других крупных потребителей газа. На газораспределительных станциях осуществляются: очистка газа от механических примесей, снижение давления газа до заданного предела, учет расхода газа и при необходимости дополнительная одоризация.
В зависимости от производительности и значений входного и выходного давления газа существуют различные технологические схемы газораспределительных станций. Редуцирование газа может осуществляться в одну или две ступени по двум, трем или более технологическим ниткам, из которых одна является резервной.
Современные газораспределительные станции автоматизированы и обеспечиваются свето-звуковой сигнализацией в места нахождения обслуживающего персонала.
Для обеспечения газом небольших потребителей монтируют автоматические газораспределительные станции шкафного типа.
1.6Подземные хранилища газа
Подземные хранилища газа предназначены для регулирования неравномерности газопотребления, связанной с сезонными колебаниями спроса на газовое топливо, а также для образования в основных газопотребляющих районах оперативного и стратегического резервных запасов для поддержания стабильности межгосударственных и экспортных поставок газа.
В зависимости от емкости и производительности, условий создания и эксплуатации, а также долевого участия заказчиков, отдельные газовые хранилища могут выполнять ограниченные функции регулятора для крупного газоперерабатывающего комплекса или группы квалифицированных потребителей, имеющих непрерывное производство.
Техническое обустройство газохранилища должно обеспечивать бесперебойное функционирование технологической системы по приемке транспортируемого газа и предварительной его подготовке, компримированию и охлаждению, очистке, распределению по нагнетательным и эксплуатационным скважинам, хранению под избыточным давлением, отбору, одно- или многоступенчатой сепарации, редуцированию, осушке и подаче газа в газопровод или непосредственно потребителям.
Подземные хранилища газа включают: комплекс производственных зданий и крупногабаритных установок; один или несколько цехов газоперекачивающих агрегатов; газовый промысел с газосборными пунктами, установками подготовки газа, распределительными, измерительными и регулирующими устройствами, комплекс скважин с подземным и устьевым оборудованием; газотранспортный узел с участком магистрального и внутрипромысловыми трубопроводами; системы автоматического контроля, защиты и управления; автотранспортное, отопительное, химреагентное и другие вспомогательные хозяйства.
Каждое подземное хранилище газа вне зависимости от условий создания и эксплуатации характеризуется следующими основными технологическими параметрами: общим объемом (суммарным количеством хранимого газа); активным объемом (количеством закачиваемого и отбираемого газа в зависимости от режимов газопотребления); буферным объемом (количеством оставляемого в пласте газа, необходимого для поддержания проектных режимов закачки и отбора); среднесуточной и максимальной производительностью закачки и отбора газа; эксплуатационным фондом скважин, количеством технологически необходимых нагнетательных, наблюдательных, геофизических (без перфорации колонны), контрольных, поглотительных (для сброса промстоков) и других скважин; максимальным (при нагнетании) и минимальным (при отборе) давлением газа, и в том числе на забое и устье скважин, на входе и выходе компрессоров, а также других узлах технологической цепочки по ходу закачиваемого и отбираемого газа; установленной мощностью компрессорных агрегатов.
2.Регуляторы давления газа
Газорегуляторные пункты (ГРП) и установки (ГРУ) предназначены для снижения давления газа и поддержания его на необходимом в эксплуатации уровне независимо от изменения расхода. Одновременно производится очистка газа от механических примесей, а при необходимости осуществляется и учет расхода газа.
2.1Назначение и классификация газорегуляторных пунктов и установок
Газорегуляторные пункты сооружают на распределительных сетях населенных пунктов или предприятий для обеспечения газом не менее двух потребителей, а газорегуляторные установки монтируют непосредственно у потребителя газа для газоснабжения отдельного объекта (цеха, котельной, печи и т. п.).
Газорегуляторные пункты размещают, как правило, в отдельно стоящих зданиях или шкафах на несгораемых опорах. Кроме того, в зависимости от давления и назначения они могут размещаться в пристройках к несгораемым зданиям, в шкафах на глухих стенах зданий или в особых случаях во встроенных помещениях одноэтажных производственных зданий, сооруженных из огнестойких материалов.
Газорегуляторные установки обычно размещают непосредственно в помещении, где установлены газопотребляющие агрегаты, а иногда в пристройке к зданию или в несгораемом шкафу на стене здания.
В зависимости от величины входного давления различают газорегуляторные пункты и установки среднего (до 0,3) и высокого (от 0,3 до 1,2 МПа) давления. По значению газорегуляторные пункты могут быть общегородскими, районными, квартальными и объектовыми.
В состав газорегуляторных пунктов и установок входят:
) регулятор давления, понижающий давление газа и поддерживающий его на заданном уровне независимо от изменения расхода и колебаний давления газа до регулятора;
) предохранительный запорный клапан (ПЗК), устанавливаемый перед регулятором для отсечки подачи газа при недопустимом повышении или понижении давления газа за регулятором;
) предохранительное сбросное устройство (гидравлического или пружинно-клапанного типа), предназначенное для сброса в атмосферу части газа при незначительном превышении выходного давления с целью предупреждения срабатывания ПЗК;
) фильтр, обеспечивающий очистку газа от механических примесей (ржавчины, окалины, пыли и т. п.);
) отключающие устройства (задвижки или краны);
) контрольно-измерительные приборы (КИП), обеспечивающие замер, а при необходимости и регистрацию температуры газа на входе и давлений газа на входе и выходе ГРП. При необходимости учета расхода газа в комплект КИП входит газовый счетчик, который может быть установлен перед регулятором или за ним.
2.2Регуляторы давления
Регулятор давления представляет собой устройство, предназначенное для снижения давления газа, и автоматического поддержания его на заданном уровне. Основными элементами регулятора давления являются дроссельный орган (клапан), чувствительный элемент (мембрана) и управляющий элемент (пружина или командный прибор).
По принципу действия различают регуляторы прямого и непрямого действия. В регуляторах прямого действия импульс конечного давления воздействует на чувствительный элемент и связанный с ним дроссельный орган непосредственно. В регуляторах непрямого действия изменение конечного давления воздействует на чувствительный элемент и связанный с ним дроссельный орган через посредство вспомогательного механизма.
Регуляторы прямого действия, широко используемые в городском газовом хозяйстве, отличаются простотой и надежностью конструкции, но по величине неравномерности конечного давления уступают регуляторам непрямого действия.
Регуляторы прямого действия снижают давление со среднего или высокого на низкое (90-350 мм вод. ст.). Используются у потребителей с расходом газа до 750 м3/ч. Вентильный корпус регулятора присоединяется к вертикальному газопроводу накидными гайками. Мембранная коробка регулятора должна занимать горизонтальное положение. Запасной ниппель на корпусе, закрывающийся пробкой, позволяет монтировать регулятор и на угловом участке газопровода. Импульс конечного давления газа по трубке поступает в подмембранное пространство регулятора и стремится переместить эластичную мембрану вверх, но этому противодействует давление регулируемой пружины, чем обеспечивается равновесное положение мембраны. При увеличении расхода газа его давление за регулятором понижается, следовательно, понижается оно и в подмембранной полости. Существовавшее до этого равновесие нарушается, мембрана под действием пружины перемещается вниз и через рычажный механизм отодвигает поршень от клапана, расход газа увеличивается и конечное давление восстанавливается. При уменьшении расхода газа конечное давление за регулятором повышается и процесс регулирования протекает в обратном порядке. Настройка регулятора на требуемое выходное давление газа осуществляется сжатием пружины с помощью гайки и регулировочного винта.
Регуляторы имеют сменные клапаны, позволяющие изменять паспортную пропускную способность. Следует учитывать, что при входе газа прямо на клапан через штуцер пропускная способность возрастает на 10-15% по сравнению с вертикальным входом газа.
При отсутствии расхода газа конечное давление из-за недостаточной плотности клапана может недопустимо повыситься и порвать мембрану. Для предупреждения этого в центральную часть мембраны регулятора встроен предохранительный клапан или мембранно-пружинный сбросной клапан, смонтированный в нижней части корпуса мембранной коробки. Отвод газа от предохранительных клапанов осуществляется в атмосферу через свечу, присоединяемую к сбросному ниппелю.
Список использованных источников
1.Скафтымов Н.А. Основы газоснабжения. Л., «Недра», 1975.- 343 с.
2.Ионин А.А. Газоснабжение: Учеб для вузов. - 4-е изд., перераб. и доп. - М.: Стройиздат, 1989. - 439 с.
.ВРД 39-1.10-006-2000. Правила технической эксплуатации магистральных газопроводов.2000.
.СНиП II-35-76. Котельные установки.
5.Сайт компании Термоконнект www.termoconnect.ru <http://www.termoconnect.ru>
.Сайт компании Экодар www.ekodar.ru <http://www.ekodar.ru>
.Сайт Научно-производственного центра промышленной очистки воды ПромВодОчистка www.prom-water.ru <http://www.prom-water.ru>
.Сайт ООО "KEMOC". Промышленная и бытовая водоподготовка, очистка сточных вод, сервисное обслуживание www.waterworks.ru <http://www.waterworks.ru>