Газокомпрессорные станции: Газокомпрессорная станция — Статьи — Горная энциклопедия

Газокомпрессорная станция — Статьи — Горная энциклопедия

ГАЗОКОМПРЕССОРНАЯ СТАНЦИЯ (а. gas соmpressor station; н. Gasver- dichtungsstation, Erdgaskompressorstation; ф. groupe de соmpresseurs а gas; и. estacion de los соmpresores de gas) — комплекс оборудования и сооружений для повышения давления природного газа при его транспортировании и хранении.

Основной элемент газокомпрессорной станции — газоперекачивающий агрегат. Газокомпрессорная станция со стационарными газоперекачивающими агрегатами включает: компрессорный цех; установки пылевлагоотделителей, очистки, осушки и охлаждения газа; запорную арматуру; маслохозяйство; системы водо- и воздухоохлаждения масла, электроснабжения. Компрессорный цех размещается в двухэтажном здании, верхний этаж которого разделяется газонепроницаемой стеной — брандмауэром. На 2-м этаже располагаются газоперекачивающие агрегаты, на 1-м — остальное хозяйство.

Газокомпрессорные станции с блочно-контейнерными газоперекачивающими агрегатами с приводом авиационного типа включают блок турбоагрегата (нагнетатель и авиапривод), вспомогательные блоки (очистки воздуха, охлаждения масла, автоматики) и др. Основные достоинства газокомпрессорных станций этого вида — заводское изготовление блоков и автоматизация работы агрегатов, в 2,5-3 раза меньший срок строительства по сравнению с другими газокомпрессорными станциями, отсутствие необходимости строительства промышленных зданий. По виду выполняемых работ выделяют головные компрессорные станции, линейные газокомпрессорные станции магистральных газопроводов, газокомпрессорные станции подземных газовых хранилищ, газокомпрессорные станции для закачки природного газа в пласт. На всех газокомпрессорных станциях могут использоваться стационарные (с газотурбинным и электроприводами), блочно-контейнерные агрегаты с авиаприводом и газомотокомпрессоры.

Линейные газокомпрессорные станции магистральных газопроводов предназначены для повышения в них рабочего давления, понижающегося при транспортировке газа и отборе его потребителями. Газокомпрессорные станции этого типа устанавливают через каждые 90-150 км. Диапазон рабочих параметров газокомпрессорной станции: степень сжатия 1,2-1,7, рабочее давление 5,5-8 МПа, мощность 3-75 МВт, суточная производительность 5-100 млн. м3. Единичная мощность блочно-контейнерных газоперекачивающих агрегатов с авиаприводом от 6,3 до 16 МВт. Для агрегатов этого типа линейных газокомпрессорных станций большой мощности разработаны полнонапорные (со степенью сжатия 1,5-1,7) нагнетатели с корпусами шарового и баррельного типов с приводом от газотурбинной установки мощностью 6,3-16 МВт.

Реклама


Газокомпрессорные станции подземных газохранилищ служат для закачки в них природного газа. Рабочий диапазон давлений газокомпрессорной станции этого типа во время закачки газа 1,5-15 МПа. Природный газ компримируется, как правило, в два этапа: первоначально сжимают его от 2-2,4 до 4,9-5,4 МПа, затем до 11,7- 14,7 МПа. Мощность газокомпрессорной станции до 50-60 МВт.

Газокомпрессорные станции для закачки газа в пласт используются в комплексе переработки природного газа на газоконденсатных месторождениях, когда в период добычных работ необходимо поддерживать пластовое давление газа для предупреждения образования конденсата.

Управление работой агрегатов и механизмов на газокомпрессорной станции осуществляется из центрального пульта управления. Полностью автоматизированные газокомпрессорные станции управляются дистанционно из центрального диспетчерского пункта. Совершенствование газокомпрессорной станции связано с внедрением блочной конструкции газоперекачивающих агрегатов, повышением уровня автоматизации, переходом на диспетчерский метод управления с одного центрального пункта, утилизацией тепла выхлопных газов.

В CCCP газокомпрессорные станции (с газомотокомпрессорами) используются с 1943. Газокомпрессорные станции с центробежными нагнетателями с электро- и газотурбинными приводами применяют с 1958, с авиаприводом — с 1974. За рубежом распространены в основном газокомпрессорные станции с авиаприводом и стационарной свободной турбиной.

Концепция управления газокомпрессорными станциями

Введение

Часть энергии газа, который движется по газопроводу, расходуется в связи с преодолением сил трения. Таким образом, уменьшается скорость газа, а также происходит уменьшение его давления, и это в свою очередь приводит к снижению пропускной способности данного газопровода. Для того, чтобы восстановить исходные параметры газа, передаваемого через газопровод, необходимо сообщать ему необходимое количество энергии через определенные расстояния, периодически. Данный процесс сообщения энергии осуществляется на специальных сооружениях – газокомпрессорных станциях (рисунок). Самыми важными элементами данных компрессорных станций являются: газовая турбина, охлаждающая установка и компрессорная установка.

На газокомпрессорных станциях протекают различные технологические процессы, к примеру: очистка передаваемого газа от различных жидких и механических примесей, сжатие газа посредством центробежных нагнетателей либо же поршневых машин, контроль и измерение различных технологических параметров, охлаждение газа, получаемого после сжатия, в специальных охладительных установках и т.д. Для газокомпрессорной станции (ГС) можно указать и такую трактовку: это станция, предназначенная для повышения давления добываемого природного газа при его добыче, передаче и хранении [3].

Рис. Передвижная компрессорная станция

Для газокомпрессорной станции (ГС) можно указать и такую трактовку: это станция, предназначенная для повышения давления добываемого природного газа при его добыче, передаче и хранении. В зависимости от назначения станции подразделяются на головные (станции) магистральных газопроводов, линейные станции магистральных газопроводов, газокомпрессорные станции подземных газохранилищ и станции для обратной закачки полученного газа в пласт. К основным же технологическим параметрам таких станций относятся: мощность, производительность, максимальное рабочее давление, а также и степень сжатия добываемого газа. Опишем кратко вышеперечисленные типы станций:

Головные газокомпрессорные станции увеличивают давление газа, который поступает с промысла, только в тот момент, когда давление падает ниже уровня, который обеспечивает расчётное рабочее давление на входе в газопровод. Помимо этого, степень сжатия и мощность головной станции наращиваются не резко, а постепенно, по мере уменьшения пластового давления.

Линейные газокомпрессорные станции газопроводов, поддерживая давление на расчётном уровне, могут компенсировать его снижение в трубопроводе. Линейные газокомпрессорные станции отстают друг от друга на расстоянии в 75-150 км.

Компрессорные станции для подземного хранилища газа осуществляют закачку передаваемого газа в случае избыточной производительности магистрального газопровода. Данные газокомпрессорные станции снабжают потребителя путем транспортировки газа из хранилищ [1].

Компрессорная станция для обратной закачки газа в пласт используется в том случае, когда необходимо в течение проведения работ по добыче газа поддерживать пластовое давление газа. Это необходимо для предупреждения выпадения конденсата. По части управления газокомпрессорными станциями осуществляется:

  • автоматическое и дистанционное управление оборудованием станции;
  • автоматический пуск, остановка и управление газотурбинными двигателями;
  • непрерывный контроль изменения параметров в сторону критических значений, а также прогнозирование всевозможных аварий;
  • осуществление безаварийной остановки какого-либо агрегата;
  • при отключении электроэнергии автоматический перевод ИМ в безопасное состояние;
  • осуществление безударного переключения с автоматического регулирования на ручное управление и в обратном направлении;
  • вибромониторинг газокомпрессорной установки. Для того, чтобы производить контроль вибрации, а также осевого сдвига различных роторов газового компрессора и газовой турбины необходимо применять оборудование с вихретоковыми бесконтактными датчиками;
  • осуществление самоконтроля различных составных частей АСУ и газокомпрессорных станций [2].

Для автоматизации установки газокомпрессорной станции должны быть установлены датчики [4] различного назначения (температуры, давления, уровня, расхода) а также исполнительные механизмы, посредством которых операторы воздействуют на технологический процесс. Вся информация о технологическом процессе, протекающем на установке, поступает с установленных датчиков на ЭВМ, где высвечиваются на экране сведения о процессе. Если все параметры процесса находятся в пределах заданных значений, то за оператором остается функция контроля. В случае нежелательного изменения технологических параметров процесса на экране ЭВМ могут высвечиваться предупреждающие сообщения либо звуковая сигнализация, и оператор воздействует на процесс посредством различных исполнительных механизмов (ИМ).

К устанавливаемым датчикам можно отнести манометр давления газа. В виду того, что по трубам проходит газ, который создает давление, необходимо производить постоянный контроль и регулирование давления газа. В качестве такого датчика можно указать датчик давления газа WIKA 612.20.

На газокомпрессорных установках используются также токовихревые бесконтактные датчики для контроля вибрации и осевого сдвига. На двигателях же используются корпусные датчики вибрации.

Помимо этого, на установке необходимо установить датчик расхода, так как необходимо вести постоянный контроль расхода поступающего газа. Примером такого датчика служит датчик расхода газа DYMETIC-1223M-T.

В виду того, что на установке для охлаждения газа используется проточная вода, то, следовательно, используются резервуары, наполненные жидкостью. Из этого следует, что для того, чтобы контролировать уровень заполнения емкости необходимо использовать и датчик уровня (уровнемер). К примеру, можно использовать бесконтактный уровнемер Micropilot FMR51.

ОСНОВЫ ГАЗОКОМПРЕССОРНЫХ СТАНЦИЙ

Основы газа
Компрессорные станции

Внутри компрессорной станции природного газа

Природный газ находится под давлением, когда он проходит через межштатную автомагистраль
трубопроводная система. Чтобы газ продолжал
для оптимального течения его необходимо периодически сжимать и проталкивать по трубопроводам.
Из-за расстояния, трения и географической высоты
перепады замедляют газ и снижают давление, поэтому компрессорные станции размещаются
обычно от 40 до 70 миль друг от друга вдоль трубопровода, чтобы дать газу «ускорение». Эти станции работают днем ​​и ночью, круглый год.
для проталкивания повторно сжатого газа по трубопроводам.

Системы безопасности

Компрессорные станции объединяют различные системы и методы безопасности
для защиты населения, работников станций и имущества. Например, на каждой станции есть аварийное отключение.
система, которая останавливает компрессорные установки, изолирует и вентилирует компрессорную станцию
газопровод.

Правила требуют, чтобы компрессорные станции периодически
выполнять техническое обслуживание системы аварийного отключения для обеспечения надежности. Во время отключения природный газ в трубопроводе
проходит вокруг станции.

(Для получения дополнительной информации см. Компрессорные станции и аварийные отключения
документ)

Персонал

Все компрессорные станции контролируются, а некоторые даже контролируются
дистанционно – силами высококвалифицированного персонала централизованного газорегуляторного пункта. Опытный персонал управляет и обслуживает
станционное оборудование и трубопроводы.

Ключевые компоненты

Типичная компрессорная станция состоит из трубопровода и компрессора
агрегат(ы), источник газа или электроэнергии, системы безопасности и персонал, все рабочие
вместе для безопасной и эффективной транспортировки природного газа.

Трубопровод станции

Трубопровод станции перемещает природный газ между трубопроводом и компрессором
станция.

Фильтры-сепараторы/скрубберы

Фильтры-сепараторы или скрубберы удаляют любые твердые или жидкие частицы из
природного газа, поступающего на компрессорную станцию.

Компрессорные агрегаты

Компрессорная станция обеспечивает работу компрессорных агрегатов, достаточных для повышения давления
объем газа, проходящего по трубопроводу.

Система охлаждения газа

При сжатии природного газа его давление и температура увеличиваются.
Газ может быть охлажден перед его возвращением в
трубопровод для защиты внутреннего покрытия трубопровода и увеличения его пропускной способности
эффективность.

Система смазочного масла

Компрессорные агрегаты оснащены системами смазочного масла для смазки, охлаждения и защиты
подвижные части.

Глушители (выхлопные глушители)

Глушители уменьшают уровень громкости компрессорных установок в соответствии с федеральными
стандарты.

Система топливного газа

На большинстве станций компрессорные установки работают на природном газе из
трубопровод, хотя некоторые из них приводятся в движение большими электродвигателями.

Резервные генераторы

Резервные генераторы готовы на случай отключения электроэнергии.

Часто задаваемые вопросы

В. Как определяются места расположения компрессорных станций?

А. Федеральный
Комиссия по регулированию энергетики (FERC) и Министерство транспорта США
(USDOT) установили, соответственно, строгие требования к размещению и безопасности.
для межгосударственных трубопроводных компрессорных станций. Защита окружающей среды
Агентство (EPA) через государственные природоохранные органы строго регулирует
выбросы компрессорной станции. Критериями размещения компрессорных станций являются
определяется рядом факторов, которые включают: 1) соображения заинтересованных сторон;
2.) технический проект с благоприятными гидравлическими характеристиками трубопровода; 3. )
географическая пригодность; 4.) воздействия на ресурсы окружающей среды; и, 5.)
конструктивная местность. В рамках своей экологической экспертизы FERC делает окончательный
решение о размещении компрессорной станции в целом с учетом этих
факторы.

В. Как осуществляется мониторинг компрессорных станций межгосударственного трубопровода?

A. Для обеспечения безопасности
операции, хорошо обученные газоконтролеры работают круглосуточно в высокотехнологичном
центр управления для мониторинга и контроля газа, когда он проходит через все
участки нашей трубопроводной сети. Компрессорные станции обслуживаются высоко
квалифицированный и опытный трубопроводный персонал вдоль наших трубопроводных систем. Наш
сотрудников круглосуточно эксплуатируют более 100 объектов компрессорных станций – с
почти два миллиона лошадиных сил в Соединенных Штатах и ​​более 65 лет
успех.

В. Насколько громко работают компрессорные станции межгосударственного трубопровода?

A. FERC регулирует
межгосударственных трубопроводных компрессорных станций и требуют, чтобы шум станции
уровни не превышают средний уровень звука днем ​​и ночью (Ldn) в 55 децибел.
(дБА) в ближайшей зоне, чувствительной к шуму (NSA), например, в жилых домах, школах,
больниц, церквей, детских площадок и кемпингов, когда они работают на полную мощность.
нагрузка. Шумовые исследования проводятся до и после строительства, чтобы проверить эти
федеральные уровни шума не превышены. В качестве точки отсчета средний
домашняя посудомоечная машина составляет 50 дБА.

В. Какие меры общественной безопасности приняты на компрессорной станции?
станции?

А. Компрессор
станции являются строго регулируемыми объектами, которые должны соответствовать строгим требованиям к размещению, безопасности
и экологические стандарты, установленные соответственно FERC, USDOT и
АООС. Компрессорные станции Texas Eastern оснащены различными системами безопасности.
и методы, предназначенные для защиты населения, наших сотрудников и
Окружающая среда. Предлагаемый проект трубопроводной энергетической сети штата Огайо с диагональю 30 дюймов.
диаметр высокопрочного стального трубопровода будет как минимум соответствовать Кодексу USDOT
Федеральных правил и планируется получить сертификат FERC на
рабочее давление до 1200 фунтов на квадратный дюйм.

Компрессор
станции проектируются с устройствами непрерывного контроля наряду с аварийными
системы отключения, способные изолировать станцию ​​и безопасно выпускать газ
очень быстро в маловероятном случае чрезвычайной ситуации. Поскольку природный газ является
легче воздуха, природный газ поднимается вверх и быстро рассеивается в атмосфере.
Эти системы разработаны и регулярно проверяются на надежность, поэтому они
Чрезвычайно редко случаются инциденты на компрессорных станциях.

Компрессоры
станции также спроектированы с кнопками аварийного ручного отключения стратегически
размещены по всему объекту, которые могут быть активированы операторами станции.
Каждая из наших компрессорных станций эксплуатируется и обслуживается высококвалифицированными специалистами.
квалифицированный, опытный персонал, обученный безопасно обслуживать станцию ​​и ее
трубопроводы.

В. Вы координируете свои действия с местными службами экстренного реагирования?

А. Восточный Техас
обязуется предоставлять актуальную информацию о наших объектах и
работа с ближайшими аварийно-спасательными службами. USDOT также требует межгосударственного
операторам трубопроводов разработать программу взаимодействия с общественностью для каждого муниципалитета, который мы
проходить через. Для каждой компрессорной станции разрабатывается план аварийного реагирования.
разработаны, а местные организации быстрого реагирования обучены тому, как
координировать ответные действия с Texas Eastern в маловероятном случае чрезвычайной ситуации
на компрессорной станции. Эвакуация территорий, окружающих компрессор
Имущество станции обычно не требуется в маловероятном случае чрезвычайной ситуации.
Однако, если эвакуация оправдана, зона эвакуации будет зависеть от
характер, масштабы и место происшествия.

В. Какие выбросы будут от компрессорной станции?

А. Турбины
которые приводят в действие газовые компрессоры, будут иметь технологию с низким уровнем выбросов и питаться
путем чистого сжигания природного газа. Федеральные правила требуют, чтобы турбины
предназначен для достижения уровня выбросов оксидов азота (NOx) 25 ppmvd (частей на
млн по объему в сухом виде) при нормальной эксплуатации. Окружающая среда Огайо
Требования Агентства по защите (OHEPA) такие же, как федеральные
требования. Турбины будут спроектированы таким образом, чтобы обеспечить уровень выбросов NOx на уровне
15 частей на миллион в сутки при нормальной работе. Это меньше, чем требуется
федеральное и государственное регулирование.

Кроме того,
хотя это не требуется никакими федеральными нормами или OHEPA, мы будем
оснащение турбин катализаторами окисления, которые предназначены для
значительно уменьшить угарный газ, летучие органические соединения и опасные
Выбросы загрязняющих веществ в атмосферу.

В. Образуются ли трубопроводные жидкости на компрессорной станции и
как обрабатывается этот материал?

A. Станции
оборудованы фильтрующими сепараторами и/или скрубберами, удаляющими любой природный газ
жидкости или твердые частицы, которые могли попасть в трубопровод из различных
межсоединения и/или приемные пункты вдоль трубопровода перед подачей газа
вход в газовые компрессоры. Любые трубопроводные жидкости, собранные в этих системах
управляются в соответствии со всеми правилами и транспортируются в федеральные и
утвержденные государством сайты.

В. Что будет видно/слышно при аварийном отключении?

А. В
маловероятный случай аварийного отключения, вы часто будете слышать очень громкий шум
по сравнению со звуком реактивного двигателя или товарного поезда, в зависимости от того, насколько
близко вы были к станции Звук будет длиться где-то от одного до четырех
минут. Этот звук является результатом сброса давления из
трубопровод компрессорной станции. Вы, вероятно, увидите облако пара, выбрасываемое в
воздух.

Компрессорные станции природного газа на межгосударственной газопроводной сети: развитие с 1996 г.

7 ноября 2007 г. в
нижние 48 штатов. В нем рассматриваются компрессионные мощности, добавленные за последние 10 лет, и то, как расширения поддерживали конвейер.
увеличение мощностей, направленное на удовлетворение растущего спроса на природный газ. Вопросы или комментарии по содержанию данной статьи могут быть
адресовано Джеймсу Тобину по адресу [email protected] или по телефону (202) 586-4835.

Сеть газопроводов между штатами США опирается на
более 1200 компрессорных станций природного газа для обслуживания
непрерывный поток природного газа между зоной подачи и
потребители. Компрессорные станции «качают»
объекты, ускоряющие подачу природного газа. Они есть
обычно расположены на расстоянии от 50 до 100 миль друг от друга вдоль
протяженность газопроводной системы и предназначены для
работают в режиме нон-стоп. Средняя станция способна
перемещение около 700 миллионов кубических футов (млн кубических футов) природного газа
в день, а самый крупный может перемещать до 4,6 млрд.
кубических футов (Bcf) в сутки.

В период с 1996 по 2006 год количество газопроводов
компрессорные станции, присоединенные к межгосударственной магистрали природного
газопроводная сеть значительно увеличилась. В 1996 году были
около 1047 магистральных компрессорных станций,
установленная мощность около 13,4 млн. л.с. и комбинированный
пропускная способность около 743 миллиардов кубических футов
в день.
К 2006 году эти цифры выросли до 1201 магистральной сети.
компрессорных станций, установленной мощностью 16,9 млн л.с. и
пропускная способность 881 Bcf в сутки). Этот
расширение представляло собой 26-процентное увеличение установленных
лошадиных сил и 19-процентное увеличение пропускной способности
за период.

Этот рост был обусловлен не только увеличением общего
производство и потребление природного газа за отчетный период. В
факт, что по сравнению с уровнем 1996 года как добыча природного газа
а потребление в США в 2006 г. немного
ниже, хотя оба показателя несколько увеличились (примерно
4-процентный рост производства к 2001 г.) в течение
временный. Скорее, ряд факторов, отражающих изменение
характер газовой промышленности США повлиял на это
расширение магистральных компрессорных мощностей:

  • Разработаны новые отечественные источники производства
    в районах, где требуется установка нового природного газа
    трубопроводных систем или расширение существующих.
  • Поскольку внутреннее производство природного газа достигло
    плато в течение 1990-х годов увеличился спрос на канадские поставки природного газа и новые трубопроводы для
    транспорт им был создан.
  • Значительный рост количества крупных
    электростанции на природном газе
    необходимые дополнительные мощности на определенных рынках.
  • Нормативные требования по снижению воздействия на окружающую среду
    площадь компрессорных станций увеличила масштабы
    ревитализации и модернизации станций с улучшенными
    технологии.


Опубликовано

в

от

Метки:

Комментарии

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *