ПРОЕКТИРОВАНИЕ И ЭКСПЛУАТАЦИЯ ГАЗОПЕРЕКАЧИВАЮЩЕГО АГРЕГАТА

ВВЕДЕНИЕ От первичной выработки до непосредственного использования газовые смеси проходят несколько технологических этапов. Для оптимизации транспортировки и промежуточного хранения между этими процессами сырье подвергается компрессорному сжатию. Технически подобные задачи реализуются газоперекачивающими агрегатами (ГПА) на разных узлах магистральных сетей. Агрегат является многосоставным функциональным компонентом газопроводных линий. К его основным частям относятся компрессоры, вентиляторы и нагнетатели. В действие установка приводится двигателем, представленным электромотором или газовоздушной турбиной. К слову, диапазон мощностей газотурбинного газоперекачивающего агрегат в среднем варьируется от 4 до 25 МВт. Оборудование имеет специальное укрытие в модульном исполнении, которое защищает рабочую начинку от внешних воздействий. Каркас выполняется из высокопрочной листовой стали, имеющей технологические выходы [1]. В качестве дополнительных функциональных блоков могут использоваться буферные хранилища, топливно-отводные каналы, системы выхлопа, отопительные и кондиционирующие модули. Система безопасности в обязательном порядке включает средства пожарной защиты, автоматику для аварийного отключения и датчики контроля отдельных параметров сети наподобие давления и температуры. Подключенный к магистрали агрегат после запуска приводной установки начинает вращение компрессора. Роторная крыльчатка устроена таким образом, что давление в процессе ее вращения повышается и воздух засасывается в компрессор. При необходимости коррекцию давления, а также кондиционирование и очистку воздуха выполняют подключенные вентиляторы. Сжатие транспортируемой смеси газоперекачивающие агрегаты реализуют в ходе адиабатического процесса, то есть без резкого повышения температурного режима (порядка 200 °C). Далее газовоздушная смесь поставляется в блок распределителя, в магистраль для дальнейшей доставки через патрубки с фильтрами или же в буферную зону хранения. Цель курсовой работы – изучить проектирование и эксплуатация газоперекачивающего агрегата. Задачи исследования: 1) рассмотреть теоретические аспекты газоперекачивающего агрегата; 2) проанализировать методику расчета и расчет газоперекачивающего агрегата; 3) изучить безопасность при эксплуатации газоперекачивающего агрегата.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 1. Василевский, М.В. Расчёт эффективности очистки газа в инерционных аппаратах. Учебное пособие / М.В. Василевский, Е. Г. Зыков. – Томск: Изд-во ТПУ, 2005 - с. 67-79. 2. ГОСТ 12.3.002-75 Система стандартов безопасности труда. Процессы производственные. Общие требования безопасности. – Введ. 01.07.76. – Москва: Стандартинформ, 2007. – 8 с. 3. ГОСТ 12.2.003-91 Система стандартов безопасности труда. Оборудование производственное. Общие требования безопасности. – Введ. 01.01.92. – Москва: Стандартинформ, 2007. – 11 с. 4. ГОСТ 12.0.003-74 Система стандартов безопасности труда. Опасные и вредные производственные факторы. Классификация. – Введ. 01.01.76. – Москва: ИПК Издательство стандартов, 2004. – 4 с. 5. ГОСТ 12.1.005-88 ССБТ Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны. – Взамен ГОСТ 12.1.005-76; введ. 01.01.1989. – Москва: Стандартинформ, 2008. – 48 с. 6. ГОСТ 12.1.003-2014 ССБТ. Шум. Общие требования безопасности. – Взамен ГОСТ 12.1.003-83, ГОСТ 12.1.023-80; введ. 01.11.2015. – Москва: Стандартинформ, 2015. – 27 с. 7. ГОСТ 12.1.012-2004 ССБТ. Вибрационная безопасность. Общие требования. – Взамен ГОСТ 12.1.012-90; введ. 01.07.2008. – Москва: Стандартинформ, 2010. – 20 с. 8. ГОСТ 5542-2014 Газы горючие природные промышленного и коммунально-бытового назначения. Технические условия. - Взамен ГОСТ 5542-87.; введ. 01.07.2015. – Москва: Стандартинформ, 2015. – 8 с. 9. Касаткин Д.А., Пыхтеев Г.В., Реконструкция агрегата ГТП-25/76 на КС «Арская»//Турбины и дизеля. – 2001, №4.-С.12-13 10. Лисицына О.В., Подлегаев С.Н., Пчелкин В.В., Шестоперова О.А., Трехступенчатые компакт - кассеты для подготовки циклового воздуха ГПА//Газотурбинные технологии, - 2004, №4.- С. 32-34. 11. Проектирование и эксплуатация насосных и компрессорных станций: учебник для вузов / А.М. Шаммазов, В.Н. Александров, А.И. Гольянов [и др.] – Москва: ООО «Недра-Бизнесцентр», 2003. – 404 с. 12. РТМ 108.022.105 – 77 Регламент технического обслуживания газотурбинных перекачивающих агрегатов. – Введ. 1.01.1980. – Москва: ЦКТИ им. Ползунова, спецуправлением «Оргэнергогаз», «ВНИИГАЗ», 1980. – 11 с. 13. СТО Газпром 2-3.5-138-2007 Типовые технические требования к газотурбинным ГПА и к их системам 14. Сугак А., Центробежные пылеуловители и классификаторы. Моделирование, расчет, проектирование / А. Сугак, Е. Сугак. – Ярославль, ЯГТУ, 2012. 15. Страус В., Промышленная очистка газов / В.Страус, Москва: Химия, 1981 – 615 с. 16. СНиП 2.01.07-85 Нагрузки и воздействия. – Взамен главы СНиП II-6- 74; введ. 01.01.1987. – Москва: ИБ Нормирование, стандартизация и сертификация в строительстве, 2003. – 31 с. 17. СНиП 23-01-99 Строительная климатология. – Взамен СНиП 2.01.01- 82; введ. 01.01.2000. – Москва: ГосстройРоссии, 2003. – 342 с. 18. СН 2.2.4/2.1.8.562–96 Шум на рабочих местах, в помещениях жилых, общественных зданий и на территории жилой застройки. – Введ. 31.10.1996. – Москва: Госкомсанэпиднадзор РФ, 1996. – 8 с. 19. СП 52.13330.2011 Естественное и искусственное освещение. – Введ. 20.05.2011. – Москва: МинрегионРоссии, 2011. – 74 с. 20. Щуровский В.А. Основные направления развития газоперекачивающей техники // Газотурбинные технологии – 2007, №6- с.38-39.

1 ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ГАЗОПЕРЕКАЧИВАЮЩЕГО АГРЕГАТА 1.1 Газоперекачивающий агрегат Газоперекачивающие агрегаты (ГПА) - это сложные энергетические установки, предназначенные для компримирования природного газа, поступающего на компрессорную станцию по магистральному газопроводу. Задача газоперекачивающих агрегатов на компрессорных станциях - повышение давления голубого топлива до заданной величины. Для транспортировки газа по магистральным газопроводам применяют ГПА с газотурбинными авиационными и судовыми, а также электрическими двигателями. Наиболее распространённым приводом является газотурбинный [2]. Рабочий процесс газотурбинных агрегатов осуществляется в несколько этапов. Перекачиваемый газ по газопроводу через всасывающий трубопровод ГПА поступает в центробежный нагнетатель. Здесь происходит компримирование газа и его подача в нагнетательный коллектор компрессорной станции. Приводом механизма сжатия газа как раз является газотурбинный двигатель, использующий в качестве топлива очищенный и приведенный к рабочему давлению перекачиваемый газ. Очищенный атмосферный воздух поступает на вход газотурбинного двигателя, снабженного традиционными техническими средствами подготовки и сжигания топливовоздушной смеси. Продукты сгорания, имеющие высокую температуру и давление и, следовательно, обладающие большой энергией, формируют газовый поток, энергия которого, в конечном итоге, преобразуется в механическую работу. Именно она и используется для приведения в действие центробежного нагнетателя. При движении газового потока через проточную часть газотурбинного двигателя уменьшается его энергия, и снижаются температура и давление. После этого отработанный газ через выхлопную систему выходит в атмосферу. Конструкция агрегатов и уровень их автоматизации обеспечивают работоспособность ГПА без постоянного присутствия персонала. Агрегаты могут работать в климатических зонах с температурой окружающего воздуха от - 55 до + 45 градусов по Цельсию. Рисунок 1 - ГПА с авиаприводом: 1- входное воздухоочистительное устройство; 2 - масляные радиаторы; 3 - авиационный привод; 4 - выхлопное устройство; 5 - нагнетатель газа. Основные элементы газоперекачивающего оборудования - это нагнетатель природного газа (компрессор) и его привод, всасывающее и выхлопное устройства, маслосистема, топливовоздушные коммуникации, автоматика и вспомогательное оборудование [3]. Классификацию ГПА осложняет многообразие конструкций установок. Однако их можно сгруппировать по функциональному признаку, принципу действия и типу привода. Функциональный признак определяет область применения агрегатов — на головных, линейных или дожимных компрессорных станциях. Принцип действия ГПА - объемный или динамический - важен при определении