Главная Покраска

Централизованная форма обслуживания грс. Структура, схемы и основные особенности грс

На рисунке 1 представлена технологическая схема ГРС, где обозначены основные узлы ГРС, каждый из которых имеет своё назначение.

Основные узлы ГРС:

1. узел переключения;
2. узел очистки газа;
3. узел предотвращения гидратообразования;
4. узел редуцирования;
5. узел учёта газа;
6. узел одоризации газа.

из ВРД 39-1.10-005-2000 «ПОЛОЖЕНИЕ ПО ТЕХНИЧЕСКОЙ ЭКСПЛУАТАЦИИ ГАЗОРАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫХ СТАНЦИЙ МАГИСТРАЛЬНЫХ ГАЗОПРОВОДОВ»

3. ОБОРУДОВАНИЕ ГРС

Состав оборудования на ГРС должен соответствовать проекту и паспортам заводов изготовителей. Любые изменения в составе оборудования должны быть в соответствии с требованиями Федерального закона «О промышленной безопасности опасных объектов», согласованы с проектной организацией, Газнадзором ОАО «Газпром», Госгортехнадзором России с одновременной корректировкой технологической схемы и других НТД, находящихся в ЛПУМГ и на ГРС. Арматура и оборудование ГРС должны иметь номера или бирки с номером, соответствующим обозначению в технологической схеме.

Все оборудование ГРС, включая выходной кран, должно быть, рассчитано на максимальное разрешенное рабочее давление подводящего газопровода-отвода.

3.1. Блоки, узлы, устройства ГРС

Узел переключения

3.1.1. Узел переключения ГРС предназначен для переключения потока газа высокого давления с автоматического на ручное регулирование давления газа по обводной линии.

Узел переключения должен располагаться в отдельном отапливаемом помещении или под навесом. Расположение узла переключения определяется проектной организацией в зависимости от выбранного типа оборудования.

Узел переключения должен быть оснащен контрольно-измерительными приборами по давлению.

3.1.2. Нормальное положение запорной арматуры на обводной линии - закрытое. Запорная арматура обводной линии должна быть опломбирована службой ГРС.

Обводная линия должна подключаться к выходному газопроводу перед одоризатором (по ходу газа). На обводной линии располагаются два запорных органа: первый - (по ходу газа) отключающий кран; второй - для дросселирования - кран-регулятор (регулятор) или задвижка.

3.1.3. Рабочее положение трехходового крана, устанавливаемого перед предохранительными клапанами - открытое. Допускается заменять трехходовой кран двумя ручными сблокированными кранами (один открыт, другой закрыт).
3.1.4. Схема установки предохранительных клапанов должна позволять их опробование и регулировку без снятия клапанов.
3.1.5. Проверка и регулировка предохранительных клапанов должна производиться не реже двух раз в год в соответствии с графиком. Проверка и регулировка клапанов должна быть оформлена соответствующим актом, клапаны опломбированы и снабжены биркой с датой следующей проверки и данными регулировки.
3.1.6. В зимний период эксплуатации проходы к арматуре, приборам, узла переключения должны быть очищены от снега.

Узел очистки газа

3.1.7. Узел очистки газа на ГРС служит для предотвращения попадания механических примесей и жидкостей в технологические трубопроводы, оборудование, средства контроля и автоматики станции и потребителей.
3.1.8. Для очистки газа на ГРС должны применяться пылевлагоулавливающие устройства, обеспечивающие подготовку газа для стабильной работы оборудования ГРС.

Эксплуатация узла очистки должна проводиться в соответствии с требованиями действующих нормативных документов.

3.1.9. Узел очистки газа должен быть оснащен устройствами для удаления жидкости и шлама в сборные емкости, оборудованные устройствами замера уровня, а также механизированной системой их удаления в транспортные емкости, из которых жидкость, по мере накопления, вывозится с территории ГРС. Емкости должны быть рассчитаны на максимальное разрешенное рабочее давление подводящего газопровода-отвода.
3.1.10. Для обеспечения бесперебойной работы систем защиты, автоматического регулирования и управления, импульсный и командный газ должен быть осушен и дополнительно очищен в соответствии с ОСТ 51.40-93, если система подготовки импульсного газа заложена в проекте ГРС.
3.1.11. При эксплуатации устройства осушки и очистки газа для систем КИПиА необходимо:

периодически контролировать и очищать полости приборов и оборудования путем продувок. Очистка полости приборов КИПиА путем продувки осуществляется прибористом КИПиА;

обеспечивать визуальный контроль состояния фильтрующих и поглотительных элементов устройства подготовки газа;

регулярно производить замену фильтрующих и поглотительных элементов устройства путем подключения резервного оборудования и выполнения регенерации поглотителей.

Дренажные и сливные линии, запорная арматура на них должны быть защищены от обмерзания.

3.1.12. Газоопасные работы по вскрытию, осмотру и очистке внутренних стенок аппаратов должны проводится по инструкции, предусматривающей меры безопасности, исключающие возможность возгорания пирофорных отложений.
3.1.13. Для предотвращения самовозгорания пирофорных соединений аппарата очистки, перед вскрытием, его необходимо заполнить водой или паром.

Во время вскрытия, осмотра и очистки внутренние поверхности стенок аппаратов необходимо обильно смачивать водой.

3.1.14. Извлекаемые из аппаратов отложения, содержащие пирофорное железо, необходимо собирать в металлическую тару с водой, а по окончании работы немедленно удалять с территории ГРС и закапывать в специально отведенном месте, безопасном в пожарном и экологическом отношениях.

Узел предотвращения гидратообразований

3.1.15. Узел предотвращения гидратообразований предназначен для предотвращения обмерзания арматуры и образования кристаллогидратов в газопроводных коммуникациях и арматуре.
3.1.16. В качестве мер по предотвращению гидратообразований применяются:

общий или частичный подогрев газа с помощью подогревателей газа;

местный обогрев корпусов регуляторов давления.

При образовании гидратных пробок использовать ввод метанола в газопроводные коммуникации.

3.1.17. Эксплуатация узлов подогрева газа осуществляется в соответствии, с инструкцией завода-изготовителя, «Правилами устройства и безопасной эксплуатации паровых котлов с давлением пара не более 0,07 МПа (0,7 кгс/см2), водогрейных котлов и водонагревателей с температурой нагрева воды не выше 388 °К (115 °С)», «Правилами безопасности в газовом хозяйстве».

Узел подогрева газа должен обеспечивать температуру газа на выходе из ГРС не ниже минус 10 °С (на пучинистых грунтах не ниже 0 °С).

3.1.18. Трубопроводы и арматура на выходе из подогревателя должны быть, как правило, защищены тепловой изоляцией (необходимость тепловой изоляции определяется проектной организацией).
3.1.19. Ввод метанола в коммуникации ГРС осуществляется оператором и персоналом службы ГРС (ЛЭС) по распоряжению диспетчера ЛПУМГ.
3.1.20. Эксплуатация метанольных установок производится в соответствии с Инструкцией о порядке получения от поставщиков, перевозки, хранения, отпуска и применения метанола на объектах газовой промышленности.

Узел редуцирования

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

Уровень шума на ГРС не должен превышать значений приведенных в приложении 2 ГОСТ 12.1.003-83.

При превышении допустимых значений необходимо предусматривать меры по шумопоглощению, определяемые проектным решением.

3.1.22. На ГРС редуцирование газа осуществляют:

двумя линиями редуцирования одинаковой производительности, оснащенными однотипной запорно-регулирующей арматурой (одна нитка рабочая, а другая - резервная);

тремя линиями редуцирования, оснащенными однотипной запорно-регулирующей арматурой (производительность каждой 50 %), из которых 2 нитки рабочие и одна резервная (50 %);

с использованием линии постоянного расхода, производительностью 35 - 40 % (от общего расхода ГРС), оснащенной нерегулируемым дроссельным устройством или краном регулятором.

В начальный период эксплуатации при недостаточной загрузке ГРС допускается оснащать ее линией малого расхода газа.

3.1.23. Узел редуцирования ГРС должен соответствовать проектной расчетной производительности ГРС при минимальном входном давлении, с учетом числа рабочих линий редуцирования.
3.1.24. Включение и отключение регулятора должно выполняться в соответствии с инструкцией по эксплуатации на данный тип регулятора давления.
3.1.25. Для обеспечения нормальной работы регуляторов давления необходимо следить за давлением задания, отсутствием посторонних шумов в регуляторе, а также за отсутствием утечек в соединительных линиях обвязки регулятора.

Линии редуцирования должны выполняться по следующим схемам (по ходу газа):

кран с пневмоприводом, регулятор давления или дискретный клапан-дроссель, кран ручной;

кран с пневмоприводом, регулятор-отсекатель, кран с пневмоприводом;

кран с пневмоприводом, два последовательно установленных регулятора давления, кран ручной или с пневмоприводом;

кран с пневмоприводом, кран-регулятор (кран ручной) и кран с пневмоприводом;

кран ручной, отсекатель, регулятор, кран ручной.

Переход на работу по резервной линии должен осуществляться автоматически при отклонении (±10 %) от установленного договором выходного рабочего давления.

3.1.26. При наличии системы защитной автоматики каждая линия редуцирования должна быть оборудована кранами с пневмоприводами, используемыми в качестве исполнительных механизмов.
3.1.27. Линии редуцирования газа должны быть оборудованы сбросными свечами.

Узел учета газа

3.1.28. Узел учета газа предназначен для коммерческого учета газа.
3.1.29. Техническое выполнение узлов измерения расхода газа должно соответствовать требованиям федерального закона «Об обеспечении единства измерений», действующей нормативно-технической документации Госстандарта России, «Основным положениям по автоматизации, телемеханике и АСУ ТП транспортировки газа (раздел 10, АСУ ТП ГИС)», ОАО «Газпром», 1996 г. и «Основным положениям по автоматизации ГРС» от 17.12.2001 г.
3.1.30. Обслуживание узла измерения расхода газа должно осуществляться по инструкции, утвержденной руководством Организации.
3.1.31. Узлы учета газа должны охватывать весь проектный диапазон измерений. Калибровку средств измерений учета расхода газа производить в соответствии с требованиями завода изготовителя.
3.1.32. Для ГРС с вахтенной формой обслуживания допускается установка между помещениями оператора и приборной стеклянной перегородки с герметичным уплотнением, с учетом требований к помещениям различной категории по взрыво- и пожароопасности.
3.1.33. При эксплуатации узла измерения расхода газа все контрольно-измерительные приборы должны быть поверены или откалиброваны.

Узел одоризации газа

3.1.34. Узел одоризации предназначен для придания запаха газу, подаваемого потребителю с целью своевременного обнаружения по запаху его утечек. Газ должен соответствовать ГОСТ 5542-87.
3.1.35. Норма вводимого в газ одоранта (этилмеркаптан) должна быть 16 г (19,1 см 3) на 1000 нм 3 газа.
3.1.36. Расход одоранта должен ежедневно фиксироваться в журнале оператора ГРС, а при централизованной форме обслуживания 1 раз в неделю в журнале службы ГРС или ремонтно-технической группы и в конце месяца передаваться диспетчеру ЛПУМГ.
3.1.37. Слив одоранта в подземную емкость должен производиться только закрытым способом специально обученным и аттестованным персоналом, бригадой не менее трех человек.

Запрещается применять открытые воронки для перелива одоранта.

3.1.38. В целях предупреждения воспламенения пирофорного железа, образующегося при просачивании этилмеркаптанов, необходимо периодически проводить внешний осмотр оборудования, соединительных линий, кранов, вентилей и обеспечивать их полную герметизацию.
3.1.39. При подаче на ГРС газа, содержащего одорант в необходимом количестве, одоризация газа на ГРС может не производиться, при этом ответственность за отклонение одоризации газа от требований ГОСТа возлагается на организацию, эксплуатирующую ГРС.
3.1.40. Запрещается эксплуатация блоков одоризации газа с выбросом паров одоранта из расходной емкости одоранта в атмосферу без их нейтрализации в специально установленных дезодораторах (щелочных ловушках) или отсоса в магистраль потребителя.
3.1.41. Запрещается заправка подземных емкостей хранения одоранта без выполнения мероприятий по исключению выбросов его паров в атмосферу.

3.1.42. Устройства КИПиА предназначены для определения и контроля параметров транспортируемого газа и оперативного управления технологическим процессом.
3.1.43. Комплекс средств автоматики и контроля на ГРС обеспечивает:

редуцирование газа до заданного значения;

учет расхода газа;

автоматическую защиту подогревателей газа, водогрейных котлов систем подогрева и отопления;

автоматику горения и безопасность подогревателей газа, водогрейных котлов систем подогрева, отопления и вентиляции;

аварийно-предупредительную сигнализацию по давлению газа на входе и выходе ГРС, температуре, одоризации, связи, энергоснабжению, загазованности, параметрам работы подогревателей (температура газа, температуре ДЭГ, наличии пламени), температуре теплоносителя в системе отопления здания ГРС;

автоматический (ручной - периодической или ручной - по сигналу предельного уровня жидкости) сброс жидкости из установок очистки;

охранную и пожарную сигнализацию;

дистанционное управление запорной и переключающей арматурой;

автоматическую защиту потребителей от превышения рабочего давления в газопроводах систем газоснабжения (переход на резервную линию редуцирования, закрытие входного крана);

контроль количества накапливаемых в сборной подземной емкости жидких продуктов очистки газа;

автоматическое включение резервного источника электроснабжения при исчезновении основного напряжения электропитания;

контроль загазованности в помещениях ГРС.

3.1.44. Системы защиты ГРС от повышения или понижения давления выполняются на базе специальных щитов автоматики и исполнительных механизмов с электропневматическими (пневматическими) узлами, с помощью регуляторов давления, последовательно включенных на каждой рабочей и резервной линиях редуцирования или клапаном-отсекателем.
3.1.45. Отключать устройства автоматики и сигнализации разрешается на период выполнения ремонтных и наладочных работ только по распоряжению лица, ответственного за эксплуатацию ГРС, с регистрацией в оперативном журнале ГРС.
3.1.46. Запрещается эксплуатация контрольно-измерительных приборов с просроченным сроком поверки или калибровки.
3.1.47. Работы по устранению неисправностей в цепях автоматики должны производиться только в соответствии с действующей технической документацией.
3.1.48. На всех манометрах должна быть нанесена красная метка, показывающая максимально допустимое рабочее давление газа.
3.1.49. Приборы и системы контроля, защиты, управления, регулирования и учета газа должны питаться от блоков осушки и очистки газа.

Запорная арматура

3.1.50. Запорная арматура предназначена для отключения технологических трубопроводов, аппаратов и сосудов.
3.1.51. В процессе эксплуатации арматура должна систематически опробоваться для определения работоспособности и герметичности в соответствии с графиком и инструкцией.
3.1.52. Открытие или закрытие запорной арматуры должно производиться полностью до упора с нормальным усилием одного человека.

Запрещается применение для открытия или закрытия запорной арматуры рычагов, крючков, ломов.

3.1.53. Профилактический осмотр запорной арматуры на всех линиях редуцирования, включая байпас и свечи, производится в процессе эксплуатации ГРС:

при централизованной форме обслуживания - при каждом посещении ГРС, а при периодической, надомной и вахтенной формах обслуживания один раз в неделю.

3.1.54. Вся запорная арматура должна иметь:

надписи с номерами согласно технологической схеме;

указатели направления открытия и закрытия;

указатели направления движения потока газа (жидкости).

3.1.55. Во избежание утечек газа в запорно-предохранительной арматуре необходимо периодически производить набивку смазки в краны.
3.1.56. Категорически запрещается эксплуатация негерметичной запорной арматуры.
3.1.57. Запрещается использование запорной арматуры в качестве регулирующих и дросселирующих устройств. (Исключением из данного требования является использование запорной арматуры на обводных линиях).

ГРС работает следующим образом. Газ высокого давления из магистрального газопровода поступает на вход станции через входной кран. В пылеуловителях (ПУ) происходит очистка технологического газа от механических частиц и жидкости. Очищенный от механических примесей и конденсата газ поступает в подогреватель газа (БПГ), где нагревается для предупреждения гидратообразования при редуцировании. Подогретый газ поступает далее в одну из ниток редуцирования, где снижается до заданного давления (РД). Редуцированный газ проходит узел замера газа (ЗУ) и поступает в блок одоризации, где одорируется и подается потребителю.

На каждую ГРС подразделения должна быть следующая техническая документация:

Акт отвода земельного участка;

Акт приёмки газопровода – отвода к ГРС и исполнительная техническая документация;

Схема технического обслуживания газопровода – отвода и ситуационный план местности;

Принципиальные схемы (технологическая, автоматики, управления и сигнализации, электроосвещения, отопления и вентиляции, молниезащиты и заземления и т. п.);

Технический паспорт;

Паспорта на оборудование, приборы и заводские инструкции;

Инструкции по эксплуатации ГРС;

Другая нормативно–техническая документация, установленная объединением.

Непосредственно на ГРС должна быть следующая документация:

Принципиальная технологическая схема;

Инструкция по эксплуатации ГРС;

Журнал оператора;

Другая документация по усмотрению подразделения.

Оборудование, сооружения и системы, эксплуатационную документацию по ГРС должен проверять ответственный за эксплуатацию ГРС и принимать необходимые меры по обеспечению надлежащего уровня эксплуатации ГРС, оборудования и систем КС.

Описание технологического процесса, оборудования и

Технологическая схема производства.

Оборудование ГРС.

Блоки, узлы, устройства ГРС.

Основные узлы ГРС:

1. узел переключения;

2. узел очистки газа;

3. узел подогрева;

4. узел редуцирования;

5. узел учёта газа;

6. узел одоризации газа.

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 потребителю 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 ГРС и потребителя.

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 газа, подаваемого потребителю.

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.

Блок (узел) переключения.

Блок переключения предназначен для защиты системы газопроводов потребителя от возможного высокого давления газа и для подачи газа потребителю, минуя ГРС, по (обводной) байпасной линии с применением ручного регулирования давления газа во время ремонтных и профилактических работ на станции. Блок переключения состоит: из кранов на входном и выходном газопроводах, обводной линии и предохранительных клапанов.

Обводная линия – для переключения потока газа высокого давления с автоматического на ручное регулирование давления. Нормальное положение запорной арматуры на обводной линии – закрытое. Краны обводной линии должны быть опломбированы службой ГРС. Обводная линия должна подключаться к выходному газопроводу перед одоризатором (по ходу газа). На обводной линии располагаются два запорных органа: первый по ходу газа – отключающий кран; второй – для дросселирования, кран-регулятор.

Предохранительные клапаны. Предохранительный клапан – автоматическое устройство для сброса давления, приводимое в действие статическим давлением, возникающим перед клапаном, и отличающееся быстрым полным подъёмом золотника за счёт динамического действия выходящей из сопла струи сбрасываемой среды.

Предохранительные клапаны чаще всего применяются для защиты сосудов аппаратов, емкостей, трубопроводов и другого технологического оборудования при чрезмерном превышении давления. Предохранительный клапан обеспечивает безопасную эксплуатацию оборудования в условиях повышенных давлений газа или жидкости.

При повышении в системе давления выше допустимого предохранительный клапан автоматически открывается и сбрасывает необходимый избыток рабочей среды, тем самым предотвращая возможность аварии. После окончания сброса давление снижается до величины, меньшей начала срабатывания клапана, предохранительный клапан автоматически закрывается и остаётся закрытым до тех пор, пока в системе вновь не увеличится давление выше допустимого.

Основной характеристикой предохранительных клапанов является их пропускная способность, определяемая количеством сбрасываемой жидкости в единицу времени при открытом клапане.

Количество предохранительных клапанов, их размеры и пропускная способность должны быть выбраны по расчету так, чтобы в защищаемом объекте не создавалось давление, превышающее рабочее более, чем указано в Таблице 3.

Таблица 3

Наибольшее распространение получили пружинные предохранительные клапана (ППК).

На ГРС применяются клапаны предохранительные полноподъемные фланцевые ППК-150-16 и ППК-150-40 предназначенные для жидких и газообразных неагрессивных сред, при рабочем давлении до 16 и 40 кг/см 2 соответственно. Исполнение клапанов – закрытое, герметичное. Они установлены на выходных газопроводах и настроены на давление срабатывания 3,3 и 13,2 кг/см 2 .

Применяют клапаны типа СППК (специальный полноподъёмный предохранительный клапан) рис.1 и ППК (пружинный полноподъёмый предохранительный клапан) рис2. Между предохранительными клапанами ставят трёхходовой кран, всегда открытый на один из предохранительных клапанов. Между газопроводом и клапанами отключающая арматура устанавливаться не должна.

В процессе эксплуатации клапаны следует опробовать на срабатывание 1 раз в месяц, а в зимнее время- один раз в 10 дней с записью в оперативном журнале.

Проверку и регулировку предохранительных клапанов проводят два раза в год, о чём делают соответствующую запись в журнале.

Каждый предохранительный клапан должен иметь табличку (бирку), на которой должны быть указаны регистрационный номер, рабочее давление (Рраб), давление срабатывания (Рсраб), дата настройки, дата следующей настройки.

Бирка должна быть выполнена из алюминия или на бумажной основе с ламинированным покрытием и иметь хвостовик с отверстием под пломбировочную проволоку и шпильку фланцевого разъёма корпуса ППК.

Каждый предохранительный клапан должен быть опломбирован. Пломбировочная проволока должна соединять: бирку, колпак регулировочного винта и винты регулировки положения седла.

На шток предохранительного сбросного клапана СППК4Р, с одной стороны действует давление газа из выходного газопровода, а с другой – усилие сжатой пружины. Если давление газа на выходе из ГРС превысит заданное, то газ, преодолевая усилие сжатой пружины, поднимает шток и соединяет выходной газопровод с атмосферой. После снижения давления газа в выходном газопроводе шток под действием пружины возвращается в исходное положение, перекрывая проход газа через сопло клапана, разобщая таким образом выходной газопровод с атмосферой. В зависимости от давления настройки предохранительные клапаны комплектуют сменными пружинами.

Помимо клапанов типа СППК широко применяют пружинные предохранительные клапаны типа ППК-4 на условное давление 16 кгс/см 2 . клапаны этого типа снабжены рычагом для принудительного открытия и контрольной продувки газопровода. Пружина регулируется регулировочным винтом.

Давление газа из газопровода поступает под запорный клапан который удерживается в закрытом положении пружиной через посредством штока. Натяжение пружины регулируется винтом. Кулачковый механизм позволяет производить контрольную продувку клапана: поворотом рычага усилие через валик, кулачок и направляющую втулку передаётся на шток. Он поднимается, открывает клапан и происходит продувка, которая указывает, что клапан работает и сбросной трубопровод не засорен.

Клапаны ППК-4 в зависимости от номера установленной пружины могут настраиваться на срабатывание в диапазоне давлений 0,5 до 16 кгс/см 2 .

Для сброса газа в атмосферу необходимо применять вертикальные трубы (колонки, свечи) высотой не менее 5 м от уровня земли; которые выводят за ограду ГРС на расстояние не менее 10 м. каждый предохранительный клапан должен иметь отдельную выхлопную трубу.

Допускается объединение выхлопных труб в общий коллектор от нескольких предохранительных клапанов с одинаковыми давлениями газа. При этом общий коллектор рассчитывают на одновременный сброс газа через все предохранительные клапаны.

3.3. Блок (узел) очистки газа .

Блок (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.

Наибольшая трудность, при очистке газа – образование гидратов углеводородных газов: белых кристаллов, напоминающих снегообразную кристаллическую массу. Твёрдые гидраты образуют метан и этан, пропан образует жидкие гидраты. При наличии в газе сероводорода формируются как твёрдые, так и жидкие гидраты.

Гидраты – нестабильные соединения, которые при понижении давления и повышении температуры легко разлагаются на газ и воду. Они выпадают при редуцировании газа, обволакивая клапаны регуляторов давления газа и нарушая их работу. Кристаллогидраты откладываются и на стенках измерительных трубопроводов, особенно в местах сужающих устройств, приводя тем самым к погрешности измерения расхода газа. Кроме того, они забивают импульсные трубки, выводя из строя контрольно-измерительные приборы.

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

Узел очистки газа должен быть оснащен устройствами для удаления жидкости и шлама в сборные емкости, оборудованные устройствами замера уровня, а также механизированной системой их удаления в транспортные емкости, из которых жидкость, по мере накопления, вывозится с территории ГРС. Емкости должны быть рассчитаны на максимальное разрешенное рабочее давление подводящего газопровода-отвода.

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

На ГРС предусмотрена одноступенчатая очистка газа. От механических примесей и конденсата природный газ очищают с помощью газосепараторов по ОСТ 26-02645-72. На монтажной площадке ГРС установлены три газосепаратора, работающих параллельно. Скорость движения газа в них не должна быть более 0,5-0,6 м/с. Газосепараторы подбирают с таким расчётом, чтобы при остановке одного из них, скорость газа в работающем не превышала 1 м/с. Газосепараторы должны быть теплоизолированы и установлены на отдельных фундаментах. Расстояние между ними – не менее их диаметра с теплоизоля-

Очистка газа от механических примесей и конденсата в газосепараторе происходит за счёт:

1) изменения направления движения газа на 180 0 С;

2) снижения скорости движения газа до 0,5-0,6 м/с (v в < v 0 , где v в – скорость витания механических частиц в газосепараторе; v 0 – скорость оседания механических частиц в газосепараторе);

3) движения газа в насадке, где отбиваются (выделяются) механические примеси и капли конденсата, которые падают на коническое дно газосепаратора. Как показывает практика, наименьший каплеунос конденсата происходит в газосепараторах с сетчатыми насадками.

Для очистки газа на ГРС установлены сетчатые газосеператоры типа ГС-8,8-1600 рис.3

На ГРС малой пропускной способности для очистки газа от механических примесей применяют висциновые и сетчатые фильтры

Рис. 4. Висциновый фильтр

1- патрубок входной; 2 - корпус фильтра; 3- перфорированная сетка; 4- люк.нагрузочный; 5- засыпка (мелкие металлические или керамические кольца 15x15 мм); 6- штуцер; 7-патрубок выходной: 8 - люк разгрузочный: 9- отбойный лист.

Такие фильтры состоят из корпуса, внутри которого смонтирована кассета (насадка), заполненная кольцами Рашига.

Эти кольца бывают металлические и керамические. В основном применяют металлические 15×15×0,5 мм. Кольца Рашига смазывают висциновым маслом (60% цилиндрового масла плюс 40% солярового).

Принцип работы висцинового и сетчатого фильтра следующий: частички механических примесей, попадая с потоком газа в фильтр, проходят через смоченные висциновым маслом кольца Рашига, меняя свое направление, и прилипают к поверхности колец.

Как только перепад давления газа на входе в фильтр и на выходе из него возрастает, что свидетельствует о загрязнённости насадки, кольца фильтра очищают паром, промывают содовым раствором, после чего их смазывают чистым висциновым маслом. Процесс очистки и восстановления работоспособности висцинового и сетчатого фильтра весьма трудоёмок, так как осуществляется вручную. Частые очистка и восстановление работоспособности фильтра обусловлены тем, что масляная активная плёнка с колец Рашига быстро растворяется и смывается конденсатом, находящимся в природном газе.

Висциновые и сетчатые фильтры предназначены для очистки газа только от механических примесей

При эксплуатации устройства очистки газа обеспечивать визуальный контроль состояния фильтрующих и поглотительных элементов устройства подготовки газа;

регулярно производить замену фильтрующих и поглотительных элементов устройства путем подключения резервного оборудования.

Дренажные и сливные линии, запорная арматура на них должны быть защищены от обмерзания.

Для предотвращения самовозгорания пирофорных соединений аппарата очистки, перед вскрытием, его необходимо заполнить водой или паром.

Извлекаемые из аппаратов отложения, содержащие пирофорное железо, необходимо собирать в металлическую тару с водой, а по окончании работы немедленно удалять с территории ГРС и закапывать в специально отведенном месте, безопасном в пожарном и экологическом отношениях

Блок (узел) подогрева газа.

Блок подогрева газа (блок предотвращения гидратообразований) ,служит для общего подогрева газа, проходящего через ГРС. Наибольшие трудности при редуцировании (понижении давления) газа возникают из-за образования гидратов, которые в виде твердых кристаллов оседают на стенках трубопроводов в местах установки сужающих устройств, на клапанах регуляторов давления газа, в импульсных линиях КИП. В качестве методов по предотвращению гидратообразования применяют общий или частичный подогрев газа, местный обогрев корпусов регуляторов давления и ввод метанола в коммуникации газопровода. Наиболее широко применим первый метод, второй – менее эффективен, третий дорогостоящий.

Для общего подогрева применяют огневые и водяные подогреватели. Основные элементы огневых подогревателей: огневая камера, змеевик по которому проходит подогреваемый газ, горелка, байпасная линия, дымовая труба, контрольно-запальное устройство и автоматика регулирования.

Для общего подогрева газа на ГРС г. Надым, СТПС применяют водяные подогреватели типа ПТПГ-30, на ГРС-107км водяной подогреватель «СЕКОМЕТАЛ» производства Франции, так как их схемы практически идентичны будем рассматривать подогреватель на базе ПТПГ-30.

Подогреватель топливного и пускового газа ПТПГ-30 является трубчатой печью и предназначен для непрямого нагрева перед дросселированием топливного и пускового газа на компрессорных станциях, а также для подогрева газа на газораспределительных станциях и для других потребителей газа.

Подогреватель осуществляет автоматическое поддержание температуры в интервале от 15 о С до 70 о С.

Основные технические данные и характеристики.

Газораспределительные станции являются последними объектами в цепи газотранспортной системы и одновременно являются головными сооружениями для городских систем газоснабжения. ГРС предназначены для приема газа из магистральных газопроводов, очистки его от механических примесей, снижения давления газа до значений необходимых в городских системах и поддержании его на постоянном уровне, одоризации и подогрева газа, определения расхода газа.

Ввиду того, что прекращение подачи газа к городам и крупным промышленным предприятиям недопустимо, в ГРС предусмотрена защитная автоматика. Причем защитная автоматика выполнена по принципу резервирования. Резервная линия включается тогда, когда вышла из строя основная линия редуцирования.

В последние годы получили широкое распространение автоматизированные ГРС. ГРС производительностью до 200 тыс. м 3 /ч эксплуатируют безвахтенным обслуживанием. В этом случае на ГРС имеется комплекс оборудования и КИП, позволяющих осуществлять эксплуатацию ее в автоматизированном режиме. Обслуживание таких ГРС осуществляют два оператора на дому. В случае возникновения аварийной ситуации звуковые и световые сигналы передаются в жилые дома операторов, которые располагаются на расстоянии не более 0.5 км от ГРС. Обслуживание ГРС производительностью более 200 тыс . м 3 /ч производится в вахтенном режиме.

Газ в ГРС последовательно проходит следующее технологическое оборудование: отключающее устройство на входе, фильтры, подогреватель, линию редуцирования и регулирования давления газа, устройство для замера расхода газа и отключающее устройство на выходе.

В качестве регуляторов давления на ГРС используются регуляторы прямого действия типа РД и непрямого действия типа РДУ.

На рис. 8.1 представлена схема ГРС с резервной ступенью редуцирования газа. Газ из магистрального газопровода проходит отключающее устройство 1 и поступает в фильтр 3. После этого газ поступает в первую ступень редуцирования. Первая ступень редуцирования может иметь две или три линии, одна из которых резервная. При наличии двух линий редуцирования, резервная нитка рассчитывается на 100%-ную производительность, а в случае трех линий – на 50%. Резервную линию при указанной схеме можно использовать для байпасирования первой ступени редуцирования. Если давление на входе в ГРС составляет 4.0 МПа , то в первой ступени редуцирования давление газа снижается до 1.0…1.2 МПа , а во второй ступени – 0.2…0.3 МПа . Давление газа после второй ступени будет иметь значение равное 0.6…0.7 МПа . При такой схеме ГРС фильтры можно размещать либо до первой ступени редуцирования либо после нее.

Рис. 8.1 Технологическая схема обвязки оборудования ГРС с резервной ступенью редуцирования газа.

1. Отключающее устройство на входе. 2. Предохранительный клапан. 3. Фильтры. 4. Редуцирующий клапан. 5. Вспомогательное оборудование. 6. Измерительная диафрагма. 7,9. Отключающие устройства. 8. Редуцирующий клапан

Выбор места установки фильтров зависит от входного давления и от состава газа. Если в ГРС поступает влажный газ, то фильтры необходимо устанавливать перед первой ступенью редуцирования. Фильтры в этом случае будут улавливать как конденсат, так и механические примеси. После этого смесь пыли с конденсатом поступает в специальные отстойники. После отстоя конденсат направляют в емкости, откуда производят его периодическую откачку и вывоз в автоцистернах.

Если рабочее давление газа на входе в ГРС менее 2.0 МПа , то фильтры устанавливают после первой ступени редуцирования. При такой схеме установки фильтров производят байпасирование первой ступени редуцирования. Фильтры в этом случае настраивают на давление 2.5 МПа . В случае повышения давления газа на входе более 2.5 МПа , отключающее устройство на байпасной линии закрывают и направляют газ в линию первой ступени редуцирования. После прохождения первой ступени редуцирования газ направляют во вторую ступень. После второй ступени редуцирования газ с заданным давлением поступает в отводящий газопровод, пройдя предварительно измерительную диафрагму 6. При необходимости замены оборудования на основной линии редуцирования, а также при создании аварийной обстановки, производят отключение этой линии и открытие байпасной линии, снабженной отключающим устройством 7 и редуцирующим клапаном 8. Регулировка расхода газа и его давления осуществляется в этом случае вручную.

Второй вариант компоновки оборудования ГРС представлен на рис. 8.2.

Рис. 8.2 Технологическая схема обвязки оборудования ГРС без резервной ступени редуцирования газа.

1. Отключающее устройство на входе. 2. Предохранительный клапан. 3. Фильтры. 4. Редуцирующий клапан. 5. Вспомогательное оборудование. 6. Измерительная диафрагма 7,9. Отключающие устройства. 8. Редуцирующий клапан.

Представленная схема компоновки оборудования отличается от предыдущей тем, что регулирующие клапаны на первой и второй ступенях редуцирования установлены последовательно на каждой линии. Отличительной особенностью представленной схемы компоновки оборудования, по сравнению с предыдущей схемой, является и то, что на каждой ступени редуцирования установлены два рабочих регулятора, а управление всеми клапанами производится одним рабочим регулятором.

Третий вариант компоновки оборудования ГРС представлен на рис. 8.3.

Рис. 8.3 Технологическая схема обвязки оборудования ГРС с расположением фильтров между ступенями редуцирования газа.

1. Отключающее устройство на входе. 2. Предохранительный клапан. 3. Фильтры. 4. Редуцирующий клапан. 5. Вспомогательное оборудование. 6. Измерительная диафрагма. 7,9. Отключающее устройство. 8. Редуцирующий клапан

Данный вариант компоновки оборудования отличается от первого варианта тем, что в этой схеме фильтры размещены между двумя ступенями редуцирования. В этом случае она выполняет роль предохранительной.

В последние годы все более широкое внедрение получают автоматизированные ГРС. Имеется ряд вариантов компоновки оборудования автоматизированных ГРС. Однако все они должны учитывать опасность как гидратообразования, так и наружного обмерзания наружных узлов редуцирования. Поэтому, особенно в зимнее время, обслуживающему персоналу ГРС необходимо обратить особое внимание на указанные выше факторы. Для предотвращения гидратообразования в ГРС применяются узлы подогрева газа. На рис.8.4 представлена компоновка оборудования ГРС с узлом подогрева газа. Узел подогрева газа включает в себя подогреватель 1 и водогрейный котел 2. Вода поступает в котел из емкости 6. Подогрев воды в котле осуществляется за счет сжигания газа поступающего на ГРС и прошедшего систему редуцирования 4. Газогорелочное устройство водогрейного котла работает на низком давлении газа. Для предотвращения подачи газа, идущего на сжигание в топку водогрейного котла с давлением выше установленных пределов, имеется предохранительное устройство 7. Таким образом, газ с входным давлением, поступающий в ГРС, направляется сначала на очистку в фильтры 8, а затем в подогреватель 1. В подогревателе происходит подогрев газа, в результате чего из него удаляются гидратообразования. Пройдя подогреватель, осушенный газ поступает в линии редуцирования и затем в отводящий газопровод ГРС.

Рис. 8.4 Технологическая схема ГРС с подогревом газа.

1. Подогреватель газа. 2. Котел. 3. Регуляторы давления. 4. Регулятор низкого давления. 5 Отсекатели. 6. Водяная емкость. 7. Предохранительное устройство. 8. Фильтры

Во избежание взрывов и пожаров на ГРС устанавливают специальные установки для придания запаха газу. Эти установки устанавливаются в тех случаях, когда газ на головных сооружениях не одорируется или степень одоризации газа, поступающего на ГРС, ниже установленных пределов. Ранее было указано, что установки по одоризации газа подразделяются на барботажные, капельные и фитильные. Последние называются иначе испарительными.

На рис.8.5 представлена технологическая схема ГРС с капельным одоризатором. Газ с входным давлением поступает в ГРС из магистрального газопровода. Пройдя фильтры 3, газ направляется на регулирующие клапаны сначала первой ступени редуцирования, а затем и второй. Далее газ последовательно проходит следующее оборудование: камерную диафрагму, служащую для измерения расхода газа; отключающее устройство на выходе из ГРС; предохранительный сбросной клапан, предназначенный для сброса газа в атмосферу в случае превышения его давления сверх установленных пределов. Кроме того, на выходном газопроводе ГРС имеется отвод к котлу, предназначенному для нагрева воды, поступающей в подогреватель (на схеме не показан). Капельный одоризатор 11, установленный также на выходном газопроводе ГРС, предназначен для постоянного введения одоранта в газовый поток, идущий к потребителю. Расход одоранта может регулироваться с помощью игольчатого вентиля.

Рис. 8.5 Технологическая схема ГРС с использованием узла капельной одоризации.

1. Отключающее устройство на входе. 2. Манометры. 3.Фильтры. 4. Редуцирующий клапан. 5. Командный самописец. 6. Кислородный редуктор. 7. Термометр. 8.Камерная диафрагма. 9. Предохранительный клапан. 10 Продувочные линии. 11. Капельный одоризатор. 12. Емкость для хранения одоранта

На рис.8.6 представлена технологическая схема автоматизированной ГРС с надомным обслуживанием. Газ с входным давлением поступает в ГРС и последовательно проходит следующее оборудование: отключающее устройство с пневмоприводом и дистанционным управлением на входе 7; висциновые фильтры 4; подогреватель 5; кран с пневмоприводом и узлом управления 1; регулятор давления 2; кран со смазкой 3; измерительную диафрагму 9; отключающее устройство с пневмоприводом и дистанционным управлением на выходе 8. Входной газопровод оборудован краном для продувки, который сообщается с помощью трубопровода с продувочной свечой 6. Байпасная линия, предусмотренная в узле отключения, оборудована двумя отключающими устройствами 10 для ручной регулировки. В представленной технологической схеме ГРС имеется три линии редуцирования, из которых две являются рабочими, а одна резервная. На каждой линии установлено одинаковое оборудование: кран с пневмоприводом и узлом управления 1; регулятор давления типа РД-80, 2; кран со смазкой 3. На каждой линии редуцирования имеется продувочный газопровод для сброса газа в атмосферу. Все продувочные газопроводы объединены в одну общую продувочную свечу.

На выходном газопроводе имеется расходомерная линия, на которой установлена измерительная диафрагма 9. Кроме того, на выходном газопроводе установлены два предохранительных сбросных клапана.

Принцип действия автоматизированной ГРС с надомным обслуживанием заключается в следующем. При отклонении выходного давления газа сверх допустимого значения, датчик, настроенный на определенное значение, дает команду на переключение крана с одновременным оповещением обслуживающего персонала ГРС при помощи звуковой и световой сигнализации, размещенной на щите.

В том случае, когда происходит повышение давления газа на выходе из ГРС на 5% сверх установленного номинального значения давления, то происходит срабатывание соответствующего датчика. В результате чего, регулирующий кран на одной из рабочих линий редуцирования начнет закрываться, снижая тем самым выходное давление газа. Если давление газа не будет снижаться, то произойдет срабатывание другого датчика, который даст команду на еще большее прикрытие регулирующего крана, вплоть до полного отключения всей линии редуцирования.

В случае же снижения выходного давления до 0.95Р ном , происходит открытие резервной линии.

Рис. 8.6 Компоновка автоматизированной ГРС.

1. Кран с пневматическим приводом и узлом управления. 2. Регулятор давления. 3. Кран со смазкой. 4.Висциновые фильтры. 5. Подогреватель. 6. Продувочная свеча. 7,8. Отключающее устройство. 9. Измерительная диафрагма. 10. Задвижки.

Условия создания и численность структурного подразделения филиала ЭО, ответственного за эксплуатацию ГРС, устанавливаются в соответствии с нормативно-методическими документами, предусмотренными Перечнем нормативно-методических документов для нормирования труда работников ПАО «Газпром».

Форма обслуживания ГРС устанавливается исходя из следующих факторов:

Производительность станции;

Уровень автоматизации и телемеханизации;

Время прибытия бригады по обслуживанию ГРС автотранспортом от промплощадок филиала ЭО до ГРС;

Необходимость подачи газа неотключаемым потребителям газа.

6.2.2 При эксплуатации ГРС используются следующие формы обслуживания:

Централизованная;

Периодическая;

Надомная;

Вахтенная.

6.2.3 Централизованная форма обслуживания – обслуживание без постоянного присутствия обслуживающего персонала, когда плановые ТОиР осуществляются с периодичностью не реже одного раза в 10 дней персоналом структурных подразделений филиала ЭО. При централизованной форме обслуживания ГРС должна соответствовать следующим требованиям: - проектная производительность не более 30 тыс. м 3 /ч; - наличие устройств автоматического удаления конденсата из узла очистки газа; - наличие узла автоматической одоризации; - наличие систем САУ ГРС, телемеханики, автоматического контроля загазованности, ИТСО, пожарной сигнализации с возможностью автоматической передачи по каналам технологической связи предупредительных и аварийных сигналов в ДП филиала ЭО и получения команд управления из него; - наличие регистрации и автоматической передачи по каналам технологической связи основных режимных параметров газа (давления и температуры газа на входе и на каждом выходе ГРС, расхода газа по каждому выходу); - наличие дистанционно управляемой арматуры на обводной линии; - наличие автоматизированных резервных источников электроснабжения; - время прибытия бригады по обслуживанию ГРС автотранспортом не превышало двух часов (для районов, приравненных к районам Крайнего Севера – трех часов). Примечания. 1 Рекомендуемый объем автоматизации и перечень типовых функций, выполняемых САУ ГРС, определяются в соответствии с требованиями НД, определяющими общие технические требования к ГРС. 2 Для ГРС, не полностью соответствующих вышеперечисленным требованиям, централизованная форма обслуживания допускается при проектной производительности не более 15 тыс. м 3 /ч.

6.2.4 При периодической форме обслуживания ГРС должна соответствовать следующим требованиям:

Проектная производительность не более 50 тыс. м 3 /ч;

Наличие устройств автоматического удаления конденсата из узла очистки газа;

Наличие узла автоматической одоризации;

Наличие систем САУ ГРС, телемеханики, автоматического контроля загазованности, охранной и пожарной сигнализации с возможностью автоматической передачи по каналам технологической связи предупредительных и аварийных сигналов в ДП филиала ЭО и получения команд управления из него;

Наличие регистрации и автоматической передачи по каналам технологической связи основных режимных параметров газа (давления и температуры газа на входе и на каждом выходе ГРС, расхода газа по каждому выходу);

Наличие дистанционно управляемой арматуры на обводной линии;

Наличие автоматизированных резервных источников электроснабжения.

2 Для ГРС, не полностью соответствующих вышеперечисленным требованиям, периодическая форма обслуживания допускается при проектной производительности не более 30 тыс. м 3 /ч.

6.2.5 При надомной форме обслуживания ГРС должна соответствовать следующим требованиям:

Проектная производительность не более 150 тыс. м 3 /ч;

Наличие системы телемеханики, аварийной, охранной и пожарной сигнализации с подачей предупредительного сигнала в ДП филиала ЭО и ДО;

Наличие устройств удаления конденсата и механических примесей из узла очистки газа;

Наличие системы подготовки импульсного газа для устройств регулирования, защиты, управления.

6.2.6 При вахтенной форме обслуживания ГРС должна соответствовать следующим требованиям:

Проектная производительность более 150 тыс. м 3 /чили количество выходных коллекторов более двух;

Наличие аварийной, охранной и пожарной сигнализации с подачей предупредительного сигнала в помещение операторной, при наличии системы телемеханики в ДП филиала ЭО;

Наличие узла предупреждения гидратообразований в коммуникациях и оборудовании;

Наличие регистрации основных параметров газа (давления и температуры газа на входе и на каждом выходе ГРС, расхода газа по каждому выходу);

наличие системы подготовки импульсного газа для устройств регулирования, защиты, управления.

В состав газораспределительной станции входят:

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

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

3.1 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 Ду понимают параметр, применяемый для трубопроводных систем в качестве характеристики присоединяемых частей (ГОСТ 28338-89 ). Условное давление PN или Py - 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

3.2 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 .

3.3 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.

3.4 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).

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

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.

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.

3.5 Устройства учета расхода газа

Приборы учета самой высокой точности должны устанавливаться на ГРС.

Если объемы транспортировки газа превышают 200 млн. м3 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 м3/ч, при любом избыточном давлении или диапазоне изменения объемного расхода от 16 м3/ч до 100 м3/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 м3/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.