Реконструкция газораспределительной станции - курсовая

Содержание

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

ОБЩАЯ ЧАСТЬ

Климатические условия

Геологические условия

Характеристика объекта

ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

Порядок производства работ

РАСЧЕТНАЯ ЧАСТЬ

Расчет подбора регулятора давления

Расчет подбора предохранительного клапана

ОХРАНА ТРУДА

ОХРАНА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

ВВЕДЕНИЕ

Энергетической стратегией России определены следующие основные стратегические цели развития газовой промышленности: стабильное, бесперебойное и экономически эффективное удовлетворение внутреннего и внешнего спроса на газ; развитие Единой системы газоснабжения (ЕСГ) и ее расширение на восток России, усиление на этой основе интеграции регионов страны; совершенствование организационной структуры газовой отрасли. В настоящее время доля газа в энергетическом ресурсе России составляет около 50%. Важным элементом действующей газотранспортной системы являются газораспределительные системы. ОАО «Газпром» эксплуатирует 3764 газораспределительные станции (ГРС). Текущее состояние ГРС, как и других объектов магистральных газопроводов, характеризуется рядом негативных тенденций: старением основных фондов, низкой эффективностью использования оборудования и газопроводов, увеличением риска уровня отказов и др. В связи с вышесказанным становиться понятна значимость работ по реконструкции ГРС.

В данном курсовом проекте объектом исследования является газораспределительная станция в городе Сыктывкар.

Предметом исследования курсового проекта является реконструкция ГРС в городе Сыктывкар.

Целью проекта является изучение методов реконструкции ГРС.

Для выполнения цели поставим перед собою следующие задачи:

1) Изучить местность и сам объект;

2) Произвести расчеты;

3) Изучить какие виды работ производят при реконструкции ГРС.

Общая часть

Климатические условия

Климат умеренноконтинентальный, лето короткое и умеренно- прохладное, зима многоснежная, продолжительная и умеренно-холодная. Климат формируется в условиях малого количества солнечной радиации зимой, под воздействием северных морей и интенсивного западного переноса воздушных масс. Вынос теплого морского воздуха, связанный с прохождением атлантических циклонов, и частые вторжения арктического воздуха с Северного Ледовитого океана придают погоде большую неустойчивость в течение всего года.

Годовая амплитуда составляет 32,3°С. Самым теплым месяцем года является июль (средняя месячная температура +16,7°С), самым холодным месяцем – январь (15,6°С). Среднегодовая температура воздуха по данным метеостанции Сыктывкар равна 0,4°С. Число дней со средней суточной температурой воздуха выше нуля градусов составляет 187.

Территория относится к зоне влажного климата с весьма развитой циклонической деятельностью. Особенно обильные осадки выпадают при циклонах, поступающих из районов Черного и Средиземного морей. Циклоны с Атлантики приносят осадки менее интенсивные, но более продолжительные. Среднегодовое количество осадков в г. Сыктывкаре равно 560 мм.

Снежный покров является фактором, оказывающим существенное влияние на формирование климата в зимний период, в основном вследствие большой отражательной способности поверхности снега. В то же время снежный покров предохраняет почву от глубокого промерзания. Наиболее интенсивный рост высоты снежного покрова идет от ноября к январю, в месяцы с наибольшей повторяемостью циклонической погоды, когда сохраняются основные запасы снега. Наибольшей величины он достигает во второй декаде марта. Наибольшая за зиму средняя высота снежного покрова по данным снегомерной съемки в лесу составляет 70 см.

В целом за год преобладают ветры югозападного, южного направления. Среднегодовая скорость ветра 4,0 м/с.

Геологические условия

Рельеф. Район расположен в орографической области ВычегодскоМезенской равнины. Рельеф равнинный пологоволнистый, расчлененный развитыми речными долинами. Водоразделы имеют вид плоских возвышенностей с плоской, пологой, реже холмистогрядовой поверхностью.

Почвы типичные сильноподзолистые, торфянистоподзолистоглееватые. На прибрежных террасах рр. Вычегды и Сысолы, преимущественно на песчаном субстрате, развиты железистые подзолы. В долинах рр. Вычегды и Сысолы распространены пойменные аллювиальные дерновые почвы, занятые, как правило, лугами и кустарниками.

Характеристика объекта

ГРС представляет собой блочно-комплектное устройство полного заводского изготовления, испытанное и настроенное на рабочие параметры. Габаритные размеры ГРС и количество транспортных единиц зависят от рабочих параметров. ГРС может состоять так и из нескольких блоков, вписывающихся в транспортные габариты и монтируемых на месте эксплуатации в единое здание или в комплекс сооружений. ГРС производительностью до 30 000 нм3/час состоит из одного моноблока, включающего технологическое помещение, помещение автономной котельной, совмещенной с электрощитовой, и отсек одоризации, отделяющихся друг от друга герметичными перегородками. Каждое помещение при этом имеет отдельный наружный вход. Оборудование технологического помещения обеспечивает подготовку газа по требуемым параметрам. Оборудование котельной обеспечивает обогрев помещений и подогрев газа. Электрооборудование обеспечивает бесперебойное питание электроэнергией и автоматическое управление работой всех систем ГРС. Одоризационное оборудование обеспечивает автоматическую одоризацию газа с ручным дубляжом. Котельная работает на газу, котлы на период пусконаладки и в нештатных ситуациях в зимнее время могут работать и на твердом топливе. ГРС оборудована всеми необходимыми инженерными системами (освещением, отоплением, вентиляцией, сигнализацией) и аварийными защитами в соответствии с действующими нормами и правилами проектирования и эксплуатации. А также имеет 100% резерв основного технологического оборудования. ГРС может поставляться в любом климатическом исполнении. Станция работает в автоматическом режиме без постоянного присутствия обслуживающего персонала.

Технологическая часть

Газораспределительная станция (ГРС) предназначена для снижения уровня давления газа до заданной величины, которая является необходимой в соответствии с нормами безопасного потребления. Также к ее функциям относятся очистка среды от механических примесей и конденсата, измерение и регистрация расхода топлива. Станция является важной составляющей в современной системе транспортировки газа и представляет собой целый комплекс оборудования, измерительных и вспомогательных устройств.

Основными потребителями газораспределительной станции являются:

- объекты газонефтяных месторождений;

- компрессорные станции;

- малые, средние и крупные населенные пункты;

- электростанции;

- промышленные предприятия.

Существует несколько классификаций ГРС. Рассмотрим основные из них:

По производительности. В зависимости от этого показателя станции бывают малые, средние и большие. Их производительность составляет соответственно 1–50 тыс. м3/ч., 50–160 тыс. м3/ч. и свыше 160 тыс. м3/ч.

По назначению. ГРС могут быть предназначены для установки на ответвлении магистрального газопровода, для подготовки газа, добытого на промысле, и пр. Также существуют контрольно-распределительные пункты, которые необходимы для снабжения промышленных и сельскохозяйственных объектов, газорегуляторные пункты и газорегуляторные установки. ГРС на магистральных газопроводах могут понижать давление по одно-, двух- или трехступенчатой схеме.

По конструкции. По данному признаку станции делят на три типа: индивидуального проектирования, блочно-комплектные и автоматические.

Остановимся подробнее на особенностях различных конструкций ГРС:

- станции индивидуального проектирования.

Их разрабатывают специализированные проектные организации. Такие станции располагают вблизи крупных населенных пунктов. Они отличаются улучшенными условиями обслуживания и управления оборудованием.

- блочно-комплектные ГРС.

Использование станций такой конструкции позволяет существенно сократить сроки и затраты на строительство. Основой ГРС в этом случае является блокбокс, который выполнен из трехслойных панелей. Он обладает высокой огнестойкостью и сравнительной легкостью конструкции. Кроме того, панели бокса хорошо защищают оборудование от низких температур (до –45 °С). БКГРС могут иметь одну или две выходные линии к потребителям.

- автоматические газораспределительные станции (АГРС).

Они состоят практически из тех же технологических узлов, что и ГРС предыдущих двух типов. На монтажной площадке они комплектуются дополнительным оборудованием и оградой. Главной особенностью данных станций является работа в автоматическом режиме без присутствия людей. Эти ГРС позволяют снижать давление природного, искусственного или попутного нефтяного газа с высоких значений (55 кгс/см2) до низких (3–12 кгс/см2).

Регуляторы давления подразделяют по конструкции дросселирующего узла на одно- и двухседельные; по регулируемому выходному давления – на регулирующие перевод с высокого давления (0,6 МПа и выше) на высокое (0,3÷0,6 МПа), с высокого на среднее (свыше 0,005 МПа), с высокого на низкое (до 0,005 МПа), со среднего (до 0,3 МПа) на среднее (свыше 0,005 МПа), со среднего на низкое (до 0,005 МПа); по принципу действия – на регуляторы прямого и непрямого действия. Регуляторы прямого действия используют энергию рабочей среды для движения плунжера, т.е. энергию дросселируемого потока газа. Эти регуляторы, в свою очередь, делятся на две группы: 1) без командного узла и 2) с командным узлом (пилотом).

У регуляторов первой группы изменение выходного давления воспринимается непосредственно мембранным приводом регулятора. Относительно простая конструкция и большая надежность этих регуляторов обусловили их широкое применение (регуляторы РД32М, РД50М, РД50/80/100).

Регуляторы второй группы конструктивно более сложны, так как имеют дополнительный регулятор управления (пилот), который использует энергию рабочей среды – дросселируемого потока газа. К пилоту подают газ входного давления, которое в нем снижается и поступает к мембранному приводу исполнительного узла, выдавая сигнал на открытие дросселирующего узла (РДУК2).

Регуляторами непрямого действия называют такие, у которых плунжер перемещается за счет энергии, подводимой извне (сжатый воздух, вода под давлением, электроэнергия).

ГРС должна быть оснащена фильтром, предохранительным запорным клапаном (ПЗК), регулятором давления газа, предохранительным сбросным клапаном (ПСК), запорной арматурой, контрольными измерительными приборами (КИП) и узлом учета расхода газа, при необходимости, а также обводным газопроводом (байпасом) с двумя последовательно расположенными отключающими устройствами на нем.

Фильтры должны иметь устройства для определения перепада давления в нем, характеризующего степень засоренности фильтрующей кассеты при максимальном расходе газа. ПЗК и ПСК должны обеспечивать соответственно автоматическое прекращение подачи или сброс газа в атмосферу при изменении давления в газопроводе, недопустимом для безопасной и нормальной работы газоиспользующего и газового оборудования. Следует предусматривать систему продувочных и сбросных трубопроводов для продувки газопроводов и сброса газа от ПСК, которые выводятся наружу в места, где обеспечиваются безопасные условия для рассеивания газа. На ГРС следует устанавливать или включать в состав АСУ ТП РГ показывающие и регистрирующие приборы для измерения входного и выходного давления газа, а также его температуры. Контрольно-измерительные приборы с электрическим выходным сигналом и электрооборудование с взрывоопасными зонами, следует предусматривать во взрывозащищенном исполнении. Ввод импульсных газопроводов в это помещение для передачи к приборам импульсов давления газа следует осуществлять таким образом, чтобы исключить возможность попадания газа в помещение КИП. Электрооборудование и электроосвещение должны соответствовать требованиям правил устройства электроустановок.

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.

Причинами недопустимого повышения или понижения давления газа после регулятора давления для тупиковых сетей являются: — неисправность регулятора давления (заклинивание плунжера, образование гидратных пробок в седле и корпусе, негерметичность затвора и др.); — неправильный подбор регулятора давления по его пропускной способности, приводящий к двухпозиционному режиму его работы при малых расходах газа и вызывающий всплески выходного давления и автоколебания. Для кольцевых и разветвленных сетей причинами недопустимого изменения давления после регулятора давления могут быть: — неисправность одного или нескольких регуляторов давления, питающих эти сети; — неправильный гидравлический расчет сети, из-за чего скачкообразные изменения потребления газа крупными потребителями приводят к всплескам выходного давления. 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) и предохранительные сбросные клапаны (ПСК).

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

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

ПЗК — это открытая в эксплуатационном состоянии арматура. Расход газа через нее прекращается, как только в контролируемой точке газопровода давление достигает нижнего или верхнего предела настройки ПЗК.

К ПЗК предъявляют следующие требования:

- должен обеспечивать герметичное закрытие подачи газа в регулятор в случае повышения или понижения давления за ним сверх установленных пределов. Верхний предел срабатывания ПЗК не должен превышать максимальное рабочее давление после регулятора более чем на 25 %;

- рассчитываются на входное рабочее давление по ряду: 0,05; 0,3; 0,6; 1,2; 1,6 МПа с диапазоном срабатывания при повышении давления от 0,002 до 0,75 МПа, а также с диапазоном срабатывания при понижении давления от 0,0003 до 0,03 МПа;

- конструкция должна исключать самопроизвольное открытие запорного органа без вмешательства обслуживающего персонала;

- герметичность запорного органа должна соответствовать классу «А» по ГОСТ 954493;

- точность срабатывания должна составлять ±5 % заданных величин контролируемого давления для ПЗК, устанавливаемых на ГРС и комбинированных регуляторах;

- инерционность срабатывания должна быть не более 4060 с;

- свободный проход запорного органа должен составлять не менее 80 % условного прохода патрубков ПЗК;

- запорный орган не должен быть одновременно и исполнительным органом регулятора давления газа.

Отбор импульса контролируемого давления ПЗК надо делать рядом с точкой отбора импульса регулятора давления, т. е. на расстоянии от регулятора давления не менее пяти диаметров выходного газопровода. При этом ПЗК обычно комплектуют электромагнитным устройством. К ПЗК также относятся термозапорные клапаны, перекрывающие трубопроводы в случае повышения температуры до 8090 °C .

2.1 Порядок производства работ

2.1.1 Замена газового оборудования на новое выполняется в следующем порядке:

- очищаются подходы к ГРП от снега, льда, мусора и посторонних предметов;

- внешним осмотром проверяется состояние территории вокруг ГРП (БГРП, ШПРГ);

- через отверстие в двери помещение ГРП (БГРП, ШПРГ) проверяется на загазованность приборным методом;

- открывается дверь и помещение ГРП (БГРП, ШПРГ) проветривается;

- при необходимости производится перевод на байпас (резервную линию редуцирования);

- устанавливаются временные опоры на участке разъединяемого газопровода (при необходимости);

- производится снятие болтов на фланцевых соединениях;

- откручиваются резьбовые соединения импульсных трубок и снимается оборудование, подлежащее замене;

- удаляются прокладки между фланцами;

- устанавливается новое оборудование и новые прокладки между фланцами, при монтаже регулятора давления газа необходимо следить за тем, чтобы обе мембранные камеры (регулятора и пилота) находились в горизонтальном положении. Перед установкой регулятора на линию редуцирования необходимо проверить его работоспособность (в соответствии с действующей инструкцией газового оборудования на новое должна производиться по графику, утвержденному техническим руководителем ГРО, или по результатам технического обслуживания. Устанавливаемое газовое оборудование должно быть однотипно с заменяемым по диаметру и давлению;

- подсоединить импульсные трубки затяжкой резьбовых соединений;

- устанавливаются болты фланцевых соединений, затягиваются в шахматном порядке и при необходимости подтягиваются;

- по окончании замены газового оборудования производится перевод с байпаса (на рабочую линию редуцирования).

2.1.2 Замена КИП и ПСК выполняется в следующем порядке:

- при необходимости осуществляется перевод на байпас (резервную линию редуцирования);

- раскручивается резьбовое соединение и снимается контрольно- измерительный прибор или ПСК, подлежащий замене;

- резьбовое соединение очищается от старого уплотнительного материала и смазки;

- на резьбовое соединение накладывается новый уплотнительный материал и смазка;

- закручиваются муфты на сгонах резьбовых соединений;

- при необходимости по окончании ремонта газового оборудования производится перевод с байпаса (на рабочую линию редуцирования);

- проверяется герметичность резьбовых соединений пенообразующим раствором или мыльной эмульсией;

- при необходимости подтягиваются резьбовые соединения;

- по окончании работ дверь закрывается и помещение ГРП (БГРП, ШПРГ) проверяется на загазованность.

Заключение

В данном курсовом проекте выполнена реконструкция газораспределительной станции с полной заменой оборудования.

Целью проектирования является повышение надежности газоснабжения потребителей. В связи с этим предусмотрена полная замена морально устаревшего и физически изношенного оборудования АГРС, которая эксплуатируется с 1982 г. А также повышение производительности ГРС в связи с возросшей потребностью в газе и установка приборов измерения физико-химических показателей газа.

Данная ГРС разработана в блочно-модульном исполнении. Такая компоновка позволяет решать задачи реконструкции и капитального ремонта устаревших ГРС с размещением технологического оборудования АГРС как в блокахбоксах, так и в капитальных зданиях.

В работе выполнен выбор основного оборудования ГРС в соответствии с требованиями СНиП, ГОСТ и заданием на проектирование. По результатам расчетов на ГРС установлено оборудование.

В качестве регуляторов давления устанавливаются регуляторы РДУ8001. АГРС позволяет осуществлять автоматическое поддержание выходного давления газа на заданном уровне с погрешностью не более 5 %.

Газораспраспределительная станция _ 21.02.03.777.cdw

Газорегуляторный пункт
- регулирующие клапаны
- камерная диафрагма
- кран с пневмоприводом и
подземной установкой
- предохранительный
- патрубок для установки
- изолирующие фланцы
- одоризационная установка
Технологическая схема ГРС
Общая компановка автоматизированной ГРС
- манометр стеклянный
- манометр электроконтактный
- термометр технический
а и 7б - дифманометры
- регулятор давления
а и 8б - регулирующие
- редуктор кислородный
- регулятор давления
- разделительные сосуды
Газовая обвязка в разрезе
КП.21.02.03.2021.767.01.ТС
Реконструкция газораспраспределительной
Реконструкция газораспределительной
Запорно-регулирующая арматура
Условные обозначения
Проектируемый газопровод среднего давления
Проектируемый газопровод низкого давления
Сосредоточенный потребитель газа
Газорегуляторная станция
Граница районов города
Реконструкция газораспределительной станции