Безопасная эксплуатация газового хозяйства организации - Учебное пособие (Карнаух Н.Н.)

1.3. транспортировка газа

 

   Месторождения горючих газов разведываются и разрабатыва­ются с помощью буровых скважин, глубина которых достигает 3-4 км. Давление в газовых залежах, как уже отмечалось, увеличивается с глубиной. Это давление находится в пределах от 30 кгс/см (3 МПа) и выше, в некоторых случаях 700 кгс/см2 (70 МПа). Схема транспортировки газа к потребителю такова. Первоначально газ из скважин направляется в сепарационные установки.

   В газовых сепараторах газ очищается от жидких и механических примесей, затем газ по промысловым газопроводам направляется в промысловые газорас­пределительные станции (ПГPC).

 

Рис. 1.6. Схема ПГРС

1 - промысловый коллектор газа, 2 - линия входа газа, 3 - масля-..... пылеуловители, 4 - масляное хозяйство, 5 - метанольная установка,

юл редуцирования, 7 - узел низкого давления, 8 - выходная линия, I одоризационная установка, 10 - магистральный газопровод, А - показывающий манометр, Б - самопишущий манометр, В - сигнальный манометр, Г - регулятор давления, Д - регулирующий клапан, Е - кислородный редуктор, Ж - фильтр, 3 - расходомер газа, Л - сигнальная ИЯМ1Ш, Зв - звонок, П - предохранительный клапан.

 

   Для предотвращения образования кристаллогидратов на ПГРС предусматривается установка для впуска в газопровод метанола.

Транспортировка газа по магистральному трубопроводу осуществляется с помощью компрессорных станций (рис. 1.7). Компрессорные станции устраиваются через 100-150 км. Давле­ние газа на входе в компрессорную станцию составляет примерно 30-35  кгс/см2 (3,0-3,5 МПа). На выходе из станции 60-75 кгс/см2 (6,0-7,5 МПа).

 Компрессорные станции включают в себя следующие эле­менты: компрессорный цех, т.е. собственно компрессор, систему очистки воздуха, поступающего в агрегаты, систему охлаждения, масляное хозяйство, систему водоснабжения и водоотведения, установки энергоснабжения (электростанция - трансформаторная подстанция). На головных компрессорных станциях существуют установки по очистке газа от сероводорода и углекислоты, по осушке и одоризации газа.     Повышение давления газа и его пере­мещение осуществляются поршневыми и лопаточными (центро­бежными) нагнетателями.

   Для эксплуатации компрессорных станций строится специ­альный жилой городок с инфраструктурой, обеспечивающей нормальную жизнедеятельность проживающих в нем людей.

   Магистральный газопровод представляет собой комплекс сооружений, в состав которого входят:

собственно газопровод с ответвлениями;

головные сооружения, включающие установки по 10 очистке, осушке, одоризации газа и регулированию давления;

компрессорные станции (КС) для перекачки газа;

газораспределительные станции (ГРС) и контрольно-регуляторные пункты (КРП);

ремонтно-эксплуатационные пункты (РЭП);

линии связи;

установки электрической защиты газопровода от коррозии.

 

 

Рис. 1.7. Технологическая схема компрессорной станции с центробежными нагнетателями

I- кран с пневматическим приводом; II- ручной кран; III- обратный клапан

 

   На рис 1.8 показана принципиальная схема магистрального газопровода. Из промыслового коллектора газ поступает в ПГРС. Для снабжения газом местного населенного пункта на ПГРС пре­дусматривается узел редуцирования, снижающий давление газа до низкого (300-200 мм вод. ст.). Для снабжения газом городов, населенных пунктов и промышленных объектов от магистраль­ного газопровода делаются ответвления, которые заканчиваются газораспределительными станциями или контрольно-регуляторными пунктами. На ГРС и КРП давление газа снижается до вели­чины, необходимой для системы газоснабжения.

 

 

Рис. 1.8. Принципиальная схема магистрального газопровода

/-линия газа из промыслового коллектора, //-магистраль­ные газопроводы, /// - кольцевой газопровод вокруг крупного населенного пункта: НП-м - населенный пункт малый, НП-с _ населенный пункт средний, НП-к - населенный пункт крупный, ПО - промышленный объект, ПГРС - промысловая газораспре­делительная станция, ОГ - установка осушки газа, КРП - кон-трольно-регуляторный пункт, ГРП - газорегуляторный пункт го­родской сети, КС - компрессорная станция, ГРС - газораспределительная станция

 

   Устройство магистральных газопроводов. Магистральные газопроводы выполняются из стальных труб, соединяемых на сварке. Трубы изготовляются из высококачественных углероди­стых и легированных сталей диаметром 1220 и 1420 мм. Опти­мальный диаметр газопровода и число компрессорных станций определяются технико-экономическим расчетом. Пропускная способность газопровода рассчитывается исходя из его годовой производительности.

   Трассу газопровода следует выбирать максимально прямоли­нейной и по  возможности проходящей по открытой местности со спокойным рельефом.

   Не разрешается прокладка магистральных га­зопроводов по территориям городов, населенных пунктов и про­мышленных предприятий; в одном тоннеле с железными и авто­мобильными дорогами, электрическими кабелями и другими тру­бопроводами; по автомобильным и железнодорожным мостам. Между магистральным газопроводом и границей города, насе­ленного пункта или строением и сооружением должны выдержи­ваться расстояния от 25 до 250 м в зависимости от давления газа, диаметра газопровода и типа сооружения.

   Для отключения отдельных участков газопровода на ремонт или ликвидацию аварий на газопроводе устанавливается отклю­чающая арматура не реже чем через 30 км. Отключающая арма­тура имеется также на каждом ответвлении от магистрального газопровода, с двух сторон пересечения  водных преград; при прокладке газопровода по мосту по обеим сторонам моста; на участках, примыкающих к компрессорным станциям.

   Компрессорные, газораспределительные станции и контрольно-регуляторные пункты должны иметь обводные линии с отключающей арматурой. Для выпуска газа из участка газопро­вода, расположенного между отключающей арматурой, должны предусматриваться продувочные свечи.

   На рис. 1.9 показана установка стального пробкового крана высокого давления 64 кгс/см2 (6,4 МПа) на газопроводе. Основ­ной кран вваривается непосредственно в магистральный газопро­вод. Для уменьшения усилия при открывании крана и предохра­нения от гидравлического удара он снабжен обводной линией с краном, позволяющим постепенно выравнивать давления по обе стороны пробки основного крана. С двух сторон крана на обвод­ной линии устанавливается по манометру. Конструкция узла пре­дусматривает продувочную свечу, которая присоединяется к ма­гистральному газопроводу с двух сторон крана. Узел ограждают металлической сеткой или открывающимся по всему периметру металлическим киоском.

  Для удаления влаги из газопровода в пониженных его частях устанавливают водосборники.

Конденсат периодически удаляют через трубку с помощью насоса или вакуум-цистерны. На трубке имеется электрод для измерения разности потенциалов между трубой и землей. На рис. 1.10 и 1.11 показаны сборники конденсата газопроводов среднего и высокого давлений. Трубка конденсато сборника располагается в футляре и имеет вверху отверстие диаметром около 2 мм. В ре­зультате такого устройства выравниваются давления в трубке и газопроводе, поэтому конденсат не может подняться в трубке, что исключает возможность его замерзания.

 

Рис. 1.9. Узел установки на газопроводе линейного крана D-700 мм с ручным приводом

1 - труба Q 720x14, 2 - укрепляющее кольцо, 3 - кран D=200 мм, 4 - угольник, 5 - труба Q 219x7, 6 - кран D=700 мм, 7 - ог­рада; 8 - манометр, 9 - переходное; кольцо, 10 - тройник, 11 -отмостка или отсыпка, 12 - колонка свечи Q 219 мм, 13 – оголовок свечи   219x7, 14-труба Q 219x10

 

 

 

 

Рис. 1.10. Сборник конденсата для газопроводов осушенного газа сред­него и высокого давления

1 - корпус, 2 - кожух из трубы 60x4, 3 - кран сальниковый муф­товый Q 1", 4 - трубка внутренняя 34x4, 5 - пробка из ковкого чугуна Q 1", 6 - муфта стальная Q 1", 7 - паронитовая прокладка между флан­цами, 8 - болт (4 шт.), 9 - ковер большой, 10 - подушка под ковер, 11 - контакт для замера разности потенциалов

 

 

Рис. 1.11. Сборник конденсата для больших газопроводов осу­шенного газа низкого давления

1 - корпус, 2 - ковер, 3 -подушка под ковер, 4 - трубка 34/4 для удаления конденсата, 5 - стальная муфта Q 1", 6 -пробка из ковкого чугуна, 7 -пруток для замера разности потенциалов труба-грунт, 8 -труба внутри корпуса для уда­ления конденсата 42/3,5

 

   Переходы газопровода через железные и автомобильные до­роги осуществляют в защитном кожухе диаметром на 100-200 мм, превышающем диаметр газопровода.   Пространство между газопроводом и кожухом на его концах герметизируется сальни­ковыми уплотнениями, а от одного из концов кожуха отводится вытяжная свеча.

   Конструкция   перехода  магистрального   газопровода   через железнодорожное полотно показана на рис. 1.12.

 

 

   Рис. 1.12. Конструкция перехода газопровода через железнодорожное полотно

Условные обозначения: 1 - вытяжная свеча, 2 - железнодорож­ный путь, 3 - сальниковое уплотнение, 4 - защитный кожух, 5 - га­зопровод

 

   При пересечении водных преград газопровод прокладывают в траншее по дну реки, озера. Такой подводный переход называется дюкером. При ширине водной преграды более 20 м дюкер прокла­дывают в две «нитки», а при пересечении больших судоходных рек - в три. Диаметр нитки выбирают таким, чтобы при отключе­нии одной нитки пропускная способность магистрального газо­провода почти не снижалась. Для обеспечения устойчивого поло­жения дюкера и придания ему надлежащей криволинейности со­гласно профилю дна на газопроводе устанавливают грузы.

   Более подробно о переходах газопровода будет изложено ниже в разделе 2.4.