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
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.
|
Читать: 1.1. природные и искусственные газы. свойства газов |
