Jednostki pompujące gaz: opis, urządzenie, zasada działania, recenzje

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2023-12-17 10:38

Od produkcji pierwotnej do bezpośredniego wykorzystania, mieszanki gazów przechodzą przez kilka etapów technologicznych. Aby zoptymalizować transport i magazynowanie pośrednie pomiędzy tymi procesami, surowiec poddawany jest kompresji kompresorowej. Z technicznego punktu widzenia podobne zadania są realizowane przez zespoły sprężarek gazu (GCU) w różnych węzłach sieci szkieletowych.

Projektowanie i projektowanie wyposażenia

Jednostka jest wieloskładnikowym elementem funkcjonalnym gazociągów. Jego główne części to sprężarki, wentylatory i dmuchawy. Instalacja napędzana jest silnikiem reprezentowanym przez silnik elektryczny lub turbinę gazowo-powietrzną. Nawiasem mówiąc, zakres mocy sprężarki gazu turbiny gazowej waha się średnio od 4 do 25 MW. Sprzęt ma specjalną osłonę o konstrukcji modułowej, która chroni farsz roboczy przed wpływami zewnętrznymi. Rama wykonana jest zblacha stalowa o wysokiej wytrzymałości posiadająca wyloty technologiczne. Jako dodatkowe bloki funkcjonalne można wykorzystać zasobniki buforowe, kanały wylotowe paliwa, układy wydechowe, moduły ogrzewania i klimatyzacji. System bezpieczeństwa koniecznie obejmuje sprzęt przeciwpożarowy, automatykę wyłączania awaryjnego i czujniki do monitorowania poszczególnych parametrów sieci, takich jak ciśnienie i temperatura.

Zasada działania

Jednostka podłączona do linii, po uruchomieniu jednostki napędowej, rozpoczyna obroty sprężarki. Wirnik wirnika jest skonstruowany w taki sposób, że podczas jego obrotu ciśnienie wzrasta i powietrze jest zasysane do sprężarki. W razie potrzeby korekta ciśnienia oraz klimatyzacja i oczyszczanie powietrza realizowane są przez podłączone wentylatory. Sprężanie transportowanej mieszaniny odbywa się za pomocą jednostek pompujących gaz podczas procesu adiabatycznego, czyli bez gwałtownego wzrostu temperatury (około 200°C). Następnie mieszanina gaz-powietrze jest dostarczana do bloku dystrybutora, do rurociągu w celu dalszego dostarczania przez dysze z filtrami lub do strefy buforowej.

Jednostki ze sprężarką tłokową

Tradycyjna wersja GPA, która wykorzystuje silniki dwu- lub czterosuwowe bezpośrednio sprzężone z kompresorem. W zależności od poziomu utrzymywanego ciśnienia, zespoły tłokowe dzielą się w następujący sposób:

• Systemy niskociśnieniowe (do 2 MPa). Stosowane są w zespołach sprężarek głowicowych jako część sieci transportowej, źródłosurowce gazowe, w których znajdują się sczerpane złoża.
• Systemy średniociśnieniowe (średnio 3-5 MPa). Stosowane są głównie w infrastrukturze stacji pośrednich w celu normalizacji wskaźników przepustowości gazociągów.
• Systemy wysokociśnieniowe (10-15 MPa). Wykorzystywane do pompowania surowców do podziemnych magazynów gazu w dużych tłoczniach.

Zaletami tłokowych agregatów sprężarkowych z napędem turbiny gazowej są wysoki stopień niezawodności technicznej, łatwość konserwacji i możliwość zastosowania w szerokim zakresie pod względem ciśnienia.

Jednostki odśrodkowe

Sprzęt ten charakteryzuje się wyższą wydajnością około 20-30 milionów m3/dobę. oraz zdolność do sprężania mieszanin gaz-powietrze 1,5-1,7 razy. Dmuchawy odśrodkowe nie posiadają mechanicznych elementów trących, co wydłuża ich żywotność, eliminując konieczność regularnego stosowania płynów smarujących. Ta cecha konstrukcyjna określa równomierność przepływów gazu z dużą prędkością bez pulsacji. Jeśli mówimy o słabościach odśrodkowych sprężarek gazu, wysoki stopień kompresji osiąga się tylko poprzez połączenie kilku stacji szeregowo w jeden kompleks. Dlatego przy wysokich osiągach wzrasta również zużycie paliwa.

System kontroli GPA

Dostarczono nowoczesne kompleksy pompowania gazuautomatyzacja monitorowania przepływów pracy i stanu modułów funkcjonalnych. W szczególności realizowane są następujące zadania:

• Regulacja prędkości doładowania podczas dostarczania mieszanki paliwowej do silnika.
• Regulacja z kontrolą minimalnego marginesu przepięć.
• Kontrola warunków awaryjnych.
• Regulacja mechanicznych części sprężarki.
• Rejestracja, przetwarzanie i wyświetlanie informacji na wyświetlaczu dyspozytora.

Ponadto eksploatacja pompowni gazu zapewnia kontrolę sprawności i odpowiednią regulację siłowników, czujników i linii komunikacyjnych. W tym celu wykorzystywane są kanały wejściowe i wyjściowe. Starsze urządzenia mogą nadal używać urządzeń analogowych, takich jak termopary i sterowniki dyskretne.

Konserwacja GPU

Pompownie gazu posiadają harmonogram konserwacji wraz z kompletem prac mających na celu utrzymanie w dobrym stanie mechaniki i oprogramowania. Podczas audytu jednostki sprawdzana jest integralność konstrukcji i poprawność funkcjonowania organów wykonawczych, oceniane są pośrednie parametry eksploatacyjne, przeprowadzana jest diagnostyka układu itp. Na podstawie wyników audytu podejmowana jest decyzja o ewentualnym naprawie kompresora gazu z defektoskopią części eksploatacyjnych i zespołów. Podczas kapitalnego remontu można wymienić zużyte elementy, odrestaurować elementy konstrukcyjne i segmentyprzewody olejowe itp. Drobne operacje naprawcze są zwykle związane z przywróceniem szczelności pojemników, wyeliminowaniem wycieków i aktualizacją materiałów eksploatacyjnych.

Recenzje pracy GPU

Połączenie sieci rurociągów i agregatów sprężarkowych jest nadal uważane za najlepsze rozwiązanie do optymalizacji procesów transportu w odniesieniu do surowców naftowych i gazowych. Jak zauważają pracownicy przedsiębiorstw w tej dziedzinie, sprzęt GCU pozwala na zwiększenie efektywności energetycznej linii magistralnych bez obniżania wskaźników niezawodności i bezpieczeństwa dostarczania paliwa. Jednocześnie lista funkcji pompowni gazu jest regularnie poszerzana dzięki tej samej automatyzacji, co pozwala zaoszczędzić na organizacji punktów pomocniczych do monitorowania pracy infrastruktury transportowej. Negatywne recenzje związane są z wysokimi kosztami nowoczesnych procesorów graficznych oraz złożonością technologiczną, która wymaga odpowiednich kwalifikacji personelu serwisowego.

Wniosek

W ostatnich latach przemysł naftowo-gazowy przechodzi etap rezygnacji ze środków technicznych, które zostały uruchomione w XX wieku. Infrastruktura techniczna zbliża się do kresu żywotności, wymagając modernizacji. Wśród pierwszych miejsc na tej liście znajdują się stacje kompresorowe. Przedsiębiorstwa naftowo-gazowe coraz częściej wprowadzają do swojego obiegu jednostki pompujące gaz nowej generacji, wykorzystując zasady modelowania komputerowego. W połączeniu z najnowszymi narzędziami kontroli nadzorczej, tozapewnia szeroką kontrolę nad transportem gazu. Rzeczywisty efekt modernizacji dzisiaj potwierdzają rzeczywiste dane dotyczące charakterystyki eksploatacyjnej urządzeń sprężarkowych i linii przesyłowych.