Окрушко М.Ю. "Газораспределительные установки предприятий"

Окрушко М.Ю., эксперт по промышленной безопасности  ЗАО НТЦ «ТехноЭксперт»

Газораспределительные установки предприятий

В статье описано используемое современное оборудование в соответствии с имеющейся классификацией, указаны разработки позволяющие увеличить уровень промышленной безопасности на газораспределительных станциях.

Совокупность разного оборудования и установок, за счет одновременной работы которых осуществляется регулирование давления газа в системе и его распределение называют газораспределительными станциями. Как правило, они возводятся на ответвлениях магистрального газопровода или в конце него. Кроме того это могут быть следующие пункты:

·           Газорегуляторные.

·           Промысловые.

·           Автоматические.

·           Контрольно-распределительные.

Каждая из указанных станций применяется в отдельной сфере. Промысловые необходимы в местах добычи ресурса, питание кольцевой системы вокруг городов, населенных пунктов происходит за счет работы контрольно-распределительных станций.

Если рассматривать конструктивные особенности каждого типа станций, то они не имеют сильных отличий. На каждой, независимо от типа имеются следующие блоки:

·           Редуцирования.

·           Очистки газа.

·           Гидрообразования.

·           Одоризации.

·           Устройства для отключения.

От того, сколько коллекторов присутствует в конструкции станции, можно произвести классификацию по производительности:

·           Средней.

·           Малой.

·           Большой.

Существует в профессиональных кругах и иная классификация систем газораспределения:

·           Индивидуального проектирования.

·           Автоматизированные системы.

·           Блочно-комплектные станции.

В свою очередь блочно-комплектные ГРС бывают с одним или двумя выходами.

Схема с одним потребителем будет выглядеть следующим образом:

Схема с двумя потребителями имеет следующее схематическое изображение:

Если говорить конкретно о станциях индивидуального проектирования, то их строят после создания соответствующего проекта в соответствии с законодательством РФ. Такие станции, как правило, выстраивают неподалеку от поселений. Среди преимуществ можно выделить:

·           Благоприятные условия для работников.

·           Открытый доступ к обслуживанию имеющегося оборудования.

Давление на участке газопровода при этом должно быть в соответствии с параметрами, указанными в таблице:

Давление газа на вводе в ГРП, ГРПБ, ГРПШ, МПа	Расстояния в свету от отдельно стоящих ГРП, ГРПБ и по горизонтали (в свету) от отдельно стоящих ГРПШ, м
	до зданий, и сооружений за исключением сетей инженерно-технического обеспечения	до железнодорожных и трамвайных путей (ближайшего рельса)	до автомобильных дорог, магистральных улиц и дорог (обочины)	до воздушных линий электропередачи
До 0,6 включ.	10	10	5	Не менее 1,5 высоты опоры
Св. 0,6	15	15	8

Блочно-комплектные комплексы тоже имеют преимущества, на их возведение не требуется много времени и средств. Выстраиваются здания из огнестойких панелей, в конструкции которых три слоя материала. Между собой все блоки станции соединены при помощи кабелей, труб и другого дополнительного оборудования, необходимого для обеспечения должного уровня промышленной безопасности.

В качестве дополнительного оборудования перевооружения, используемого в последнее время наиболее часто используют:

·           Прожекторы.

·           Отводы для молний.

·           Системы охраны.

·           Продувочные свечи.

Если на объекте все это есть вместе с необходимым ограждением, значит, комплекс можно считать законченным.

Подобные системы используются по территории всей страны, но они часто требуют реконструкции из-за ряда недостатков, среди которых особенно выделяются проблемы в следующих блоках:

·           Редуцирования.

·           Очистки.

·           Обогрева.

Стоит помнить, что любые реконструкционные работы выполняются по индивидуальному проекту.

Отдельное внимание стоит уделить автоматическим станциям по газораспределению, которые оснащаются теми же узлами что и остальные, но их основным плюсом является отсутствием необходимости нанимать обслуживающий персонал.

Со стороны может показаться, что полностью автоматизированный комплекс – совокупность большого количества плюсов, но на самом деле, есть у таких газораспределительных систем и свои минусы:

·           При наличии конденсата в момент редуцирования теряет работоспособность регулятор давления.

·           Система не может нормально функционировать при минусовых температурах, приборы КИП часто ломаются.

Подобные поломки приводят к авариям, поэтому раз в определенный промежуток времени осматривать работоспособность системы должен специалист.

Чтобы лучше понимать, что собой представляет газораспределительная станция, стоит более подробно рассмотреть следующий рисунок:

Возможно увеличение уровня промышленной безопасности на объекте за счет установки сбросных или запорных клапанов. На большинстве газораспределительных станциях их использование внедряют и сегодня.

Как только возникает аварийная ситуация, система клапанов и запорных механизмов срабатывает практически моментально. Конструкция системы такова, что самопроизвольное включение полностью исключено.

Если в комплексе недопустимо прерывание подачи газа запорные клапаны не используют, устанавливается сигнализирующая установка, но без наличия сотрудников обойтись нельзя.

Обеспечить необходимый уровень промышленной безопасности на объектах рассматриваемого типа можно, если своевременно проводить реконструкцию и переоснащение. Все оборудование обязательно должно соответствовать техническим характеристикам рассматриваемого участка газопровода.

Пропускная способность газопровода определяется по следующей формуле:

         Q_max

Q_c=   ___

           K_u                                                                                    

Q_max - среднее суточное количество газа, который поступает за период самой большой подачи газа.

Пропускная способность отводов определяется:

         24Q_ч*10^-6

Q_c=_________

           K_u⁰                                                                                                      

Q_ч - часовое потребление газа, по одному графику имеющимися потребителями линейного участка.

Коэффициент использования пропускной способности отводов находят следующим образом:

K⁰_u= K_ро*K_нд                                                                                                          

В следующей таблице указаны некоторые пропускные способности станций по проходу трубопровода:

Условный проход трубопровода, мм		Пропускная способность, м3/ч
вход	выход	при Рвых=0,3 МПа		при Рвых=0,6 МПа		при Рвых=1,2 МПа
		Максим. Пропуск. Сп. Qmax, м3/ч	Миним. Знач. вх.  давления Рвх min, МПа	Максим. Пропуск. Сп. Qmax, м3/ч	Миним. Знач. вх.  давления Рвх min, МПа	Максим. Пропуск. Сп. Qmax, м3/ч	Миним. Знач. вх.  давления Рвх min, МПа
2	3	4	5	6	7	8	9
50	50	—	—	1000	1,2	1000	1,7
50	80	1000	0,8	3000	1,8	5000	3,5
50	100	3000	1,6	5000	3,0	—	—
80	100	3000	0,8	5000	1,2	5000	1,7
80	150	5000	1,2	10000	2,3	20000	4,0
100	150	5000	0,8	10000	1,3	20000	2,5
100	200	10000	1,3	20000	2,6	40000	5,0
150	200	10000	0,8	20000	1,2	40000	2,5
150	300	20000	1,2	40000	2,5	80000	5,0
200	300	20000	0,8	40000	1,4	80000	2,7
200	400	40000	1,3	80000	2,7	160000	4,7

 

При выборе оборудования определяется значение давления газа на рассматриваемом участке, для этого используют формулу следующего вида:

          2                 Р²_н

Р_ср=_____(Р_н+_______)

          3               Р_н+Р_н

    Строго запрещено требованиями промышленной безопасности устанавливать оборудование без проведения необходимых предварительных расчетов. Перед вводом в эксплуатацию любого агрегата в конструкции газораспределительной станции, он подвергается проверке на качество и соответствие нормам и требованиям существующих стандартов.

Современные газораспределительные станции имеют в конструкции приборы, ведущие учет расхода газа. По нормативам они должны быть высокоточными, а если расход за год больше 200 миллионов кубометров в год, то необходимо в обязательном порядке использовать дублирующие агрегаты. Причем работа мощных дублирующих приборов не должна мешать нормальному функционированию стандартных агрегатов.

Современное переоснащение комплексов по перераспределению газа подразумевает установку одоризаторов и преобразователей. Среди них необходимо выделить:

·           Dymetic-1223-K.

·           ГОБОЙ-1.

·           ОДДК-400.

Одоризаторы используют в соответствии с требованиями ГОСТ 15150-69. [1]

Никакая современная станция не обходится без такого оборудования как подогреватель газа. Его основной задачей является поддержание температуры газа, чтобы имеющее ся на объекте оборудование могло работать стабильно.

Это оборудование в нашей стране представлено более чем в 150 разных модификаций, но чаще всего используют:

·           ПГА-5.

·           ПГА-10.

·           ПГА-100.

Они необходимы для подогрева не только природного, но и попутного газа, применяются в конструкции станций без нарушения требований промышленной безопасности. В их конструкции имеется автоматическая система автономного регулирования, иногда регулирование происходит дистанционно.

Углубляясь в вопрос используемого на газораспределительных станциях оборудования стоит сказать, что по последним анализам работы и работоспособности этого типа объектов стало понятно, что из всего количества станций около трех процентов работают перегружаясь, а 23 % наоборот, не вырабатывают свою истинную мощность.

Такие моменты необходимо учитывать, если встает вопрос о реконструкции сооружения или его переоснащении. Важно уделять достаточно внимания безопасности эксплуатации станций, но без использования новейших технологий  добиться этого невозможно.

Стоит не только активно заниматься переоснащением газораспределительных станций, которые уже отработали или заканчивают отрабатывать свой нормативный срок, но и вести активную деятельность в области разработок новейшего оборудования и контролирующих приборов, применение которых позволяет в значительной степени увеличить уровень промышленной безопасности.

Если опираться на ВРЛ 39-1, станции, которые используются уже более двадцати лет, должны тщательно обследоваться, проводиться анализ технического состояния оборудования и только при наличии полной и исчерпывающей информации можно говорить о дальнейшем их использовании. [2]

В последнее время было проведено много проверок, в результате которых более чем на ста объектах были выявлены нарушения. В список основных вошли:

·           Отсутствие необходимых расчетов указывающих на выбор необходимого технического оборудования.

·           Нет полного комплекта чертежей.

·           Отсутствует технико-экономическое обоснование по реконструкции и ремонту станции.

·           У оборудования нет спецификации.

·           В эксплуатацию было введено оборудование, не прошедшее весь спектр необходимых испытаний.

Подобная информация указывает не только на то, что на газораспределительных станциях, не прошедших проверку, повышенный уровень опасности, но и что руководящий персонал не следит за тем, какие установки используют в конструкции комплексов.

Увеличить производительность оборудования и улучшить уровень безопасности на объекте можно, если руководство станет брать на себя ответственность за подбор качественного оборудования, которое обязано соответствовать необходимым требованиям и нормам, указанным в существующих стандартах. При возможности необходимо использовать полностью автоматизированные системы, управление которыми возможно осуществлять на дистанции.

Очень важно обращать внимание не только на основные узлы газораспределительных станций во время переоснащения объекта, но и кранам, которые следует оснащать пневмоприводом.

Не менее двух кранов необходимо устанавливать на обводную линию, это еще один способ увеличить уровень промышленной безопасности на объекте. Первый кран в такой системе будет использоваться для дросселирования, а второй отключать газ. Нельзя использовать комплекс без приборов контроля.

Большинство переоснащений возможно сделать только при составлении индивидуального проекта. Такая работа позволяет учесть еще на первом этапе все нюансы будущей газораспределительной станции. Проектировщик должен произвести все необходимые расчеты, установить, какое оборудование необходимо, в соответствии с параметрами рассматриваемого участка.

Сегодня используют инновационные технологии и в области очистки газа. В конструкцию узла устанавливается пылевлагоулавливающее устройство, такое как висциновый фильтр.

Нельзя забывать о качестве используемых резервуаров. Они должны изготавливаться из такого материала, который способен выдерживать даже избыточное давление в системе.

Список литературы:

1.      ГОСТ 15150-69 «Машины, приборы и другие технические изделия. Исполнения для различных климатических районов».

2.      ВРД 39-1«Положения по технической эксплуатации газораспределительных станций магистральных газопроводов».