Реконструкция КС

Максимальная температура  транспортируемого газа, определенная в ходе проверочного расчета не должна приводить к потере устойчивости и прочности труб и изоляционного покрытия их. При невыполнении этого условия количество АВО должно быть увеличено.

Определение общего количества тепла, подлежащего отводу от газа на установке – Q₀ , Дж/с

где G - общее количество газа, охлаждаемого на КС, кг/с;

Ср - теплоемкость газа при  давлении на входе в АВО и средней  температуре газа в АВО  , Дж/(кг К);

T₁ – температура газа на входе в АВО, равная температуре газа на выходе компрессорных машин, °С;

T₂ – оптимальная температура охлаждения газа, равная 60-70°С

Предварительное определение  количества АВО 

К рассмотрению принимается  несколько различных типов АВО. По номинальной производительности аппаратов и известной производительности КС определяется потребное количество АВО m каждого типа и рассчитываются требуемые производительности одного аппарата каждого типа по теплоотводу Q1 и по газу M1: ; .

Принимаемые к рассмотрению АВО должны иметь рабочее давление, соответствующее давлению на выходе КС.

Выбираем аппарат воздушного охлаждения АВЗ-Д – зигзагообразный  АВО газа с двумя вентиляторами. Предназначен для конденсации и  охлаждения газа с рабочей температурой от –40 до +300 °С и давлением до 6,4 МПА.

Рис. 7. АВЗ-Д

Аппарат состоит из шести  трубных секций, составленных из оребренных биметаллических труб. Отличительная  особенность аппарата АВЗ-Д — расположение трубных секций в форме зигзага под острым углом друг к другу и к горизонтальной опорной площадке. Секции монтируются на металлической конструкции. На отдельной раме размещается привод с колесом вентилятора. Колесо вентилятора, вращаясь в полости коллектора, прогоняет воздух через межтрубное пространство секций, охлаждая продукт.

 Аппараты по требованию  заказчика комплектуются жалюзи, подогревателем воздуха, увлажнителем  воздуха, частотным преобразователем, САУ или изготавливаются с  системой рециркуляции нагретого воздуха.

Таблица 3. Технические характеристики АВЗ-Д

Давление рабочее,  МПа	0,6; 1,6; 2,5; 4,0; 6,3
Температура рабочей  среды,°С	-40…300
Количество теплообменных  секций	6
Число рядов труб в  секции	4, 6, 8
Число ходов по трубам	1, 2, 2а, 4, 4а, 8
Количество труб	82, 94, 123, 141, 164, 188
Длина теплообменных  труб, м	8
Коэффициент оребрения	9; 14,6; 20
Поверхность теплообмена, м2	3400-12000
Диаметр колеса вентилятора, м	2,8
Мощность тихоходного  электродвигателя, кВт	22, 30, 37
Масса, т	24300-51200
Частота вращения , об/мин	428
Количество вентиляторов в аппарате, шт	2
Производительность, м3/ч	410000
Материальное исполнение	Сталь углеродистая, сталь  нержавеющая

Таблица №2

Определим общее количество тепла, отводимое одной установкой:

Число установок тогда  будет равно:

 

Выбор запорно-регулирующей арматуры

 

Трубопроводная арматура (краны, вентили, обратные клапаны и  т.д.) представляют собой устройства, предназначенные для управления потоками газа, транспортируемого по трубопроводам, отключения одного участка трубопровода от другого, включения и отключения технологических установок, аппаратов, сосудов и т.д.

Вся запорная арматура технологических  обвязок компрессорной станции имеет нумерацию согласно оперативной схеме КС, четкие указатели открытия и закрытия, указатели направления движения газа. Запорная арматура в обвязке КС подразделяется на 4 основные группы: общестанционные, режимные, агрегатные и охранные.

Общестанционные краны  установлены на узлах подключения  станции к магистральному газопроводу  и служат для отключения КС от газопровода  и стравливания газа из технологической  обвязки станции. К таким кранам относятся краны № 7, 8, 17, 18, 20 (см. рис. 3). К общестанционным кранам относятся и краны № 6, 6р, обеспечивающие работу КС на "Станционное кольцо".

Режимные краны обеспечивают возможность изменения схемы  работы ГПА, выбор групп работающих агрегатов. Нумерация этих кранов на различных КС различна, но, как правило, эти краны объединены номерами одной десятки (например: № 41-49; № 71-79 и т.д.) и характерны в основном для обвязок с неполнонапорными ЦБН.

Агрегатные краны относятся  непосредственно к обвязке нагнетателя  и обеспечивают его подключение к технологическим трубопроводам станции. К ним относятся краны № 1, 2, 4, 5, 6.

Охранные краны предназначены  для автоматического отключения КС от магистрального газопровода в  условиях возникновения каких-либо аварийных ситуаций на компрессорных  станциях. К ним относятся краны № 19 и 21.

К характерным особенностям работы запорной арматуры на магистральных  газопроводах и КС относятся: высокое  давление транспортируемого газа (до 7,5 МПа), относительно высокая температура  газа на выходе КС (60-70°С), наличие в составе газа механических примесей и компонентов, вызывающих коррозию, эрозию металла и т.д.

К запорной арматуре предъявляются  следующие основные требования: она, прежде всего, должна обеспечивать герметичное  отключение отдельных участков газопровода, сосудов, аппаратов от технологических газопроводов и длительное время сохранять эту герметичность, иметь высокую работоспособность, быть коррозионно-стойкой и взрывобезопасной.

На магистральных газопроводах и КС применяется запорная арматура различного типа, но наибольшее распространение получили краны, задвижки и обратные клапаны.

Краном (рис. 8) называется запорное устройство, в котором подвижная  деталь затвора имеет форму тела вращения с отверстием для пропуска рабочей среды. Для перекрытия потока затвор вращается вокруг своей оси, перпендикулярной трубопроводу. Краны могут иметь гидравлический, пневматический, пневмогидравлический и электрический приводы. Они могут иметь также и ручное управление.

Рис. 10. Кран шаровой:

1 - корпус; 2 - шар; 3 - пневмогидропривод; 4 - колонна; 5 - узел уплотнения; 6 - штуцер для уплотнительной смазки

По сравнению с другими  видами запорной арматуры краны обладают следующими преимуществами: компактность, прямоточное движение потока газа через  отверстие в шаре крана, что не вызывает больших гидравлических сопротивлений.

Запорные краны с  шаровым затвором получили наибольшее распространение на магистральных  газопроводах и используются в качестве запорно-отключающих устройств сепараторов, пылеуловителей, камер пуска и приема очистных поршней, в свечных обвязках, узлах подключения КС, различного рода перемычек, обвязке газоперекачивающих агрегатов и т.д.

При эксплуатации кранов необходимо выполнение следующих основных требований:

- запрещается эксплуатировать краны при не полностью открытом или закрытом положении затвора;

- перестановку шаровых  кранов производить при наличии  перепада до и после крана  не более 0,08 МПа;

- периодически производить  набивку крана крановой смазкой,  рекомендованной заводами-изготовителями.

К задвижкам (рис. 9, 10) относятся  разного рода запорные устройства, в которых проходное сечение  для газа перекрывается за счет поступательного  перемещения затвора в направлении, перпендикулярном движению потока транспортируемого  газа. По сравнению с другими видами запорной арматуры задвижки имеют следующие особенности: незначительное гидравлическое сопротивление при полностью открытом проходном сечении, простота обслуживания и ремонта. Применяются в основном на линиях продувки пылеуловителей и фильтр-сепараторов, а также как ручные отсечные задвижки на линии кранов № 4 и 6 и блоков подготовки топливного, пускового и импульсного газа.

Рис. 11. Задвижка стальная клиновая с выдвижным шпинделем с ручным приводом: 1 - корпус; 2 - клин; 3 - штурвал

Рис. 12. Задвижка стальная клиновая с выдвижным шпинделем с электроприводом: 1 - корпус; 2 - клин; 3 - электропривод

                      

К вентилям (рис. 11, 12) относят  запорную арматуру с поступательным перемещением затвора, параллельно потоку транспортируемого газа. Вентили имеют следующие характерные особенности: возможность работы при высоких перепадах давлений на золотнике, простота конструкции, обслуживания и ремонта, относительно небольшие габаритные размеры, исключение возможности гидравлического удара. Используются в основном на линиях отбора импульсного газа и линиях отбора к щитам управления агрегатной и станционной системы управления.

Рис. 13. Вентиль запорный фланцевый: 1 - корпус; 2 - уплотнительное  кольцо; 3 - золотник; 4 - шпиндель; 5 - маховик

Рис. 14. Вентиль запорный игольчатый: 1 - шпиндель; 2 - корпус; 3 –  маховичок

 

К обратным клапанам (рис. 13) относят устройства, предназначенные  для предотвращения обратного потока газа в трубопроводе. Они выполняются как автоматически самодействующие предохранительные устройства. Основным узлом обратного клапана является его затвор, который пропускает газ в одном направлении и перекрывает поток в другом. Обратный клапан устанавливают на узле подключения перед краном № 8, а также в обвязке полнонапорных нагнетателей перед кранами № 2 и 6.

Рис. 15. Обратный поворотный клапан с пневматическим демпфером:

1 - корпус; 2 - опора; 3 - тарелка; 4 - крышка; 5 - рычаг; 6 - демпфер пневматический;

7 - поворотная лопасть.

 

Техническое обслуживание и ремонт запорной арматуры осуществляется в соответствии с инструкциями завода-изготовителя по специальному план-графику.

Таким образом, выбираем:

Кран шаровый ПТ39183-1000 (DN 1000, PN 6,4)

DN, мм	PN, МПа	Размеры, мм									Масса, кг
		D	D1	D2	s	L	L1	H	h	D
1000	12,5	963	1028	-	10	1750	500	4498	1000	2392	12865
								2582			12200
	10,0	980			7			4498			12815
								2582			12150
	8,0			992	-			4498			12665
								2582			12000
	6,4							4498			12665
								2582			12000

Таблица 4. Размеры крана

 

Рис. 16. Кран шаровый ПТ39183-1000

 

Задвижка стальная клиновая с выдвижным шпинделем 30с919нжБ

(DN 700, PN 8,0)

DN, мм	PN, мм	Размеры, мм												Масса, кг
		D	D1	D2	n	d	L	L1	L2	H	H1	H2	H3	фланцевые	Под приварку
400	8,0	715	620	430	16	52	991	950	-	1610	-	315	-	1648	1318
											2160
700				726				1400	720	2480	3550	-	530		4144
800				826				1500	750	2722	3950		600		6916
1000				1028				1800	800	3352	4510		760		10036

Таблица 5. Размеры задвижки

 

Рис. 17. Задвижка стальная клиновая с выдвижным шпинделем 30с919нжБ

 

Обратный клапан (затвор) полнопроходный с демпфирующим устройством (DN 700 мм, PN 8,0)

DN, мм	PN, МПа	Размеры, мм						Масса, кг
		D	D1	L	L1	H	H1
700	8,0;10,0	695	726	1400	800	1304	500	2230
1000	8,0;10,0	992	1028	1900	1325	1703	680	4880