Установки блоки подготовки топливного газа

Обновлено: 14.05.2024

Блок подготовки топливного газа

БПГ – специализированная установка блочно-модульного исполнения, выпускающаяся, как единое заводское изделие, полностью готовое к использованию. Конструктивно блок подготовки газа представляет собой комплекс технологического оборудования и устройств. Различают несколько основных узлов – очистки и сепарирования (со сбросом конденсата), учета, редуцирования, автоматизации и управления. Основное назначение установки – получение потока газа с требуемым давлением и температурой, с сопутствующими функциями удаления механических примесей и/или влаго-маслоотделение.

Купить блок подготовки газа в Екатеринбурге предлагает ПКФ «КУБ». Собственное производство и строжайший контроль позволяют получать качественную продукцию по конкурентной стоимости. На блок подготовки газа цена устанавливается без посредников.

Основные принципы и специфика работы блока подготовки топливного и пускового газа

Рабочая среда подается через фланцевый патрубок. На входе в блок подготовки топливного газа производятся замеры давления и температуры потока. Полученные данные передаются в автоматическую систему управления. Пожарную безопасность обеспечивает предохранительный клапан, блокирующий работу установки (сброс давления) и переводящий внутреннюю среду на «обводную линию». Защита в блоке подготовки газа БПГ срабатывает благодаря сверхточным датчикам.

Изменение параметров газа

Очистка тонкодисперсными фильтрами

Изменение выходного давления (компрессор)

Подогрев (при необходимости)

Все процессы автоматизированы и контролируются операторами. Специалисты также обслуживают блок подготовки топливного и пускового газа, заменяя фильтры, проверяя точность данных и т. д.

Оборудование и трубопроводные магистрали располагаются в специальных боксах. При необходимости все поверхности в БПТГ блоке подготовки топливного газа обшиваются изоляционными и утеплительными материалами. Допускается установка отопительных систем.

Производство блоков подготовки топливного газа

Установки изготавливаются из отборных проверенных материалов с применением передового оборудования. Все процессы, включая монтаж и ввод в эксплуатацию, регламентируются «Единой системой конструкторской документации» (ГОСТ), СП и СНиП. На блоки подготовки газа БПГ цена формируется согласно типоразмерам и производительности.

Важные эксплуатационные характеристики:

Как заказать блок подготовки топливного газа

Оборудование производится в типовой серийной номенклатуре или по требованиям клиента (в рамках допустимых технических стандартов). Удобно заказать блок подготовки газа можно на сайте ООО ПКФ «КУБ» без риска заводского брака и дефектов. Вся продукция сертифицирована и реализуется с гарантиями. Вам предоставляется возможность купить блок подготовки газа с комплексным послепродажным сервисом – установка, пусконаладочные работы, регулярное обслуживание и др. (по желанию).

СПЕЦРАЗДЕЛ

Установка подготовки газа топливного, пускового, импульсного и для собственных нужд

На площадках компрессорных станций необходимо предусматривать установку подготовки газа топливного, пускового, импульсного и для собственных нужд КС и жилого поселка. На установке проводят:

- очистку, подогрев и редуцирование топливного газа в соответствии с требованиями заводов-изготовителей агрегатов;

- очистку и редуцирование пускового газа в соответствии с требованиями заводов-изготовителей агрегатов;

- очистку и осушку импульсного газа;

- очистку и редуцирование газа для собственных нужд компрессорной станции и жилого поселка;

- измерение расхода газа.

Отбор газа на установку подготовки предусматривается:

- от узла подключения компрессорной станции к газопроводу (до и после обводного крана № 20 станции);

- после установки очистки газа (основной отбор);

- из нагнетательных шлейфов компрессорного цеха (в зимний период).

В технологической схеме установки подготовки газа следует предусматривать:

- подогрев топливного газа до плюс 25 °С, редуцирование его до рабочего давления в соответствии с техническими условиями заводов-изготовителей газоперекачивающих агрегатов и поддержание этого давления с точностью до ± 0,05 МПа;

- измерение и редуцирование топливного газа котельной, резервной электростанции и подогревателей газа;

- осушку импульсного газа до точки росы минус 55 °С (при рабочем давлении);

- хозрасчетное измерение и учет суммарного расхода топливного, пускового и импульсного газа с коррекцией по температуре и давлению;

- выдачу результатов измерения расхода на диспетчерский пункт КС.

Система подогрева топливного газа должна включать не менее двух подогревателей. При отключении одного из подогревателей оставшиеся в работе должны обеспечивать не менее 70 % номинальной тепловой производительности системы.

В системе редуцирования давления пускового и топливного газа необходимо предусматривать:

- 100 %-ный резерв регуляторов давления;

- автоматическое переключение рабочей и резервной линий;

- обвод регуляторов давления.

Система подготовки импульсного газа должна включать: два ресивера, один из которых предназначается для узла подключения КС; два адсорбера; печь газа регенерации адсорбента. Вместимость ресиверов импульсного газа следует рассчитывать из условия обеспечения перестановки всех кранов компрессорной станции при двух последовательных аварийных остановках станции.

Необходимо предусматривать автоматическое измерение влагосодержания импульсного газа с помощью регистрирующего влагомера.

Объем адсорбента следует рассчитывать на следующие условия:

- число аварийных остановок компрессорной станции -- два в год;

- число пусков и остановок каждого газоперекачивающего агрегата -- 20 в год;

-время заполнения ресиверов -- не менее 15 мин;

- периодичность регенерации адсорбента -- 2 -- 3 раза в год.

Система подготовки импульсного газа должна иметь два адсорбера, в одном из которых происходит осушка газа, в другом -- регенерация (либо он находится в резерве). Регенерацию адсорбента необходимо производить осушенным природным газом, подогретым в печи газа регенерации.

Следует предусматривать контрольное (технологическое) измерение расхода топливного газа по каждому газоперекачивающему агрегату. Измерительные диафрагмы необходимо устанавливать на линиях после смешивания потоков газа, идущих от блока редуцирования и от уплотнения нагнетателей.

Цеховые коллекторы топливного, пускового и импульсного газа должны иметь продувочные и дренажные свечи.

В качестве примера рассмотрим блок подготовки топливного, пускового и импульсного газа (БТПГ), предназначенного для снабжения агрегатов ГТН-6 компрессорной станции "Кармаскалинская" топливным газом давлением 1,4--1,5 МПа, пусковым газом давлением 1,0 МПа и импульсным газом для работы кранов обвязки ГПА и коллекторов технологического газа (рисунок 4).

Схема блока подготовки топливного, пускового и импульсного газа КС «Кармаскалинская»

Рисунок 4 - Схема блока подготовки топливного, пускового и импульсного газа КС «Кармаскалинская»

Система топливного и пускового газа предназначена для подачи газа с требуемым давлением и в необходимом количестве к газоперекачивающим агрегатам. Система импульсного газа обеспечивает его подачу к узлам управления и пневмоцилиндрам для перестановки кранов топливного и пускового газа, а также к контрольно-измерительным приборам и устройствам автоматического регулирования ГПА. В качестве топливного, пускового и импульсного газа используется транспортируемый газ. Отбор газа на установку подготовки топливного, пускового и импульсного газа производится из всасывающего коллектора после пылеуловителей или нагнетательных шлейфов компрессорного цеха в зимний период при аварийной остановке подогревателей топливного газа, Для первоначального запуска ГПА отбор газа производят из газопровода.

- два сепаратора первой ступени диаметром 800 мм, р = 6,4 МПа;

- два подогревателя газа ПГА-10;

- два сепаратора второй ступени для топливного газа диаметром 800 мм, р=1,6 МПа;

- один блок-бокс редуцирования топливного и пускового газа ГБКС.030.00.00.000 СПКБ ПНГСМ;

- узел регулирования импульсного газа (дросселирование до давления 1,66 МПа);

- блок адсорберов 948.351.00.00.00 (Туламашгаз), р = 5,39 МПа;

- фильтры тонкой очистки топливного и пускового газа.

Отбор газа на БТПГ производится из четырех точек:

- через кран № 86 из входного коллектора газопровода, до крана № 20;

- через кран № 87 из выходного коллектора газопровода, после крана № 20;

- через кран № 88 из выходного коллектора, до АВО газа;

- через кран № 89 из выходного коллектора, после АВО газа.

Через один из кранов (№ 86; 87; 88; 89) газ поступает сначала в сепараторы первой ступени, затем (через краны № 4; 8; 9; 12) на автоматический подогреватель газа ПГА-10, где нагревается до температуры 20 -- 50 °С. Подогретый в подогревателях топливный газ после блока редуцирования с давлением 0,78 -- 0,98 МПа подается в коллектор сепараторов второй ступени, а затем через краны № 14 и 16 в сепараторы С-2 второй ступени. После прохождения сепараторов второй ступени топливный газ направляется в кол- лектор топливного газа компрессорного цеха диаметром 400 мм.

Пусковой газ после блока редуцирования с давлением 0,78 -- 0,98 МПа направляется в коллектор пускового газа компрессорного цеха диаметром 200 мм,

Для обеспечения бесперебойной работы пневматических приводов и приборов импульсный газ предварительно очищают и осушивают. Степень очистки и осушки импульсного газа должна быть такойкой, чтобы исключалось заедание и обмерзание рабочих исполни тельных органов при температуре наружного воздуха до 50 °С. Осушенный импульсный газ направляется:

- в коллектор импульсного газа высокого давления (р = 5,5 МПа) для управления пневмоприводными кранами обвязки компрессорных агрегатов и кранами узла подключения;

- в коллектор импульсного газа низкого давления (предварительно дросселированный до 1,66 МПа) для управления кранами топливного и пускового газа.

Регенерация адсорбента осуществляется горячим воздухом, отпираемым от осевого компрессора газоперекачивающих агрегатов.

В общем случае давление топливного и пускового газа зависит от типа ГПА. Топливный газ редуцируется для ГТН-6 до 0,9 МПа, для ГТК-10-4 и ГТН-16 -- до 1,5 МПа, для ГТН-25 -- до 2,45 МПа. 11усковой газ проходит через регуляторы, снижающие его давление до 0,9 МПа для ГТН-6, до 1,5 МПа -- для ГТК-10-4, ГТН-16 и до 2,5 МПа -- для ГТН-25.

Схема подачи топливного и пускового газа к газотурбинным установкам показана на рисунке 5.

Схема подачи топливного и пускового к газотурбинным установкам

Рисунок 5 - Схема подачи топливного и пускового к газотурбинным установкам

Топливный газ поступает из коллектора в камеру сгорания через кран № 12бис, расходомерную диафрагму, кран № 12, стопорный (СК) и регулирующий (РК) клапаны. Краны № 14 и 15 используются для запальной и дежурной горелки в период пуска агрегата.

Пусковой газ из системы редуцирования, где снижается его давление до 1,0--1,5 МПа, поступает через краны № 11 и 13 на вход м турбодетандер, где расширяется (давление снижается до атмосферного) и совершает полезную работу, идущую на раскрутку I некого компрессора и турбины высокого давления.

Системы пускового, топливного и импульсного газа на КС могут- различаться не только уровнем давлений, но и конструктивно. В последние годы широкое применение нашли блочные установки. 15 качестве примера можно привести блок топливного и пускового газа БТПГ6/75.

Блок БТПГ 6/75 предназначен для эксплуатации в условиях умеренного и холодного климата при температуре окружающего воздуха от -- 55 до + 50 °С.

Давление газа на входе, МПа. 3,5 -- 7,5

Количество выходов. два (для топливного и пускового газа)

Давление топливного газа на выходе, МПа. 2,5

Давление пускового газа на выходе, МПа. 2,5

Пропускная способность линии пускового газа

в нормальных условиях по ГОСТ 2939 - 63, м3/ч. 18000

Пропускная способность линии топливного газа

в нормальных условиях по ГОСТ 2939 - 63, м3/ч. 35000

Блок БТПГ состоит из следующих основных частей: подогревателя газа; блока редуцирования; двух датчиков замера расхода газа.

Блок БТПГ работает следующим образом:

Газ высокого давления (3,5 -- 7,5 МПа) проходит через расходомерную диафрагму, соединенную трубками с блоком датчиков замера расхода газа, в котором установлен сильфонный дифманометр ДСС-734, производящий замер расхода газа, поступающего на вход БТПГ.

Температуру газа на входе замеряют термосопротивлением ТСМ-50711.После диафрагмы расходомерный газ распределяется на два потока: часть газа поступает в подогреватель, откуда подогретый газ поступает на вход линии топливного газа блока редуцирования, а часть газа поступает непосредственно на вход линии пускового газа блока редуцирования.

Узел редуцирования топливного газа состоит из двух редуцирующих ниток: верхней и нижней. Редуцирующие нитки равноценны как по составляющему их оборудованию, так и по пропускной способности.

Перед редуцированием газ очищается от механических примесей в фильтрах. Фильтрующим элементом является металлическая сетка.

Между фильтрами и регуляторами давления газа установлены компенсаторы для облегчения разборки при проведении ремонтных или профилактических работ на регуляторах.

Очищенный газ высокого давления поступает на вход регуляторов давления газа РДУ 80-01, в которых высокое давление газа рвх = 3,5 -- 7,5 МПа снижается до рвых = 2,5 МПа. Регуляторы давления (РД) на каждой редуцирующей нитке настроены на одно и то же выходное давление.

После блока редуцирования топливный газ проходит через расходомерную диафрагму, связанную трубками с блоком датчиков замера расхода газа.

Узел редуцирования пускового газа состоит из двух ниток: верхней и нижней. На входе нижней нитки установлен кран с пневмоприводом, управление которым осуществляется с помощью блока БУЭП35 вручную по месту или дистанционно. Перед редуцированием газ очищается от механических примесей на фильтре, откуда газ поступает на вход регулятора давления РДУ 80-01 32, где высокое давление газа рвх = 3,5 --7,5 МПа снижается до рвых = 2,5 МПа. На входе верхней редуцирующей нитки установлен кран с ручным приводом и регулятор давления РДУ 80-01 31. На обеих нитках перед РД установлены компенсаторы для облегчения разборки при проведении ревизии и ремонтных работ.

Защита линий пускового и топливного газа от повышения давления осуществляется предохранительными клапанами.

Контроль за режимом работы основных узлов осуществляется с помощью датчиков, расположенных в блоках электроконтактных манометров, манометрических термометров и термометров сопротивления.

Систему подготовки импульсного газа также можно выполнять блочно в виде узла подготовки импульсного газа (УПИГ).

В состав УПИГ входит следующее оборудование: фильтры-сепараторы, адсорберы, огневой подогреватель, газовый ресивер, запорная арматура, контрольно-измерительные приборы, трубопроводы и гибкие резиновые шланги.

Фильтры-сепараторы предназначены для очистки импульсного газа от механических примесей и влаги. Адсорберы предназначены для осушки импульсного газа путем поглощения воды, находящейся в газе. Поглощение осуществляется адсорбентом, находящимся в полости адсорберов. На компрессорной станции для осушки импульсного газа в качестве адсорбента широко применяется гранулированный мелкопористый силикагель марки КСМ (ГОСТ 3956 -- 54), который в зависимости от относительной влажности газа поглощает водяных паров при температуре 20 °С от 9 до 35 % от собственного веса, что способствует понижению точки росы газа на 50 -- 60 °С. Из-за недостаточной степени очистки и осушки импульсного газа возможно заедание и обмерзание исполнительных органов при низких температурах наружного воздуха.

Как правило, из двух адсорберов в рабочем режиме поглощения влаги находится один. Другой адсорбер находится в режиме восстановления адсорбента. Восстановление осуществляется путем пропускания части подогретого до высокой температуры газа (около 300 °С) через увлажненный адсорбент. Дело в том, что при достижении предельной влажности, силикагель теряет способность дальнейшего поглощения влаги и для возобновления его адсорбционных свойств через него пропускают горячий теплоноситель. Осушку силикагеля проводят один раз в 2 -- 3 месяца. Для подогрева газа используют огневой подогреватель. Цикл регенерации силикагеля длится примерно 4--6 ч, цикл охлаждения -- 2--4 ч.

При эксплуатации УПИГ с помощью контрольноизмерительных приборов осуществляется контроль за давлением и температурой газа, его расходом и точкой росы, которая должна составлять - 25 °С.

После УПИГ газ поступает ко всем общестанционным кранам на узел подключения, режимным и агрегатным кранам, а также на низкую сторону к кранам топливного и пускового газа.

Установка подготовки газа и конденсата с системой сбора и транспорта

Прогнозируемая добыча газа: 128,10. 21,29 млн.ст. м3/год.

Режим работы: непрерывный, 8760 часов в год.

Объем работ: Концептуальный инжиниринг, проектирование.

Поставка УПГК предусматривается в виде блоков, узлов и монтажных заготовок полной заводской готовности. Все технологические блоки размещаются на открытой площадке, эксплуатируются при температуре воздуха от минус 35 до плюс 44°С. УПГК располагается в зоне 2 класса взрывоопасности.

ОПИСАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА

Установка подготовки газа (УПГК) предназначена для подготовки газа группы месторождений до требований СТО Газпром 089-2010 и подготовки (стабилизации) конденсата для вывоза автотранспортом.

Сырьем для УПГК является природный газ, поступающий от скважин трех месторождений. Подготовка газа газоконденсатных месторождений должна осуществляться методом низкотемпературной сепарации (НТС) с целью осушки и очистки газа от механических примесей, отделения конденсата и пластовой воды, для последующей подачи в магистральный газопровод ОАО «Газпром».

В состав основного технологического оборудования УПГК входят следующие блоки заводской готовности:

- блок входных шлейфов

- блок технологического сепаратора-пробкоуловителя (2 ед.)

- блок низкотемпературной сепарации

- блок стабилизации и сепарации конденсата

- блок подготовки топливного газа на собственные нужды

БЛОК ВХОДНЫХ ШЛЕЙФОВ

Блок входных шлейфов предназначен для приёма сырьевого газа со скважин месторождений, редуцирования газа (при необходимости), подачи ингибиторов гидратообразования (метанола) в поток газа каждого шлейфа перед редуцированием, распределения поступающей по шлейфам продукции месторождений по соответствующим блокам для последующей подготовки, сепарации поступающего от месторождений влажного газа от жидкости, улавливания жидкостных пробок и разделения жидкой фазы на конденсат и водо-метанольную смесь.

Назначение и устройство блока подготовки топливного и пускового газа (БПТПГ)

Система топливного и пускового газа предназначена для подготовки и подачи газа с требуемым давлением и необходимом количестве к ГПА, с целью использования его в качестве топлива и для запуска. Система топливного и пускового газа должна в себя включать:

Ø Регуляторы давления,

Ø Трубопроводы и коллекторы с продувочными и дренажными устройствами,

Ø Запорную предохранительную арматуру,

Ø Расходомерное устройство для замера расхода газа на каждый агрегат и по цеху в целом,

Ø Свечи для стравливания газа из системы,

Ø Сепараторы газа с продувочными устройствами,

Ø Подогреватели газа (для повышения надежности работы регуляторов).

Топливный газ, поступающий в КС ГПА, не должен содержать тяжелых углеводородов в виде жидких фракций и не должен образовывать твердых отложений (кристаллогидратов).

Газ, пройдя сепараторы высокого давления (С1), где происходит отделение влаги и твердых частиц, поступает к подогревателям газа (ПГ-1) и далее в блок подготовки топливного и пускового газа, где происходит дополнительная очистка в фильтрах и редуцирование до необходимого давления. После БПТГ топливный газ поступает в сепараторы низкого давления (С-2), где происходит окончательная очистка, и далее – в коллектор топливного газа, из которого отбирается на агрегаты при открытие крана № 12. Пусковой газ после БПТПГ поступает в коллектор пускового газа, из которого отбирается на агрегаты при открытии крана №11.

Регуляторы давления РДУ-80, резервирование, защита, сигнализация

Регулятор давления рду-80 предназначен для снижения и автоматического поддержа ния давления газа "после себя" на заданном значении.

Регулятор давления состоит из трех составных частей: исполнительного устрой­ ства, усилителя и редуктора перепада.

Исполнительное устройство является конечным звеном системы автоматического ре гулирования. При перемещении затвора изменяется проходное сечение исполнительного устройства, а следовательно, и количество проходящего газа. Это обеспечивает поддержание выходного давления на заданном значении при колебании газопотребителя или вы­ходного значения.

Перемещение затвора происходит за счет изменения управляющего да вления, поступающего на привод исполнительного устройства от усилителя. Усилитель непрерывно измеряет величину выходного давления, сравнивает ее с заданной при на­стройке и в случае отклонения выходного давления от заданного значения, изменяет управляющее давление. Для питания усилителя используется энергия входного давления.

Редуктор перепада давления предназначен для снижения высокого давления и под­ держания постоянного перепада между давлением питания усилителя и входным давлением

Исполнительное устройство состоит из корпуса 1, крышки 9, мембранного привода 4, затвора 2, возвратной пружины 3, седла 8 и кожуха 13. Седло размещено во внутрен ней полости крышки на ребрах 12. Для обеспечения герметичности исполнительного ус­ тройства винтом 10 к седлу крепится капролоновая (медная, алюминиевая) прокладка 11.

Затвор 2 выполнен в виде тонкостенной трубы и связан с мембранным приводом 4 с по­ мощью диска 5 и двух шайб 6 и 7. В исходном положении затвор прижимается к седлу возвратной пружиной 3. В полость "А" привода через отверстие "Б" подается выходное давление, а в полость "В" через отверстие "Г" подается управляющее давление (от усилителя). Отверстие "Д" во фланце корпуса служит для подачи входного давления к редуктору.

Усилитель состоит из корпуса 2, верхней крышки 1, колпачка 6 и нижней крышки 8, в которых собраны 3 с отверстием "Г" для прохода газа, клапан двойного действия 7, регулировочный винт 4, нагружающая пружина 5, возвратная пружина 9 и подающее седло 10. Натяг пружины 5 создается вращением регулировочного винта 4. Изменение нагрузки возвратной пружины создается винтом 11. Через отверстие "В" газ питания, поступающий о г редуктора, подается па усилитель, а через отверстие "Б в корпусе 2 управляющее давление подается на привод исполнительного устройства, в контрольную камеру "А" поступает регулируемое давление из выходного трубопровода.

Редуктор перепада состоит из корпуса 1, седла 2, клапана 3, пружины 4 и крышки 5. Газ входного давления через отверстие "А" поступает в полость "Б", проходит через зазор, образуемый клапаном 3 и седлом 2, редуцируется и идет на питание усили теля. Величина давления газа питания зависит от усилия сжатия пружины 4 и превы шает выходное давление, которое подается в полость "В" редуктора на 0,2 - 0,3 МПа.

Принцип работы регулятора

Газ высокого давления из подводящего газопровода компрессорной станции поступает в полость затвора исполнительного устройства, проходит через зазор, образуемый затвором 2 и седлом 8, и редуцируется. Величина выходного давления устанавливается настройкой усилителя, откло нение выходного давления, возникающее в результате изменения газопотребления или вы ходного давления, воспринимается чувствительным элементом усилителя (поршнем) и с помощью клапанного устройства усилителя преобразуется в пневматический сигнал (по вышение или понижение управляющего давления), поступающий в полость "В" привода ис полнительного устройства.

Процесс автоматического поддержания выходного давления в заданных пределах осущест вляется следующим образом: повышение выходного давления вызывает перемещение пор шня 3 усилителя вверх за счет нарушения равновесия действующих на него сил - усилия пружины 5 с одной стороны, и выходного давления - с другой. При этом поршень 3 отхо дит от клапана 7, что приводит к стравливанию некоторого количества газа из полос ти "Б" усилителя и полости "В" привода исполнительного устройства. Управляющее давление понизится, и затвор 2 под действием возвратной пружины 3 пойдет на закрытие. В результате этого расход газа через регулятор уменьшается, что приводит к восста новлению величины выходного давления в заданных пределах. При уменьшении выходного давления регулятор работает в обратном порядке.


Порядок проверки резервирования регуляторов давления топливного газа

-Проверить положение кранов на входе и выходе из регуляторов давления. Краны должны находиться в открытом положении.

-Проверить давление топливного газа (Ртг) по показаниям манометров:

- на манометровых панелях работающих ГПА;

- на выходе из сепараторов газа низкого давления (СГНД);

- на выходе из регуляторов топливного газа (в БПТПГ).

-Произвести плавное снижение давления топливного газа на основной линии редуцирования до тех пор, пока не вступит в работу регулятор резервной линии, (не ниже 22,5 кг/см 2 ). Контроль снижения давления топливного газа производить по манометру на выходе регулятора и на стойке ШКС-04М (ЩКУ-06) учитывая погрешность показаний.

-На основном регуляторе давления, оснащенном задатчиком давления, необходимо снизить давление регулировочным винтом, вращая его против часовой стрелки.

-На основном регуляторе давления, оснащенном баллоном, необходимо сбрасывать давление с помощью сбросного вентиля.

-При снижении давления топливного газа ниже 23 кг/см 2 необходимо усилить контроль за оборотами двигателя НК-16-18СТ ГПА (Пнд и Пст), т.к. возможны самопроизвольные изменения режимов работы ГПА.

-В случае, если давление топливного газа снизилось до 22,5 кг/см 2 (и ниже), а резервный регулятор не вступил в работу, необходимо регулировочным винтом, плавно вращая его по часовой стрелке, или вентилем подачи газа в баллон добиться включения в работу резервного регулятора.

-ЗАПРЕЩАЕТСЯ производить проверку работы регуляторов давления топливного газа закрытием кранов.

-По окончании проверки необходимо включить в работу основной регулятор (регулировочным винтом, вращая его по часовой стрелке, или увеличением давления на баллоне вентилем подачи газа). Выходное давление топливного газа выставить по манометру, установленному после регулятора давления газа.

-Результаты проверки отметить в акте проверки работоспособности систем АиМ.

Сигнализация

- при имитации отклонения давления топливного газа более 26,5 кгс/см 2 или менее 23,2 кгс/см 2 на ГЩУ проходит сигнал «Отклонение давления топливного газа»;

Блоки подготовки топливного и буферного газа (БПТГ)

Блок подготовки импульсного топливного, пускового газа обеспечивает подготовку импульсного газа для обеспечения топливным, пусковым и импульсным газом компрессорных цехов с газотурбинными, газоперекачивающими агрегатами и электростанций собственных нужд с газотурбинным приводом.

БПТГ обеспечивает подготовку:
♦ пускового газа для турбодетандеров газоперекачивающих агрегатов;
♦ топливного газа и пускового газа для источников электроснабжения (автоматическая электростанция, газотурбинная электростанция с приводом от газотурбинной установки);
♦ топливного газа для подогревателей газа;
♦ топливного газа для газотурбинных установок газоперекачивающих агрегатов;
♦ топливного газа для установки термического обезвреживания продуктов очистки газа;
♦ топливного газа для местных потребителей (котельные и т.п.).

БПТГ осуществляет следующие функции:
♦ очистка поступающего на установку газа от механических и жидких примесей;
♦ измерение и учёт расхода газа через установку;
♦ осушка и хранение импульсного газа;
♦ подогрев, поддержание в заданном диапазоне в автоматическом режиме температуры и давления топливного и пускового газа газотурбинных установок газоперекачивающих агрегатов и аварийных источников электроснабжения, установок термического обезвреживания продуктов очистки газа и местных потребителей;
♦ измерение и контроль параметров воздушной среды, загазованности укрытия установки, с выдачей параметров на АРМ диспетчера компрессорного цеха;
♦ автоматический контроль за системами инженерного обеспечения, пожарной сигнализации и контроль доступа в укрытие установки, с выдачей параметров на АРМ.

Типовая схема и принцип работы систем подготовки топливного, пускового и импульсного газа предусматривает прохождение природным газом нескольких этапов:
♦ отбор газа из технологических трубопроводов компрессорной станции;
♦ подготовка в узле подготовки топливного, пускового и импульсного газа и направление для использования;
♦ при необходимости предусматривается измерение расхода газа и одоризация.

Подготовка газа заключается:
♦ в его очистке;
♦ подогреве;
♦ для топливного и пускового газа — редуцировании до необходимого давления.

Блоки подготовки и очистки газа

Блок подготовки топливного газа удаляет капельную жидкость и механические примеси из газового потока. Система реализует подготовку и очистку газа с целью последующей бесперебойной подачей с требуемыми параметрами для нормального функционирования производственных объектов, использующих газ. Используются подобные блоки на различных объектах: компрессорных станциях, теплоэлектроцентралях.

Установка подготовки топливного газа

Блок подготовки топливного газа состоит из блок-бокса, максимальной заводской готовности.

  • Блок-бокс составляет:Фильтр газовый ФС
  • Узел технологического учета (расходомеры газа)
  • Трубопроводы с запорно-регулирующей арматурой
  • Проточный подогреватель газа
  • Контрольно-измерительные приборы и автоматика КИПиА
  • Системы освещения и отопления
  • Системы пожарно-охранной сигнализации и порошкового пожаротушения
  • Система контроля загазованности
  • Узлы редуцирования газа
  • Узел подачи азота
  • Тепловой узел

Все приборы и оборудование, устанавливаются в технологическом помещении взрывобезопасного исполнения согласно ГОСТ Р 51330.9-99, для зоны класса 1.

Силовой шкаф и шкаф управления блоком общепромышленного исполнения и устанавливаются вне взрывоопасной зоны.

Принцип работы блока подготовки топливного газа

Топливный газ по трубопроводу подается в блок подготовки топливного газа и поступает в фильтр-сепаратор – ФС. Фильтры ФС установлены в две линии, рабочую и резервную.

После прохождения через фильтр, газ подается на редукторы давления, в которых происходит понижение давления. Далее газ поступает в проточный подогреватель, где нагревается до рабочей температуры. После подогревателя поток газа подается на расходомер, который ведет технологический учет газа.

После узла редуцирования газ отбирается на тепловой узел, где происходит подготовка теплоносителя для обогрева технологического помещения и подачи его в проточный подогреватель газа. На линии отбора газа в тепловой узел монтируется редуцирующий клапан и расходомер газа.

Блок подготовки топливного газа предназначен для работы в безостановочном режиме работы 8500 часов в год.

Компания ТЕХНОМИР обеспечивает гарантийное и постгарантийное обслуживание поставленного оборудования, выполняет модернизацию или поставит новое оборудование.

Установка подготовки топливного, импульсного и пускового газа

  • подготовку топливного и пускового (при необходимости) газа в соответствии с нормативной документацией ГПА и технических условий ГПА;
  • очистку и редуцирование газа собственных нужд КЦ;
  • подготовку (очистку и осушку) импульсного газа;
  • измерение и учет расхода газа. [2]

В ряде случаев на УПТПИГ предусматривается подготовка затворного газа для факельных установок, подаваемого в факельный ствол для предотвращения попадания воздуха, а также для продувки факельной системы.

Содержание

Современные ГПА в большинстве используют в качестве привода газотурбинные двигатели по причинам большей эффективности (КПД), большей удельной мощности и простоты в эксплуатации по сравнению с поршневыми двигателями при условии больших расходов (12-40 млн. м.3/сутки) и небольшой степени сжатия (1,23 - 1,25 для одноступенчатых, 1,45 - 1,7 для двухступенчатых). Для раскрутки турбины газотурбинного двигателя используется пусковой газ, подготавливаемый на УПТПИГ. Для использования в качестве топлива в газотурбинном двигателе, как и в других видах газоиспользующего оборудования, применяется топливный газ, подготавливаемый на УПТПИГ. Большинство трубопроводной арматуры, используемой на КС и требующей дистанционного управления, оснащается пневмоприводной арматурой по причине возможности использования более дешевой энергии природного газа из магистрального газопровода относительно электроэнергии. Для приведения затворов арматуры в движение пневмоприводы используют энергию импульсного газа, подготавливаемого на УПТПИГ.

Поскольку ПАО "Газпром" обладает наибольшей в России (и в мире) газотранспортной системой, состав типовой УПТПИГ будет рассмотрен на примере применяемых установок в этой организации. [3]

Типовая схема УПТПИГ имеет мало отличий от схемы автоматической газораспределительной станции и предусматривает поэтапное прохождение природным газом нескольких узлов установки и стадий подготовки газа: узел переключения, узел очистки газа, узел предотвращения гидратообразования, узел редуцирования давления газа, узел измерения расхода газа. Узлы одоризации устанавливаются на выходах УПТПИГ по согласованию с Заказчиком оборудования.

Дополнительно в УПТПИГ предусматриваются вспомогательные узлы и оборудование, не участвующие в подготовке газа напрямую и предназначенные для работы основных узлов (узел подготовки теплоносителя, узел подготовки газа на собственные нужды, блок операторной, емкость хранения одоранта, емкость слива конденсата, емкость слива теплоносителя и т.д.).

Узел переключения включает в себя запорную арматуру (чаще шаровые краны с пневмоприводами) на входах и выходах УПТПИГ, блоки предохранительных клапанов, КИПиА и служит для отключения технологических линий при необходимости замены оборудования в случае капитального ремонта, при необходимости отключении линии при снижении потребности в газе, а также для защиты потребителя от превышения давления в линиях подачи газа.

Повышение давления газа может привести к аварийной ситуации. При повышении давления газа возможны отрыв пламени у горелок и появление в рабочем объеме газоиспользующего оборудования взрывоопасной смеси, нарушение герметичности, утечка газа в соединениях газопроводов и арматуры, выход из строя КИП. Для надежной работы предохранительных клапанов пропускная способность рассчитывается из условия не менее 10% от максимальной производительности установки. Значение давления срабатывания предохранительного клапана является расчетным и зависит от входных/выходных параметров давления и температуры природного газа.

Узел очистки должен обеспечивать удаление механических примесей и жидкостей из газа.

Узел очистки газа включает в себя аппараты очистки, чаще фильтры-сепараторы, шаровые краны на входе и выходе каждой линии очистки, КИПиА. Дополнительно может предусматриваться устройство автоматического слива конденсата в емкость слива конденсата либо промежуточную емкость.

Качество газа должно соответствовать требованиям ГОСТ 5542-87 «Газы горючие для промышленного и коммунально-бытового назначения», СТО Газпром 089-2010 (ОСТ 51.40). На каждой линии очистки, как правило, предусматривают замер давления, штуцеры для сброса газа на свечу и для подачи азота.

В случае подачи на вход УПТПИГ газа с отрицательной температурой предусматриваются аппараты очистки с подогревом в нижней части, либо узлы предварительного подогрева газа.

Осушка импульсного газа должна осуществляться до точки росы не выше минус 50 С.

Также стоит упомянуть, что ряд производителей ГПА, пневмоприводов, ГТЭС и прочего газоиспользующего оборудования предъявляют дополнительные требования к компонентному составу и метановому числу топливного газа, что должно отражаться Заказчиком в технической документации в требованиях к составу газа после очистки.

Узел предотвращения гидратообразования должен обеспечивать исключение образования кристаллогидратов во внутренних полостях технологического оборудования. Узел предотвращения гидратообразования включает в себя подогреватели газа прямого нагрева или непрямого нагрева через теплоноситель, запорную арматуру на выходе/выходе узла.

Не рекомендуется применение подогревателей прямого (без промтеплоносителя) подогрева газа. В качестве теплоносителя при непрямом нагреве, в основном, используются диэтиленгликоль (ДЭГ), триэтиленгликоль (ТЭГ) или вода. Также при непрямом нагреве предусматриваются подводящие/отводящие линии теплоносителя с ручными затворами. Дополнительно при выборе подогревателей с промежуточным теплоносителем или теплообменников предусматривается защита и сигнализация при прорыве газа в полость теплоносителя.

В обязательном порядке на УПТПИГ предусматривается не менее двух подогревателей, один из которых резервный. В среднем подогрев газа осуществляется на 15-25 градусов Цельсия в зависимости от температуры входящего потока и требуемой температуры потока на выходе.

Существуют два варианта подогрева рабочей среды: общий и частичный. При общем подогреве газа подразумевается прохождение всего потока через подогреватель с нагревом до требуемой температуры. При частичном подогреве происходит отбор части потока с нагревом до температуры выше требуемой с последующим возвращением отобранной части газа в общий поток. На современных УПТПИГ используется общий подогрев.

Узел редуцирования должен осуществлять снижение и автоматическое поддержание заданного давления, подаваемого потребителю, обеспечивать стабильную работу во всем диапазоне выходного и выходного давления. Узел редуцирования включает в себя регуляторы давления, клапаны-отсекатели, шаровые краны на входе и выходе редуцирующих линий, КИП для замера и передачи параметров давления и температуры.

В цеховой системе редуцирования давления топливного газа должно быть предусмотрено:

- 100%-ный резерв регуляторов давления,

- автоматическое переключение рабочей и резервной линии,

- обвод регуляторов давления для обеспечения плавного заполнения линии.

Регуляторы подразделяются на два типа: регулирующие давление до себя и после себя. На УПТПИГ применяется оборудование, регулирующее давление после себя. Существует несколько основных типов конструкций регуляторов, например, процесс редуцирования давления газа может регулироваться самим газом, подаваемым в надмембранное пространство либо настроенной на заданное давление пружиной. [4]

Вследствие уменьшения давления газа после регуляторов давления увеличивается скорость потока (закон Бернулли), поэтому поперечное сечение трубопроводов выходных линий на АГРС, ГИС увеличивается во избежание превышения параметра скорости потока в 25 м/с. Однако для УПТПИГ такое ограничение отсутствует, поэтому в большинстве случаев диаметр трубопровода либо не изменяется (например, вход – 150 мм, выход – 150 мм), либо устанавливается в соответствии с нормативно-технической документацией, регламентирующей допустимый уровень шума в трубопроводе.

Узел измерения расхода газа на УПТПИГ предназначен для определения количества и объема подаваемого пускового, импульсного, топливного, затворного и прочих видов газа, а также газа, расходуемого на собственные нужды УПТПИГ.

Метрологическое обеспечение узлов измерений расхода газа должно отвечать требованиям СТО Газпром 5.0-2008 «Метрологическое обеспечение в ОАО «Газпром» и СТО Газпром 2-1.15-205-2008 «Метрологическое обеспечение при проектировании объектов газовой промышленности.

Номенклатура измеряемых параметров и точность измерений должна соответствовать СТО Газпром 5.37-2011 «Единые технические требования на оборудование узлов измерения расхода газа и количества природного газа, применяемых в ОАО «Газпром» с возможностью передачи данных в САУ УПТПИГ. Узел измерения расхода газа на УПТПИГ по назначению относится к классу Д (предел отпускаемой относительной погрешности или расширенной неопределенности измерений расхода газа не более 5%, в пределах 5% может устанавливаться Заказчиком).

Измерение расхода газа обеспечивается во всем диапазоне работы УПТПИГ.

В большинстве случаев узлы измерения расхода газа на УПТПИГ в целях резервирования не дублируются, поскольку в отличие от технологического оборудования, например, фильтров-сепараторов, опасность возникновения аварийной ситуации при выходе из строя оборудования отсутствует. Для проведения работ по ремонту либо замене измерительного устройства на узле измерения расхода газа устанавливается обводная линия (байпас).

Все применяемые средства и системы измерения должны иметь свидетельства об утверждении типа СИ Федерального агентства по техническому регулированию и метрологическому обеспечению. Результаты измерения должны быть представлены в единицах величин, допущенных к применению в Российской Федерации в соответствии с ПР 50.2.102.2009.

Основными методами измерения расхода газа являются:

- измерение объемного расхода газа при рабочих условиях с последующим пересчетом к стандартным условиям,

- измерение массового расхода газа с последующим пересчетом к объемному расходу при стандартных условиях,

- метод переменного перепада давления.

Метод измерения расхода газа предполагает использование соответствующих измерительных средств (быстросменные сужающие устройства, ультразвуковые, массовые расходомеры и т.д.). Помимо измерительных средств в состав узла измерения входят вычислители и корректоры расхода, блок обработки информации, средства передачи информации на системой «верхнего уровня» (САУ УПТПИГ, АСУ ТП КЦ и т.д.).

Узел одоризации предназначен для придания характерного запаха газу, изначально запаха не имеющего.

Узел одоризации должен обеспечивать контролируемую подачу одоранта в выходной газопровод.

Норму вводимого одоранта определяют паспортными данными. В большинстве случаев норма вводимого одоранта составляет 16 г (19,1 см3) на 1000 м3 газа (при 0 °С и 133 Па) для достижения запаха, ощущаемого в воздухе при концентрации газа в воздухе - 1%. [5] В качестве одоранта используют этилмеркаптан. Наиболее известной маркой является смесь природных меркаптанов (СПМ) производства ООО «Оренбурггазпром» (ТУ 51-81-88).

При подаче газа потребителю одоризация газа является обязательным процессом, однако на УПТПИГ в подавляющем числе случаев газ используется на технологические нужды газоиспользующего оборудования, в том числе сжигается в виде топлива, поэтому необходимость установки узла одоризации на каждом выходе УПТПИГ определяется Заказчиком и проектной организацией. В большинстве случаев на УПТПИГ достаточно установки системы контроля загазованности и установка узла одоризации газа не требуется.

САУ УПТПИГ обеспечивает реализацию функций контроля и управления отдельными блоками и узлами и УПТПИГ в целом, как при работе при нормальном режиме, так и во внештатных ситуациях. Полный перечень функций САУ определяется Заказчиком в соответствии с нормативно-технической документацией. САУ УПТПИГ выполняется в соответствии с:

- СТО Газпром 097-2011 «Автоматизация, Телемеханизация, АСУ ТП добычи, транспортировки и подземного хранения газа. Основные положения».

УПТПИГ должна быть автоматизирована в объеме, обеспечивающем ее пуск, длительную работу, а также остановку без участия обслуживающего персонала «по месту», в режимах автоматического и дистанционного управления из АСУ ТП.

На установке применяются средства КИПиА двух видов: для отображения параметров среды и работы оборудования по месту и для передачи данных о параметрах среды и работы оборудования в САУ УПТПИГ (иногда эти функции совмещаются в одном приборе). Набор измеряемых и отображаемых на щите САУ УПТПИГ параметров определяется Заказчиком. Основные измеряемые параметры: расход газа (расходомеры в узле измерения расхода газа), давление (манометры, датчики давления), температура (термометры, датчики температуры).

Блок подготовки топливного газа БПГ

Блок подготовки газа (БПГ)
БПГ является связующим звеном между магистральным газопроводом и разнообразным оборудованием, использующим газ в качестве топлива. Подготовка попутного нефтяного газа состоит из нескольких процессов, происходящих параллельно или последовательно:

  • Очистка от механических примесей;
  • Удаление капельной жидкости;
  • Редуцирование давления газа;
  • Стабилизация и сохранение заданного уровня давления;
  • Поддержание оптимальной температуры газа на выходе.

Все оборудование, входящее в БПГ, помещается внутрь блока, состоящего из рамной несущей конструкции и металлических стен с теплоизоляцией.

В зависимости от сферы использования и условий эксплуатации, оборудование блока подготовки топливного газа может монтироваться несколькими способами.

  1. Вариант 1. Рассчитан на установку вне взрывоопасной зоны. На общем основании (раме) располагаются:
    • Технологический отсек (класс взрывоопасности В-1А по ПУЭ гл. 7.3.85);
    • Аппаратный отсек (общепромышленное исполнение);
    • Тепловой пункт для подогрева газа (общепромышленное исполнение).
  2. Вариант 2. Каждый функциональный блок располагается отдельно.
    • Технологический отсек (класс взрывоопасности В-1А по ПУЭ гл. 7.3.85);
    • Аппаратный отсек (общепромышленное исполнение);
    • Тепловой пункт для подогрева газа (общепромышленное исполнение).

Два последних выносятся из зоны взрывоопасности.

  • Технологический отсек (класс взрывоопасности В-1А по ПУЭ гл. 7.3.85) ставится отдельно;
  • Шкафы с оборудованием, отвечающим за управление и автоматизацию процессов, располагаются отдельно, за пределами взрывоопасного периметра.
  • Технологический отсек (класс взрывоопасности В-1А по ПУЭ гл. 7.3.85);
  • Силовое оборудование и приборы управления помещаются во взрывозащищенные шкафы и вешаются на стену тех.отсека.

Внутрь технологического отсека БПГ может устанавливаться:

  • Оборудование сепарации и фильтрации попутного нефтяного газа;
  • Система регулирования (редуцирования) давления газа;
  • Блок подогрева газа промежуточным теплоносителем;
  • Приборы, учитывающие расход газа;
  • Вентиляция;
  • Источники искусственного света;
  • Контрольно-измерительные приборы и автоматика, регулирующая работу всех систем;
  • Пост управления оборудованием, в том числе дистанционный на базе АСУ ТП;
  • Аппаратурный блок установки дозирования.

Практически полная автоматизация процессов позволяет исключить человека из работы БПГ. Система самостоятельно:

  • Контролирует уровень давления и температурные показатели газа;
  • Прерывает подачу газа ,если давление не соответствует нормам;
  • Фиксирует уровень конденсата в сепараторе и инициирует его автоматический слив;
  • Измеряет уровень загазованности в помещении.

Узлы автоматизации и контроля допускают:

  • Запуск и отключение вентиляторов, обогревателей и осветительных приборов;
  • Сетевой доступ к охранным и аварийным системам и сигнализациям.

Технические характеристики

Производительность, Q нм3/мин До 180000
Рабочее давление на входе, МПа (кгс/см2) до 350
Температура рабочей среды, °C -20 до +60
Содержание жидкости на выходе, г/м3 до 0,003
Содержание взвешенных частиц (до 5 мкм) на выходе, г/м3 0
Температура окружающей среды, °С от -60 до +40
Климатическое исполнение по ГОСТ 15150-69 У, УХЛ, ХЛ
Класс взрывоопасной зоны технологического блока по ПУЭ В-1а
Электропитание: род тока переменный, трехфазный
Номинальная установленная мощность, кВт, не более 25
Напряжение питания, В 220/380
Частота, Гц 50
Режим работы непрерывный
Габаритные размеры, мм с учетом допустимых габаритов
Масса, кг, не более 15000

Данная комплектация БПГ является стандартной, но при необходимости отдельные узлы могут изыматься или, наоборот, включаться в систему. Полная номенклатура оборудования и приборов составляется индивидуально для каждого блока подготовки топливного газа, исходя из технического задания покупателя и технологической необходимости.

Заполните форму, приведенную ниже, и наши специалисты проведут все необходимые расчеты, подберут оборудование и разработают конструкцию блока БПГ.

Мы поставляем Блок подготовки газа БПГ в Саратов, Санкт-Петербург, Казань, Тюмень.

Читайте также: