Тема 1. Установки очистки газа

Лекция: Компрессорные станции

При добыче и транспортировке в природном газе содержатся различного рода примеси: песок, сварной шлам, конденсат тяжелых углеводородов, вода, масло и т.д. Примеси попадают в газопровод как в процессе его строительства, так и при эксплуатации.

Наличие механических примесей и конденсата в газе приводит к преждевременному износу трубопровода, запорной арматуры, рабочих колес нагнетателей и снижению показателей надежности и экономичности работы компрессорных станций и в целом газопровода.

Все это приводит к необходимости устанавливать на КС установки очистки технологического газа. Для очистки технологического газа применяются циклонные и мультициклонные пылеуловители, фильтр-сепараторы.

Установки очистки газа эксплуатируются в соответствии с требованиями Правилами промышленной безопасности опасных производственных объектов, на которых используется оборудование, работающее под избыточным давлением.

Масляные пылеуловители работают по принципу мокрого улавливания разного рода смесей, находящихся в газе. Примеси, смоченные маслом, сепарируются из потока газа, само масло очищается, регенерируется и вновь направляется в масленый пылеуловитель.

Принцип действия масленых пылеуловителей показан на рисунке 5.

Очищаемый газ поступает в нижнюю секцию пылеуловителя, ударяется в отбойный козырек 8 и, соприкасаясь с поверхностью масла, меняет направление своего движения. При этом наиболее крупные частицы остаются в масле. С большой скоростью газ проходит по контактным трубкам 3 в осадительную секцию II, где скорость газа резко снижается и частицы пыли по дренажным трубкам стекают в нижнюю часть пылеуловителя I. Затем газ поступает в отбойную секцию III, где в сепараторном устройстве 1 происходит окончательная очистка газа.

Недостатками масляных пылеуловителей являются: наличие постоянного безвозвратного расхода масла, необходимость очистки масла, а также подогрева масла при зимних условиях эксплуатации.

 

Рисунок 5 –Масляный пылеуловитель:

На рисунке обозначены: 1 – сепараторное устройство; 2 – выходной патрубок; 3, 4, 5 – контактные и дренажные трубки; 6 – люк; 7 – входной патрубок; 8 – отбойный козырек.

С 1978 года применяют пылеуловители циклонного типа.

Циклонный пылеуловитель представляет собой сосуд цилиндрической формы, рассчитанный на рабочее давление в газопроводе, со встроенными в него циклонами.

Циклонный пылеуловитель состоит из трех основных секций: секция чистого газа; секция очистки газа; секция сбора конденсата, воды и механических примесей.

Конструкция циклонного пылеуловителя показана на рисунке 6.

 

Рисунок 6 – Циклонный пылеуловитель:

На рисунке обозначены: 1 – верхняя секция; 2 – входной патрубок; 3 – выходной патрубок; 4 – циклоны; 5 – нижняя решетка; 6 – нижняя секция; 7 – люк-лаз; 8 – дренажный штуцер; 9 – штуцеры контролирующих приборов; 10 – штуцеры слива конденсата.

Принцип работы циклонного пылеуловителя следующий: газ через входной патрубок поступает в аппарат к звездообразно расположенным циклонам.     В цилиндрической части циклонных труб газ, подводимый по касательной к поверхности, совершает вращательное движение вокруг внутренней оси труб циклона. Под действием центробежной силы твердые частицы и капли жидкости отбрасываются от центра к периферии и по стенке стекают в коническую часть циклонов и далее в нижнюю секцию пылеуловителя. Газ после циклонных трубок поступает в верхнюю осадительную секцию пылеуловителя, затем, очищенный через патрубок выходит из аппарата.

Для управления работой и обеспечения безопасной работы сосуды оснащены: запорной арматурой; приборами для измерения давления; предохранительными клапанами; уровнями жидкости; при необходимости приборами контроля температуры стенки сосуда.

Количество включенных в работу аппаратов очистки газа выбирают в зависимости от фактической производительности газопровода и технических характеристик аппаратов.

В процессе эксплуатации пылеуловителя необходимо производить продувку механических примесей и жидкости через нижний дренаж. Периодичность определяется количеством примесей в газе, исходя из опыта эксплуатации. Продувка проходит в ручном или автоматическом режиме, в зависимости от особенностей эксплуатации каждого компрессорного цеха.

Для обеспечения надежной эксплуатации сосуды (пылеуловители, сепараторы, адсорберы) подлежат техническому освидетельствованию (наружному, внутреннему осмотру и гидравлическому испытанию) после монтажа до пуска в работу, а также периодически в процессе эксплуатации

Наружный и внутренний осмотры имеют целью: при первичном освидетельствовании проверить, что сосуд установлен и оборудован в соответствии с Правилами и представленными при регистрации документами, а также что сосуд и его элементы не имеют повреждений; при периодических и внеочередных освидетельствованиях установить исправность сосуда и возможность его дальнейшей работы.

Гидравлическое испытание имеет целью проверку прочности элементов сосуда и плотности соединений.

Правила промышленной безопасности опасных производственных объектов, на которых используется оборудование, работающее под избыточным давлением, определяют следующую периодичность проведения технического освидетельствования:

1 раз в 2 года – наружный и внутренний осмотр проводится эксплуатирующей организацией.

1 раз в 4 года – наружный и внутренний осмотр проводится специализированной организацией.

1 раз в 8 лет – проводится гидравлическое испытание сосуда.

На сосуде должна быть вывешена табличка, на которой будет указано:

– номер сосуда (по системе нумерации, принятой эксплуатирующей организацией);

– разрешенных параметров (давление, температура);

– даты следующего наружного и внутреннего осмотров и гидравлического испытания;

– срок службы сосуда.