Прием и распределение газового топлива

Схема сбора и транспорта газа

Назначение, состав и схемы систем газоснабжения

Контрольные вопросы

1. Какие газы относят к газовому топливу?

2. Какие газы относят к искусственным горючим газам?

3. Что считается балластом газового топлива?

4. Какие газы преобладают в составе "сухого" газа из чисто газового месторождения?

5. Что представляют собой "попутные газы"?

6. На какие нужды расходуется большая часть добываемого топлива?

7. Какие основные мероприятия предусматриваются для экономии природного газа в энергетике и промышленности?

Система газоснабжения предназначена для обеспечения потребителей горючими газами. Системы газоснабжения промышленных предприятий являются одной из подсистем системы газоснабжения региона, объединенной с ней единым гидродинамическим режимом добычи, транспорта, хранения и распределения газа.

Такая схема приведена на рис. 6.1.

Газ из скважины 1 поступает на газосборный пункт 2. Здесь измеряется расход и осуществляется грубая очистка от механических примесей и капельной влаги. По шлейфу 3 через обратный клапан газ поступает в газосборный промысловый коллектор 4, который в зависимости от расположения скважин может быть линейным, кольцевым, лучевым.

На головных сооружениях 5 газ тщательно очищают от вредных, балластных и механических примесей. Здесь вводят одорант (для запаха) и направляют в магистральный газопровод 7. Через каждые 100-150 км устанавливают компрессорные станции 6. Особо ответственные участки – это узлы переходов 8 через железные дороги, реки, овраги и пр. их выполняют, как правило, в виде двуниточных переходов.

Рис. 6.1. Схема сбора и транспорта газа единой системы газоснабжения

регионов:

1 – газовые скважины; 2 – газосборные пункты; 3 – шлейф, обратный клапан и отключающее устройство; 4 – сборный коллектор газа; 5 – головное сооружение; 6 – газоперекачивающая станция; 7 – магистральный газопровод; 8 – узел дюкерного перехода; 9 – газораспределительная станция (ГРС); 10 – установка для сжижения природного газа; 11 – компрессор для сжатия газа; 12 – резервуары сжиженного газа; 13 – газгольдеры сжатого газа; 14 – насос сжиженного газа; 15 – установка регазификации сжиженного газа; 16 – регулятор давления; 17 – газорегуляторный пункт (ГРП); 18в, 18с, 18н – городские газопроводы высокого, среднего и низкого давления; 19 – главное отключающее устройство заводского газопровода; 20в, 20с, 20н – внутризаводские газопроводы высокого, среднего и низкого давления; 21 – хранилище газа

Через ответвления и ГРС (газораспределительные станции) 9 газ подается в городские и заводские сети 18 и 20.

Очистка газа на головном сооружении от механических примесей (капель влаги, конденсата, частиц породы, окалины) осуществляется в сепараторах объемного или циклонного типа.

Осушка газа необходима, чтобы не образовывались кристаллогидратные образования (вода + углеводороды), похожие на снег и лед. Они способны закупорить газопровод. Кроме того, влага вызывает коррозию газопровода и арматуры. Для осушки применяют адсорбционные и абсорбционные методы. Применяют и физические методы осушки: вымораживание и низкотемпературная сепарация (дросселирование с последующим улавливанием капель влаги и снега).

Одоризация – это добавка к газу одоранта для запаха. Обычно это этиленмеркаптан (C₂H₅SH), но могут быть и другие вещества: каптан, тетрагидротифен, пенталарм. Повторно одоризацию проводят на ГРС. Применяют смесители капельного, барботажного, инжекторного типов.

Подготовленный газ поступает в магистральный газопровод. Магистральные газопроводы делят на три класса, в зависимости давления газа в них:

- 1-й класс – это газопровод высокого давления (более 2,5 МПа);

- 2-й класс – газопровод среднего давления (от 1,2 до 2,5 МПа);

- 3-й класс – это газопровод низкого давления (до 1,2 МПа).

Для газопроводов большой протяженности ранее принималось давление 5,9-5,5 МПа, позднее перешли на 7,5 МПа. Переход на большие давления значительно уменьшает энергетические затраты на транспорт газа, затраты металла. К этому ведет и увеличение диаметра трубопровода.

В настоящее время для магистралей большой протяженности используются многослойные трубы с Æ 1420 мм, рассчитанные на давление 12 МПа.

Обычные газовые трубы изготавливают из малоуглеродистых или низколегированных сталей, бесшовными или электросварными. Соединяют трубы только сваркой. Глубина укладки – не менее 0,8 м от поверхности земли до верха трубы. Обязательно противокоррозионное покрытие.

Компрессорные станции оборудованы центробежными нагнетателями с газотурбинным или электрическим приводами. Технологическая схема компрессорной станции такова, что компрессоры можно включать как параллельно, так и последовательно. Можно отключать любой агрегат, без останова работы станции.

ГТУ работает на транспортируемом газе. После сжатия газ охлаждается водой до 40–45 °С. Только после этого он нагнетается в газопровод.

Газораспределительные станции (ГРС) сооружаются на отводах или в конце магистральных газопроводов природного газа. Они не входят в состав систем газоснабжения предприятий, но являются для них непосредственным источником газа. ГРС предназначены для подачи газа в газовые сети населенных пунктов, промышленных предприятий и других крупных потребителей газа. На ГРС осуществляется дополнительная очистка газа, снижение давления до заданного предела, учет расхода, дополнительная одоризация.

Схема такой ГРС приведена на рис. 6.2.

Рис. 6.2. Схема газораспределительной станции: 1 – отключающее устройство; 2 – пылеуловители; 3 – регуляторы давления; 4 – предохранительно-сбросные клапаны; 5 – продувочная газовая свеча; 6 – перемычка для обеспечения газом потребителей при временном отключении ГРС

Оборудование ГРС рассчитано на давление до 7,5 МПа. На них снижается и поддерживается на уровне 0,3–1,2 МПа давление газа, отбираемого из магистрального газопровода. Снижение давления осуществляется редуцированием газа в одну или две ступени по 2–3 и более технологическим ниткам. Одна из них – резервная.

Автоматизация позволяет вести безвахтенное обслуживание ГРС, но оснащена сигнализацией для оператора диспетчерского пункта.

Газораспределительная станция является взрывоопасным сооружением. Поэтому ее располагают не ближе 300 м от различных строений и ограждают металлической сеткой. ГРС оснащают молниезащитой, вентиляцией, взрывобезопасным освещением, отоплением, средствами пожаротушения.