2.4. Содержание лабораторной работы
Цель лабораторной работы:
Получение навыков по обеспечению беспомпажной работы нагнетателей компрессорных станций магистральных газопроводов.
Содержание лабораторной работы:
1.Изучение теоретических основ настоящего раздела методических указаний;
2. Изучение работы системы защиты нагнетателя от помпажа;
3. Определение теоретически возможных методов вывода нагнетателя из помпажа и обоснование их расчетами.
Выполнение и оформление лабораторной работы
Отчет по лабораторной работе представляется на защиту в письменном виде и содержит:
- расчет приведенной производительности нагнетателя и определение вероятности возникновения помпажа;
- расчет требуемых значений параметров, обеспечивающих вывод нагнетателя из помпажа;
- краткое описание возможных негативных последствий от мероприятий, предложенных для вывода нагнетателя из помпажа.
Рекомендуется выполнить работу и оформить отчет по следующему алгоритму:
«вариант Х
а) первый расчетный параметр
- формула для определения параметра в общем виде с расшифровкой буквенных обозначений;
- формула для определения параметра с численными значениями (в соответствии с заданием) и полученным ответом;
б) второй расчетный параметр
- формула для определения параметра в общем виде с расшифровкой буквенных обозначений;
- формула для определения параметра с численными значениями и полученным ответом и т.д.»
в) выводы.»
Лабораторная работа № 3 Технологическая схема компрессорной станции
3.1. Теоретические основы
Технологическая схема каждой компрессорной станции в обязательном порядке предусматривает следующий порядок обязательных технологических операции:
Очистка газа от капель жидкости и механических примесей;
Компримирование (сжатие) газа;
Охлаждение нагретого в процессе сжатия газа.
Технологическую схему КС рассмотрим на примере типовой станции (рис. 3.1). Рассматриваемая КС расположена на газопроводе диаметром 1420 мм с рабочим давлением 7,36 МПа.
В состав рассматриваемой КС входит следующее оборудование:
Узел подключения к магистрали, оборудованный камерами пуска и приема устройств очистки и диагностики;
газоперекачивающие агрегаты, соединенные параллельно (3 рабочих и 2 резервных);
Аппараты воздушного охлаждения газа (14 секций);
Технологическая схема КС обеспечивает следующие режимы работы:
Нормальный;
Аварийный (в обход станции);
«Станционное кольцо».
3.2. Описание экспериментальной установки
Газ из магистрального газопровода Dу 1400 через северный охранный кран А (кран №19) поступает на узел подключения КС к магистральному газопроводу. Кран №19 предназначен для автоматического отключения магистрального газопровода от станции в случае возникновения каких-либо аварийных ситуаций на узле подключения, в технологической обвязке компрессорной станции, цеха или обвязке ГПА.
После крана №19 газ поступает к входному крану №7, также расположенному на узле подключения. Кран №7 предназначен для автоматического отключения компрессорной станции от магистрального газопровода. Входной кран №7 имеет обводной кран №7а и дублирующий его кран №7б меньшего диаметра, которые предназначены для заполнения газом всей системы технологической обвязки компрессорной станции (контура станции). Кран №7 открывается только после выравнивания давления в магистральном газопроводе и технологических коммуникациях станции. Это делается во избежание газодинамического удара, который может возникнуть при открытии крана №7 без предварительного
заполнения газом технологической коммуникации компрессорной станции.
За краном №7 по ходу газа установлен свечной кран №17. Он служит для стравливания газа в атмосферу из технологических коммуникаций станции при производстве на них профилактических работ или при возникновении на КС аварийной ситуации.
После крана №7 газ поступает к установке очистки газа, где размещены шесть, параллельно врезанных во входной коллектор диаметром 1020 мм, пылеуловителей. В них газ очищается от механических примесей и влаги. Очищенный газ из пылеуловителей по кольцевому коллектору Dy 1000 мм поступает в компрессорный цех. Жидкость из пылеуловителей постоянно самотеком поступает в буферную емкость сбора Е-1, которая соединена с пылеуловителем уравнительной линией.
После очистки газ по трубопроводу Dy 1000 мм, поступает во входной коллектор компрессорного цеха и распределяется по входным трубопроводам ГПА диаметром 700 мм через кран №1 на вход центробежных нагнетателей.
После сжатия в центробежных нагнетателях газ проходит обратный клапан, выходной кран №2 и поступает в кольцевой коллектор Dу 1000 на установку охлаждения газа (АВО газа). После установки охлаждения газ через выходной шлейф по трубопроводу Dу 1000, через выходной кран №8, поступает в магистральный газопровод.
Перед краном №8, на выходном коллекторе АВО газа устанавливаются обратные клапаны, предназначенные для предотвращения обратного потока газа из газопровода. Этот поток газа, если он возникнет при открытии крана №8, может привести к обратной раскрутке центробежного нагнетателя и ротора силовой турбины, что в конечном итоге приведет к серьезной аварии на КС.
Назначение крана №8, который находится на узле подключения КС, аналогичное назначению крана №7. При этом стравливание газа в атмосферу происходит через свечной кран №18, который установлен по ходу газа перед краном №18.
На узле подключения КС между входным и выходным трубопроводами имеется перемычка Dу 1000 с установленным на ней краном №20. Назначение этой перемычки – производить транзитную подачу газа, минуя КС в период ее отключения (закрыты краны №7 и №8; открыты свечи №17 и №18).
На узле подключения КС установлены камеры приема и запуска очистного устройства магистрального газопровода. Эти камеры необходимы для запуска и приема очистного устройства, которое проходит по газопроводу и очищает его от механических примесей, влаги, конденсата.
На магистральном газопроводе, после КС, установлен и южный охранный кран Б (№ 21), назначение которого такое же, как и северного охранного крана.
При эксплуатации КС может возникнуть ситуация, когда давление на выходе станции может приблизиться к максимальному разрешенному или проектному. Для ликвидации такого режима станции между выходным и входным трубопроводами устанавливается перемычка Dу 700 с краном №36. Этот кран также необходим при пуске или остановке цеха или группы агрегатов при последовательной обвязке. При его открытии часть газа с выхода поступает на вход, что снижает выходное давление и увеличивает входное. Снижается и степень сжатия центробежного нагнетателя. Работа КС с открытым краном №36 называется работой на «станционное кольцо». Параллельно крану №36 врезан кран №36р, необходимый для предотвращения работы ГПА в помпажной зоне нагнетателя. Диаметр этого крана составляет 10 – 15% от сечения трубопровода крана №36 (Dу 150).