Лаб.раб.№7 КРиПСИ

Федеральное государственное автономное

образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«СИБИРСКИЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

ИНиГ

ТОиГСМ

ОТЧЕТ ПО ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЕ

Газораспределительные станции (ГРС) и хранилища сжиженных газов

Преподаватель __________ В.Г. Шрам

Студент НГ09-06 ________________ ________ Е.С. Данилова

Красноярск 2012

Цель: ознакомиться с назначением газораспределительной станции и хранилищем сжиженных газов.

Задачи: изучить работы, которые проводятся на ГРС, ознакомиться с месторасположением баз сжиженных газов и с хранилищами кустовых баз и газораздаточных станций сжиженных газов.

ГРС, сооружаемые в конце магистрального трубопровода или отвода от него, предназначается для снабжения газом населенных пунктов. На ГРС как конечных пунктов газопроводов осуществляется снижение давления газа до заданной величины, автоматическое поддержание этого давления и количества учета расхода этого газа. Кроме того на ГРС проводится очистка газа от механических примесей. Дополнительная одоризация поступающего к потребителю газа, а также принимающиеся меры по защите трубопровода от недопустимых повышений давления газа. В состав ГРС входят следующие основные блоки:

• переключения;

• очистки газов;

• предотвращение гидратообразований;

• автоматическое регулирование давления газа;

• измерение расхода газа;

• автоматическая одоризация газа.

Работа ГРС сводится к следующему. Газ из входного газопровода поступает в блок отключающих устройств и направляется на очистку в масляные пылеуловители или в висциновые фильтры. После очистки газ поступает в трубопроводы для редуцирования, где происходит понижение давления газа до заданных величин. Затем газ отправляется к потребителю, на каждого из которых производится количественный замер и одоризация газа. Для обеспечения нормальной эксплуатации предусмотрен ряд мероприятий:

1. Защита коммуникаций потребителя от повышения и понижения давления;

2. Автоматизация и защита отопительных котлов;

3. Устройство предупредительной сигнализации работы ГРС.

Пневматические краны обеспечивают ввод в действие и отключение резервных и рабочих ниток газопроводов при изменении заданного режима ГРС. Для очистки газа от пыли на ГРС устанавливают масляные, висциновые фильтры и сухие фильтры в зависимости от схемы работы и степени запыленности. В связи с тем, что на ГРС производится понижение давления газа – это приводит к соответствующему его охлаждению. В результате могут образовываться гидраты и сильно охладятся регулирующие клапаны, запорная арматура, КИП трубопровода, что нарушают работу станции. Для борьбы с гидратобразованием на ГРС применяют автоматическую подачу в газопровод метанола и подогрев газа. Подогрев газа применяют главным образом на ГРС, где ожидаются поступления неосушенного газа при резких перепадах давления, когда наблюдается значительное охлаждение газа; для подогрева используются специальные теплообменники.

База сжиженного газа

Стремятся располагать на открытой местности, преимущественно вне черты города и населенных пунктов. Как правило, базу сжиженного газа располагают с наветренной стороны от населенных пунктов и соседних к ним. Резервуары стремятся размещать на более низких отметках, по сравнению с ближними к ним зданиям и сооружениям. При этом резервуары устанавливают на земле или под землей.

Расстояние между надземными резервуарами принимают равным диаметру наибольшего соседнего резервуара, но не менее 2 м, а между подземными – не менее 1 м. Объем группы надземных резервуаров принимают не более 2000 м³. Вокруг каждой группы резервуаров устраивают обваловку высотой не менее 1 м, а всю территорию базы ограждают решетчатой оградой из несгораемых материалов высотой не менее 2,4 м.

Хранилища кустовых баз и газораздаточных станций сжиженного газа

Хранение сжиженных газов осуществляется газгольдерных резервуарных парках, представляющих собой хранилища, через которые проходят значительные количества сжиженных газов, предназначенных для распределения потребительской сети.

Необходимый объем хранилищ определяют исходя из годового объема потребления сжиженного газа, запас хранения обычно принимают 10-15 суток. При этом полный объем хранилища определяют:

где объем резервуарного парка, м³;

годовое потребление газа;

принятый запас объема для хранения (за 10-15 суток);

плотность хранимого сжиженного газа;

коэффициент заполнения резервуаров хранилища сжиженным газом.

Необходимое число резервуаров определяют:

где запас сжиженного газа на ГРС;

объем одного резервуара;

коэффициент заполнения резервуаров хранилища сжиженным газом.

Стальные резервуары высокого давления подразделяются на сферические и горизонтальные цилиндрические, рассчитанные на давление, свойственное давлению насыщенных паров сжиженного газа при максимальной температуре хранения (+50

Сферическая форма резервуаров по сравнению с другими формами наиболее эффективна по расходу стали и стоимости. Резервуары объемом 300-400 м³ имеют внутренне давление 0,25-1,8 МПа, диаметр 9-20 м. Сферические резервуары оборудуют предохранительными клапанами, приборами для отбора проб и замера уровня, незамерзающим клапанами, термометрами и приемо-раздаточными устройствами.

Цилиндрические горизонтальные резервуары с повышенным давлением являются основным типом резервуаров применяемых на ГРС. Резервуары этого типа, имеющие объем 50-270 м³ (причем диаметр у всех резервуаров одинаковый), различаются лишь длиной, что облегчает их изготовление и транспортировку в местной линии. Рабочее давление резервуара ,025-2 МПа. Такие резервуары устанавливают на поверхности земли или под землей, однако преимущественно делают наземные на опорах.

К подземным резервуарам приравниваются резервуары с оцепной шириной 6 м (от стенки до откосов). Цилиндрические резервуары снабжены комплектом оборудования, включающим трубы жидкостной фазы, для заполнения и слива, трубы паровой фазы – указатели и сигнализаторы уровня и предохранительные клапаны.

Каждый резервуар оборудован лазерным и световым люком. С целью понижения и влияния солнечной радиации наземные резервуары окрашивают лучеотражающей краской. Подземные резервуары покрывают противокоррозионной изоляцией и засыпают грунтом.

В качестве емкостей для хранения сжиженных газов на ГРС используют изотермические хранилища. Еще их называют низкотемпературными резервуарами по тому признаку, что в них хранятся сжиженные газы при низких (отрицательных) температурах и при давлении близким к атмосферному – это облегчает конструкцию резервуара, на его изготовление расходуется меньше металла. Отрицательная температура в хранилище создается путем искусственного понижения упругости паров хранимого сжиженного газа, что, в свою очередь, приводит к его охлаждению или, наоборот, сжиженный газ искусственно охлаждается, что приводит к понижению упругости паров. В любом случае достигается хранение с постоянно низкой температурой при атмосферном давлении, т.е. изотермическое хранение.

Процесс охлаждения осуществляется за счет использования холодильных качеств самого сжиженного газа, так как испарение его всегда сопровождается понижением температуры. При определенном режиме, предусматривающим циркуляцию испарившегося в резервуаре части сжиженного газа, можно обеспечить постоянную заданную температуру. С этой целью применяют различные холодильные установки, обслуживающие целые резервуары и резервуарные парки.

Газ, испарившийся за счет притока тепла извне, из теплоизолированного резервуара 1, под давлением 2000-5000 Па, проходит теплообменник 7, поступает на всасывание компрессора 4. Здесь газ сжимается от 0,5-1 МПа и затем подается в теплообменник-конденсатор 5, в котором он конденсируется, после чего в виде жидкости он проходит в теплообменник 7, где переохлаждается встречным потоком газа и затем дросселируется вентилем 3 до давления, соответствующему режиму хранения в резервуаре, в котором часть жидкости испаряется, отнимая тепло на испарение от хранимого газа.

Необходимая производительность холодильной установки определяется потерями холода через стенки резервуара – теплоизоляции, сокращающий тепловой приток из окружающей среды. В качестве низкотемпературных емкостей могут быть использованы наземные стальные резервуары сферической, каплевидной и цилиндрической формы. Одностенные с наружной изоляцией, двустенные – с изоляцией между стенками. Однако наибольшее применение имеют цилиндрические резервуары.

Конструкция резервуара рассчитана на давление 0,125 МПа и вакуум – до 0,001 МПа. Сверху изоляция покрыта двумя слоями алюминиевой фольги, с целью предохранения от солнечной радиации и атмосферных осадков. Для предотвращения промерзания резервуара, дно резервуара прогревается. Для этого под резервуаром помещается трубчатый змеевик, в котором циркулирует подогретый до 35-40 водный раствор этиленгликоля. Сжиженные газы хранить в подземных низкотемпературных ледогрунтовых резервуарах, представляющие собой емкости в которых стенки и днища выполнены из замороженных горных пород, а перекрытия – из обычных материалов (стали, алюминия, сплавов). Приток тепла в такие хранилища минимален, что дает возможность свести до минимума число обслуживающих холодильных установок.

Ледогрунтовые резервуары обычно сооружают с применением предварительного замораживания паров, путем нагнетания сжиженного пропана по системе охлаждающих труб, установленных по кольцу вокруг емкости на полную глубину котлована.