korzh_v_v_salnikov_a_v_ekspluataciya_i_remont_oborudovaniya

- кран-балка в галерее нагнетателей цеха, грузоподъемностью обеспечивающий подъем и перемещение всех крупных деталей и узлов нагнетателей;

-тали, блоки со сторонами и захватами для подъема узлов и деталей оборудования компрессорного цеха;

-специальные заводские приспособления для подъема крупных узлов ГПА, вспомогательным грузозахватные и такелажные приспособления.

Вопросы для самоконтроля

Студент должен знать краткое содержание систем пожаробезопасное™, промышленной канализации, вентиляции, кондиционирования и отопления, сжатого воздуха, электроснабжения КС, а также грузоподъемные механизмы применяемые при эксплуатации КС; уметь пользоваться системой пожаротушения в экстренных случаях, разбираться в эксплуатации систем.

Вопросы для самоконтроля:

1.Задачи пожаробезопасности.

2.Какие применяются электроприводы на КС?

3.Как организовано теплоснабжение на КС?

4.Какое оборудование входит в систему сжатого воздуха?

5.Значение вентиляций в рабочем процессе КС.

6.Как кондиционируется и отапливается помещения компрессорной станции и цеха?

7.Какие грузоподъёмные механизмы используются в процессе эксплуатации компрессорного цеха?

1.14Комплекс средств контроля и автоматики

Комплекс средств контроля и автоматики компрессорного цеха - основная часть общестационарной автоматики, предназначенная для оперативного управления, защиты и контроля за работой оборудования компрессорного цеха, его объектов. Состав комплекса средств контроля и автоматики компрессорного цеха предусматривает щит централизованного контроля и управления оборудованием цеха.

Комплекс средств контроля и автоматики КЦ содержит следующие основные системы:

-централизованного контроля и управления ГПА (СЦКУ);

-управления цеховыми кранами;

50

-управления цеховыми объектами и вспомогательным оборудованием

цеха;

-защиты цеха от загазованности;

-защиты цеха от пожара.

Система централизованного контроля и управления предназначена для управления, предупредительной сигнализации и защиты ГПА, а также для измерения параметров работы ГПА. Она должна осуществлять следующие функции:

-автоматического пуска, а также дистанционного управления режимом работа агрегата;

-нормальную и аварийную остановки ГПА по команде оператора и при срабатывании защит;

-световую и звуковую сигнализацию отклонения параметров от нормы (предупредительная сигнализация);

-сигнализацию срабатывания защит (технологическая сигнализация);

-непрерывные измерения давления газа на входе и выходе нагнетателя, температуры продуктов сгорания перед ТВД или в тракте (ГТУ в зависимости от типа агрегата), частоту вращения валов ГТУ, перепада давления «масло-газ»;

-измерительный контроль по вызову и периодическую цифровую регистрацию технологических параметров - температуры масла до и после маслоохладителей, температуры подшипников, вибрации подшипников, перепада давления «масло-газ», давления масла смазки, температуры продуктов сгорания

втракте ГТУ, температуры воздуха перед осевым компрессором, давление масла в системе регулирования давления топливного и пускового газа.

Температура продуктов сгорания в тракте ГТУ и перепад давления «маслогаз» в системе уплотнения нагнетателя должны иметь непрерывную регистрацию.

Система управления цеховыми кранами должна обеспечить дистанционное управление кранами узла врезки цеха и охранными кранами, а также их автоматическую перестановку при аварийной остановке цеха от ключа «Стоп станция». Система управления цеховыми объектами и вспомогательным оборудованием цеха должна обеспечивать управление и контроль за состоянием объектов с помощью локальных систем автоматизации.

Автоматика градильни и циркуляционной насосной должна обеспечивать постоянство уровня воды в бассейне градильни путем автоматической его подпитки; автоматическое включение установки для обработки воды (подкислительной, магнитной и др.); автоматическое включение резервного насоса при аварийном отключении работающего; автоматический пуск работающих насосов и вентиляторов после кратковременного перерыва в электроснабжении.

51

В компрессорных цехах, не оснащенных СЦКУ, в помещении цеховых щитов управления должны быть установлены агрегатные панели:

-управления цеховыми кранами;

-управления цеховыми объектами и вспомогательным оборудованием цеха;

-защиты цеха от загазованности;

-защиты цеха от пожара.

1.14.1Эксплуатация средств контроля и автоматики

Защита газотурбинного агрегата и нагнетателя от недопустимых режимов работы является одной из основных функций системы автоматического регулирования ГПА. Система защиты обеспечивает защиту ГПА во время пуска и остановки, также автоматически выполняет операции, необходимые для восстановления нормального режима в процессе работы. При аварийном режиме она останавливает агрегат и подает аварийный сигнал обслуживающему персоналу.

Во всех случаях быстрое отключение турбины и остановка агрегата при возникновении опасного состояния осуществляется прекращением подачи топливного газа к камере сгорания стопорным клапаном и открытием клапанов для выпуска воздуха из компрессора. Противопомпажная защита воздушного компрессора осуществляется сбросными клапанами, частично сбрасывающими воздух из компрессора.

При срабатывании защитного устройства, которое может быть электрическим, гидравлическим или пневматическим, и появлении защитного сигнала осуществляется экстренная остановка агрегата. Экстренную остановку ГТК-10-4 осуществляют органы предельной защиты, которые включают: стопорный клапан, два электромагнитных клапана, подключенные к электрической системе защиты, два бойковых автомата безопасности, срабатывающих при достижении предельно допустимых частот вращения валов турбодетандера и турбин или от ручного воздействия на кнопку управления. При аварийной ситуации одним из перечисленных устройств из линии предельной защиты выпускается воздух, давление снижается и стопорный клапан перекрывает подачу топливного газа к камере сгорания. Одновременно закрывается и регулирующий клапан. Открываются полностью выпускные воздушные клапаны (ВВК) осевого компрессора, в результате - турбина быстро останавливается.

Наладка защит ГТУ и нагнетателя проводится в три этапа:

-перед пуском на остановленной турбине;

-при пуске;

-при работе без нагрузки и с нагрузкой.

53

1.14.2 Краткое описание основных систем защиты ГТК-10-4

Защита по давлению масла смазки останавливает агрегат при падении давления масла смазки турбины и нагнетателя (< 0,2 кг/см2). Низкое давление разрушает подшипники ГПА. Стрелка электроконтактного манометра ЭКМ замыкает контакты, загорается сигнал «Аварийное давление масла». Включается резервный масляный насос (РМН), обеспечивая давление в смазочной системе не менее 0,4 кг/см2.

Защита по погасанию факела (система обнаружения пламени) выполняет две функции. Во время нормального запуска агрегата светочувствительные элементы фотореле обнаруживают установление пламени в КС и разрешают продолжать последовательность запуска агрегата. В противном случае прекращается подача топливного газа. В случае срыва пламени во время работы немедленно прекращается подача газа в КС, в результате чего исключается возможность поступления несгоревшего топлива в патрубок турбины, где могло бы произойти вторичное зажигание и произойти взрыв. Эта цепь включается после открытия стопорного и регулирующих клапанов. При проверке защиты после включения электропитания фотореле должна сработать аварийная защита по импульсу от фотореле. При этом срабатывают электромагнитные клапаны в линии предельной защиты, закрывается стопорный и регулирующий клапаны (СК и РК), включается аварийный сигнал «Факел погас».

Защита по осевому сдвигу роторов срабатывает, останавливая агрегат, при увеличении давления масла до 3-3,5 кг/см2 между соплами реле и упорными дисками на валах агрегата (или превышении давления по воздуху свыше 1 кг/см2), при этом на ГГЦУ подается аварийный сигнал «Авария по осевому сдвигу». При осевом сдвиге возможно задевание вращающихся деталей агрегата о неподвижные и разрушение отдельных узлов агрегата.

Защита по перепаду давления между маслом уплотнения и газом в полости нагнетателя (защита «масло-газ») служит для предотвращения протечек газа по валу из нагнетателя в машинный зал, применяется система уплотнения нагнетателя. Для этого к торцевому уплотнению подается масло с давлением 1,0-1,5 кг/см2 больше давления газа. Защита по перепаду давления осуществляется с помощью дифференциального реле давления типа РДД-1М, осуществляющего электрическую блокировку и автоматическое переключение с рабочего винтового масляного насоса уплотнения на резервный при снижении перепада давления, а также полном исчезновении перепада. При этом включается на ГГЦУ аварийный перепад «масло-газ».

52

При проверке защиты по перепаду «масло-газ» проверяют:

-резервирование насосов;

-отключение обоих ВМНУ. После установленной выдержки времени срабатывает защита по уменьшению перепада давления в уплотнении, при этом закрывается кран № 4 и включается сигнал на ГТЦУ аварийный перепад «масло-газ»;

-защиту по низкому давлению уровня масла в аккумуляторе;

-работу кранов обвязки нагнетателя;

-давление при перепаде на кране № 1 более 0,2-0,3 МПа краны № 1 и

№2 нельзя открыть ключом.

Защита от превышения температуры газа — одна из основных газовой турбины. При нормальной эксплуатации температура газа регулируется расходом топлива. Однако при неисправности САР, помпажах осевого компрессора или нагнетателя количество подаваемого топлива, а значит и температура газа, могут превысить установленные нормы. Это приведет к выгоранию лопаток проточной части, разрушению элементов двигателя. В начале система защиты от превышения температуры газа включает предупредительный звуковой и световой сигналы, что указывает на необходимость разгрузки турбины, предотвращая тем самым ее отключение. Если температура газа будет продолжать повышаться, система отключит агрегат. Система защиты является независимой от системы САР. Температуру газа измеряют термометрами, установленными за ТНД или перед ТВД.

Защита по превышению частоты вращения роторов ТВД, ТНД и турбодетандера. При повышении частоты вращения роторов ТВД, ТНД, турбодетандера может произойти обрыв лопаток, разрушение валиков и дисков и т. п. Для предотвращения частоты применяют разного рода автоматы безопасности. Ротор ТНД имеет два автомата безопасности: центробежный (механический, бойкового типа) и гидродинамический.

Настройка автоматов безопасности для ГПА типа ГТК-10-4 производится при частотах вращения, указанных в таблице 2.

Система защиты по температуре подшипников выдает предупредительный и аварийный сигнал при возрастании температуры выше допустимой, что может привести к разрушению подшипников, выплавлению баббита вкладышей, осевым сдвигам, повышению вибрации.

Температура измеряется малогабаритными платиновыми термометрами сопротивления (ТСП), установленными во вкладышах опорных подшипников и колодках упорных подшипников. Термометры подключаются к электронному мосту, который осуществляет измерение и регистрацию температуры подшипников, а также выдает предупреждающий (при 75°С) и аварийный (при 80°С) сигналы на ГЩУ.

54

Таблица 2

Частота вращения вала ГТК-10-4 при которой производится настройка автоматов безопасности

Наименование защитного устройства

Бойковой автомат на валу ТНД Гидродинамический автомат вала ТВД Бойковой автомат на валу турбодетандера

Частота вращения вала при срабатывании защиты, об/мин

5350±80

5250±80 9100... 10500

Система защиты от вибрации осуществляется при помощи датчиков, размещенных на корпусах подшипников ГПА. При этом вибрация измеряется в трех направлениях: вертикальном, поперечном, осевом. Сигнал поступает от пьезодатчика. Повышенная вибрация может привести к нарушению условий смазки и разрушению подшипников, задеванию вращающимися деталями в проточной части.

Имеется два уровня вибрации. При достижении первого уровня включается предупредительная сигнализация (VB = 7,1 мм/с). При достижении второго уровня, когда вибрация становится более 11,2 мм/с, срабатывает аварийная сигнализация и происходит остановка агрегата.

Кроме перечисленных выше основных систем защиты применяются и другие:

-по минимальному и максимальному уровню масла в маслобаке агрегата;

-по аварийной остановке от кнопки АО;

-по давлению топливного газа;

-по превышению частоты работы вала турбокомпрессора в диапазоне резонансных частот вращения 2500-4300 об/мин;

-защиты по разряжению на всасе осевого компрессора.

Проверку защиты в обязательном порядке в соответствии с правилами технической эксплуатации проводят при подготовке ГПА к пуску. Проверку проводит комиссия в составе: сменного инженера, инженера службы КИПиА, машинистов ТКЦ (технологического компрессорного цеха), работников КИПиА с оформлением специального протокола приема-сдачи защиты.

55

Вопросы для самоконтроля

1.Основные системы средств контроля и автоматики КЦ.

2.Назначение системы централизованного контроля.

3.Какие технологические параметры контролируются системой?

4.Эксплуатация средств контроля и автоматики.

5.Экстренная остановка агрегата ГТК-10-4.

6.Наладка защит ГТУ и нагнетателя.

7.Защита по давлению масла смазки.

8.Защита по осевому сдвигу роторов.

9.Защита по перепаду между маслом уплотнения и газом в полости нагнетателя (защита масло-газ).

10.Защита от превышения температуры газа.

11.Защита поп превышению частоты вращения роторов ТВД, ТНД и турбодетандера.

12.Защита по температуре подшипников.

13.Защита от вибрации.

14.Защиты, которые не входят в число основных.

56

очистных устройств, совмещенную с узлами подключения трубопроводу; узлы предохранительных и регулирующих устройств.

Ко второй группе относят: понижающую электростанцию с открытым и закрытым распределительными устройствами; комплекс сооружений по водоснабжению станции и жилого поселка при ней; комплекс сооружений по водоотведению бытовых промышленно-ливневых стоков; котельную с тепловыми сетями; механические мастерские; инженерно-лабораторный корпус, пожарное депо, узел связи, мастерские контрольно-измерительных приборов (КИП) и автоматики, гараж, административнохозяйственный блок с проходной, складские помещения для оборудования и ГСМ ит. д.

Головные НПС - наиболее ответственная часть всего комплекса. На них выполняются следующие технологические операции:

-прием и учет нефти, нефтепродуктов;

-закачка их в резервуарный парк для краткосрочного хранения;

-откачка нефти или нефтепродуктов в трубопровод;

-прием, запуск очистных, разделительных и диагностических устройств;

-внутристационарныс перекачки (перекачку из резервуара в резервуар, перекачку при зачистке резервуаров и т. д.);

-подкачка нефти или нефтепродуктов с других источников поступлений, например, с других трубопроводов.

Промежуточные (ПНПС) предназначены для повышения давления перекачиваемой жидкости в трубопроводе; Их размешают по трассе согласно гидравлическому расчету. Они имеют в своем составе в основном те же объекты, что и головные, но вместимость их резервуаров значительно ниже, либо они отсутствуют. При отсутствии резервуарного парка на промежуточных НПС имеются узлы учета, подпорная насосная.

Строительство НПС магистральных трубопроводов отличается большой трудоемкостью и значительным капитальным вложением. Для сокращения капитальных, эксплуатационных затрат сроков строительства используют блочно-комплексные, блочно-модульные НПС и станции открытого типа.

Всё оборудование, технологические коммуникации, КИП и автоматика входят

всостав функциональных блоков, скомпонованных в виде транспортабельных блоков, блок-боксов и блок-контейнеров.

Монтажные блоки - технологическое оборудование, собранное вместе с трубопроводами, КИП и автоматикой на общей раме.

Блок-боксы - транспортабельные здания внутри, которых размешаются технологические установки и инвентарное оборудование.

58