Состав сооружений магистральных газопроводов.
Состав магистральных газопроводов в линейной части мало отличается от нефтепроводов. В них могут дополнительно включаться газораспределительные станции (ГРС) и газовые регулирующие пункты, комплексы по очистке, осушке и одоризации газа. Вместо насосных станций строятся компрессорные станции. Вместо резервуарных парков на конечных станциях строится буферное газохранилище для компенсации неравномерности в потреблении газа в течение суток или зимнего и летнего периодов. Для удовлетворения потребности в нефтепродуктах и газе населенных пунктов, находящихся вблизи трасс продуктопроводов и газопроводов, от них прокладывают отводы или ответвления из труб сравнительно малого диаметра, по которым часть нефтепродуктов (периодически) и газа (непрерывно) отводится в эти населенные пункты.
Линейная запорная арматура (краны или задвижки) на газопроводе устанавливается с интервалом 10…30 км в зависимости от рельефа трассы. Предназначена запорная арматура для перекрытия участков в случае аварии или ремонта. С обеих сторон линейного крана или задвижки на газопроводе имеются свечи для выпуска газа в атмосферу при авариях. Задвижки и краны комплектуются воротниковыми фланцами или плоскими фланцами, которые привариваются к трубе. В случае аварии или ремонта этот вид разъемных фланцевых соединений позволяет быстро и просто заменить стальные приварные фланцы.
Вдоль трассы газопровода проходит линия связи (телефонная, радиорелейная), которая имеет диспетчерское назначение. Ее можно использовать для передачи сигналов телеизмерения и телеуправления. Располагаемые вдоль трассы станции катодной и дренажной защиты, а так же протекторы защищают трубопровод от наружной коррозии, являясь дополнением к противокоррозионному изоляционному покрытию трубопровода.
Компрессорные станции (КС) газопроводов располагают с интервалом 100…200 км и оборудуют поршневыми или центробежными компрессорами с приводами от поршневых двигателей внутреннего сгорания, газовых турбин и электродвигателей. Мощность одного агрегата в настоящее время достигает 25 мегаватт (МВт). Обычно центробежные нагнетатели работают группами по 2 или 3 последовательно, и несколько групп могут быть включены на параллельную работу. Подача одного агрегата может достигать 50 млн м3/сутки, а давление на выходе станции – 10 МПа.
При высоком пластовом давлении газа в первый период эксплуатации месторождения газопровод может работать без головной компрессорной станции. На всех компрессорных станциях газ очищается от пыли и механических примесей в специальных циклонах. Кроме того на головной КС при необходимости осуществляется осушка газа, очистка от сероводорода и одоризация.
Компрессорные станции, так же как и насосные имеют вспомогательные сооружения: котельные, системы охлаждения, электроснабжения, канализации и другие.
Магистральный газопровод подает газ к газораспределительным станциям и контрольно-распределительным пунктам, где проводится его очистка от механических примесей, конденсата, влаги, замер количества, снижается давление и осуществляется одоризация, затем газ поступает к потребителям.
Состав сооружений магистральных газопроводов
Система доставки продукции газовых месторождений до потребителей представляет собой единую технологическую цепочку. Газ с месторождений поступает через газосборный пункт по промысловому коллектору на установку подготовки газа, где производится осушка газа, очистка от механических примесей, углекислого газа и сероводорода. Далее газ поступает на головную компрессорную станцию и в магистральный газопровод (МГ).
В состав сооружений магистрального газопровода входят следующие основные объекты (рис. 5.3):
головные сооружения;
компрессорные станции (КС);
газораспределительные станции (ГРС);
подземные хранилища газа (ПХГ);
линейные сооружения.
Рис. 3. Схема магистрального газопровода
МГ в зависимости от рабочего давления подразделяются:
I класс - от 2,5 до 10 МПа включительно;
II класс - от 1,2 до 2,5 МПа включительно.
На головных сооружениях добываемый газ подготавливается к транспортировке. В первый период разработки месторождений давление газа достаточно велико, поэтому нет необходимости в использовании головной компрессорной станции. Эту станцию строят на более поздних этапах разработки газовых месторождений.
Компрессорные станции (КС) предназначены для перекачки газа от месторождений или подземных хранилищ до потребителя. Кроме того, на КС производится очистка газа от жидких и твердых примесей, а также его осушка. Объекты КС проектируются в блочно-модульном исполнении и оборудуются центробежными нагнетателями с приводом от газотурбинных установок или электродвигателей. Газотурбинным приводом оснащено более 80% всех КС, а электроприводом — около 20%.
Газоперекачивающие агрегаты (ГПА) предназначены для сжатия природного газа, достаточного для обеспечения его транспортировки с заданными технологическими параметрами. Газоперекачивающие агрегаты размещаются в блок-контейнерах, состоящих из отсеков двигателей (приводов) и нагнетателей. Базовая сборочная единица - блок турбоагрегата и оборудование технологических систем.
Установка охлаждения газа преимущественно состоит из аппаратов воздушного охлаждения (АВО). При компримировании (сжатии) газ нагревается, что приводит к увеличению его вязкости, затрат мощности на перекачку и увеличению продольных напряжений в трубопроводе. Охлаждение газа после его компримирования увеличивает производительность и устойчивость газопровода, ослабляет действие коррозионных процессов. Газ охлаждают водой и воздухом в тешюобменных аппаратах различной конструкции. Конструктивно АВО представляет собой вентилятор с диаметром лопастей до 7 м. Количество АВО определяется теплотехническими расчетами. Рабочая температура охлаждаемой среды на входе в аппарат до, на выходе - до.
Газораспределительные станции (ГРС) сооружают в конце каждого МГ или отвода от него. Высоконапорный газ не может быть непосредственно подан потребителям. На ГРС осуществляется понижение давления газа до требуемого уровня, очистка от механических частиц и конденсата, одоризация и измерение расхода.
К линейным сооружениям относятся собственно МТ, линейные запорные устройства, узлы очистки газопровода, переходы через препятствия, станции противокоррозионной защиты, линии технологической связи, отводы от МГ и сооружения линейной эксплуатационной службы.
Линейные сооружения газопроводов отличаются от аналогичных сооружений нефтепроводов тем, что вместо линейных задвижек используются линейные шаровые краны, расстояние между которыми должно быть не более 30 км. Кроме того, для сбора выпадающего конденсата сооружаются конденсатос-борники. Большая часть газопроводов имеет диаметр от 720 до 1420 мм. Трубы и арматура рассчитаны на рабочее давление до 10 МПа.
При параллельной прокладке двух и более МГ в одном технологическом коридоре предусматривается соединение их перемычками с запорной арматурой. Перемычки размещаются на расстоянии не менее 40 км друг от друга, а также перед компрессорными станциями и после них.
Подземные хранилища газа (ПХГ) служат для компенсации неравномерности газопотребления. Использование подземных структур для хранения газа позволяет существенно уменьшить капиталовложения в хранилища.