4.Газораспределительные станции. Классификация и структура грс.

Газораспределительные станции (ГРС), сооружаемые в кон­це магистрального газопровода или отвода от него, предназна­чены для снабжения газом населенных пунктов и промышлен­ных предприятий.

На газораспределительных станциях как конечных пунк­тах газопроводов осуществляются:

1) снижение давления газа до заданной величины;

2) автоматическое поддержание этого давления;

3) количественный учет газа.

Кроме того, на ГРС производится очистка газа от механи­ческих примесей, дополнительная одоризация поступающего к потребителю газа.

Современные автоматизированные ГРС по форме обслу­живания подразделяются на ГРС с безвахтовым обслужива­нием при пропускной способности до 200 тыс. м³/ч и с вахтовым обслуживанием при пропускной способности более 200 тыс. м³/ч. В первом случае ГРС обслуживают два опера­тора, которые могут дежурить, находясь дома, так как в их квартиры подведена сигнализация, передающая световые и звуковые сигналы. Во втором случае ГРС обслуживает дежурный пер­сонал, который следит не только за режимом эксплуатации, но и производит необходимый ремонт технологического обо­рудования.

Газораспределительные автоматизированные станции под­разделяются на основной ряд с пропускной способностью 10, 50, 100 и 200 м³/ч и дополнительный (модифицированный) — с пропускной способностью 1, 5, 25 и 150 тыс. м³/ч. (при давлении2 МПа.)

В состав ГРС входят следующие основные блоки:

1) переключения; 2) очистки газа; 3)предотвращения гидратообразования (при необходимо­сти); 4) автоматического регулирования давления газа;

5) измерения расхода газа; 6) автоматической одоризации газа (при необходимости).

Работа газораспределительной станции сводит­ся к следующему: газ из входного газопровода поступает в блок отключающих устройств и направляется на очистку в масляные пылеуловители. После очистки газ поступает в трубопровод для редуцирования, где происходит снижение давления газа до заданных величин. Затем газ направляется в выходные газопроводы (к потреби­телям) , на каждом из которых производится количественный замер и одоризация газа. На ГРС производится снижение давле­ния газа, это приводит к его охлаждению. В результате могут образовываться гидраты. Для борьбы с гидратообразованием применяют автоматическую подачу в газопровод мета­нола и подогрев газа.

Исполнение газораспределительных станций обычно зак­рытое, в виде двух зданий — здания редуцирования давления и здания блока переключений.

6.(8). Подземные хранилища газа.

Подземные хранилища природного газа предназначаются главным образом для покрытия сезонных пиков газопотреб­ления, т. е. компенсации неравномерности потребления. По этой причине хранилища, как правило, сооружают вблизи трассы магистрального газопровода и потребляющих цент­ров, крупных промышленных городов. Подземные хранилища по состоянию среды и методу сооружения подразделяются на следующие:

хранилища в пористых пластах;

хранилища в непроницаемых горных выработках (полые резервуары).

К пористым относятся хранилища, созданные в истощен­ных или в частично выработанных газовых и газоконденсатных месторождениях, в выработанных нефтяных месторож­дениях и в ловушках водонасыщенных коллекторов (пластов). К полым резервуарам относятся хранилища, созданные в по­лостях горных пород и в отложениях каменной соли. Храни­лища, созданные в истощенных нефтяных и газовых место­рождениях, относятся к наиболее распространенным аккуму­ляторам газа. Принцип устройства этих хранилищ основан на закачке газа непосредственно в истощенный газоносный или нефтеносный пласт через существующие или дополнительно сооружаемые скважины. В большинстве случаев на основе опыта эксплуатации истощенного или выработанного газово­го, газоконденсатного месторождения получают необходимый материал, характеризующий геологические и физические па­раметры пласта-коллектора, включая данные о герметичности кровли, геометрических размерах, объемах возможных зака­чек газа, а также об изменении давлений и дебитов скважин.

Иногда в районах крупных центров могут не оказаться выработанные газовые или нефтяные залежи, пригодные для создания подземного хранилища, однако в геологическом раз­резе пород этих районов часто имеются водонасыщенные пласты, в ловушках которых можно создать подземные хра­нилища газа. Выяснить, действительно ли имеется в данном месте пласт-ловушка и что он собой представляет — очень трудная задача. Разведка структур под водоносные хранили­ща продолжается 3 — 5 лет и требует больших материальных затрат, тем не менее хранилища окупаются за 2 — 3 года. Создание хранилища в водоносном пласте в принципе сво­дится к вытеснению из ловушки пластовой воды путем закач­ки в купольную часть коллектора газа. Газовый пузырь как бы «плавает» в куполе.

Перед устройством любого хранилища проводят исследо­вания и пробные закачки газа для оценки параметров плас­та и свойств насыщающих его жидкостей и газа, а также для получения данных о технологическом режиме работы скважин. С этой целью используют существующие скважины или бурят новые. Обычно скважины подземных хранилищ периодически выполняют функции нагнетательных и эксплу­атационных скважин.

На рис. 8.7 показаны схемы подземных хранилищ газа, образованных в выработанном нефтяном пласте и в ловуш­ке, представляющей собой верхнюю часть, т. е. купол пла­ста. Максимально допустимое давление газа в подземном хранилище зависит от глубины залегания пласта, его мас­сы, структуры и размеров площади газоносности. Для за­качки газа в хранилища, как правило, строят компрессор­ные станции с давлением до 15 МПа. Характерная особен­ность эксплуатации подземных хранилищ — цикличность их работы, которая выражается в смене процессов закачки и отбора газа.

В процессе закачки происходит заполнение пласта-кол­лектора и создание общего объема газохранилища, подраз­деляемого на активный и буферный объемы газа. Буферный объем — это минимально необходимое количество неизвле-каемого газа в пластовых условиях, которое обусловливает цикличность эксплуатации хранилища. Активный объем яв­ляется оборотным, участвующим в процессе закачки и отбо­ра. Объем буферного остаточного газа составляет 60— 140 % рабочего (активного) газа с учетом создания в хранилище определенного давления в конце отбора при соответствую­щем дебите скважин. Газ закачивают в весенне-летний пе­риод, когда потребность в нем значительно ниже, чем зи­мой. Зимой хранилища работают на отбор. Газохранилища эксплуатируют с учетом гидрогеологических условий пласта-коллектора, запасов газа в хранилище и неравномерности газопотребления системы газопроводов.

К хранилищам газа в полостях горных пород относятся такие, которые создаются в горных выработках — в искусст­венно созданных шахтах, тоннелях и специально выработан­ных кавернах, а также в естественных пустотах горных по­род — пещерах. Хранилища в имеющихся искусственных выработках не требуют затрат на создание каверн, но прак­тически используются редко из-за сложности герметизации объема и небольшой распространенности таких выработок.

Специальные горные выработки для хранения газа созда­ют в легко разрабатываемых, но малопроницаемых породах, например в плотных глинах, известняке, мергеле, каменной соли. Разработку ведут в зависимости от характера, свойства и глубины залегания породы — механическим путем, мето­дом взрыва или путем размыва. Наиболее широкое применение получили хранилища в отложениях каменной соли, осуще­ствляемых методом размыва.

7.Хранилища сжиженных углеводородных газов под давлением в Ме резервуарах.

Стальные резервуары бывают горизонтальные цилиндрические и сферические, а в зависимости от способа установки - надземные, подземные и с засыпкой.

Горизонтальные цилиндрические резервуары имеют объем 25, 50, 100, 160, 175 и 200 м³. Каждый резервуар оборудован запорной арматурой, термометром, указателем уровня жидкой фазы, предохранительным клапаном, сигнализатором предельного уровня, вентиляционным люком и люком для внутреннего осмотра резервуара.

Надземная установка резервуаров наиболее дешева, но давление в них изменяется в соответствии с температурой окружающей среды: растет днем и уменьшается ночью. Подземная установка резервуаров обеспечивает стабильность температуры и соответственно давления в них, но требует дополнительных затрат. Близкий результат достигается, если резервуар установить надземно и присыпать грунтом, но он дешевле подземной установки.

Размещаются горизонтальные цилиндрические резервуары группами.

Сферические резервуары по сравнению с цилиндрическими требуют меньшего расхода металла на единицу объема емкости, благодаря меньшей площади поверхности и меньшей толщине стенки резервуара. Сферические резервуары рассчитаны на давление 1,8 МПа, имеют объем до 4000 м³ и толщину стенки до 34 мм. Устанавливаются они только на поверхности земли. Резервуар сварен из блоков-лепестков и днищ заводского изготовления. Опирается он на трубчатые стойки, соединенные крестовыми связями. Для подъема на резервуар служит маршевая лестница, а для его обслуживания -площадка

10.Установки налива автомобильных цистерн.

Для налива нефтепродуктов в автоцистерны применяют стояки различных типов.

Стояки для налива автоцистерн классифицируют:

- по способу подключения к цистерне (сверху или снизу);

- по способу налива (герметизированный или негерметизированный);

- по степени автоматизации процесса налива (автоматизированные или неавтоматизированные);

- по виду управления ( с механизированным или ручным управлением).

Налив нефтепродуктов в автоцистерны может осуществляться как через горловину (верхний налив), так и через нижний патрубок автоцистерны (нижний налив).

При герметизированном наливе горловина автоцистерн закрывается специальной крышкой, в которую врезан патрубок, соединенный со шлангом для отвода паровоздушной смеси либо в опорожняемые резервуары, либо на установку улавливания легких фракций (УЛФ). Негерметизированный налив целесообразно применять при отгрузке низколетучих нефтепродуктов.

Для предотвращения переливов автоцистерн применяются средства автоматизации. В этом случае наливные стояки оборудуют либо датчиками уровня, либо клапанами - дозаторами, позволяющими производить отпуск заданного количества нефтепродукта. Подобный контроль - обязательное условие герметизированного налива бензинов.

Применяются наливные устройства одиночные и объединенные в группы, с ручным и автоматизированным управлением. Группа наливных устройств, управляемых из специального здания - операторной, образует станцию налива.

Станция налива состоит из 4... 12 наливных «островков», располагаемых под навесом. Каждый «островок» оборудуется одним или двумя наливными устройствами (стояками).

Принципиальная схема налива автомобильных цистерн выглядит следующим образом. Нефтепродукт забирается из резервуаров насосом, прокачивается через фильтр, клапан-дозатор, счетчик и через стояк поступает в автоцистерну.

В качестве наливных устройств используются установки автоматизированного налива (АСН). На пунктах налива с незначительным грузооборотом применяются неавтоматизированные наливные стояки с ручным управлением.

9. Сливо-наливные устройства для железнодорожных систем.

Слив железнодорожных цистерн производится через их горловину (верхний слив) или через сливной прибор, расположенный снизу цистерны (нижний слив). Заполнение же цистерн нефтепродуктом производится, как правило, только через горловину (верхний налив).

При наливе открытой струей струя нефтепродукта соприкасается с атмосферным воздухом. Это приводит к повышенному испарению светлых нефтепродуктов и образованию зарядов статического электричества. И то и другое нежелательно. Поэтому налив открытой струей применяют ограниченно и только при операциях с темными нефтепродуктами.

Налив закрытой струей осуществляется путем опускания шланга до нижней образующей цистерны. Поэтому струя нефтепродукта контактирует с воздухом только в начале налива. Соответственно, при наливе закрытой струей потери бензина, например, почти в 2 раза меньше, чем в предыдущем случае.

Герметичный налив цистерн производится с помощью специальных автоматизированных систем налива (АСН). Их отличительной чертой является наличие герметизирующей крышки 6, телескопической трубы 5 и линии 7 для отвода образующейся паровоздушной смеси (например, на установку отделения углеводородов от ПВС).

Открытый самотечный слив применяют при сливе низкоиспаряющихся нефтепродуктов из цистерн через нижние сливные приборы (частным случаем данной схемы является межрельсовый слив , когда центральный желоб располагается под сливаемыми цистернами и поэтому необходимости в переносных желобах нет.)

Закрытый самотечный слив отличается от открытого тем, что вместо переносных желобов к нижним сливным приборам присоединяются гибкие рукава или шарнирно-сочлененные трубы. Эта схема может быть применена и для бензинов, т. к. потери от испарения в этом случае невелики.

Сифонный слив самотеком производится через горловину цистерн. Он возможен только в том случае, когда приемный резервуар по отношению к сливаемой цистерне находится на более низкой отметке. Начало движения нефтепродукта обеспечивается созданием вакуума в стояке с помощью вакуум-насоса. Производительность сифонного слива самотеком невелика.

Принудительный нижний слив производится насосом через нижний сливной прибор цистерны.

Принудительный верхний слив отличается от предыдущей схемы тем, что производится через горловину цистерны посредством сливного. Начало слива обеспечивает вакуум-насос после чего включается насос, закачивающий нефтепродукт в резервуарный парк нефтебазы.

Количество устройств для слива и налива принимают исходя из суточного объема поступления и отгрузки нефтепродуктов по железной дороге. Если количество поступающих цистерн составляет более трех, то применяют одиночные устройства для слива и налива. При большем числе цистерн применяют односторонние или двусторонние эстакады.

Эстакадой называют совокупность расположенных вдоль железнодорожного полотна с тагом 4...6 м сливо-наливных устройств, соединенных общими коллекторами и площадкой для перемещения персонала. Эстакады изготавливают из несгораемых материалов с учетом габаритов железнодорожных цистерн. Сооружают эстакады в виде длинных галерей с эксплуатационными площадками, расположенными на высоте 3...3.5 м, считая от рельса, и снабжают для перехода на цистерны откидными подвижными мостиками, которые могут опускаться на котел цистерны. Ширина прохода на эстакаде - не менее 1 м.

Для подогрева высоковязких нефтепродуктов в цистернах и трубопроводах эстакады оборудуют паропроводами или электроподогревателями.