Гпа ц 16 технические характеристики. Разработка ГПА нового поколения

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

тема задания: Газоперекачивающие агрегаты ГПА-Ц-6,3 компрессорного цеха компрессорной станции магистрального газопровода

по дисциплине: Технологическое оборудование газонефтепроводов и газонефтехранилищ

Введение

1. Общая часть

1.1 Характеристика компрессорного цеха

1.2 Техническая и конструктивная характеристика ГПА-Ц-6,3

1.3 Характеристика систем ГПА-Ц-6,3

1.4 Техника безопасности в компрессорном цехе с ГПА-Ц-6,3

2. Расчетная часть

2.1 Тепловой расчет цикла ГТУ ГПА-Ц-6,3

Заключение

Список используемых источников

Введение

Газовая отрасль была и остается одной из самых динамично развивающихся отраслей экономики Российской Федерации. В последние годы газовая промышленность вышла на первое место по производству топливно-энергетических ресурсов.

Из общего объёма, добываемого в стране природного газа 94% приходится на Открытое акционерное общество «Газпром».

«Газпром» владеет лицензиями на разработку 92 газовых и газоконденсатных месторождений с промышленными запасами газа в объёме 32,2 трлн. мі, что составляет 67% от общероссийских запасов и 23% от мировых.

В стране сформировалась и продолжает развиваться Единая система газоснабжения, включающая газовые промыслы, магистральные газопроводы с установленными на них компрессорными станциями, подземные хранилища, газоперерабатывающие заводы и распределительные станции.

ОАО «Газпром» в настоящее время эксплуатирует на территории России магистральные газопроводы общей протяженностью свыше 155 тыс. км, из них газопроводы большого диаметра (1220-1420 мм) составляют свыше 60%. Действуют 247 компрессорных станций суммарной мощностью свыше 39,5 млн. кВт. Средняя дальность транспортировки газа составляет 2512 км. Увеличение добычи газа, по мере спроса на него, будет осуществляться за счёт наращивания мощностей на действующих, и ввода в разработку новых месторождений Надым-Пур-Тазовского региона, где и сейчас ведется основная добыча газа, Главным её источником в будущем, прежде всего, станут месторождения полуострова Ямал и шельфовой зоны Красного и Баренцева морей.

Повышение надежности Единой системы газоснабжения связано как со строительством новых подземных хранилищ и комплексов типовых хранилищ, так и с повышением активной мощности действующих. Использование высокопродуктивных скважин, автоматизированных систем управления процессами закачки и отбора газа, а также нового экономичного компрессорного оборудования позволит повысить надёжность и эффективность функционирования Единой системы газоснабжения.

За прошедшие 50 лет добыча газа в России выросла почти в 100 раз, т.е. по существу за этот период была создана газовая отрасль в нашей стране.

Поскольку в будущем намечается увеличение добычи природного газа более чем на порядок, то это приведёт к расширению сфер его применения, потребует новых технологий его разведки, добычи, транспорта и использования. В том числе технологии более рационального использования давления газа с широким применением турбодетандеров и химической энергии газа на всём движении газа от пласта до потребителя и создания полностью автоматизированных промыслов, газопроводов, КС, ПХГ, ГРС.

Важнейшей задачей в комплексе работ по повышению эффективности магистрального транспорта газа является снижение энергетических затрат.

Достаточно сказать, что на привод компрессоров сегодня расходуется около 8% добываемого газа. Это связано с низким средним К.П.Д. газотурбинных газоперекачивающих агрегатов, который составляет 27,1%, 15% мощностей ГПА уже отработали более 20 лет и подлежат модернизации или замене.

В настоящее время с участием ведущих предприятий оборонного промысла, реализуется программа разработки и освоения производства ГПА со стационарным, авиационным и судовым двигателями с К.П.Д. от 32% до 38%. Часть новых агрегатов уже поступила на трассы газопроводов.

Ведётся опытно промышленная эксплуатация ГПА с парогазовым циклом. Применение парогазовых установок с агрегатами нового поколения даёт возможность довести суммарный К.П.Д. компрессорных станций до 45%.

К работам по созданию некоторых видов новой газоперекачивающей техники, привлечены ведущие зарубежные компании. Так АО «Люльпа-Сатурн» в кооперации с фирмой «Нуово-Пиньоне» создаёт новые агрегаты с мощностью 16 МВт с использованием российского газогенератора. Совместно с фирмой «Купер-Роллс» ведутся работы по модернизации камеры сгорания АЛ-31 СТ с целью снижения выброса окислов азота. Пермские предприятия «Авиадвигатель» и «Пермские моторы» планируют проведение работ совместно с фирмой «Пратт эну Уитни» по увеличению ресурса надёжности и экологической безопасности двигателей мощностью 12 и 16 МВт.

Применение ГПА нового поколения позволит на 25-30% сократить потребление газа на технологические нужды, снизить выбросы окислов азота, повысить надёжность транспортировки газа.

До 2015 года в дополнение к 155 тыс.км действующих газопроводов будет введено до 40-45 тыс.км новых.

Направление технологического прогресса в магистральном транспорте газа на перспективу до 2015 года предопределяются особенностями отрасли в указанный период.

Мероприятия технического прогресса должны быть ориентированы на создание и внедрение новых технологий и оборудования по следующим направлениям:

для новых газопроводов, и прежде всего для Ямальской газотранспортной системы;

для реконструкции и технического перевооружения действующих газопроводов;

для повышения надёжности и эффективности эксплуатации действующих газопроводов;

В последние годы развивается новое направление использования природного газа в качестве моторного топлива для автомобильного, речного, воздушного транспорта и сельскохозяйственной деятельности. Это обеспечивает экономию дефицитного нефтяного моторного топлива и улучшает экологическое состояние природной среды.

Ведущим технологическим институтом отрасли -ВНИИ газом совместно с другими научными организациями разработана концепция научно технического развития газовой промышленности до 2015 года в которой предусмотрены мероприятия, направленные на преодоление негативных тенденций, а также по обеспечению надёжности и безопасности функционирования Единой системы газоснабжения.

Так, предполагается увеличить эффективность добычи газа за счёт внедрения комплекса мероприятий, важнейшее из которых применение горизонтальных и горизонтально-разветвлённых скважин. Уже имеется положительный опыт строительства скважин на месторождениях и подземных хранилищах газа Оренбургской области и Краснодарского края. Применение таких скважин позволяет сократить в три-пять раз потребное количество скважин обычной конструкции.

Для широкого внедрения этой технологии создаются современные буровые установки, телеметрические системы с гидравлическим каналом связи, и другие технические средства.

Развёрнуты работы по созданию комплексной системы технической диагностики газопроводов и экологического мониторинга, в том числе с использованием достижением космической техники.

газоперекачивающий агрегат компрессорный цех

1 . Общая часть

1.1 Характеристика компрессорного цеха

Махачкалинское ЛПУМГ «Транс газ Махачкала» создано 5 октября 1979 года на основании приказа Мингазпром СССР в соответствии с утверждённой структурой и штатным расписанием. Компрессорный цех в р.п. Избербаш расположена на 323 км магистрального газопровода Петровск-Новопсков справа от газопровода по ходу газа.

Среднегодовая температура грунта 10,5 єС. Ближайший населённый пункт г.Избербаш, расположенный на расстоянии 7 км. Основная задача ЛПУ - это транспортировка газа по МГ и газоснабжение местных потребителей через газопроводы.

Производительность КС 41,7-44,7 млн.мі /сут.

Давление нагнетателя 56 кгс/смІ.

Основное технологическое оборудование КЦ, в том числе компрессорные агрегаты, пылеуловители, холодильники газа приняты отечественного производства.

В соответствии с заданием на проектирование, утверждённым Мингазпромом 3 января 1979 года к установке на компрессорной станции в приняты автоматизированные агрегаты ГПА-Ц-6,3, в блочно-комплектном исполнении, состоящие из двухступенчатых нагнетателей с расчётной степенью сжатия 1,45 и авиационных газотурбинных двигателей НК-12 ст.

Вспомогательное оборудование КЦ предусмотрено в блочно-комплектном исполнении.

Технологическая схема КЦ предусматривает следующие основные технологические процессы:

Очистка газа от механических примесей и жидкой фазы;

Компримирование газа;

Охлаждение газа.

Газ из магистрального газопровода направляется одним шлейфом Ду 1000 на установку пылеуловителей. На КЦ установлены циклонные пылеуловители номинальной производительностью 15 млн.мі/сут, Ду 2000 мм, с рабочим давлением 55 кгс/смі. Исходя из расчётной производительности газопровода к установке на КЦ принято 4 пылеуловителя, один из которых резервный. Подключение пылеуловителей коллекторное. Очищенный газ двумя шлейфами Ду 100 поступает во всасывающий коллектор компрессорного цеха Ду 1000. Отсепарированные в пылеуловителях продукты очистки газа автоматически (по достижению максимального уровня в пылеуловителе) сбрасываются через газоотделитель в блок ёмкости сбора конденсата, работающие под атмосферным давлением. Из ёмкости сбора конденсата погружными насосами продукты очистки откачиваются в автоцистерны и отвозятся к местам их утилизации.

Компримирование газа осуществляется агрегатами ГПА-Ц-6,3 в количестве 5 рабочих и 2 резервных. Технологической схемой предусматривается параллельная работа компрессорных агрегатов. Газ после Компремирования из нагнетательного коллектора Ду 1000 направляется одним газопроводом Ду 1000 к аппаратам воздушного охлаждения.

В качестве холодильников газа на КЦ приняты аппараты воздушного охлаждения АВЗ Д-20-Ж-6,3-Б1-В2Т/6-1-8, служащие для охлаждения газа после компремирования до температуры допустимой для изоляции газопровода и для увеличения объёма транспорта газопропускной способности газопровода. Подключение АВО коллекторное. Для возможности отключения АВО в зимнее время и при ремонте, схемой предусмотрен байпас Ду 1000. Охлаждённый газ одним шлейфом Ду 1000 направляется в МГ.

Для обеспечения режима запуска и остановки центробежных нагнетателей, технологической схемой предусмотрен пусковой контур Ду 700 с необходимой дросселирующей арматурой. Подключение к пусковому контуру агрегатов коллекторное. Для отключения КЦ от МГ во время пропуска очистного устройства между всасывающим и нагнетательным шлейфами КЦ предусмотрен байпас Ду 500. Для подогрева агрегатов перед пуском, а также на период ремонта КС в зимнее время или межсезонье предусмотрен унифицированный моторный подогреватель, смонтированный на шасси автомобиля ЗИЛ-131 марки УМП-350-131.

На компрессорной станции так же находятся вспомогательные сооружения: котельная, блок регенерации, горюче-смазочных материалов, аварийная электростанция, насосы для подачи воды, система вентиляции. Общая численность рабочих на КЦ составляет 365 человек.

Основная задача, которая возлагается на компрессорную станцию - повышение давления природного газа и обеспечение его транспортировки по магистральному газопроводу до потребителей.

Служба связи занимается обеспечением телефонной и радиосвязи внутри предприятия. А также отвечает за целостность телефонных линий.

Служба электрохимической защиты проверяет и устраняет наличие блуждающих токов на трубопроводах и проверяет качество изоляции газопровода.

Служба КИПа занимается обслуживанием, контролем и ремонтом контрольно-измерительных приборов и автоматики на основном и вспомогательном оборудовании, узлах подключения к газопроводу, а также ведёт учёт транспортируемого газа на работу газоперекачивающих агрегатов.

Линейно-эксплутационная служба занимается обслуживанием линейной части газопровода, а именно: огневыми работами (замена линейных кранов, участков газопровода), ревизией линейной запорной арматуры, заменой метанола, очисткой линейной части в пределах охранной зоны, а также проверяет состояние изоляции.

Служба газораспределительной станции обслуживает, ремонтирует, занимается наладкой и запуском в работу газораспределительных станций, газораспределительных пунктов, а также одаризацией газа, поступающего потребителю на бытовые нужды.

Служба электроснабжения осуществляет контроль и ремонт электрических линий, насосов, водоснабжения на бытовые нужды, канализацию.

Служба ГКС занимается обслуживанием и ремонтом газоперекачивающих агрегатов, вспомогательного оборудования, разработкой графиков, планов предупредительных ремонтов.

Химическая лаборатория проводит анализ технологического газа, турбинного масла на наличие технологических и механических примесей, очистку технологической воды, измеряет загазованность воздушной среды в цеху и на территории.

Инженер по технике безопасности контролирует соблюдение правил охраны труда, проводит мероприятия по предупреждению несчастных случаев, организовывает проверку знаний техники безопасности.

В курсовом проекте рассматривается КЦ-1 «Махачкалинского ЛПУМГ», оборудованного агрегатами ГПА Ц-6,3.

1.2 Техническая и конструктивная характеристика ГПА-Ц-6,3

Газоперекачивающий агрегат ГПА-Ц-6,3 с двухступенчатым полнонапорным центробежным нагнетателем и приводом от газотурбинного двигателя авиационного -типа НК-12СТ разрабатывался с учетом следующих основных принципов.

Блочность конструкции должна предусматривать возможность доставки непосредственно на место монтажа железнодорожным, автомобильным и воздушным транспортом готовых блоков.

Габариты и масса блоков должны обеспечивать возможность их монтажа и демонтажа передвижными подъемными средствами на компрессорной станции.

Блоки должны проходить на заводах - изготовителях контрольные проверки, испытания и доставляться на монтаж в полной заводской готовности (окончательно собранными и испытанными).

Использование электроэнергии агрегатом должно быть минимальным, только для вспомогательных нужд.

Для возможности использования агрегата в различных климатических зонах и при любых погодных условиях применение воды для охлаждения узлов агрегата и масла исключено; должна быть разработана конструкция воздушного охлаждения.

Автоматизация агрегата должна осуществлять автоматический поэтапный пуск (останов) агрегата ‹‹от кнопки» и защиту агрегата при аварийных ситуациях, вести непрерывный контроль параметров двигателя и нагнетателя.

Учитывая полевые условия эксплуатации, должна быть предусмотрена максимальная ремонтопригодность ГПА методом замены блоков.

Газоперекачивающий агрегат ГПА-Ц-6,3 состоит из пяти блоков: турбоагрегата , воздухоочистительного устройства, всасывающей камеры с блоком автоматика, выхлопной шахты и маслоохладителей.

Блок турбоагрегата включает нагнетатель и двигатель с вспомогательными механизмами и устройствами, смонтированными на общей раме. Блок заключен в тепло- и звукоизолирующий контейнер. Он является основой агрегата ГПА-Ц-6,3 и дает возможность отказаться от строительства громоздких корпусов и других фундаментальных сооружений.

Полнонапорный нагнетатель агрегата ГПА-Ц-6,3 представляет однокорпусную двухступенчатую машину центробежного типа. Две ступени сжатия позволяют реализовать полную степень повышения давления, равную 1,45, и отказаться от последовательного- соединения нагнетателей на станциях, принятого при использовании консольных одноступенчатых нагнетателей старого типа. Корпус нагнетателя стальной с горизонтальным фланцевым разъемом. Четырьмя лапами корпус крепится непосредственно к фундаментной раме (основанию) контейнера турбоагрегата. Всасывающий и нагнетательный патрубки расположены соосно, что- исключает возникновение момента от растягивающих сил при температурных деформациях газопровода. Ротор имеет два рабочих колеса диаметром 545 мм, выполненных с целью повышения надежности прогрессивным методом диффузионной пайки в вакууме. Детали статорной части аэродинамического узла (диффузоры, улитки и т. д.) являются съемными и взаимозаменяемыми.

Радиальные и осевые нагрузки воспринимаются! опорным и упорным многоклиновыми подшипниками скольжения прогрессивной конструкции с межремонтным ресурсом работы, равным 25--30 тыс.ч. Подшипники усовершенствованы таким образом, что они обеспечивают реверсивность «хода» нагнетателя па случай раскрутки агрегата обратным потоком газа.

В качестве концевых уплотнений в нагнетателе применяют щелевые масляные уплотнения с плавающими кольцами. Эти уплотнения работают на принципе автоматического поддержания постоянного избытка давления масла над давлением уплотняемого газа.

Для повышения ресурса уплотнений вместо пары графит-сталь стали использовать пару баббит-твердый сплав, довели тонкость фильтрации масла, подаваемого на уплотнения, до 10--15 мкм.

Воздухоочистительное устройство предназначено для очистки воздуха, подаваемого в двигатель с целью предохранения лопаток компрессора от износа. Всасывающая камера служит для подвода воздуха от ВОУ к двигателю. Выхлопное устройство шахты шумоглушения предназначено для отвода выхлопных газов. Маслоохладители служат для охлаждения масла системы смазки турбоагрегата.

Запуск агрегата производится автоматически по программе, обеспечивающей последовательное выполнение операций по контролю предпусковой готовности, включение вспомогательного оборудования, включение агрегатов двигателя и загрузке нагнетателя. Весь процесс запуска условно можно разбить на этапы, выполнение каждого из которых контролируется по определяющим параметрам (давлению, частоте вращения, температуре и др.) и в случае невыполнения одного из них дальнейшие операции блокируются или двигатель останавливается.

Весь ход запуска, положение основных элементов агрегата и крановой обвязки демонстрируется мнемо-схемой и контрольными световыми транспарантами, вынесенными на панель управления.

1.3 Характеристика систем ГПА-Ц-6,3

Разработанная для агрегата ГПА-Ц-6,3 система автоматики обеспечивает автоматическое выполнение программного запуска, работу на режиме, нормальные или аварийные остановы, а также ряд работ, связанных с подготовкой агрегата к запуску, при минимальном вмешательстве обслуживающего персонала.

Для безопасной работы двигателя и ГПА разработан комплекс средств автоматического контроля и защиты по определяющим параметрам, достижение предельно допустимых границ которых свидетельствует о предварительной ситуации и привод к аварийному останову, что видно из схемы автоматического аварийного останова агрегата. По ряду защит предусмотрена выдача предупредительного (светозвукового) сигнала.

Для облегчения условий эксплуатации систему смазки ГПА изготовляют объединенной, т. е. создают -единство масел для двигателя и нагнетателя с общим маслобаком, пусковым насосом, маслокоммуникациями л др. Единство применяемых масел упрощает транспортировку масла на компрессорные стан- дин и маслокоммуникации, облегчает условия его хранение

Заложенные при проектировании принципы и проведенные опытные работы позволили применить для нагнетателя и двигателя недефицитное масло отечественного производства. Учитывая возможность эксплуатации агрегатов в условиях низких температур (до --50°С) и в засушливых районах юга страны (до -+*45 °С), в системе охлаждения масла исключено применение воды. Воздушные маслохолодильники с электровентиляторами обеспечивают автоматически заданный температурный режим.

Предпусковой подогрев масла в зимнее время осуществляют горячим воздухом от работающих агрегатов или электронагревательными элементами, В случае особой необходимости предусмотрен передвижной генератор горячего воздуха (МП-350) для подогрева агрегата. Разводка маслопроводов обеспечивает их легкий монтаж; стыки маслопроводов легкодоступны; соединение с двигателем выполнено эластичными рукавами. Масло очищают керамическими и сетчатыми фильтрами, легко поддающимися регенерации. Применение высокоэффективных надуваемых уплотнений на двигателе, а также центрифугирование масловоздушных эмульсий на двигателе обеспечивают незначительные потери масла при работе газоперекачивающего агрегата. Все параметры маслосистемы контролируются защитами.

1.4 Техника безопасности в компрессорном цехе с ГПА-Ц-6,3

Решением Мингазпрома, Минхиммаша н Минавиапрома была организована подготовка инженерно-технического персонала, обслуживающего компрессорные станции с агрегатами ГПА-Ц-6,3 на учебной базе. Обучение проводили по утвержденной программе по следующим курсам; конструкция и эксплуатация ГПА-Ц-6,3. Кроме теоретических дисциплин были предусмотрены практические занятия на испытательной станции завода и на компрессорных станциях. После окончания обучения специальная комиссия принимала экзамены и выдавала удостоверения на право эксплуатации ГПА-Ц-6,3. Для повышения качества обучения была выпущена серия красочных плакатов но конструкциям ГПА-Ц-6,3. За 1974--1976 год на учебной базе было подготовлено десять групп эксплуатационного персонала подразделений Мингазпрома. Всего было обучено 150 человек из них 15 инженеров. Дальнейшее обучение обслуживающего персонала, начиная с 1977 r. t в связи с накопленным опытом работы на компрессорных станциях с указанными агрегатами, повышением квалификации инженерного состава в газовой промышленности н увеличением "числа компрессорных станций, организовано непосредственно на рабочих местах с привлечением квалифицированных специалистов Минавиапрома и Мингазпрома.

2. Расчетная часть

2. 1 Тепловой расчет цикла ГТУ ГПА-С-16

Цель расчета:расчет параметров цикла ГТУ ГПА-Ц-6,3: удельной полезной работы, расхода воздуха через осевой компрессор, расхода рабочего тепла через турбину внутреннего КПД ГТУ; расхода топливного газа в камере сгорания.

Исходные данные:

Эффективная мощность,N,кВт; 6300

Температура воздуха на входе в осевой компрессор, ; 15

Номинальное давление окружающего воздуха, кгс / ; 1,033

Температура газа на входе в турбину, ; 810

Степень сжатия воздуха в осевом компрессоре, ; 7,8

Показатель адиабаты, k; 1,4

КПД камеры сгорания, ; 0,96

КПД осевого компрессора (индикаторный), ; 0,84

Газовая постоянная, R кгс м/кг град; 29,3

Низшая теплота сгорания топлива, ккал/кг; 8550

КПД турбины (индикаторный), ; 0,85

КПД механической турбины, ; 0,95

Отношение расхода воздуха и топлива, ; 0,97

Задается коэффициент потерь в воздушном и газовом тракте

1,051,1 (2.2.1)

Давление рабочего тела на выходе из турбины, кгс/

Давление воздуха на выходе из осевого компрессора, кгс/

Давление рабочего тела на входе в турбину, кгс/

Изоэнтропийный теплоперепад в осевом компрессоре, ккал/кг

где ккал/кг

Действительный перепад в осевом компрессоре, ккал/кг

63,6 ккал/кг

Средняя температура воздуха в осевом компрессоре,

Средняя массовая удельная теплоемкость в зависимости от средней температуры воздуха в осевом компрессоре, (); ккал/кг, определяют согласно значений изобарной теплоемкости

ккал/кг (2.2.8)

Температура воздуха на выходе из осевого компрессора,

где действиетльный теплоперепад в осевом компрессоре, ккал/кг средняя массовая удельная теплоемкость в зависимости от средней температуры воздуха в осевом компрессоре, ккал/кг

Действительный теплоперепад в турбине, ккал/кг

Средняя температура рабочего тела в турбине,

Средняя удельная теплоемкость в зависимости от средней температуры рабочего тела в турбине, (); ккал/кг, определяют согласно значений изобарной теплоемкости

ккал/кг (2.2.13)

Температура рабочего тела на выходе из турбины, К

где ккал/кг

средняя удельная теплоемкость в зависимости от средней температуры рабочего тела в турбине, ккал/кг

Удельная полезная работа ГТУ, ккал/кг

отношение расхода воздуха к расходу рабочего тела через турбину

Средняя температура рабочего тела в камере сгорания,

Средняя удельная теплоемкость рабочего тела в камере сгорания, (ккал/кг, определяют согласно значений изобарной теплоемкости

ккал/кг (2.2.17)

Теплота, подводимая к камере сгорания (удельная), ккал/кг

Внутренний К.П.Д. ГТУ, %

Расход рабочего тела через турбину, кг/с

Расход воздуха через осевой компрессор, кг/с

Удельная энтальпия воздуха перед камерой сгорания, ккал/кг

Удельная энтальпия рабочего тела перед турбиной, ккал/кг

Расход топливного газа в камере сгорания, кг/c

КПД камеры сгорания

удельная энтальпия воздуха перед камерой сгорания, ккал/кг

удельная энтальпия рабочего тела перед турбиной, ккал/кг

Вывод: Результатам расчета цикла ГТУ ГПА-Ц-6,3

Удельная полезная работа ГТУ ккал/кг

Расход воздуха через ОК кг/c

Расход рабочего тепла через турбину кг/c

Внутренний К.П.Д. ГТУ, %

Расход топливного газа в камере сгорания кг/c

Заключение

В данном курсовом проекте рассмотрена тема «Газоперекачивающие агрегаты ГПА Ц-6,3».

В общей части я рассмотрел следующие вопросы:

Характеристика компрессорного цеха: Компрессорный цех в р.п. Бубновский расположена на 323 км магистрального газопровода Петровск-Новопсков справа от газопровода по ходу газа.

Техническая и конструктивная характеристика газоперекачивающего агрегата ГПА Ц - 6,3.

Характеристика систем ГПА Ц - 6,3

Техника безопасности в компрессорном цехе с ГПА Техника безопасности в компрессорном цехе с ГПА Ц- 6,3

В расчетную часть входят следующие расчеты:

Проверочный гидравлический расчет участка газопровода, в котором я определял конечное давление, то есть минимальное допустимое давление газа перед компрессорной станцией, выбираемое из условий надежной работы ее оборудования.

Список используемых источников

1. Технологический регламент по заправке автомобилей сжатым природным газом на АГНКС с компрессорными установками типа

4НR 3КN-200/210-5-249WLK.

2. Степанов О.А. Крылов Г.В Хранение и распределение газа.-М.: Недра 1994.

3. Паспорт по эксплуатации установки осушки газа на АГНКС.

4. Волков М.М. Справочник работника газовой промышленности.- М.: Недра, 2009.

5. Дятлов В.А. Михайлов В.М. Яковлев Е.И. Оборудование, эксплуатация и ремонт магистральных газопроводов. М.: Недра, 2011.

6. Газовая промышленность. Производственно-технологический журнал №9, 2010.

Размещено на Allbest.ru

...

Подобные документы

Выбор рабочего давления и типа газоперекачивающего агрегата. Расчет теплофизических свойств транспортируемого газа. Тепловой и гидравлический расчет участка газопровода. Расчет режима работы компрессорной станции. Капитальные и эксплуатационные затраты.

курсовая работа , добавлен 16.12.2014


Назначение компрессорной станции. Устройство компрессорного цеха. Автоматизация газоперекачивающего агрегата ГПА-16Р "Уфа". Анализ методов и средств повышения достоверности виброметрической информации. Разработка компьютерной модели датчика вибрации.

дипломная работа , добавлен 16.04.2015


Выбор рабочего и избыточного давления в газопроводе. Определение числа компрессорных станции (КС) и расстояния между станциями. Уточненный тепловой и гидравлический расчеты участка газопровода между двумя компрессорными станциями. Расчет режима работы КС.

курсовая работа , добавлен 16.03.2015


Характеристика компрессорного цеха и газоперекачивающего агрегата ГТК-10И. Смазка газотурбинного агрегата, система воздушного охлаждения и уплотнения. Масло для смазки подшипников нагнетателя. Особенности обслуживания газоперекачивающего агрегата.

курсовая работа , добавлен 12.02.2013


Выбор рабочего давления газопровода. Расчет свойств транспортируемого газа. Плотность газа при стандартных условиях. Определение расстояния между компрессорными станциями и числа компрессорных станций. Расчет суточной производительности газопровода.

курсовая работа , добавлен 25.03.2013


Подача газа потребителям с определенным давлением, степенью очистки и одоризации из магистрального газопровода в газовые сети. Компримирование газа центробежными нагнетателями с приводом газотурбинной установки. Режим работы компрессорной станции.

отчет по практике , добавлен 15.02.2012


Физические свойства газа. Подбор рабочего давления, диаметра магистрального газопровода. Определение числа и расстояния между компрессорными станциями. Экономическое обоснование выбора диаметра газопровода. Расчет режима работы компрессорных станций.

курсовая работа , добавлен 01.03.2015


Расчет нагрузок и выбор оборудования воздушной компрессорной станции, показатели эффективности ее работы. Гидравлический расчет магистрального воздухопровода. Тепловой расчет центробежной турбокомпрессорной установки. Система осушки сжатого воздуха.

курсовая работа , добавлен 22.01.2011


Общая характеристика газопровода "Джубга-Лазаревское-Сочи", анализ схемы прокладки. Особенности уточненного теплового и гидравлического расчета участка газопровода. Способы определения толщины стенки трубопровода и расстановки компрессорных станций.

дипломная работа , добавлен 09.05.2013


Инженерно-геологическая и гидрогеологическая характеристика участка строительства. Расчет потребности природного газа. Подбор котла и его обоснование. Расчет газопровода на прочность, а также проверка устойчивости его положения в водонасыщенных грунтах.

ГК ТРЭМ Инжиниринг

ТРЭМ-МОДЕКОМ

Российские разработчики сухих газодинамических уплотнений

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ

СИСТЕМЫ ГАЗОДИНАМИЧЕСКИХ УПЛОТНЕНИЙ

НАГНЕТАТЕЛЯ ГПА-Ц16

Вашему вниманию предлагается краткое описание системы газодинамических уплотнений (СГДУ) для нагнетателей газоперекачивающих агрегатов (ГПА) мощностью 16МВт.

Использование СГДУ на несколько порядков уменьшает потери перекачиваемого газа, исключает применение масла для уплотнений и попадание масла в проточную часть нагнетателя. СГДУ могут устанавливаться в новые нагнетатели и в нагнетатели НЦ-16, эксплуатирующиеся в составе ГПА-Ц16 производства Сумского НПО им. Фрунзе.

В связи с тем, что нагнетатели ГПА-Ц16 имеют несколько вариантов конструктивного исполнения крышек, ЗАО "ТРЭМ-Модеком" до начала работ производит измерение мест под установку патронов уплотняющих на конкретном агрегате.

Возможны два варианта комплектации системы:

С использованием импортной контрольно-регулирующей аппаратуры и частично импортной арматуры.

С использованием отечественной арматуры и контрольно-регулирующей аппаратуры.

1. ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ И ПАРАМЕТРЫ

Система газодинамических уплотнений состоит из двух патронов уплотняющих, установленных в нагнетателе, стойки управления и трубопроводов, соединяющих нагнетатель со стойкой.

1.1 Основные характеристики и параметры СГДУ приведены в таблице 1.

Таблица 1

Наименование	Единица измерения	Значение
1. Давление уплотняемого газа (изб) 2. Частота вращения ротора нагнетателя номинальная пределы изменения 3. Газ, подаваемый на рабочую ступень патрона – отбираемый из нагнетательного коллектора газ (за краном №2) 3.1 Давление на входе в стойку управления (изб) 3.2 Температура на входе в стойку, не более 3.3 Расход (на два патрона), не более 3.4 Давление перед рабочей ступенью 3.5 Размер частиц механических примесей в газе на входе в патрон не более 3.6 Номинальная утечка газа через I ступень патрона, не более 4. Разделительный (затворный) газ – воздух 4.1 Давление на входе в стойку (изб) 4.2 Температура на входе в стойку, не более 4.3 Расход (на два патрона), не более 4.4 Давление на входе в патрон (изб) 5. Максимальная допустимая для патрона двойная амплитуда радиальной вибрации ротора 6. Максимальное допустимое осевое смещение роторной части патрона относительно статорной	кгс/см 2 o C	500,0 на 0,5-1,0 кгс/см 2 выше давления уплотняемого

1.2 Параметры, по которым предусматривается предупредительная

(предаварийная) сигнализация:

Утечка газа через рабочую ступень каждого патрона выше, ниже нормы;

Разность между давлением газа, подаваемого на рабочую ступень и давлением уплотняемого газа ниже нормы;

Перепад давлений на фильтрах газа и воздуха выше нормы: - концентрация метана в разделительном воздухе выше нормы; - давление разделительного воздуха ниже нормы.

1.3 Параметры, по которым предусматривается аварийная защита:

Давление утечки газа через рабочую ступень каждого патрона аварийное;

Концентрация метана в разделительном воздухе аварийная;

Давление разделительного воздуха аварийное;

Значения уставок предупредительной сигнализации и аварийных защит уточняются на стадии разработки технического задания.

2. ОСОБЕННОСТИ КОНСТРУКЦИИ

2.1 Особенность данных газодинамических уплотнений состоит в том, что они содержат две последовательно расположенные уплотнительные ступени. Первая ступень по ходу газа – рабочая, вторая – страховочная. Основные элементы уплотнительной ступени: вращающийся твердосплавный диск и неподвижное графитовое кольцо.

Производством ЗАО "ТРЭМ-Модеком" освоено изготовление нереверсивных

Газоперекачивающие агрегаты ГПА-Ц-16 представляют собой унифицированный ряд машин с приводом от газотурбинного двигателя авиационного типа мощностью 16 МВт НК-16СТ и центробежным нагнетателем НЦ-16-76 с вертикальным разъёмом на различные конечные давления.

Агрегаты предназначены для транспортирования природного газа по магистральным газопроводам и установки их на линейных компрессорных станциях.

Конструкция агрегатов и уровень их автоматизации обеспечивают работоспособность ГПА без постоянного присутствия обслуживающего персонала. Агрегаты могут работать в климатических зонах с температурой окружающего воздуха от -55 до +45°С.

Агрегат ГПА-Ц-16 состоит из следующих, стыкуемых на месте эксплуатации, транспортабельных основных блоков полной заводской готовности:

· турбоблока, в котором установлен центробежный полнонапорный нагнетатель НЦ-16-76 с вертикальным разъёмом и двигатель НК-16СТ, работающий на перекачиваемом газе. В корпусе нагнетателя, в зависимости от конечного давления, могут устанавливаться различные проточные части;

· воздухоочистительного устройства и камеры всасывания для подачи очищенного воздуха в двигатель;

· блока маслоохладителей, в которых установлены теплообменники системы воздушного охлаждения масла;

· блока маслоагрегатов, в которых размещены агрегаты системы маслоснабжения;

· блока автоматики с отсеком пожаротушения.

Все узлы и системы агрегатов, за исключением проточной части нагнетателя, полностью унифицированы.

Нагнетатель НЦ-16/76

1). Общие сведения

Тип - двухступенчатый, центробежный с вертикальным разъёмом.

Направление вращения вала СТ против часовой стрелки.

Тип привода - газотурбинный, авиационный со свободной турбиной;

Система смазки - циркуляционная под давлением с воздушным охлаждением;

Система уплотнения - гидравлическая, масляная, щелевая с плавающими кольцами.

2). Общее устройство.

Нагнетатель состоит из следующих основных частей: наружного корпуса, который конструктивно представляет собой стальной кованый

цилиндр. К цилиндру приварены всасывающий и нагнетательный патрубки. К нижней части корпуса приварены опорные лапы, а к верхней части - опорные лапы под два гидроаккумулятора. С обеих торцов корпус закрыт стальными коваными крышками, которые фиксируются в корпусе разрезными стопорными кольцами и кронштейнами. Внутри наружного корпуса расположен внутренний корпус. Внутренний корпус состоит из камеры всасывания, диафрагмы, диффузоров, входного направляющего аппарата и обратного направляющего аппарата. Ротор нагнетателя представляет собой ступенчатый вал с напрессованными на него двумя рабочими колесами, думмисом и диском упорного подшипника. Рабочие колеса паяной конструкции изготовлены из нержавеющей стали и состоят из основного и покрывного дисков. Ротор установлен на двух подшипниках скольжения - опорном и опорно-упорном. Думмис предназначен для уменьшения осевого усилия на упорный подшипник. Уплотнение ротора состоит из концевого уплотнения, представляющего собой щелевые масляные уплотнения с плавающими кольцами, и лабиринтного уплотнения. К кожуху подшипника крепится блок маслонасосов, который состоит из шестеренчатого главного насоса системы смазки и трехвинтового главного насоса системы уплотнения. Для замера вибрации ротора на торцах подшипников установлены датчики вибрации и датчик осевого сдвига ротора.

Введение

Система ПО и КЗ на КС в первую очередь направлена на предупреждение аварий на опасных производственных объектах КС (ГПА) и позволяет обслуживающему персоналу локализовать и ликвидировать пожар. Применение сертифицированной современной техники, датчиков в полной мере способствует безопасности на объекте.

Оборудование газоперекачивающих агрегатов размещено в здании, состоящем из двух залов, разделённых перегородкой: Помещение нагнетателей (помещение с взрывоопасной зоной класса В-1а, по ПУЭ), помещение двигателя (зона класса П-1, по ПУЭ). Оборудование САУ ГПА расположено в блок-боксе МСКУ (зона класса П-Па, по ПУЭ).

Пожарная опасность оборудования ГПА обусловлена свойствами природного газа, турбинного масла (применяемых в системах смазки, охлаждения и уплотнения ГПА), наличием нагретых технологических поверхностей, технологических выхлопных газов, возможными короткими замыканиями кабелей питания, управления и т.д.

Система пожарообнаружения, контроля загазованности и формирования сигналов управления автоматическими средствами пожаротушения (ПО и КЗ) представляет собой комплекс средств пожарообнаружения, формирования сигналов управления технологическим оборудованием пожаротушения и оповещения о пожаре защищаемого объекта. Система строится с использованием современных программно-технических средств: контроллеров поставки фирмы Compressor Control Corporation (CCC) США, датчиков контроля пламени и загазованности фирмы Fen Wai (США).

Для контроля загазованности в укрытии ГПА применяются датчики газового анализа фирмы Det Ironies. В помещении двигателя и нагнетателя устанавливают по одному датчику газового анализа, которые размещаются в зонах, возможных утечек метана в укрытиях.

Выбор указанного оборудования обусловлен его высокими техническими характеристиками, надёжной работой и большим сроком службы.

Конструкция всех элементов Системы ПО и КЗ обеспечивает электрическое сопротивление изоляции не менее 20 Ом и выдерживает в течение 1 минуты без пробоя и поверхностного разряда испытательное напряжение синусоидальной формы частотой 50 Гц.

Модульная конструкция контроллера позволяет определить среднее время восстановления работоспособного состояния Системы ПО и КЗ путем замены отказавшего оборудования из состава ЗИП - не более 1 часа.

Система ПО и КЗ рассчитана на круглосуточную непрерывную работу при среднем сроке службы не менее 10 лет.

Средняя наработка системы на отказ не менее - 30000 часов на шлейф. Под отказом понимается неисправность, заключающаяся в отсутствии передачи информации при сохранении функции автоматического управления.

Контроллер Системы с блоком системного электропитания, выходными реле собран в шкафу, который устанавливается в помещении агрегатной автоматики в непосредственной близости от ГПА.

Станция Оператора состоит из компьютера и монитора промышленного исполнения. Питание Станция Оператора осуществляет инвертор К-080.2.

Пульт управления Системой ПО, КЗ содержит:

световую индикацию состояния Системы по всем, помещениям и режимам работы охраняемого объекта;

кнопки дистанционного пуска ОГВ предусмотренные регламентом в помещениях ГПА;

кнопки экстренного пуска ОГВ;

световую сигнализацию наличия основного и резервного питания;

световую сигнализацию неисправности контроллера, шлейфов, ЦУ;

1. Общая часть

.1 Требования технологического процесса к системе автоматического управления

Опасность возникновения пожаров на предприятиях газовой промышленности определяется, прежде всего, физико-химическими свойствами природного газа, который при несоблюдении определенных требований безопасности воспламеняется, вызывает пожары и взрывы, влекущие за собой аварии. Степень пожарной опасности зависит также от особенностей технологического процесса производства. Для предприятий транспорта газа характерны наличия большого количества горючих газов в магистральных газопроводах, высокое давление в трубопроводах, наличие большого количества ГСМ (турбинного масла).

Опасными факторами пожара, воздействующими на людей, являются открытый огонь и искры; повышенная температура предметов, воздуха; токсичные продукты горения, дым; пониженная концентрация кислорода; обрушение и повреждение зданий, сооружений, установок; взрыв.

Взрывоопасные концентрации природного газа образуются во время отключения трубопроводов, резервуаров и аппаратов, когда не полностью удаленный газ смешивается с поступающим воздухом.

Как показывают статистика и опыт эксплуатации, пожары на КС происходят в основном из-за воспламенения масла в компрессорных цехах при разрыве маслопроводов и попадания его на горячие поверхности газоперекачивающих агрегатов и разрушении обвязочных газопроводов компрессорных цехов, сопровождающихся воспламенением газа и других горючих веществ и материалов; попадания посторонних предметов в полость нагнетателя; проникновения газа к очагу пожара из-за неплотного закрытия кранов в технологической обвязке; нарушений требований действующих правил и инструкций во время проведения огневых и газоопасных работ, а также требований пожарной безопасности персоналом служб УМГ на территориях КС.

При авариях в помещениях взрывоопасные концентрации газа возникают в первую очередь вблизи места утечки газа, а затем распространяются по всему помещению. На открытых площадках вблизи места утечки образуется зона загазованности, распространяющаяся по территории объекта. Величина ее при аварийном истечении газа зависит от многих факторов, главные из которых - расход газа, форма и направление его струи, метеорологические условия, рельеф местности. Наибольшее влияние на величину зоны загазованности оказывает ветер.

При авариях, связанных с разрушением газопроводов, в атмосферу выбрасывается большое количество газа. При наличии пламени газовое облако воспламеняется.

Возможные источники воспламенения - открытое пламя, электрические и механические искры, воспламенение пирофорных отложений, работающие двигатели внутреннего сгорания, разряды статического электричества, грозовые разряды. После сгорания газового облака горение локализуется в месте утечки газа. Борьба с пожарами и мероприятия по их предупреждению могут быть эффективными только в том случае, когда противопожарные правила усвоены и повседневно соблюдаются всем персоналом предприятия.

Согласно «Правилам устройства электроустановок» (ПУЭ) все производственные помещения и установки, в которых размещается электрооборудование, по степени взрыво - и пожароопасности делятся на классы: B-I, B-Ia, B-I6, В-П, В-2а, П-I, П-2, П-2а, П-Ш, В-1г и Н (В-взрывоопасные, П - пожароопасные, Н - невзрыво - и непожароопасные).

Категория А - производства, связанные с получением, применением или хранением газов и паров с нижним пределом взрываемости до 10% (по объему), содержащихся в таких количествах, при которых возможно образование с воздухом взрывоопасных смесей; жидкостей с температурой вспышки паров 28°С и ниже; твердых веществ и жидкостей, воспламенение или взрыв которых может последовать при взаимодействии с водой или кислородом воздуха.

Категория Б - производства, связанные с обработкой, применением, образованием или хранением газов и паров с нижним пределом взрываемости более 10% (по объему), содержащихся в количествах, достаточных для образования взрывчатых смесей; жидкостей с температурой вспышки паров от 28 до 120 оС; горючих веществ, выделяющих пыль или волокна в количестве, достаточном для образования взрывоопасных смесей.

Категория Г - производства, связанные с обработкой несгораемых веществ и материалов в горячем состоянии, раскаленном или расплавленном состоянии с выделением лучистой энергии, искр, пламени, а также производства, связанные со сжиганием твердого, жидкого и газообразного топлива (литейные и кузнечные цехи, котельные и др.).

Категория Д - производства, обрабатывающие несгораемые вещества и материалы в холодном состоянии, механические цехи холодной обработки металлов, компрессорные станции для нагнетания воздуха, водонасосные станции, склады металла, металлоизделий и др.

В каждом цехе, на складе и других объектах на основе действующих правил пожарной безопасности должны быть разработаны противопожарные инструкции с учетом специфики производства, а также оперативный план ликвидации пожара, и проводиться систематические тренировки персонала по тушению пожара. В инструкциях по пожарной безопасности следует предусматривать:

Требование пожарной безопасности при нахождении персонала на территории КС;

места и порядок содержания средств пожаротушения, пожарной сигнализации и связи;

порядок выполнения огневых и газоопасных работ на территории КС;

порядок допуска и правила движения транспорта на территории КС;

требования к содержанию территории, дорог, подъездов к зданиям, сооружениям и водоисточникам;

обязанности персонала цехов при возникновении пожара, правила вызова пожарной команды, остановки и отключения оборудования.

В компрессорном цехе запрещается:

прокладывать временные электрические сети;

сушить спецодежду на приборах центрального отопления, горячих поверхностях агрегатов и газовых коммуникациях;

загромождать проходы и выходы из помещений, а также подступы к средствам пожаротушения, и наружным стационарным лестницам;

работать во взрывоопасных помещениях в обуви со стальными подковками и на стальных гвоздях;

применять открытый огонь для отогревания трубопроводов, запорных устройств и другого оборудования;

проводить электросварочные работы с нарушением действующих правил и инструкций;

осуществлять какие-либо работы, связанные с заменой и ремонтом арматуры на маслопроводах и разборкой деталей регулирования (кроме замены манометров) при работающем агрегате.

При возникновении пожара производственный персонал обязан:

немедленно перекрыть доступ газа или масла к месту пожара;

вызвать пожарную команду или добровольную пожарную дружину; принять меры к тушению пожара имеющимися средствами пожаротушения;

поставить в известность руководство компрессорного цеха и УМГ;

отключить приточно-вытяжную вентиляцию.

Для быстрой ликвидации аварийной ситуации и четкого взаимодействия необходимо, чтобы весь персонал знал свои конкретные обязанности и действия при возникновении пожара. Для этого следует регулярно проводить учебно-тренировочные занятия по ликвидации пожаров, примерный перечень очагов возникновения которых должен быть оговорен в инструкциях по ликвидации пожаров в цехах, зданиях и других помещениях станции.

1.2 Требования к функциям ПК ГПА

Пожарный контроллер (ПК ГПА) должен обеспечить выполнение следующих функций:

Прием электрических сигналов от ручных и автоматических пожарных извещателей, с передачей информации по цифровому каналу для световой индикации на АРМ защищаемого помещения, в котором произошло срабатывание ПИ, и включением звуковой и световой сигнализации;

извещение о пожаре при срабатывании двух пожарных извещателей одной зоны или при срабатывании двух пожарных извещателей, установленных в одном защищаемом отсеке, но в разных шлейфах пожарной сигнализации (посредством включения световой и звуковой сигнализации);

контроль исправности шлейфов пожарной сигнализации по всей их длине с автоматическим выявлением обрыва и (или) короткого замыкания в них, а также световую и звуковую сигнализацию на ПУ о возникшей неисправности шлейфа;

Автоматический контроль линий связи исполнительных элементов АУПТ на обрыв и автоматический контроль линий связи световых и звуковых оповещателей на обрыв и короткое замыкание, а также световую и звуковую сигнализацию о возникшей неисправности;

ручной или автоматический контроль работоспособности состояния узлов и блоков ПК ГПА с возможностью выдачи извещения об их неисправности на ПУ;

Формирование сигналов для запуска АУПТ в режимах управления «Автоматика включена» и «Автоматика отключена»;

формирование сигналов о срабатывании модульной АУПТ;

контроль массы ОГВ в баллонах АУПТ;

выдачу команд на исполнительные элементы АУПТ, световые и звуковые оповещатели, контроль и сигнализацию в соответствии с требованиями НПБ 75-98 и заданным алгоритмом пожаротушения;

Ручное выключение звуковой сигнализации только на ПУ о принятом извещении с сохранением световой индикации, при этом выключение звуковой сигнализации не должно влиять на прием извещений с других шлейфов сигнализации и на её последующее включение при поступлении нового тревожного извещения;

автоматическую передачу раздельных извещений о пожаре, тревоге, неисправности или загазованности на ПУ;

возможность программирования тактики формирования извещения о пожаре, в том числе и длительности извещения о тревоге;

сбор и обработку информации от оборудования САУ ПО, КЗ и АУПТ в реальном масштабе времени;

прием сигналов от оборудования контроля загазованности установленного в отсеках ОД (вторичный преобразователь установлен в ПКА) и ОН: «Загазованность высокая (10% НКПВ)», «Загазованность опасная (20% НКПВ)», «Неисправность» и аналогового сигнала (4…20мА) уровня загазованности;

Выдачу сигналов на устройства оповещения о превышении высокого / опасного уровня загазованности СН4 в защищаемых отсеках;

защиту органов управления от несанкционированного доступа посторонних лиц (ключ на ПУ, разрешающий производить управление);

Подготовку и передачу информации на АРМ по цифровому каналу Ethernet (о пожарном состоянии, работе АУПТ, загазованности, всех командах, выдаваемых самим пожарным контроллером) для архивирования и хранения информации;

Контроль основного и резервного питания ПК ГПА (с индикацией на ПУ и АРМ);

Формирование сигналов в САУиР ГПА:

«Загазованность ОД высокая;

«Загазованность ОН высокая;

«Загазованность ОД/ОН опасная;

«Двери ОД открыты»;

«Двери ОН открыты»;

«Двери ОМА открыты»;

«Пожар на ГПА»;

«Неисправность САУ ПО, КЗ и АУПТ».

-прием сигнала «ГПА в работе» от САУиР ГПА.

-формирование дискретных сигналов для выдачи на ПУ и прием сигналов с ПУ (от кнопок);

-других функции, согласно п. 9.1.1 HI lb 75-98, п. 12.1, 12.4, 13 и 14 СП 5.13130.2009 и п. 9 ГОСТ 12.3.046.

Все изменения сигналов, не зависимо от типов и направлений (входные или выходные) транслируются по цифровому каналу связи Ethernet на АРМ оператора и отображаются на видеокадре (мнемосхеме, окнах, табло в виде информационных сообщений), при этом информационные сообщения начинаются с названия объекта защиты.

Требования к АРМ.

Отображение оперативной информации о пожарном состоянии защищаемых отсеков укрытия ГПА, состоянии оборудования САУ ПО, КЗ и АУПТ в полном объеме должно быть реализовано АРМ оператора, которое выполняется на базе ПЭВМ промышленного исполнения.

АРМ должно обеспечивать выполнение следующих функций:

Прием входной информации от пяти ПК ГПА по каналу Ethernet и обработку ее в соответствии с заложенным рабочим программным обеспечением;

Предоставление текущей и ретроспективной информации на мониторе ПЭВМ АРМ;

Отображение информации об уровне загазованности отсеков ГПА;

Отображение обработанной информации на экране видеомонитора о пожарной ситуации и состояния оборудования в защищаемых помещениях;

Выдачу звуковых сигналов при неисправности ПК ГПА, неисправности оборудования САУ ПО, КЗ и АУПТ защищаемых помещений, предупреждении о тревоге, пожаре и загазованности, поступлении ОГВ;

Кроме того, на АРМ должен вестись журнал событий и их архивирование, формирование отчетных данных (по требованию оператора).

АРМ является потребителем электроэнергии 1 категории (по ПУЭ). Электропитание должно подаваться на два ввода:

Основной - напряжением переменного тока (220+22; - 33) В, частотой (5 0± 1) Гц, 1 категории;

Резервной - напряжением постоянного тока (220+22; - 33) В, кроме того должен иметься встроенный источник бесперебойного питания (ИБП) для обеспечения бесперебойного электропитания рабочей станции при исчезновении основного и резервного питания, в течение 30 минут.

Переход с основной сети на резервную и обратно должен осуществляться автоматически без потери работоспособности АРМ, при этом, оператору должно выдаваться сообщение о переходе с основного на резервное электропитание. Одновременное отключение обеих сетей должно быть исключено.

В состав АРМ должны входить следующие технические средства:

Системный блок промышленного исполнения;

Монитор (TFT не менее 17»), удовлетворяющий требованиям норм безопасности ТСО 03 или ТСО 06;

Клавиатура (с поддержкой русского языка);

манипулятор типа «мышь»;

звуковые колонки.

Способы отображения информации и действия оператора должны быть оптимально настроены с учетом требований к процессу при помощи различных конфигураций программного обеспечения

1.3 Выполняемые функции системы автоматического управления ПО и КЗ на агрегатах типа ГПА-Ц-16

Объектами защиты САУ ПО, КЗ являются укрытия ГПА №1,2,3, каждое укрытие состоит из следующих помещений:

Отсек двигателя (ОД);

Отсек нагнетателя (ОН);

отсеке маслоагрегатов (ОМА);

отсек автоматики (OA);

отсек пожаротушения (ОПТ);

отсек всаса воздуха (ОВ);

приборный контейнер автоматики (ПКА).

САУ ПО и КЗ представляет собой единый комплекс и выполняет функции пожарообнаружения, контроля загазованности, оповещения о пожаре, загазованности, а также информационные функции.

Режим работы САУ ПО и КЗ круглосуточный и непрерывный с остановками на проведение регламентных работ.

Программно-технический комплекс обеспечивает работу системы в автоматическом режиме и решает следующие задачи:

Прием сигналов от пожарных извещателей (ПИ);

Прием сигналов от детекторов загазованности (ДЗ);

обеспечение электропитанием активных ГШ и ДЗ;

Выдачи управляющих сигналов на световые и звуковые оповещатели, ПУ;

контроль цепей ПИ;

Контроль загазованности (концентрации метана в контролируемых отсеках);

Непрерывный контроль работоспособности системы и ее составных частей;

Формирование и контроль цепей сигналов управления световой и звуковой сигнализацией оповещения о пожаре и загазованности;

Формирование сигналов в САУи Р ГПА;

прием сигнала «ГПА в работе» от САУи Р ГПА;

сбор, регистрацию и отображение на видеокадрах оперативной информации о состоянии защищаемых САУ ПО и КЗ помещений ГПА №1… №5 при помощи АРМ оператора;

формирование отчетных данных по требованию оператора при помощи АРМ оператора;

обновление и хранение статистической информации с месячным интервалом при помощи АРМ оператора.

2. Специальная часть

2.1 Состав системы автоматического управления

В состав САУ ПО и КЗ входит:

Комплекс технических средств САУ ПО, КЗ и АУПТ ГПА №1… ГПА №3 состоящий из:

автоматических установок пожарной сигнализации и оборудования пожарной сигнализации (АУПС) укрытия ГПА;

системы контроля загазованности (СКЗ) укрытия ГПА;

системы оповещения (СО) укрытия ГПА;

автоматической установки пожаротушения (АУПТ);

система управления, состоящая из:

пожарных контроллеров (трех ПК ГПА) с индивидуальными панелями управления (3 ПУ ПК ГПА);

оборудования автоматизированного рабочего места оператора (АРМ).

Состав ПО и КЗ.

Отсеки ОД, ОН, ОМА укрытия ГПА оборудованы средствами оповещения людей о работе АУПТ.

Для светового и звукового оповещения о работе АУПТ применено оборудование в составе:

оповещатели пожарные звуковые взрывозащищенные с расширенным диапазоном температуры эксплуатации ExOl 1113-2В-Р, производства ЗАО НПК «Эталон» (г. Волгодонск);

Оповещатели пожарные звуковые взрывозащищенные повышенной мощности ExOl И13-2В-ПМ, производства ЗАО НПК «Эталон» (г. Волгодонск);

оповещатели пожарные световые взрывозащищенные повышенной мощности ЕхОППС - 1В-ПМ, производства ЗАО НПК «Эталон» (г. Волгодонск);

Оповещатели пожарные световые взрывозащищенные с расширенным диапазоном температуры эксплуатации ExOl И 1С-1В-Р, производства ЗАО НПК «Эталон» (г. Волгодонск).

При запуске АУПТ (или несанкционированном поступлении ОГВ) включаются световые оповещатели «Газ - уходи!» и «Газ - не входить!» и звуковые оповещатели внутри и у входов в защищаемые отсеки.

При отключении режима автоматического пуска, включаются световые оповещатели «Автоматика отключена» снаружи у входов в защищаемые помещения.

Управление оповещателями и контроль их состояния осуществляется от ПК ГПА, так же контроль состояния осуществляться оператором от кнопок ПУ.

При проектировании автоматики контроля положения дверей (открыто / закрыто) применены выключатели путевые ВПВ-1А21ХЛ1 производства ОАО «ВЭЛАН».

2.2 Система контроля загазованности

Система контроля загазованности обеспечивает:

Непрерывный контроль за уровнем загазованности СН4 отсека двигателя (ОД) и отсека нагнетателя (ОД) укрытия ГПА; формирование сигналов тревожных извещений (10% и 20% от нижнего концентрационного предела взрываемости (НКПВ) при превышении загазованности СН4;

Передачу аналоговых и дискретных сигналов в ПК ГПА;

Выдачу сигналов «Загазованность высокая ОД», «Загазованность высокая ОН» «Загазованность опасная ОД/ОН» в САУиР ГПА.

При проектировании СКЗ применены:

Инфракрасный детектор углеводородных газов PIRECL производства ЗАО «Спецпожинжиниринг» (г. Москва);

Каталитический датчик CGS в комплекте с контроллером Инфинити U9500A производства ЗАО «Спецпожинжиниринг» (г. Москва).

Газоанализатор PIRECL и каталитический датчик CGS размещаются в местах наиболее вероятного выделения или скопления газа (паровоздушной среды СН4). Диапазон измерения указанных датчиков от 1% до 100% нижнего концентрационного предела воспламенения.

Газоанализатор PIRECL непрерывно контролируют уровень загазованности и формирует один аналоговый сигнал и дискретные сигналы о достижении высокого уровня загазованности (10% НКПВ) и опасного уровня загазованности (20% НКПВ).

Посредством аналогового сигнала 4-20mА газоанализатор PIRECL передает информацию о величине уровня загазованности на ПК ГПА.

Каталитический датчик CGS непрерывно контролируют уровень загазованности и формируют один аналоговый сигнал, который поступает в контроллер Инфинити U9500A, который в свою очередь выдает на ПК ГПА аналоговый сигнал (4-20шА) и дискретные сигналы «Загазованность высокая», «Загазованность опасная», соответствующих 10% и 20% НКПВ.

ПК ГПА постоянно транслирует сигналы текущего уровня загазованности на АРМ и формирует сигналы на включение средств оповещения, установленных в соответствующих помещениях, о превышении допустимого уровня загазованности. Сигналы загазованности отличаются от сигналов о пожаре.

Исполнения технических средств СКЗ (детекторов, линий связи) соответствует условиям их эксплуатации (в частности - во взрывоопасной зоне класса В-1а по ПУЭ).

Электропитание технических средств СКЗ осуществляется от ПК ГПА.

2.3 Эксплуатация систем автоматического контроля, управления, сигнализации и регулирования объектов газовой промышленности

сигнализация автоматический управление контроллер

Эффективная эксплуатация комплекса технических средств компрессорных станций возможна только при надежном функционировании автоматизированной системы управления технологическими процессами КС (АСУ ТП КС).

В состав АСУ ТП КС входят:

Системы автоматического управления и регулирования (САУ и Р) ГПА, в том числе устройства представления информации (УПИ) и пожарный контроллер (ПК 4510) автоматической системы пожаротушения (АСП);

система централизованного контроля и управления КС, включающая в себя: автоматизированное рабочее место диспетчера КС (АРМД КС), мнемощит КС и шкаф общестанционной сигнализации и управления (ШОС);

Системы безопасности КС, включающие в себя: систему управления кранами узла подключения, общестанционными и охранными кранами (ЩТУ-11М), систему пожарной сигнализации, в т.ч. устройство представления информации (УПИ) АСП, систему контроля загазованности и ключ аварийной остановки станции (КАОС);

САУ и Р АВО (аппараты воздушного охлаждения) газа;

САУ вспомогательных объектов.

система линейной телемеханики (СЛТМ).

Рисунок - 1. Типовая структурная схема АСУ ТП КС.

Организация эксплуатации осуществляется целым рядом эксплуатационных служб, входящих в состав линейных управлений. Среди них основными являются службы:

газокомпрессорная, обеспечивающая организацию эксплуатации механической части основного технологического оборудования и трубных обвязок КС, а также всего вспомогательного оборудования, участвующего в транспорте газа;

энерговодоснабжения, обеспечивающая эксплуатацию электротехнического оборудования КС, а также систем: тепловодоснабжения и промышленной канализации;

контрольно-измерительных приборов и АСУ, обеспечивающая эксплуатацию средств автоматизации основного и вспомогательного оборудования КС и телемеханики.

Производственные задачи, права и обязанности инженерно-технических работников этих служб определяются положениями и должностными инструкциями. Непосредственное управление и контроль за режимом работы КС осуществляется сменным персоналом и центральной диспетчерской службой (ЦДС) объединения.

Для обеспечения нормальной эксплуатации должны быть обязательно выполнены следующие условия:

к эксплуатации ГПА должен допускаться только персонал, прошедший специальное обучение, сдавший экзамен и получивший разрешение на самостоятельную работу;

эксплуатационный персонал должен быть обеспечен необходимой технической документацией: инструкциями заводов-изготовителей, проектно-исполнительной документацией, соответствующими инструкциями по обслуживанию оборудования КС, в которые своевременно должны вноситься изменения и дополнения;

эксплуатационный персонал должен быть обеспечен необходимыми оборотными средствами и запасными частями и приспособлениями (ЗИП) для поддержания оборудования в соответствии с техническими условиями (ТУ) заводов-изготовителей.

2.4 Эксплуатация аппаратно-программного обеспечения микропроцессорной техники

Для обеспечения надежного и непрерывного контроля состояния и управления пожаротушением укрытий ГПА №1… №5 КС «зензели» КЦ-4 полная информация о состоянии и работе оборудования САУ ПО, КЗ и АУПТ, должна предоставляться оператору.

Система отображения состояния САУ ПО, КЗ и АУПТ должна строиться на основе видеокадров - фрагментов мнемосхем. Система отображения должна содержать:

Основной видеокадр - содержащий общую схему площадки КЦ-4 КС «зензели» (объекта) и основные контролируемые параметры, выводящиеся на экран автоматически в процессе функционирования системы;

Дополнительные видеокадры (окна) - содержащие с разной степенью детализации объектов защиты, помещений и т.д., выводящиеся на экран по запросу оператора.

Система отображения должна иметь контекстную систему подсказки.

Для построения видеокадров должны использоваться техника окон и цветов, с одновременным использованием текста и графики, а также другие возможности, предоставляемые программно - аппаратными средствами ПЭВМ.

Основной видеокадр должен содержать:

Поле меню;

поле мнемосхемы;

окно строкового сообщения.

Мнемосхема ПО и КЗ ГПА

Для предоставления оператору более подробной информации должны быть предусмотрены переходы на мнемосхемы укрупненного вида - дополнительные видеокадры. На дополнительных видеокадрах должно быть представлено более детальное описание защищаемых ГПА, с указанием места расположения пожарных извещателей, оборудования загазованности, оборудования оповещения и т.д.

Дополнительные видеокадры должны содержать:

Поле меню;

Поле мнемосхемы (или графика, таблицы);

Окно строкового сообщения;

Поле возврата.

Каждый из объектов контроля и управления, указанный на экране монитора, должен иметь окраску, однозначно определяющую состояние объекта.

Например:

При нормальном состоянии - зеленую;

При наличии неисправности (КЗ, обрыв шлейфа, внутренняя неисправность оборудования) - желтую;

в аварийном состоянии - красную (тревога, высокая загазованность - мигание, пожароопасная загазованность - непрерывное горение);

В отключенном состоянии - серую.

При отсутствии информации о пожаре, загазованности и отсутствии действий оператора при отключении системы звукового оповещения на ПУ, все помещения должны отображаться на мнемосхеме без изменений - контур черного цвета на сером фоне.

В случае отключения звукового оповещения на ПУ, соответствующие помещения должны помечаться пульсирующим контуром черного цвета на сером фоне, а во всплывающей подсказке при наводке курсором должны отображаться данные об отключении.

При появлении сигнала «Пожар» изображение помещения, в котором системой обнаружен пожар, и сигнал «Пожар» в левой части экрана, должны помечаться закрашенным периметром красного цвета. При нажатии во всплывающей подсказке должна выдаваться информация о пожаре и номере сработавшего извещателя (извещателей).

При неисправности средств пожарообнаружения или оповещения в защищаемых помещениях последние, совместно с сигналами «Неисправность…», в левой части экрана, должны помечаться пульсирующим закрашенным периметром желтого цвета. При нажатии во всплывающей подсказке должна выдаваться информация о наименовании шлейфа и наименовании неисправного средства пожарообнаружения, оповещения или контроля загазованности.

При появлении сигнала «Загазованность высокая» изображение помещения, в котором сработал газоанализатор, и сигнал «Загазованность высокая / опасная», в левой части экрана, должны помечаться пульсирующим закрашенным периметром синего цвета. При нажатии во всплывающей подсказке должна выдаваться информация о загазованности и номер сработавшего детектора газа.

При появлении сигнала «Загазованность опасная» изображение помещения, в котором сработал детектор газа, и сигнал «Загазованность высокая / опасная», в левой части экрана, должны помечаться закрашенным периметром синего цвета. При нажатии во всплывающей подсказке должна выдаваться информация о загазованности и номер сработавшего газоанализатора.

Система должна иметь возможность задавать различные цветовые схемы кодирования для различных объектов.

Окончательно все цветовые решения должны быть согласованы с заказчиком при наладке и пуске системы.

Видеокадр любого защищаемого объекта в отдельности должен вызываться по требованию оператора. При приходе сигналов («Тревога», «Пожар», «Неисправность» и «Высокая загазованность») должен автоматически выбираться видеокадр того объекта, от которого пришел данный сигнал. Сигнал должен отображаться изменением цвета и миганием на видеокадре изображения соответствующего устройства, автоматическим вызовом информационного окна «Сигнализация» (для оперативного текстового представления информационного сообщения) и сопровождаться звуком до момента квитирования оператором пришедшего ему сообщения.

При возникновении на объектах неисправности или аварийных ситуаций, независимо от вывода на экран основного или дополнительного видеокадра, в специальное поле экрана выводится сообщение о событии.

Управление вывода видеокадров и значений параметров должно осуществляться при помощи двух курсоров:

Программно реализованного курсора;

курсора, перемещаемого по экрану с помощью устройства «электронная мышь». Производные форматы вызываются при помощи программно реализованного курсора, совмещаемого с позицией соответствующих кнопок основного видеокадра. При установке курсора «электронная мышь» в поле возврата дополнительного видеокадра на экране автоматически выводится основной видеокадр.

Все события в САУ ПО, КЗ и АУПТ должны регистрироваться в журнале событий.

В журнал событий должны заноситься все получаемые и отработанные события с меткой времени. Просмотр журнала событий должен осуществляться по вызову, инициированному оператором.

Система должна обеспечивать ведение архивов данных, организованных следующим образом:

Текущий архив должен обеспечивать хранение всей текущей информации о состоянии системы (частота обновления - 1 машинный цикл); глубина хранения информации должна составлять не менее 4800 циклов).

Архив по событию - должен обеспечивать хранение информации о состоянии системы в случае аварийной ситуации (частота обновления - аварийное событие; глубина хранения информации не менее 300 событий).

Архив по событию должен содержать следующую информацию:

Архив аварий должен содержать информацию о пожарной опасности (при формировании сигнала «пожар») на объекте защиты. В указанный архив записывается дата, время, номер (номера) шлейфов извещателей (аналогично для сигналов «Загазованность»).

Архив неисправностей должен содержать информацию обо всех неисправностях в системе, с расшифровкой по направлениям, с указанием даты и времени.

Так же должны быть обеспечены подсистемы архиваций следующих данных:

Подсистема архивации останова. Предназначена для изучения причин и хода останова. Хранит в себе значения аналоговых параметров в ходе останова, а так же содержит дискретную информацию в виде протокола всех событий, произошедших за сутки до момента останова, а также заносит в протокол события, возникающие при отработке режима останова.

Подсистема архивации пуска . Предназначена для изучения хода пуска, также заносит в протокол события, возникающие при отработке режима пуска.

Подсистема архивации защит. Предназначена для изучения хода срабатывания автоматических защит.

Сменный журнал должен хранить записи о приемах смены. Каждая запись в журнале содержит дату и время приема смены, а также имя сменного инженера.

Кроме того, система управления должна обеспечивать распечатку следующих документов: суточные таблицы, распечатки текущих значений аналоговых параметров, суточные ведомости, протоколы проверки защит, кадры и протоколы останова, выписки из журнала событий, а также распечатки групповых графиков.

2.5 Датчики, применяемые в системе ПО и КЗ

Пожарная безопасность - общее состояние объекта, степень защищенности его от возникновения пожара, его предотвращение и локализация в случае опасности. На каждом объекте, вне зависимости от его предназначения, должны соблюдаться определенные меры пожарной безопасности. Это ряд мероприятий, организационных действий по обеспечению огнезащиты.

Пожаротушение будет эффективным, если охранно-пожарная сигнализация входит в общую интегрированную систему безопасности объекта, которая должна соответствовать существующим нормам и положениям. Выявить и устранить недочеты в системе пожаротушения позволит пожарный аудит. Наряду со всеми средствами защиты от посягательств на Ваше имущество или жизнь, средства, которыми обеспечивается защита от пожара, а именно системы пожарной сигнализации и пожаротушения, играют достаточно важную роль.

Учитывая то, что вокруг нас находится огромное количество электроприборов, на кухне мы используем технику, работающую на газу, а в частных домах и коттеджах вообще существуют источники открытого огня, наличие систем пожарной сигнализации является настоящей жизненной необходимостью. Только при их наличии возможно в определенной степени чувствовать себя в безопасности от возникновения пожара, или, в крайнем случае, минимизировать потери при его возникновении. Любая система пожарной безопасности, будь то пожаротушение либо просто сигнализация, направлена

·в первую очередь, на предупреждение пожара с целью минимизировать возможный ущерб имуществу,

·а главное, на избежание человеческих жертв.

Три основные задачи систем пожарной безопасности:

оповещение о возгорании,

выявление очага пожара при помощи специальных датчиков,

непосредственно тушение огня. Зачастую, задачу по тушению огня возлагают на автоматические комплексы, устанавливаемые на предприятиях.

Современные системы пожарной сигнализации подразделяются на адресные и неадресные. Так же их разделяют по типу срабатывания от одного или от двух извещателей. По требованиям ГПН пожарная сигнализация должна различать несколько состояний шлейфов, это такие состояния как: норма, обрыв, короткое замыкание, внимание и тревога.

Датчики системы пожарной сигнализации более подробно рассмотрены в статье «Пожарные извещатели». Здесь же отмечу следующее. Пожарные извещатели делятся на адресные и неадресные, по типу внешнего фактора, на который он реагирует при срабатывании, на одноразовые и многоразовые.

Одноразовые пожарные извещатели в современных системах пожарной сигнализации запрещены, это такие тепловые датчики как ДТЛ, ИП-104 и т.д. ИП-104 представлял собой два подпружиненных контакта спаянных между собой легкоплавким припоем (приближенным к эвтектическому составу). При нагревании до определенной температуры припой расплавлялся и контакты размыкались. На практике иногда такие извещатели восстанавливали, спаивая пластины снова, однако обычно их проще заменить на новые.

По типу внешнего фактора, на который срабатывают пожарные извещатели, датчики подразделяются на тепловые, дымовые и ручные. Иногда встречаются взрывозащищенные, искробезопасные пожарные извещатели, а так же специфической формы, например термошнур и специфического принципа действия - извещатель «Пламя», который анализирует спектр электромагнитных волн, в поисках спектра испускаемого открытым пламенем.

Современная пожарная сигнализация обеспечивает не только контроль за состоянием шлейфов но и при необходимости осуществляет следующие действия: выдачу тревожного сигнала на ПЦН МЧС (чаще всего посредством дополнительного прибора типа «Молния»), включение СЗУ (Свето-звукового устройства), отключение вентиляции, включение системы дымоудаления и подпора воздуха в лифтовых шахтах, отключение лифтов с опусканием кабины на первый этаж, включение свето-звуковых указателей «Выход», включение голосового оповещения о пожаре, запуск автоматического открывания дверей с электронными замками, запуск различных систем пожаротушения и т.д.

Адресная система пожарной сигнализации намного более надежна чем обычная, указывает конкретный сработавший пожарный извещатель, но она более дорогостоящая, что правда немного компенсируется тем, что в помещении допускается устанавливать минимум один пожарный извещатель вместо двух, как в обычной неадресной пожарной сигнализации.

Типы пожарных датчиков

Основные факторы, на которые реагирует пожарная сигнализация - это концентрация дыма в воздухе, повышение температуры, наличие угарного газа СО и открытый огонь. И на каждый из этих признаков существуют пожарные датчики.

Тепловой пожарный датчик реагирует на изменение температуры в защищаемом помещении. Он может быть пороговым, с заданной температурой сработки, и интегральным, реагирующим на скорость изменения температуры. Применяются в основном в помещениях, где не возможно использование дымовых датчиков.

Дымовой пожарный датчик реагирует на наличие дыма в воздухе. К сожалению, также реагирует на пыль и пары. Это самый распространенный тип датчиков. Используется повсеместно кроме курилок, запыленных помещений и комнат с влажными процессами.

Датчик пламени реагирует на открытое пламя. Используется в местах, где возможен пожар без предварительного тления, например столярные мастерские, хранилища горючих материалов и т.д.

Последнее изобретение в области противопожарных систем - это мультисенсорный извещатель. Разработчики уже давно были озадачены проблемой создания датчика, который бы рассматривал все признаки в совокупности, а, следовательно, более точно определял бы наличие пожара, на порядок, уменьшая ложные тревоги пожарной сигнализации.

Первыми были изобретены мультисенсорные датчики, реагирующие на совокупность двух признаков: дым и повышение температуры. Но развитие технологий не остановилось на этом и теперь уже используются датчики нового поколения, которой учитывают совокупность трех и даже всех четырех факторов. На сегодняшний день, многие фирмы уже выпускают системы пожарной защиты с мультисенсорными датчиками. Наиболее известные из них System Sensor, Esser, Bosch Security Systems и др.

Для повышения эффективности работы пожарка, как правило, оснащается ручными пожарными извещателями . Они обычно имеют вид закрытой прозрачной коробки с красной кнопкой и размещаются на стенах в местах, легкодоступных, чтобы в случае обнаружения пожара работник без труда мог оповестить все предприятие об опасности.

2.6 Расчет критериев взрывопожарной и пожарной опасности и определение категории помещения нагнетательных коллекторов газа

Исходные данные

Характеристика помещения:

Длина l = 30 м

Ширина b = 12 м

Высота h = 6 м

Расчетная температура воздуха tp = 35°С - абсолютная максимальная температура воздуха (для Ухты) согласно табл. 2 СНиП 23-01 .

Характеристика веществ и материалов, обращающихся (находящихся) в помещении:

Природный газ (по метану - СН4): горючий газ (ГГ).

Молярная масса: 16,043 кг/кмоль.

Низшая теплота сгорания: 50000 кДж/кг.

Характеристика технологического процесса:

Оборудование:

коллектор с газом производительностью 0,9 млн м3/сут (10,42 м3/с), объем трубопровода 7,05 м3, давление 55 кг/см2;

коллектор газа высокого давления, производительностью 0,9 млн м3/сут (10,42 м3/с), объем трубопровода до задвижек 1,65 м3, давление 75 кг/см2 (7355 кПа).

Отключение автоматическое, без резервирования, расчетное время отключения принимается согласно НПБ 105 (далее - НПБ) равным 120 с.

Расчет критериев взрывопожарной и пожарной опасности

За расчетную аварийную ситуацию принимаются разгерметизация коллектора газа высокого давления и выход в помещение горючего газа.

Определяется объем газа, поступившего в результате аварийной ситуации, м3:

где Vт - объем газа, вышедшего из трубопровода, м3:

т = V1т + V2т,

где V1т - объем газа, вышедшего из трубопровода до его отключения, м3;

где q - расход газа, м3/с;

Т - расчетное время отключения, с;т = 10,42120 = 1250 м3,т - объем газа, вышедшего из трубопровода после его отключения, м3;

где Р - давление в трубопроводе, кПа;- объем трубопровода до задвижек, м3.т = 0,011,657355 = 121,36 м3,

т = Vав = 1250 + 121,36 = 1371,36 м3.

Определяется масса выделившегося при аварии газа, кг:

где Vав - объем газа, поступившего в результате аварийной ситуации, м3;

г - плотность газа при расчетной температуре, кг/м3,= 1371,360,634 = 869,44 кг

Определяется избыточное давление взрыва, кПа:

При расчетной аварийной ситуации в помещение поступает горючий газ в количестве, достаточном для образования газовоздушной взрывоопасной смеси, создающей при сгорании избыточное давление взрыва Р больше 5 кПа, следовательно, помещение относится к взрывопожароопасной категории А.

3 Организация производства

.1 Организация работ службы КИПиА

Основное и вспомогательное технологическое, теплотехническое и энергетическое оборудование и технологические установки на предприятиях и магистральных газопроводах должны оснащаться устройствами теплотехнического контроля, автоматического управления и технологической защиты в соответствии с утвержденным проектом.

Эксплуатацию устройств контроля, автоматического управления и защиты осуществляет персонал цеха (службы, лаборатории) или специализированных организаций, специально обученный и допущенный к соответствующим работам.

Находящиеся в эксплуатации устройства защиты и автоматики должны быть включены в работу постоянно, за исключением тех устройств, которые по принципу действия выводятся из работы при отключении оборудования.

В процессе эксплуатации особое внимание следует обращать на наличие питания устройств защиты, автоматического управления и контроля, а также на исправность предохранителей и автоматов защиты сети во вторичных цепях.

Устройства технологической защиты должны проверяться в сроки, установленные графиком ППР и производственными инструкциями. Об отключении устройств защиты для проверки должна делаться запись в оперативном журнале. В случае необходимости отключение должно проводиться по наряду.

Осуществлять ремонтные и наладочные работы в работающих цепях защиты запрещается.

Значения уставок и выдержки времени срабатывания технологических защит устанавливаются заводами-изготовителями и проектными организациями для каждого вида защит, уточняются во время испытаний оборудования и последующей его эксплуатации. Средства защиты, имеющие устройства для изменения уставок, должны быть опломбированы. Пломбы могут быть сняты только работником цеха (лаборатории) службы КИП и А с разрешения руководства предприятия, о чем делается запись в журнале.

Периодический контроль исправности или опробования средств КИП и А в случаях, когда осуществление этих операций требуется по условиям эксплуатации, должен проводиться дежурным персоналом по специальной инструкции. Результаты записывают в специальном журнале.

Вновь смонтированные устройства автоматического управления и защиты, средства измерений перед вводом их в эксплуатацию должны пройти наладку и приемные испытания вместе с комплексным оборудованием в соответствии с требованиями настоящих Правил.

Устройства автоматики и контроля не должны подвергаться вибрации, влиянию агрессивных сред, воздействию электромагнитных полей, превышающих уровни, допускаемые техническими условиями.

Температура в местах установки щитов шкафного типа должна быть не выше 50°С и не ниже 5°С. Щиты должны быть тщательно уплотнены, иметь постоянное освещение, штепсельные розетки на напряжение 220 В (при необходимости - 12 В) и подвод сжатого воздуха, если температуры окружающей среды и внутри щитов равны или превышают 50°С.

Конструктивное исполнение средств защиты, автоматики и контроля, устанавливаемых во взрывоопасных зонах, должно соответствовать требованиям главы VII-3 «Правил устройства электроустановок».

Щиты, переходные коробки и сборные кабельные ящики должны быть пронумерованы, все зажимы и подводимые к ним провода, импульсные линии контрольно-измерительных приборов и автоматических регуляторов - иметь маркировку, органы управления и сигнализации, измерительные устройства - надписи, разъясняющие их назначение.

Сопротивление изоляции относительно земли электрически связанных цепей защиты, автоматики и всех остальных вторичных цепей для каждого присоединения должно поддерживаться на уровне не ниже 1 МОм; вторичных цепей с применением устройств напряжения 60 В и ниже, нормально питающихся от отдельного источника, - на уровне не ниже 0,5 МОм. В первом случае сопротивление изоляции измеряется мегомметром на напряжение 1000-2500 В, во втором - мегомметром на напряжение 500 В.

При первичном включении и первой плановой проверке сопротивления изоляции относительно земли электрически связанных цепей защиты, систем автоматики и всех других вторичных цепей для каждого присоединения изоляция должна испытываться напряжением 1000 В переменного тока в течение 1 мин. В дальнейшем изоляцию испытывают один раз в 3 года напряжением 1000 В переменного тока, а при сопротивлении изоляции 1 МОм и выше - выпрямленным напряжением 2500 В с помощью мегомметра или специальной установки.

Исполнительные устройства, средства измерения и автоматики, поступившие к месту монтажа, следует хранить в закрытом сухом помещении. Перед монтажом оборудование подвергают внешнему осмотру и ревизии в соответствии с требованиями настоящих Правил.

При работе с образцовыми и рабочими средствами измерений ртутного наполнения необходимо соблюдать правила безопасности при работе со ртутью, изложенные в настоящих Правилах.

Ответственность за сохранность и чистоту внешних частей устройств автоматики, защиты и средств измерений несет оперативный персонал цехов и служб, в которых установлены эти устройства.

Технические средства, как правило, должны ремонтировать работники цехов (лабораторий, служб) КИП и А предприятий или специализированных организаций одновременно с ремонтом основного оборудования по рекомендациям заводов-изготовителей и положений о ППР.

Ремонт регулирующих органов и сочленение их с исполнительными механизмами редукторов, электроприводов, а также дроссельных органов расходомеров, арматуры, штуцеров и т.п. должен осуществлять персонал, ведущий ремонт основного оборудования. В установке на место и приемке отремонтированной аппаратуры принимают участие работники цеха (лаборатории) КИП и А.

3.2 Плановые и профилактические работы по ремонту и обслуживанию систем и средств автоматизации

Текущие и капитальные ремонты, профилактические испытания электродвигателей и электроприборов, запорных и регулирующих органов, входящих в комплект устройств автоматического регулирования, защиты и дистанционного управления, должны проводиться цехами (службами, лабораториями) КИП и А или специализированными организациями.

Перемотку электродвигателей, соленоидов и т.д. должны выполнять ремонтные организации по заявкам эксплуатирующих организаций.

Неисправности, обнаруженные при техническом обслуживании, необходимо устранять в соответствии с указаниями, изложенными в таблице, производственными инструкциями на установку пожаротушения и правилами техники безопасности.

Литература

1. А.С. Клюев «Наладка средств измерений и систем технического контроля» Справочное пособие Москва Энергоатомиздат 1990 г.
2. А.С. Клюев «Проектирование систем автоматизации технологических процессов» Справочное пособие Москва Энергия 1980 г.

З.А.С. Клюев «Монтаж средств измерений и автоматизации» Справочник. Москва Энергоатомиздат 1988 г.

Справочник по автоматизации в газовой промышленности под редакцией В.В. Дубровского, Москва, Недра. 2002 г.

Номенклатурные справочники по датчикам и вторичным приборам

Построение вычислительных систем на базе перспективных микропроцессоров. Д. Фрир. Москва, Мир.

Репетиторство

Нужна помощь по изучению какой-либы темы?

Наши специалисты проконсультируют или окажут репетиторские услуги по интересующей вас тематике.
Отправь заявку с указанием темы прямо сейчас, чтобы узнать о возможности получения консультации.

(ГПА) полностью автоматизирован, устанавливается в индивидуальном контейнере и может эксплуатироваться при температуре окружающего воздуха от -55 до + 45 °С.

1.1. Компоновка агрегата

Агрегат состоит из отдельных функционально завершенных блоков и сборочных единиц полной заводской готовности, стыкуемых между собой на месте эксплуатации (рис.1 и 2).

Турбоблок с газотурбинным двигателем НК-16СТ и центробежным нагнетателем НЦ-16;
- воздухоочистительное устройство (ВОУ);
- шумоглушитель всасывающего тракта;
- всасывающая камера;
- промежуточный блок;
- блок вентиляции;
- два блока маслоохладителей;
- выхлопной диффузор;
- выхлопная шахта;
- шумоглушители выхлопного тракта;
- блок автоматики;
- блок маслоагрегатов;
- блок фильтров топливного газа;
- система подогрева циклового воздуха;
- система пожаротушения;
- система обогрева контейнера.

Базовой сборочной единицей агрегата является турбоблок, устанавливаемый на монолитном железобетонном фундаменте. Над турбоблоком на отдельной опоре установлены сборочные единицы выхлопного устройства двигателя и системы подогрева циклового воздуха. Забор воздуха для двигателя НК-16СТ осуществляется через воздухоочистительное устройство, шумоглушители, всасывающую камеру и патрубок промежуточного блока.

С целью обеспечения удобства обслуживания агрегата основные узлы маслосистемы размещены в отдельном блоке маслоагрегатов, а приборы и щиты системы автоматического управления агрегатом - в блоке автоматики.

Для повышения компактности ГПА блоки вентиляции и маслоохладителей размещены соответственно на промежуточном блоке и блоке маслоагрегатов. Для повышения надежности двигателя НК-16СТ в состав агрегата введен блок фильтров топливного газа. Обогрев блоков ГПА осуществляется горячим воздухом из общестанционного коллектора.

Стыковка всех блоков производится через гибкие переходники, позволяющие компенсировать неточности установки при монтаже агрегата.

ОСНОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ........................................................6
1. ГАЗОПЕРЕКАЧИВАЮЩИЙ АГРЕГАТ ГПА -Ц-16..........................9
1.1. Компоновка агрегата.........................................................9
1.2. Блоки агрегата...............................................................10
1.3. Газотурбинный двигатель НК-16СТ....................................19
1.4. Нагнетатель НЦ-16.........................................................23
2. СИСТЕМА МАСЛОСНАБЖЕНИЯ ДВИГАТЕЛЯ НК-16СТ .............29
2.1. Состав масляной системы.................................................30
2.2. Работа масляной системы.................................................32
2.3. Параметры работы системы...............................................33
3. СИСТЕМА СМАЗКИ НАГНЕТАТЕЛЯ НЦ-16..............................35
3.1. Состав системы смазки....................................................35
3.2. Работа системы..............................................................35
3.3. Параметры работы системы..............................................38
4. СИСТЕМА УПЛОТНЕНИЯ НАГНЕТАТЕЛЯ................................39
4.1. Состав системы..............................................................39
4.2. Работа системы уплотнения...............................................39
4.3. Параметры работы системы...............................................41
5. СИСТЕМА РЕГУЛИРОВАНИЯ ДВИГАТЕЛЯ НК-16СТ ..................42
5.1. Система запуска двигателя...................................................42
5.1.1. Блок автоматического запуска.......................................42
5.1.2. Воздушный стартер.....................................................45
5.1.3. Регулирующее устройство стартера.................................45
5.2. Система подачи пускового топливного газа.............................46
5.3. Система подачи топливного газа...........................................46
5.4. Система гидромеханической защиты двигателя от
раскрутки вала силовой турбины..........................................48
5.4.1. Ограничитель оборотов вала силовой турбины..................49
5.4.2. Работа гидромеханической защиты.................................50
5.5. Система регулирования режима работы.................................50
5.5.1. Регулятор оборотов.....................................................51
5.5.2. Дозатор газа..............................................................52
5.5.3. Ограничитель оборотов вала ВД....................................55
5.5.4. Работа системы регулирования режима работы..................56
5.5.5. Управление элементами механизации компрессора............58
5.6. Система маслоснабжения регулирования...............................60
6. СИСТЕМА АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ГАЗОПЕРЕКАЧИВАЮЩИМ АГРЕГАТОМ ГПА -Ц-16 НА БАЗЕ
МСКУ-СС 4510-39.....................................................................61
6.1. Назначение...................................................................61
6.2. Технические характеристики.............................................61
6.3. Основные функции, выполняемые комплексом МСКУ-СС 4510
в составе САУ.............................................................62
6.3.1. Функции управления...................................................62
6.3.2. Функции регулирования...............................................62
6.3.3. Функции контроля......................................................63
6.3.4. Информационные функции...........................................63
6.4. Состав САУ.....................................................................63
6.5. Структурная схема комплекса.............................................64
6.5.1. Устройство управления...............................................65
6.5.2. Устройство регулирования...........................................67
6.5.3. Устройство связи с объектом дискретное........................67
6.6. Средства представления информации....................................68
6.6.1. Пульт оператора........................................................68
6.6.2. Панель управления....................................................69
6.7. Программный комплекс "Аргус"..........................................70
6.7.1 .Требования к аппаратному обеспечению и
программному окружению...........................................71
6.7.2. Виды представляемой информации................................71
6.7.3. Организация экрана...................................................71
6.7.4. Окно обобщенной сигнализации....................................72
6.7.5. Терминал.................................................................73
6.7.6. Окна терминала.........................................................74
6.7.7. Окно сигнализации....................................................74
6.7.8. Окно аналоговых параметров.......................................76
6.7.9. Окно графика аналогового параметра.............................78
6.7.10. Окно группового графика аналоговых параметров............79
6.7.11. Окно характеристик..................................................80
6.7.12. Журнал событий......................................................80
6.7.13. Ретросистема..........................................................82
6.7.14. Окно управления......................................................83
6.7.15. Окно мнемосхемы....................................................84
6.7.16. Окно диагностики....................................................85
6.7.17. Окно архивов..........................................................86
6.7.18. Ремонт МСКУ на работающем агрегате.........................87
7. РАБОТА СИСТЕМЫ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ......88
7.1. Подготовка САУ к использованию......................................88
7.2. Порядок работы с САУ.......................................................88
7.2.1. Работа с ПЭВМ.........................................................88
7.2.2. Работа с панелью управления.......................................89
7.3. Режимы работы ГПА ..........................................................89
7.3.1. Подготовка ГПА к пуску.............................................89
7.3.2. Проверка защит по маслосистеме..................................91
7.3.3. Комплексная проверка кранов.......................................92
7.3.4. Холодная прокрутка...................................................93
7.3.5. Автоматический пуск "на кольцо".................................93
7.3.6. Выход в "магистраль"................................................95
7.3.7. Переход из "магистрали" на "кольцо".............................96
7.3.8. Нормальный останов..................................................96
7.3.9. Аварийный останов...................................................97
7.3.10. Проверка аварийных защит........................................98
7.3.11. Работа исполнительных механизмов.............................99
7.4. Предупредительные сообщения и аварийные защиты ГПА .......102
7.4.1. Аварийные защиты, вызывающие аварийный останов
со стравливанием газа из контура нагнетателя................102

← Вернуться