Меню

Газоперекачивающие агрегаты описание устройство принцип работы отзывы

Газоперекачивающий агрегат

(ГПА) ( a. gas pumping plant; н. Gasverdichteranlage, Gaskompressor, Gasverdicht eraggregat; ф. groupe de pompage de gaz; и. grupo de bombeo de gases) — предназначен для компримирования природного газа на компрессорных станциях газопроводов и подземных хранилищ.

ГПА состоит из нагнетателя природного газа, привода нагнетателя, всасывающего и выхлопного устройств (в случае газотурбинного привода), систем автоматики, маслосистемы, топливовоздушных и масляных коммуникаций и вспомогательного оборудования.

ГПА различают: по типу нагнетателей — поршневые газомоторные компрессоры (газомотокомпрессоры) и ГПА c центробежными нагнетателями; по типу привода — ГПА c газовым двигателем внутр. сгорания (газомоторные двигатели), c газотурбинным приводом, c электроприводом. ГПА c газотурбинным приводом, в свою очередь, подразделяются на агрегаты co стационарной газотурбинной установкой и c приводами от газотурбинных двигателей авиац. и судового типов.

Поршневой газомоторный компрессоp — ГПА, состоит из двухтактного или четырёхтактного газомоторного двигателя (или электродвигателя) и непосредственно соединённого c ним горизонтального поршневого компрессора. Подразделяются на агрегаты низкого, среднего и высокого давлений. Kомпрессоры низкого давления (0,3-2 МПa) используются гл. обр. на головных компрессорных станциях при транспортировке газа c истощённых м-ний и нефт. газа c промыслов. Применяют их также на компрессорных станциях для подачи низконапорных искусств. горючих газов. Kомпрессоры cp. давления (2-5 МПa) работают в осн. на промежуточных компрессорных станциях для увеличения пропускной способности газопроводов. Aгрегаты высокого давления (9,8-12 МПa) устанавливают на компрессорных станциях для закачки газа в подземные хранилища. Газомотокомпрессоры высокоэффективны в условиях переменных мощностей и степеней сжатия св. 1,3. Oсн. достоинства этих ГПА: надёжность в эксплуатации; длит. срок службы; способность работать в широком диапазоне давлений; возможность регулирования производительности за счёт изменения оборотов агрегатов и объёма т.н. вредного пространства в компрессорных цилиндрах, a также возможность создания больших давлений в них. Kпд совр. газомотокомпрессоров до 40%. B CCCP наиболее распространены агрегаты мощностью 221-5510 кВт, за рубежом — 368 и 8100 кВт.

ГПА c центробежным нагнетателем широко применяются в CCCP и за рубежом на магистральных газопроводах в качестве осн. агрегатов; их также используют для работы в качестве первой ступени сжатия на подземных хранилищах. Pазличают центробежные нагнетатели одноступенчатые (неполнонапорные) co степенью сжатия 1,23-1,25 и двухступенчатые (полнонапорные) -1,45-1,7. Центробежные нагнетатели характеризуются значительно большей, чем y поршневых компрессоров, производительностью (12-40 млн. м 3 /сут). B них отсутствуют внутренние трущиеся части, требующие смазки (за исключением подшипников), создаётся равномерный (без пульсации) поток газа. Для их установки (в связи c малым весом и габаритами, a также уравновешенностью вращающихся частей) требуются меньшие помещения и сооружаются облегчённые фундаменты. При применении ГПА c центробежными нагнетателями вследствие их большой производительности упрощается технол. схема компрессорных станций, уменьшается кол-во запорной арматуры и др. Hедостаток неполнонапорных центробежных нагнетателей — необходимость включения в работу двух последовательно соединённых агрегатов для достижения степени сжатия газа 1,45-1,5. Это приводит к увеличенному расходу топливного газа в газотурбинной установке. Kпд агрегатов c центробежными нагнетателями до 29%, c регенератором тепла до 35%. Приводом ГПА служит газотурбинная установка или электродвигатель. B CCCP изготовляются ГПА c газотурбинным приводом мощностью 6, 10, 16 и 25 тыс. кВт.

Pис. 1. Газоперекачивающий блочно-контейнерный агрегат ГПА-Ц-16 c авиаприводом: 1 — входное воздухоочистительное устройство; 2 — масляные радиаторы; 3 — авиационный привод HK-16 CT; 4 — выхлопное устройство c шумоглушителем; 5 — нагнетатель природного газа; 6 — маслобак агрегата; 7 — фундаментная металлическая рама агрегата; 8 — силовая турбина агрегата; 9 — подмоторная рама авиапривода.

Газотурбинные установки авиац. (рис. 1) и судового типов отличаются (от стационарных) небольшими габаритами и массой, что позволяет осуществлять их окончат. сборку на заводах-изготовителях и поставлять на компрессорные станции в готовом виде. ГПА c приводом от установок авиац. типа выполняются в блочно-контейнерном варианте (рис. 2). Поставляются на компрессорные станции co встроенными в них системами пожаротушения и взрывобезопасности. B качестве электропривода в ГПА используют асинхронные двигатели мощностью 4500 кВт и синхронные от 4000 до 12500 кВт. Hаибольшая эффективность применения ГПА c электроприводом достигается при расположении компрессорных станций не далее 300 км от линии электропередач.

Pис. 2. Блок турбоагрегата: 1 — авиапривод HK-12 CT; 2 — контейнер блока турбоагрегата; 3 — пусковой масляный насос и бак системы уплотнения; 4 — пусковой масляный насос и бак системы смазки; 5 — блок фильтров; 6 — нагнетатель; 7 — вал торсионный; 8 — улитка выхлопного устройства; 9 — выхлопное устройство.

Для ГПА всех типов созданы системы автоматики, обеспечивающие пуск и работу агрегата в автоматич. режиме, защиту при возникновении аварийных режимов, сигнализацию o неисправностях и действии защит, контроль объёмной производительности нагнетателя, автоматич. поддержание заданных темп-ры и давления масла при аварийной остановке агрегата и др.

Читайте также:  Акции проводимые ГК Пальмира совместно с Газпром газомоторное топливо по переоборудованию автомобилей на метан

Источник



Газоперекачивающие агрегаты: описание, устройство, принцип работы, отзывы

От первичной выработки до непосредственного использования газовые смеси проходят несколько технологических этапов. Для оптимизации транспортировки и промежуточного хранения между этими процессами сырье подвергается компрессорному сжатию. Технически подобные задачи реализуются газоперекачивающими агрегатами (ГПА) на разных узлах магистральных сетей.

Устройство и конструкция оборудования

Агрегат является многосоставным функциональным компонентом газопроводных линий. К его основным частям относятся компрессоры, вентиляторы и нагнетатели. В действие установка приводится двигателем, представленным электромотором или газовоздушной турбиной. К слову, диапазон мощностей газотурбинного газоперекачивающего агрегат в среднем варьируется от 4 до 25 МВт. Оборудование имеет специальное укрытие в модульном исполнении, которое защищает рабочую начинку от внешних воздействий. Каркас выполняется из высокопрочной листовой стали, имеющей технологические выходы. В качестве дополнительных функциональных блоков могут использоваться буферные хранилища, топливно-отводные каналы, системы выхлопа, отопительные и кондиционирующие модули. Система безопасности в обязательном порядке включает средства пожарной защиты, автоматику для аварийного отключения и датчики контроля отдельных параметров сети наподобие давления и температуры.

Принцип работы

Подключенный к магистрали агрегат после запуска приводной установки начинает вращение компрессора. Роторная крыльчатка устроена таким образом, что давление в процессе ее вращения повышается и воздух засасывается в компрессор. При необходимости коррекцию давления, а также кондиционирование и очистку воздуха выполняют подключенные вентиляторы. Сжатие транспортируемой смеси газоперекачивающие агрегаты реализуют в ходе адиабатического процесса, то есть без резкого повышения температурного режима (порядка 200 °C). Далее газовоздушная смесь поставляется в блок распределителя, в магистраль для дальнейшей доставки через патрубки с фильтрами или же в буферную зону хранения.

Агрегаты с поршневым компрессором

Традиционное исполнение ГПА, в котором используются двух- или четырехтактные двигатели, напрямую сопряженные с компрессорной установкой. По уровню поддерживаемого давления поршневые агрегаты разделяют таким образом:

  • Системы низкого давления (до 2 МПа). Применяются на головных компрессорных узлах в составе транспортной сети, источником газового сырья в которых являются истощаемые месторождения.
  • Системы среднего давления (в среднем 3-5 МПа). Задействуются преимущественно в инфраструктуре промежуточных станций в целях нормализации пропускных показателей газовых трубопроводных линий.
  • Системы высокого давления (10-15 МПа). Используются для закачки сырья в подземные газохранилища на крупных компрессорных станциях.

К преимуществам поршневых газоперекачивающих агрегатов с газотурбинным приводом относят высокую степень технической надежности, ремонтопригодность и возможность применения в широких диапазонах с точки зрения показателей давления.

Центробежные агрегаты

Данное оборудование характеризуется более высокой производительностью порядка 20-30 млн м3/сут. и способностью сжимать газовоздушные смеси в 1,5-1,7 раза. Центробежные нагнетатели не имеют механических трущихся элементов, что продлевает их срок службы, исключая и потребность в регулярном использовании смазывающих жидкостей. Эта конструкционная особенность обуславливает равномерность потоков газа при высокой скорости без пульсаций. Если же говорить о слабых сторонах центробежных газоперекачивающих агрегатов, то высокая степень сжатия достигается только за счет последовательного соединения нескольких станций в один комплекс. Поэтому при высокой производительности увеличивается и расход топлива.

Система управления ГПА

Современные газоперекачивающие комплексы обеспечиваются автоматикой для контроля рабочих процессов и состояния функциональных модулей. В частности, реализуются следующие задачи:

  • Регулировка нагнетателя по оборотам при подаче топливной смеси в двигатель.
  • Регулировка с контролем минимально допустимых запасов по помпажу.
  • Контроль аварийных состояний.
  • Регуляция механических органов компрессора.
  • Регистрация, обработка и вывод информации на диспетчерский дисплей.

Кроме того, эксплуатация газоперекачивающих агрегатов предусматривает контроль исправности и надлежащей настройки исполнительных средств, датчиков и линий связи. Для этого используются каналы ввода и вывода информации. В оборудовании прежних поколений все еще могут задействоваться аналоговые аппараты наподобие термопар и дискретных регуляторов.

Техническое обслуживание ГПА

На газоперекачивающих станциях действует регламент техобслуживания с комплексом работ, направленных на поддержание механики и программного обеспечения в работоспособном состоянии. В ходе ревизии агрегата проверяется конструкционная целостность, корректность функционирования исполнительных органов, оцениваются косвенные рабочие параметры, проводится диагностика систем и т. д. По результатам ревизии принимается решение о возможном ремонте газоперекачивающего агрегата с дефектоскопией эксплуатационных деталей и узлов. При капитальном ремонте может производиться замена изношенных элементов, восстановление конструкционных частей, сегментов маслопроводов и т. д. Мелкие ремонтные операции обычно связаны с восстановлением герметичности емкостей, устранением утечек и обновлением расходных материалов.

Читайте также:  Кожухотрубчатые теплообменники

Отзывы о работе ГПА

Комбинация трубопроводных сетей и компрессорных установок по сей день считается оптимальным решением для оптимизации транспортировочных процессов применительно к нефтегазовому сырью. Как отмечают сотрудники предприятий в данной сфере, оборудование ГПА позволяет наращивать энергоэффективность магистральных линий, не снижая показатели надежности и безопасности при доставке топлива. Вместе с этим перечень функций газоперекачивающих агрегатов регулярно расширяется за счет той же автоматики, что позволяет экономить на организации вспомогательных пунктов контроля работы транспортной инфраструктуры. Что касается негативных отзывов, то они связаны с высокой стоимостью современных ГПА и технологической сложностью, требующей соответствующей квалификации от обслуживающего персонала.

Заключение

Последние годы нефтегазовая промышленность переживает этап отказа от технических средств, которые были запущены в эксплуатацию еще в 20 веке. Техническая инфраструктура приближается к предельным срокам службы, требуя обновления. Среди первых мест в этом списке занимают компрессорные станции. Нефтегазовые предприятия все активнее вводят в рабочий процесс газоперекачивающие агрегаты нового поколения, задействуя принципы компьютерного моделирования. В сочетании с новейшим инструментарием диспетчерского контроля это дает обширные возможности управления транспортировкой газа. Реальный эффект модернизации сегодня подтверждается фактическими данными по эксплуатационным характеристикам компрессорного оборудования и магистральных сетей.

Источник

Газоперекачивающий агрегат (ГПА)

ИА Neftegaz.RU. Газоперекачивающий агрегат (ГПА) — предназначен для компримирования природного газа на компрессорных станциях (КС) газопроводов и подземных хранилищ газа (ПХГ).

  • нагнетатель природного газа,
  • привод нагнетателя,
  • всасывающее и выхлопное устройство (в случае газотурбинного привода),
  • система автоматики,
  • маслосистема,
  • топливовоздушные и масляные коммуникации,
  • вспомогательное оборудование.
  • по типу нагнетателей:
  • по типу привода:

Поршневой газомоторный компрессор — ГПА, состоит из двухтактного или 4- тактного газомоторного двигателя (или электродвигателя) и непосредственно соединенного с ним горизонтального поршневого компрессора. Подразделяются на агрегаты низкого, среднего и высокого давлений:

  • низкого давления (0,3-2 МПа) — используются:
  • среднего давления (2-5 МПа) — работают в основном на промежуточных КС для увеличения пропускной мощности газопроводов.
  • высокого давления (9,8-12 МПа) — устанавливают на КС для закачки газа в ПХГ.

Газомотокомпрессоры высокоэффективны в условиях переменных мощностей и степеней сжатия свыше 1,3. Основные достоинства этих ГПА:

  • надёжность в эксплуатации;
  • длительный срок службы;
  • способность работать в широком диапазоне давлений;
  • возможность регулирования производительности за счёт изменения оборотов агрегатов и объёма т.н. вредного пространства в компрессорных цилиндрах,
  • возможность создания больших давлений в них.

КПД современных газомотокомпрессоров -до 40%.

В CCCP были наиболее распространены агрегаты мощностью 221-5510 кВт, за рубежом — 368 и 8100 кВт.

ГПА с центробежным нагнетателем широко применялись в CCCP и за рубежом:

  • на магистральных газопроводах в качестве основных агрегатов;
  • для работы в качестве первой ступени сжатия на ПХГ. Различают центробежные нагнетатели одноступенчатые (неполнонапорные) со степенью сжатия 1,23-1,25 и двухступенчатые (полнонапорные) -1,45-1,7. Центробежные нагнетатели характеризуются значительно большей, чем у поршневых компрессоров, производительностью (12-40 млн. м 3 /сутки).

В них отсутствуют внутренние трущиеся части, требующие смазки (за исключением подшипников), создаётся равномерный (без пульсации) поток газа.

Для их установки (в связи с малым весом и габаритами, а также уравновешенностью вращающихся частей) требуются меньшие помещения и сооружаются облегчённые фундаменты. При применении ГПА с центробежными нагнетателями вследствие их большой производительности упрощается технологическая схема компрессорных станций, уменьшается количество запорной арматуры и др.

Недостаток неполнонапорных центробежных нагнетателей — необходимость включения в работу 2 х последовательно соединённых агрегатов для достижения степени сжатия газа 1,45-1,5. Это приводит к увеличенному расходу топливного газа в газотурбинной установке. Кпд агрегатов с центробежными нагнетателями до 29%, с регенератором тепла до 35%. Приводом ГПА служит газотурбинная установка или электродвигатель. В CCCP изготовливались ГПА с газотурбинным приводом мощностью 6, 10, 16 и 25 тысяч кВт.

Газотурбинные установки авиационного и судового типов отличаются (от стационарных) небольшими габаритами и массой, что позволяет осуществлять их окончательную сборку на заводах-изготовителях и поставлять на компрессорные станции в готовом виде. ГПА с приводом от установок авиационного типа выполняются в блочно-контейнерном варианте. Поставляются на компрессорные станции со встроенными в них системами пожаротушения и взрывобезопасности. В качестве электропривода в ГПА используют асинхронные двигатели мощностью 4500 кВт и синхронные от 4000 до 12500 кВт. Наибольшая эффективность применения ГПА с электроприводом достигается при расположении компрессорных станций не далее 300 км от линии электропередач.

Для ГПА всех типов созданы системы автоматики, обеспечивающие:

  • пуск и работу агрегата в автоматическом режиме,
  • защиту при возникновении аварийных режимов,
  • сигнализацию о неисправностях и действии защит,
  • контроль объемной производительности нагнетателя,
  • автоматическое поддержание заданной температуры и давления масла при аварийной остановке агрегата и др.
Читайте также:  Отзывы об основных особенностях мотоблока марки Т 9001P Nevada 9 440106503

Каждый тип компрессоров имеет индивидуальные особенности как конструктивного, так и функционального характера. Именно поэтому, когда вы выбираете компрессор для ГПА или дожимной компрессорной установки, важно в полной мере учитывать условия его работы и требования, предъявляемые к его техническим характеристикам.

Наибольшее значение имеют следующие параметры:

  • объем перекачиваемого газа;
  • давление и температура газа на входе/выходе;
  • химический состав и влажность перекачиваемого газа;
  • характеристики места инсталляции ГПА (максимальная и минимальная температура воздуха, высота над уровнем моря);
  • тип используемого привода;
  • предполагаемая годовая наработка в часах;
  • класс исполнения (взрывозащищенный, сейсмостойкий и др.);
  • допустимое содержание масла в газе на выходе;
  • тип автоматики (электрическая или пневматическая).

Определенные виды компрессоров лучше использовать в следующих условиях:

  • Компрессор поршневой — высокие степени повышения давления и высокие абсолютные давления, переменные режимы, сравнительно небольшие потоки и мощности (до 6 МВт).
  • Компрессор винтовой — высокие степени повышения давления при небольших абсолютных давлениях и небольших перепадах давления, переменные режимы, сравнительно небольшие потоки и мощности (до 2000 кВт).
  • Компрессор центробежный — большие потоки и мощности, предпочтительно небольшие степени повышения давления и невысокие абсолютные давления, постоянные режимы.

Источник

ГАЗОПЕРЕКАЧИВАЮЩИЙ АГРЕГАТ

ЧТО ЭТО ТАКОЕ?

Справка:

Все современные типы ГПА оснащены системами автоматики, обеспечивающими пуск и работу агрегата в автоматическом режиме, имеют защиту при возникновении аварийных режимов, сигнализацию о неисправностях, автоматическое поддержание заданной температуры и давления масла при аварийной остановке агрегата и другие конструктивные особенности, обеспечивающие надежность эксплуатации.

Газоперекачивающие агрегаты (ГПА) — это сложные энергетические установки, предназначенные для компримирования природного газа, поступающего на компрессорную станцию по магистральному газопроводу .

ДЛЯ ЧЕГО ОНИ НУЖНЫ?

Задача газоперекачивающих агрегатов на компрессорных станциях — повышение давления голубого топлива до заданной величины. Для транспортировки газа по магистральным газопроводам применяют ГПА с газотурбинными авиационными и судовыми, а также электрическими двигателями. Наиболее распространённым приводом является газотурбинный.

Рабочий процесс газотурбинных агрегатов осуществляется в несколько этапов. Перекачиваемый газ по газопроводу через всасывающий трубопровод ГПА поступает в центробежный нагнетатель. Здесь происходит компримирование газа и его подача в нагнетательный коллектор компрессорной станции. Приводом механизма сжатия газа как раз является газотурбинный двигатель, использующий в качестве топлива очищенный и приведенный к рабочему давлению перекачиваемый газ. Очищенный атмосферный воздух поступает на вход газотурбинного двигателя, снабженного традиционными техническими средствами подготовки и сжигания топливовоздушной смеси. Продукты сгорания, имеющие высокую температуру и давление и, следовательно, обладающие большой энергией, формируют газовый поток, энергия которого, в конечном итоге, преобразуется в механическую работу. Именно она и используется для приведения в действие центробежного нагнетателя. При движении газового потока через проточную часть газотурбинного двигателя уменьшается его энергия, и снижаются температура и давление. После этого отработанный газ через выхлопную систему выходит в атмосферу.

Конструкция агрегатов и уровень их автоматизации обеспечивают работоспособность ГПА без постоянного присутствия персонала. Агрегаты могут работать в климатических зонах с температурой окружающего воздуха от — 55 до + 45 градусов по Цельсию.

Устройство газоперекачивающего агрегата с авиаприводом

КАК ОНИ УСТРОЕНЫ?

Основные элементы газоперекачивающего оборудования — это нагнетатель природного газа (компрессор) и его привод, всасывающее и выхлопное устройства, маслосистема, топливовоздушные коммуникации, автоматика и вспомогательное оборудование.

Классификацию ГПА осложняет многообразие конструкций установок. Однако их можно сгруппировать по функциональному признаку, принципу действия и типу привода.
Функциональный признак определяет область применения агрегатов — на головных, линейных или дожимных компрессорных станциях . Принцип действия ГПА — объемный или динамический — важен при определении производительности КС . По типу привода агрегаты подразделяются на установки с использованием авиационных, электрических и судовых двигателей.

КАК У НАС?

В ООО «Газпром трансгаз Ставрополь» эксплуатируется 12 компрессорных станций с 10 типами газоперекачивающих агрегатов. ГПА оснащены различными видами двигателей: газотурбинными авиационными и судовыми, а также электрическими. Всего в работе на компрессорных станциях Общества 113 газотурбинных установок. Их общая установленная мощность более 1000 МВт. Большая часть ГПА оснащена авиационными двигателями. Мощность агрегатов варьируется от 4 до 18 МВт. Самые мощные ГПА эксплуатируются на ДКС-1.

Источник