Газораспределительная станция: состав и назначение. Формы обслуживания и типы грс в зависимости от Обслуживание грс

Газораспределительные станции (ГРС) являются конечными объектами магистралей или отводов от них и головными для разводящих газовых сетей потребителей. Основные функции ГРС - снижать и поддерживать выходное давление газа на уровне, отвечающем требованиям (технологическим и бытовым) потребителя, учитывать и регулировать расход отпускаемого газа. Кроме того, на ГРС осуществляется дополнительная очистка газа от механических примесей и, если степень одоризации недостаточна, дополнительное введение одоранта. Давление газа в магистрали предусматривается в широком диапазоне - от 10 до 55 кгс/см 2 , на выходе - от 3 до 12 кгс/см 2 , иногда (при промышленном потреблении и разводящей сети среднего давления) до 25 кгс/см 2 .

Газораспределительные станции (ГРС) предназначены для снабжения газом от магистральных и промысловых газопроводов следующих потребителей:

1) на собственные нужды объектов газонефтяных месторождений;

2) на собственные нужды объектов газокомпрессорных станций (ГКО);

3) объекты малых и средних населенных пунктов;

4) электростанции;

5) промышленные, коммунально-бытовые предприятия и населенные пункты крупных городов.

ГРС обеспечивают:

1) очистку газа от механических примесей и от конденсата;

2) редуцирование до заданного давления и поддержание его с определенной точностью;

3) измерение расхода газа с многосуточной регистрацией;

4) Одоризацию газа пропорционально его расходу перед подачей потребителю;

5) подачу газа потребителю минуя ГРС в соответствии с требованием ГОСТ 5542-87.

По конструкции все ГРС подразделяются на:

1) станции индивидуального проектирования;

2) автоматические (АГРС): АГРС-1/3, АГРС-1. АГРС-3, АГРС-10, «Энергия-1М», «Энергия-2», «Энергия-3», «Ташкент-1 и -2».

3) блочно-комплектные (БК-ГРС) - с одним (БК-ГРС-1-30, БК-ГРС-1-80, БКТРС-1-150) и двумя выходами на потребителя (БК-ГРС-П-70. БК-ГРС-П-130, БК-ГРС-П-160).

Все ГРС предназначены для эксплуатации на открытом воздухе в районах с сейсмичностью до 7 баллов по шкале Рихтера, с умеренным климатом (в условиях, нормализованных до исполнения V, категории размещения I по ГОСТ 15150-69*), с температурой окружающего воздуха от -40 до 50°С, с относительной влажностью 95% при 35°С.

В зависимости от производительности газораспределительные станции подразделяются на две группы: первая группа рассчитана на малых и средних газопотребителей с расходом газа менее 250 тыс. м 3 /ч, вторая группа
предназначена для крупных газопотребителей с расходом более 250 тыс. м 3 /ч. Как правило, ГРС первой группы сооружают по типовым проектам. ГРС для крупных городов и промышленных центров, потребление газа которых определяется миллионами кубических метров в сутки, создают по индивидуальным проектам.

При размещении на местности газораспределительных станций следует выдерживать безопасные расстояния от населенных мест, промышленных предприятий и отдельных зданий и сооружений, указанные в СНиП
II.45-75. Например, при диаметрах подводящих газопроводов более 800 мм удаление ГРС от населенных пунктов, отдельных зданий и промышленных предприятий должно составлять 250-300 м, от сельскохозяйственных объектов и железных дорог - 200 м, от мостов- 225-300 м. Расстояние от ГРС до дома операторов при надомном обслуживании должно быть не менее 200 м.

На ГРС имеются следующие комплексы оборудования:

Узлы очистки поступающего газа от пыли и жидкости, оборудуемые висциновыми фильтрами, масляными пылеуловителями или газовыми сепараторами;

Узлы редуцирования, где давление газа снижается и автоматически поддерживается на заданном уровне с помощью регуляторов давления РД различной мощности;

Узлы учета количества газа с камерными диафрагмами на выходных газопроводах и расходомерами-дифманометрами:

Узлы переключения с запорными устройствами для направления потоков газа непосредственно в выходные газопроводы по базисным линиям, минуя ГРС в аварийных ситуациях либо при ремонте установок; на выходных линиях устанавливают пружинные предохранительные клапаны, через которые в случае непредвиденного повышения давления в системе газ автоматически сбрасывается в атмосферу;

Установки подогрева газа, чтобы предотвратить образование гидратных пробок; обычно для этого используются водогрейные котлы «Нерис» или ВНИИСТО с теплообменниками, которые служат одновременно для ото-
пления ГРС;

Установки одорирования газа с одоризационными колонками и емкостями для одоранта;

Внешние входные и выходные трубопроводы - гребенка с большим числом запорной арматуры;

Устройства КИП и автоматики;

Электрооборудование и регулирующие устройства электрохимической защиты примыкающей линейной части газопровода.

Все ГРС оборудуют автоматически действующими регулирующими клапанами в комплекте с регуляторами давления или пневмореле, расходомерными и другими установками.

Наиболее широкое применение при среднем потреблении газа имеют автоматизированные ГРС в блочно-комплектном исполнении на 100-150 тыс. м 3 /ч, разработанные институтом «Гипрогаз» (рис. 1). По этому проекту ГРС сооружают из технологических и строительных комплектных блоков заводского изготовления, что обеспечивает высокий уровень индустриализации строительства.

В зависимости от конкретных условий ГРС можно компоновать из различных узлов, собранных в блоки отключения, очистки, редуцирования первого потребителя и редуцирования второго потребителя.

ГРС в блочно-комплектном исполнении выпускают шести типоразмеров, три из них - для одного потребителя и три - для двух потребителей. Такие ГРС отличаются простотой схемы, надежностью в эксплуатации, низкой стоимостью строительства и малой металлоемкостью. Как указывалось, максимальная производительность ГРС этих типов при давлении газа на выходе 20 кгс/см 2 составляет 100 - 150 тыс. м 3 /ч, при повышении давления производительность может быть доведена до 200 -тыс. м 3 /ч. Транспортабельные блоки имеют ширину до 3350 мм, высоту до 2800 мм.

Схема работы ГРС в блочно-комплектном исполнении заключается в следующем (рис. 2.3-2). Через узел подключения газ поступает в установку очистки, затем - на редуцирование и после этого - в расходомерные нитки. Пройдя через отключающую арматуру, газ по мере необходимости одорируется и поступает в газопровод потребителя. В случае надобности к входной нитке после очистки газа подключаются блоки подогрева.

Системы КИП и автоматики ГРС обеспечивают сжижение давления газа, автоматическое поддержание его на выходе в заданных пределах при широком колебании газопотребления, автоматическую защиту и бесперебойное газоснабжение потребителей.

Очистка газа производится в батарейных циклонных пылеуловителях конструкции института «Гипрогаз», редуцирование - регуляторами прямого действия РД. Здание ГРС монтируют из комплектных блоков, в состав которых входят строительный блок КИП и А, а также комплект строительных элементов, позволяющих собирать блоки редуцирования и отключающих устройств, фундаменты - щебеночная подготовка под опорные плиты, стены и покрытия из панелей ВНИИСТ со стальным каркасом.

Отопление помещений только строительного блока КИП и А-водяное от установки АГВ-120, а в варианте с обогревом редуцирующих клапанов - водяное от газифицированного котла ВНИИСТО-М.

Вентиляция помещений ГРС - приточно-вытяжная с естественным побуждением. Электроснабжение - от сетей напряжением 380/220 с кабельным вводом.

На ГРС, как правило, устанавливают промежуточный пункт диспетчерской избирательной связи с тональным вызовом. Генеральный план ГРС в блочно-комплектном исполнении приводится на рис. 8.3.

Для редуцирования газа при газоснабжении набольших промышленных, бытовых и сельскохозяйственных объектов применяют автоматические газораспределительные станции АГРС в шкафном исполнении, изготавливаемые полностью в заводских условиях. АГРС обеспечивают подачу газа от магистрального газопровода потребителю под заданным давлением и с нормальной одоризацией. Они оборудованы контролирующими датчиками с электрическим выводом, позволяющими осуществлять дистанционный контроль за их работой с диспетчерского пункта. Масса шкафной АГРС 1/3 немногим более 2 т.

Промышленностью разработано несколько типоразмеров блочных АГРС, выпускаемых с комплектными заготовками узлов оборудования, опорными конструкциями, системами отопления, вентиляции, КИП и автоматики. Так, например, АГРС-3 и АГРС-10 (институт ВНИПИГаздобыча») отличаются транспортабельностью простотой установки на железобетонных плитах, надежностью в работе.

Рис.8.3. Генеральный план блочной ГРС:

1 - емкость для конденсата; 2 - бензораздаточная колонка; 3 - емкость для одоранта; 4 - молниеприемник; 5 - строительный блок ГРС; 6 - опоры под трубопроводы, 7 - блок очистки; 5 - строительный блок отключающих устройств; 9 - ограждение; 10 - свеча

Для снабжения газом мелких попутных бытовых и технологических потребителей, в частности термоэлектронагревателей радиорелейных пунктов и станций катодной защиты, применяют шкафные автоматические редуцирующие пункты РП, разработанные институтом «ВНИПИГаздобыча».

При редуцировании влажного газа на ГРС могут происходить гидратообразование и обмерзание регуляторов и регулирующих клапанов. Чтобы предупредить эти нежелательные явления, в настоящее время широко применяют общий подогрев газа перед узлами редуцирования на ГРС с помощью кожухотрубных теплообменников.

По форме обслуживания ГРС подразделяются:

1) с вахтовым обслуживанием - ГРС производительностью более 250 тыс. м 3 /ч и ГРС, снабжающие предприятия, на которых газ является технологическим сырьем;

2) с надомным и кустовым обслуживанием операторами - ГРС производительностью до 250 тыс. м 3 /ч.

Вахтовое обслуживание, применяемое на практике весьма редко, предусматривает постоянное нахождение на ГРС дежурного персонала численностью 5-9 человек. В обязанности обслуживающего персонала, помимо обеспечения заданного режима подачи газа потребителям, входит производство текущего ремонта технологического оборудования, непосредственное участие в производстве средних и капитальных ремонтов оборудования и коммуникаций ГРС, а также обслуживание контрольно-измерительных и регулирующих приборов и установок по очитке и одоризации газа.

Безвахтовое, или, как принято называть, надомное, обслуживание предусматривается на автоматизированных ГРС, обеспечивающих без постоянного присутствия персонала бесперебойное снабжение потребителей газом при заданных параметрах давления и с необходимой степенью одоризации. Такие ГРС обслуживают два оператора с дежурством на дому. В квартиры операторов в случае неисправности передаются световой и звуковой нерасшифрованные сигналы, при получении которых дежурный оператор должен явиться на ГРС и устранить неполадки. В последние годы получило распространение кустовое обслуживание, при котором два оператора обслуживают 5-6 близлежащих ГРС.

Конструктивные решения и основное оборудование грс
1. Принципиальная схема грс

Газораспределительные станции (ГРС) предназначены для подачи газа потребителю в обусловленных количествах, с определенным давлением, степенью очистки и одоризации. Общий вид сооружений и технологических комплексов ГРС приведен на рис. 6.1. В настоящее время в основном применяются блочно-комплектные автоматизированные газораспределительные станции.

Блочно-комплектные автоматизированные ГРС (БК АГРС) комплектуются и собираются на заводах и после испытаний в виде крупных транспортабельных блоков, состоящих из оборудования, ограждающих конструкций, систем управления и защиты, поставляются на строительные площадки. После установки блоков на проектные отметки, сборки внутренних соединительных трубопроводов, присоединения к внешним коммуникациям вводятся в эксплуатацию без разборки и ревизии.

Параметрический ряд БК АГРС включает в себя следующие типоразмеры:

на входное давление 5,6 МПа производительностью (тыс. м3/ч): 1; 3; 10; 40; 80; 40/80; 160; 80/80; 200; 40/160; 300; 100/20; 600; 40/40;

на входное давление 7,5 МПа производительностью: 3; 5; 25; 40; 80; 40/40; 40/80; 100; 80/80.

В табл. 6.1 приведены технические характеристики БК АГРС.

Технологическая схема функционирования грс

Технологическая схема функционирования ГРС заключается в следующем: газ по входному газопроводу - отводу от магистрального газопровода поступает на ГРС в блок очистки. Далее он направляется в подогреватели. После подогревателей газ поступает на редуцирование (снижение давления) в редуцирующие клапаны (регуляторы давления).

Далее он поступает в расходомерные нитки для замера. На выходе из АГРС он одорируется. Установка для ввода одоранта в поток газа называется одоризатором. Применяют два типа одоризационных установок - барботажные и капельные, которые обеспечивают подачу одоранта в газопровод в количествах, пропорциональных расходу газа.

Барботаж (от франц. barbotage - перемешивание), пропускание через жидкость газа или пара под давлением. Применяется в промышленности и лабораторной практике главным образом для перемешивания жидкостей, нагревания их острым паром, поглощения газо- или парообразных веществ растворителями.

Барботажный одоризатор работает по принципу насыщения части отведенного потока газа парами одоранта в барботажной камере. Капельный одоризатор служит для ввода одоранта в газопровод в виде капель или тонкой струи.

Одорированный газ со сниженным давлением подается через распределительные сети коммунальных хозяйств в контрольно-распределительные пункты (КРП), где его давление понижается еще раз, и поступает бытовым или промышленным потребителям.

Конструктивные особенности и оборудование блочных грс

АГРС 1. Газораспределительная станция состоит из трех блоков:

блок отключающих устройств,

блок подогревателя газа

блок редуцирования.

Каждый блок монтируется на жесткой металлической раме. Оборудование блоков размещается в металлических шкафах. Две двустворчатые двери шкафа обеспечивают свободный доступ ко всем узлам и оборудованию управления АГРС.

В шкафу блока отключающих устройств расположены входной и выходной трубопроводы со смонтированными на них запорными кранами, обводной линией с вентилями, предохранительными клапанами и фильтром. На торце блока установлен одоризатор газа. На входных концах трубопроводов установлены изолирующие фланцы.

В верхней части шкафа блока подогревателя смонтированы основные узлы подогревателя: огневая камера, горелка, змеевик. Стенки огневой камеры футерованы огнеупорным кирпичом. В торцевой стенке огневой камеры находятся горелки инфракрасного излучения. В зоне излучения горелок расположен змеевик, по которому протекает подогретый газ. Температура подогретого газа контролируется электроконтактным термометром. Газ на питание горелок с давлением 0,013 МПа подается из блока редуцирования.

Блок редуцирования газа расположен в металлическом шкафу с тремя двустворчатыми дверями. В шкафу блока размещены две редуцирующие (регулирующие) нитки (два трубопровода), ротационный счетчик газа, сбросной клапан, щит с электроконтактными манометрами и щит автоматики защиты. На каждой редуцирующей нитке смонтирован кран с пневмоприводом на входе, регулятор давления газа и кран с ручным приводом на выходе.

АГРС 3 . Состоит из 5 блоков:

редуцирования,

переключения,

одоризации,

сигнализации,

подогрева.

Назначение и конструктивное оформление блоков редуцирования , переключения и подогрева газа аналогичны блокам АГРС 1.

Блок сигнализации представляет собой строительную конструкцию - блок-бокс. Помещение блок-бокса позволяет обслуживать приборы сигнализации с заходом оператора внутрь блок-бокса.

В блоке редуцирования расположен узел защиты редуцирующих ниток и сети потребителя от недопустимого повышения выходного давления. В состав узла защиты входят:

щит, в котором размещены датчик номинального выходного давления и элементы логической схемы;

узлы управления пневмоприводными кранами редуцирующих ниток;

устройство конечных выключателей, осуществляющее контроль за полным переключением пневмоприводных кранов, а также отключающее пневмоприводы кранов высокого давления после их переключения. Конечные выключатели располагаются на пневмоприводных кранах.

Датчик номинального выходного давления настроен на срабатывание при давлении 0,3; 1,2 МПа. Датчик низкого давления настроен на срабатывание при давлении газа на выходе из АГРС 3, равном . Датчик выходного давления настроен на срабатывание при давлении газа на выходе, равном
При нормальной работе АГРС отклонение давления на выходе от номинального не достигает значения, на которое настроены датчики.

На выходах редуцирующих ниток расположены краны с ручным приводом, предназначенные для отключения редуцирующих ниток при ремонтах. Предохранительный клапан, установленный на выходном коллекторе блока редуцирования, обеспечивает защиту оборудования, расположенного на стороне низкого давления, от возможного аварийного повышения давления при закрытых кранах блока переключения.

Замер газа осуществляется с помощью камерной диафрагмы, установленной на расходомерной нитке после блока редуцирования.

Одоризация газа в данной АГРС производится автоматически и пропорционально расходу газа, аналогично данному процессу в АГРС 1. Основой блока одоризации является универсальный одоризатор газа.

АГРС 3 оборудована дистанционной аварийной системой сигнализации. Аварийная система сигнализации предназначена для контроля за режимом работы основных узлов АГРС 3 и автоматической передачи в пункт обслуживания аварийно-предупредительного сигнала при следующих нарушениях работы АГРС:

недопустимом увеличении или уменьшении давления газа на выходе АГРС;

уменьшении давления газа на входе ниже 1,2 МПа;

переключении редуцирующих ниток;

недопустимом увеличении или уменьшении температуры газа;

нарушении нормальной работы одоризатора;

отключении сети основного электропитания переменного тока и переходе на аварийное электропитание.

Контроль за режимом работы АГРС 3 осуществляется с помощью датчиков. Датчики кабельными линиями связаны с передающим блоком устройства дистанционной аварийной сигнализации. В передающем блоке сигналы, поступающие от датчиков при нарушении нормального режима работы АГРС 3, объединяются в общий нерасшифрованный сигнал, который по линии связи передается в пункт обслуживания АГРС.

АГРС 10. Аналогично АГРС 3 состоит из блоков: редуцирования, переключения, одоризации, сигнализации, подогрева. Конструктивное оформление блоков не отличается от оформления блоков АГРС 3. Как видно из табл. 6.1, АГРС 10 отличается большей производительностью и массой.

Технологические блоки АГРС 10 устанавливаются на фундаментах конструкцию которых выбирают в зависимости от характеристики грунта и уровня грунтовых вод. На твердых и средних грунтах сооружают сборные фундаменты из железобетонных плит, а на болотистых - свайные. Для удобства обслуживания технологические блоки располагаются на площадке так, чтобы стороны блоков, на которые выходят элементы управления и настройки, были обращены к внутриплощадочному проезду.

ГРС 10-150, БК ГРС, шкафные АГРС . ГРС 10-150 состоит из следующих блоков:

редуцирования с помещением КИПиА,

переключения,
подогревателя газа.

Блоки ГРС монтируются из унифицированных узлов. Разработано четыре типоразмера узлов входа и очистки газа; семь типоразмеров узлов редуцирования; пять типоразмеров узлов расходомерной нитки I потребителя; четыре типоразмера узлов расходомерной нитки II потребителя. Из указанного числа узлов комплектуются блоки ГРС производительностью от 10 до 150 тыс. м 3 /ч.

Блок редуцирования газа выполнен в двух вариантах: с размещением оборудования в помещении или на открытом воздухе .

Помещение КИПиА, входящее в состав блока редуцирования, представляет собой транспортабельное здание - блок-бокс заводского изготовления. В нем размещаются:

оборудование системы КИПиА;

электрощит;
оборудование системы сигнализации.

Блок очистки смонтирован также на металлической раме. В состав блока входят:

пылеуловители с коллекторами и подводящими трубопроводами с установленными на них кранами;

узел сбора конденсата с емкостью или продувочный циклон (при отсутствии конденсата), устанавливаемый у свечи;

соединительные трубопроводы.

Блок переключения смонтирован на металлической раме. Он может быть установлен на открытом воздухе или в помещении из легких панелей заводского изготовления. В состав блока входят:

входной и выходной газопроводы со смонтированными на них пневмокранами;

кран продувки входного газопровода;

предохранительные клапаны;

обводная линия ГРС с кранами;

установка одоризации газа;

расходомерные диафрагмы;

соединяющие трубопроводы;

импульсные трубопроводы;
изолирующие фланцы.

Блоки ГРС 10-150 устанавливаются на железобетонные опорные плиты, уложенные на щебеночную подготовку; соединительные трубопроводы - на опорные фундаментные столбики из сборного железобетона.

Обслуживание ГРС надомное, двумя операторами, для которых сооружается двухквартирный жилой дом или выделяются две квартиры в общем жилом доме, куда от ГРС выводится аварийная сигнализация. Дом операторов располагается на расстоянии 300-600 м от ГРС.

Газораспределительные станции производительностью свыше 150 м 3 /ч (БК ГРС ) состоят (в зависимости от производительности) из:

двух-четырех блок-контейнеров редуцирования;

блока очистки;

двух блоков отключения;

одоризационной установки;

блока сбора конденсата;

узла замерных диафрагм;

узла свечи.

Для исключения гидратообразования при редуцировании газа предусматривается обогрев блок-контейнеров редуцирования. Блок очистки устанавливается на металлической раме на открытом воздухе и включает в себя: два и более сухих циклонных пылеуловителя в зависимости от производительности ГРС, обвязочные трубопроводы и запорную арматуру. Блок переключения, устанавливаемый на открытом воздухе, состоит из регулирующей и запорной арматуры.

Для снабжения газом компрессорных станций, близлежащих жилых поселков и других сравнительно небольших населенных пунктов может применяться шкафная ГРС производительностью 5-6 тыс. м 3 /ч при входном давлении 2,5-4 МПа. Станция состоит из двух блоков:

блок редуцирования и замера газа

блок отключающих устройств.

Блок редуцирования и замера газа размещается в отапливаемом металлическом шкафу. На глухой торцевой стенке шкафа подвешивается шкаф с регуляторами давления. Блок отключающих устройств располагается на открытой площадке. Оба блока монтируются на железобетонных плитах и устанавливаются на площадке со щебеночной подготовкой. Блоки поступают на площадку укомплектованными КИП, трубными разводками, осушителями газа, питающего КИП, нагревательными приборами.

При необходимости такие ГРС могут использоваться попарно, при этом их производительность составит 15-18 тыс. м 3 /ч.

В состав газораспределительной станции входят:

а) переключения станции;

б) очистки газа;

в) предотвращения гидратообразования;

г) редуцирования газа;

д) подогрева газа;

е) коммерческого измерения расхода газа;

ж) одоризации газа (при необходимости);

з) автономного энергопитания;

и) отбора газа на собственные нужды;

Системы:

а) контроля и автоматики;

б) связи и телемеханики;

в) электроосвещения, молниезащиты, защиты от статического электричества;

г) электрохимзащиты;

д) отопления и вентиляции;

е) охранной сигнализации;

ж) контроля загазованности .

Узел переключения ГРС предназначен для переключения потока газа высокого давления с автоматического на ручное регулирование давления по обводной линии, а также для предотвращения повышения давления в линии подачи газа с помощью предохранительной арматуры.

Узел очистки газа ГРС предназначен для предотвращения попадания механических (твёрдых и жидких) примесей в технологическое и газорегуляторное оборудование и средства контроля и автоматики.

Узел предотвращения гидратообразований предназначен для предотвращения обмерзания арматуры и образования кристаллогидратов в газопроводных коммуникациях и арматуре.

Узел редуцирования газа предназначен для снижения и автоматического поддержания заданного давления подаваемого газа.

Узел учёта газа предназначен для учёта количества расхода газа с помощью различных расходомеров и счётчиков.

Узел одоризации газа предназначен для добавления в газ веществ с резким неприятным запахом (одорантов). Это позволяет своевременно обнаруживать утечки газа по запаху без специального оборудования.

Данные узлы и системы состоят из оборудования, которое выполняет функции, предназначенные для элементов, входящих в состав ГРС.

3.1 Арматура промышленная

Промышленная арматура - устройство, устанавливаемое на трубопроводах, агрегатах, сосудах и предназначенное для управления (отключения, регулирования, сброса, распределения, смешивания, фазораспределения) потоками рабочих сред (газообразной, жидкой, газожидкостной, порошкообразной, суспензии и т.п.) путем изменения площади проходного сечения.

Существует ряд государственных стандартов, регламентирующих требования, предъявляемые к арматуре. В частности, основные параметры кранов необходимо смотреть по ГОСТ 21345-2005 .

Промышленная арматура характеризуется двумя главными параметрами: условным проходом (номинальным размером) и условным (номинальным) давлением. Под условным проходом DN или Ду понимают параметр, применяемый для трубопроводных систем в качестве характеристики присоединяемых частей (ГОСТ 28338-89 ). Условное давление PN или Py - наибольшее избыточное давление при температуре рабочей среды 20 °C, при котором обеспечивается заданный срок службы соединений арматуры и трубопровода, имеющих определенные размеры, обоснованные расчетом на прочность при выбранных материалах и характеристиках, прочности их при температуре 20 °C. Значения и обозначения номинальных давлений должны соответствовать указанным по ГОСТ 26349-84 .

Промышленную арматуру можно классифицировать по нескольким признакам.

Функциональное назначение (вид).

Запорная. Предназначена для полного перекрытия (или полного открытия) потока рабочей среды в зависимости от требований технологического режима.

Регулирующая (редукционная). Предназначена для регулирования параметров рабочей среды посредством изменения ее расхода. К ней относятся: регуляторы давления (рисунок 7), регулирующие клапаны, регуляторы уровня жидкости, дросселирующая арматура и т.п.

Предохранительная. Предназначена для автоматической защиты оборудования и трубопроводов от недопустимого давления посредством сброса избытка рабочей среды. Сюда относятся: предохранительные клапаны, импульсные предохранительные устройства, мембранные разрывные устройства, перепускные клапаны.

Защитная. Предназначена для автоматической защиты оборудования и трубопроводов от недопустимого или не предусмотренного технологическим процессом изменения параметров или направления потока рабочей среды и для отключения потока без сброса рабочей среды из технологической системы. Сюда относятся обратные и отключающие клапаны.

Фазоразделительная. Предназначена для автоматического разделения рабочих сред в зависимости от их фазы и состояния. Сюда относятся конденсатоотводчики, маслоотделители, газоотделители, воздухоотделители.

Рисунок 7 - Устройство регулятора давления

Конструктивные типы.

Задвижки. Рабочий орган у них перемещается возвратно-поступательно перпендикулярно потоку рабочей среды. Используется преимущественно в качестве запорной арматуры.

Клапаны (вентили) (рисунок 8). Запорный или регулирующий рабочий орган у них перемещается возвратно-поступательно параллельно оси потока рабочей среды.

Краны. Запорный или регулирующий рабочий орган у них имеет форму тела вращения или его части, проворачивается вокруг своей оси, произвольно расположенной по отношению к потоку рабочей среды.

Затворы. Запорный или регулирующий орган у них имеет, как правило, форму диска и поворачивается вокруг оси, не являющейся его собственной.

Рисунок 8 - Вентиль (клапан) трехходовой

3.2 Регуляторы давления газа

Управление гидравлическим режимом работы системы газораспределения осуществляется с помощью регуляторов давления. Регулятор давления газа (РД) (рисунок 9) - это устройство для понижения (редуцирования) давления газа и поддержания выходного давления в заданных пределах вне зависимости от изменения входного давления и расхода газа, что достигается автоматическим изменением степени открытия регулирующего органа регулятора, вследствие чего также автоматически изменяется гидравлическое сопротивление проходящему потоку газа.

РД представляет собой совокупность следующих компонентов:

Датчик, который осуществляет непрерывный мониторинг текущего значения регулируемой величины и подает сигнал к регулирующему устройству;

Задатчик, который вырабатывает сигнал заданного значения регулируемой величины (требуемого выходного давления) и также передает его на регулирующее устройство;

Регулирующее устройство, которое осуществляет алгебраическое суммирование текущего и заданного значений регулируемой величины, и попадает командный сигнал к исполнительному механизму;

Исполнительный механизм, который преобразует командный сигнал в регулирующее воздействие, и в соответствующее перемещение регулирующего органа за счет энергии рабочей среды.

1 - регулирующий клапан; 2 - регулятор управления прямого действия; 3,4 - регулируемый дроссель; 5 - дроссель.

Рисунок 9 - Регулятор давления газа РДБК1П

В связи с тем, что регулятор давления газа предназначен для поддержания постоянного давления в заданной точке газовой сети, то всегда необходимо рассматривать систему автоматического регулирования в целом - «регулятор и объект регулирования (газовая сеть)» .

Правильный подбор регулятора давления должен обеспечивать устойчивость системы «регулятор - газовая сеть», т.е. способность ее возвращаться к первоначальному состоянию после прекращения возмущения.

В зависимости от поддерживаемого давления (расположения контролируемой точки в газопроводе) РД делятся на регуляторы «до себя» и «после себя».

Исходя из положенного в основу работы закона регулирования, регуляторы давления бывают астатические (отрабатывающие интегральный закон регулирования), статические (отрабатывающие пропорциональный закон регулирования) и изодромные (отрабатывающие пропорционально-интегральный закон регулирования).

В статистических РД величина изменения регулирующего отверстия прямо пропорциональна изменению расхода газа в сети и обратно пропорциональна изменению выходного давления. Примером статических РД являются регуляторы с пружинным задатчиком выходного давления .

РД с интегральным законом регулирования в случае изменения расхода газа создает колебательный режим, обусловленный самим процессом регулирования. При изменении расхода газа разность между первоначальным и заданным значениями выходного давления увеличивается до тех пор, пока количество газа, проходящее через регулятор, меньше нового расхода и достигает своего максимума, когда эти значения сравниваются. В этот момент скорость открытия регулирующего отверстия максимальна. Но на этом регулирующий орган не останавливается, а продолжает открывать отверстие, пропуская газа больше, чем требуется, и выходное давление, соответственно тоже повышается. В результате этого получается ряд колебаний около некого среднего значения, при котором постоянный режим (как в случае статического регулятора) никогда не будет достигнута.

Представителями астатических регуляторов являются РД с пневматическим задатчиком выходного давления, а характерным примером такого процесса можно считать незатухающие автоколебания некоторых типов пилотных РД в определенных переходных режимах работы.

Изодромный регулятор (с упругой обратной связью) при отклонении регулируемого давления сначала переместит регулируемый орган на величину, пропорциональную величине отклонения, но если при этом давление не придет к заданному значению, то регулирующий орган будет перемещаться до тех пор, пока давление не достигнет заданного значения. Подобный регулятор сочетает в себе точность интегрального и быстродействие пропорционального регулирования. Представителями изодромных РД являются «прямоточные» регуляторы .

3.3 Фильтры газовые

Фильтры газовые предназначены для очистки газа от пыли, ржавчины, смолистых веществ и других твердых частиц. Качественная очистка газа повышает герметичность запорных устройств и увеличивает межремонтное время эксплуатации этих устройств за счет уменьшения износа уплотняющих поверхностей. При этом уменьшается износ и повышается точность работы расходомеров (счетчиков и измерительных диафрагм), особенно чувствительных к эрозии . Верный выбор фильтров и их квалифицированная эксплуатация являются одним из важнейших мероприятий по обеспечению надежного и безопасного функционирования системы газоснабжения.

По направлению движения газа через фильтрующий элемент все фильтры можно поделить на прямоточные и поворотные, по конструктивному исполнению -- на линейные и угловые, по материалу корпуса и методу его изготовления -- на чугунные (или алюминиевые) литые и стальные сварные.

При разработке и выборе фильтров особенно важен фильтрующий материал, который должен быть химически невосприимчив к газу, обеспечивать необходимую степень очистки и не разрушаться под воздействием рабочей среды и в процессе периодической очистки фильтра.

По тому, какой фильтрующий материал выбран для фильтра, они подразделяются на сетчатые (рисунок 10) и волосяные (рисунок 11). В сетчатых используют плетеную металлическую сетку, а в волосяных -- кассеты, набитые капроновой нитью (или прессованным конским волосом) и пропитанные висциновым маслом.

1 - корпус; 2 - кассета; 3 - сетка; 5 - крышка.

Рисунок 10 - Фильтр сетчатый типа ФС

1 - корпус; 2 - отбойный лист; 3 - кассета; 4 - перфорированный лист; 5 - фильтрующий элемент; 6 - крышка; 7 - штуцеры; 8 - фланец.

Рисунок 11 - Фильтр волосяной типа ФГ

Сетчатые фильтры, особенно двухслойные, отличаются повышенной тонкостью и интенсивностью очистки. В процессе эксплуатации, по мере засорения сетки, повышается тонкость фильтрования при одновременном уменьшении пропускной способности фильтра. У волосяных фильтров, наоборот, в процессе эксплуатации фильтрующая способность снижается за счет уноса частиц фильтрующего материала потоком газа и при периодической очистке встряхиванием .

Для обеспечения достаточной степени очистки газа без уноса твердых частиц и фильтрующего материала скорость газового потока лимитируется и характеризуется максимально допустимым перепадом давления на сетке или кассете фильтра.

Для сетчатых фильтров максимально допустимый перепад давления не должен быть больше 5000 Па, для волосяных -- 10000 Па. В фильтре до начала эксплуатации или после очистки и промывки этот перепад должен быть для сетчатых фильтров 2000-2500 Па, а для волосяных -- 4000-5000 Па. В конструкции фильтров есть штуцеры для присоединения приборов, с помощью которых определяют величину падения давления на фильтрующем элементе.

3.4 Предохранительные клапаны

Повышение или понижение давления газа после регулятора давления сверх заданных пределов может привести к аварийной ситуации. При чрезмерном повышении давления газа возможны отрыв пламени у горелок и появление в рабочем объеме газоиспользующего оборудования взрывоопасной смеси, нарушение герметичности, утечка газа в соединениях газопроводов и арматуры, выход из строя контрольно-измерительных приборов и т. д. Значительное понижение давления газа может привести к проскоку пламени в горелку или погасанию пламени, что при неотключении подачи газа вызовет образование взрывоопасной газовоздушной смеси в топках и газоходах агрегатов и в помещениях газифицированных зданий .

Общей причиной резкого снижения давления для любых сетей может быть нарушение герметичности газопроводов и арматуры, а следовательно, утечка газа.

Для предотвращения недопустимого повышения или понижения давления устанавливают быстродействующие предохранительные запорные клапаны (ПЗК) (рисунок 12) и предохранительные сбросные клапаны (рисунок 13) (ПСК).

Корпус -- 1; Переходной фланец -- 2;Крышка -- 3; Мембрана -- 4; Большая пружина -- 5; Пробка -- 6; Малая пружина -- 7; Шток -- 8; Клапан -- 9; Направляющая стойка -- 10; Тарелка -- 11; Вилка -- 12; Поворотный вал -- 13; Рычаг -- 14; Анкерный рычаг -- 15; Коромысло -- 16; Молоток -- 17.

Рисунок 12 - Клапан запорный предохранительный

ПЗК предназначены для автоматического прекращения подачи газа к потребителям в случае повышения или понижения давления сверх заданных пределов; их устанавливают после регуляторов давления. ПЗК срабатывают при «чрезвычайных ситуациях», поэтому самопроизвольное их включение недопустимо. До ручного включения ПЗК необходимо обнаружить и устранить неисправности, а также убедиться, что перед всеми газоиспользующими приборами и агрегатами запорные устройства закрыты. Если по условиям производства перерыв в подаче газа недопустим, то вместо ПЗК должна быть предусмотрена сигнализация оповещения обслуживающего персонала.

ПСК предназначены для сброса в атмосферу определенного избыточного объема газа из газопровода после регулятора давления с целью предотвращения повышения давления сверх заданного значения; их устанавливают после регулятора давления на отводном трубопроводе.

1 - корпус; 2 - крышка; 3 - клапан с направляющей; 4 - пружина; 5 - винт регулировочный; 6 - мембрана; 7 - тарелка; 8 - тарелка пружины; 9 - крышка.

Рисунок 13 - Клапан сбросный предохранительный

При наличии расходомера (счетчика газа) ПСК необходимо устанавливать после счетчика. После снижения контролируемого давления до заданного значения ПСК должен герметично закрыться.

3.5 Устройства учета расхода газа

Приборы учета самой высокой точности должны устанавливаться на ГРС.

Если объемы транспортировки газа превышают 200 млн. м3 в год, для повышения надежности и достоверности измерений объема газа рекомендуется применять дублирующие средства измерения (СИ). Дублирующие СИ не должны влиять на работу основных СИ. Рекомендуется, чтобы основная и дублирующая измерительные системы использовали разные методы измерений расхода и количества газа.

На узлах измерения с максимальным объемным расходом газа более 100 м3/ч, при любом избыточном давлении или диапазоне изменения объемного расхода от 16 м3/ч до 100 м3/ч, при избыточном давлении более 0,005МПа измерение объема газа проводят только с использованием вычислителей или корректоров объема газа .

При избыточном давлении не более 0,005 МПа и объемном расходе не более 100 м3/ч разрешается использование преобразователей расхода с автоматической коррекцией объема газа только по его температуре.

Состав СИ и вспомогательных устройств, на базе которых выполнен узел учета газа, определяется:

Применяемым методом измерения и требованиями методики измерений, регламентирующих проведение измерений;

Назначение узла учета;

Заданным расходом газа и диапазоном его изменения;

Давлением и показателями качества газа, с учетом режимов отбора газа;

Необходимостью включения узлов учета в автоматизированные системы коммерческого учета газа.

В общем случае в состав учета газа входят:

Преобразователь расхода для измерения объема и расхода газа;

Измерительные трубопроводы;

Средства подготовки качества газа;

Анализаторы качества газа;

Комплекс технических средств автоматизации, в том числе - обработки, хранения и передачи информации.

3.6 Одоризаторы газа

Одоризатор газа предназначен для дозированной подачи одоранта (смеси природных меркаптанов) в поток газа на выходной линии газораспределительной станции с рабочим давлением до 1,2 МПа (12 кгс/см2), с целью придания газу характерного запаха .

Одоризатор газа используется в составе ГРС и обеспечивает:

Дозированную подачу одоранта в трубопровод;

Контроль вводимой дозы одоранта и автоматическую коррекцию расхода одоранта в зависимости от текущего расхода газа;

Автоматический учет суммарного расхода одоранта;

Отображение следующей информации на экране дисплея блока управления одоризатором (БУО):

а) уровень одоранта в рабочей емкости;

б) текущее значение часового расхода газа, полученное от расходомера;

в) время наработки одоризатора;

г) накопленное суммарное значение расхода одоранта с момента запуска ОДДК;

д) аварийные и предупредительные сигналы.

Связь с различными системами верхнего уровня по согласованному протоколу.

Одоризаторы предназначены для эксплуатации на открытом воздухе в районах с сейсмичностью до 9 баллов с умеренным и холодным климатом в условиях, нормированных для исполнения УХЛ, категории размещения 1 по ГОСТ 15150-69 . Место размещения блока управления одоризатором определяется проектом привязки ОДДК или ГРС во взрывобезопасной зоне, в обогреваемом помещении.

3.7 Подогреватели газа

Подогреватели газа предназначены для нагрева и автоматического поддержания заданной температуры газа перед его дросселированием на газораспределительных станциях. Подогрев газа производится в целях обеспечения надежности работы технологического оборудования. Рабочая среда: газообразные среды, не содержащие агрессивных примесей.

Тепловая мощность выпускающихся Российскими предприятиями подогревателей превышает реальные потребности ГРС. В результате - 75% подогревателей работают с нагрузкой менее 50%, 51% с нагрузкой менее 30%, 15% с нагрузкой менее 10%. Из более 150 модификаций подогревателей газа прямого нагрева и с промежуточным теплоносителем, выпускаемых отечественной промышленностью, по тепловой мощности удовлетворяют подогреватели газа прямого нагрева ПГА-5, ПГА-10, ПГА-100 .

Подогреватели ПГА с промежуточным теплоносителем предназначены для нагрева природного, попутного и нефтяного газа до заданной температуры и могут эксплуатироваться как в составе газораспределительных станций, так и автономно. Как правило, подогреватели ПГА оснащаются современной системой автоматики предназначенной для автономного и дистанционного регулирования.

Основным преимуществом подогревателей ПГА в том, что подогрев газа осуществляется через промежуточный теплоноситель, в роли которого может использоваться диэтиленгликоль или охлаждающая жидкость. Благодаря этому подогреватели ПГА имеют более высокую надёжность и безопасность эксплуатации по сравнению подогревателями, осуществляющими нагрев топливного газа непосредственно газом .

Основными достоинствами подогревателей ПГА является их высокая надежность и безопасность.

ВВЕДЕНИЕ

В промышленности наряду с применением искусственных газов все более широко используется природный газ. В нашей стране подача газа на значительные расстояния осуществляется по магистральным газопроводам больших диаметров, представляющих собой сложную систему сооружений.

Система доставки продукции газовых месторождений до потребителей представляет собой единую технологическую цепочку. С месторождений газ поступает через газосборный пункт по промысловому коллектору на установку подготовки газа, где производят осушку газа, очистку от механических примесей, углекислого газа и сероводорода. Далее газ поступает на головную компрессорную станцию и в магистральный газопровод.

Газ из магистральных газопроводов поступает в городские, поселковые и промышленные системы газоснабжения через газораспределительные станции, которые являются конечными участками магистрального газопровода и являются как бы границей между городскими и магистральными газопроводами.

Газораспределительная станция (ГРС) представляет собой совокупность установок и технического оборудования, измерительных и вспомогательных систем распределения газа и регулирования его давления. У каждой ГРС существует свое назначение и функции. Основным назначением ГРС является снабжение газом потребителей от магистральных и промысловых газопроводов. Основными потребителями газа являются:

Объекты газонефтяных месторождений (собственные нужды);

Объекты компрессорных станций (собственные нужды);

Объекты малых, средних и крупных населенных пунктов, городов;

Электростанции;

Промышленные предприятия.

Газораспределительная станция выполняет ряд определенных функций. Во-первых, очищает газ от механических примесей и конденсата. Во-вторых, редуцирует газ до заданного давления и поддерживает его с заданной точностью. В-третьих, измеряет и регистрирует расход газа. Также на ГРС осуществляется одоризация газа перед подачей потребителю и обеспечивается подача газа потребителю, минуя основные блоки ГРС, в соответствии с требованием ГОСТ 5542-2014 .

Станция является сложным и ответственным энергетическим (технологическим) объектом повышенной опасности. К технологическому оборудованию ГРС предъявляются повышенные требования по надежности и безопасности энергоснабжения потребителей газом, промышленной безопасности как взрывопожароопасному промышленному объекту.

В зависимости от производительности, исполнения, количества выходных коллекторов газораспределительные станции условно делятся на три большие группы: ГРС малой (1,0-50,0 тыс. м3/ч), средней (50,0-160,0 тыс. м3/ч) и большой производительности (160,0-1000,0 тыс. м3/ч и более).

Также ГРС классифицируются по конструктивному признаку (рисунок 1). Они делятся на такие виды: станции индивидуального проектирования, блочно-комплектные ГРС (БК-ГРС) и автоматические ГРС (АГРС) .

Рисунок 1 - Классификация газораспределительных станций

1.1 Станции индивидуального проектирования

Проектированием ГРС занимаются специализированные проектные организации в соответствии с действующими нормами, правилами технологического проектирования и разделами СНиП.

Станции индивидуального проектирование - это такие станции, которые располагаются вблизи крупных населенных пунктов и в капитальных зданиях. Преимуществом этих станций являются улучшение условий обслуживания технологического оборудования и бытовых условий для обслуживающего персонала.

1.2 Блочно-комплектные ГРС

БК-ГРС позволяют сильно сократить затраты и сроки на строительство. Основной конструкцией ГРС является блок-бокс, выполненный из трехслойных панелей заводского изготовления.

Наибольшая масса блок-бокса - 12 тонн. Степень огнестойкости - Ша. Расчетная температура наружного воздуха - 40°C, для северного варианта - 45°C. Поставка всех элементов блочно-комплектной ГРС осуществляется предприятием-изготовителем. На монтажной площадке блоки соединяются газопроводами и кабелями, оснащаются вспомогательным оборудованием (молниеотвод, продувочная свеча, прожекторы, охранная сигнализация и т.д.) и оградой, образуя законченный комплекс .

БК-ГРС предназначены для газоснабжения городов, населенных пунктов и промышленных предприятий от магистральных газопроводов с давлением газа 12-55 кгс/см2 и поддержания выходного давления 3, 6, 12 кгс/см2.

Блочно-комплектные ГРС могут быть с одной или двумя выходными линиями к потребителям (рисунки 2 и 3). Известны БК-ГРС шести типоразмеров. С одним выходом на потребителя три типоразмера - БК-ГРС-I-30, БК-ГРС-I-80, БК-ГРС-I-150. А также три типоразмера с двумя выходами на потребителя - БК-ГРС-II-70, БК-ГРС-II-130 и БК-ГРС-II-160 .

Рисунок 2 - Структурная схема ГРС с одним потребителем

Рисунок 3 - Структурная схема ГРС с двумя потребителями

БК-ГРС всех типоразмеров применяют в России и странах СНГ, но все они на монтажной площадке подвергаются реконструкции по индивидуальным проектам, так как имеют существенные конструктивные недостатки в блоках очистки, обогрева, редуцирования и учета газа.

1.3 Автоматические ГРС

Автоматические ГРС содержат в основном те же технологические узлы, что и ГРС индивидуального или блочно-комплектного вида. На монтажной площадке они так же оснащаются вспомогательным оборудованием и оградой, как БК-ГРС. АГРС в отличие от ГРС других типов работают по безлюдной технологии.

Данные станции предназначены для снижения высокого давления (55 кгс/см2) природного, попутного нефтяного, искусственного газов, не содержащих агрессивных примесей, до заданного низкого (3-12 кгс/см2), поддержания его с заданной точностью ±10%, а также для подготовки газа перед подачей потребителю в соответствии с требованиями ГОСТ 5542-2014.

Все АГРС предназначены для эксплуатации на открытом воздухе в районах с сейсмичностью до 7 баллов по шкале Рихтера, с умеренным климатом, при температуре окружающего воздуха от минус 40 до 50°C с относительной влажностью 95% при 35°C.

В процессе эксплуатации АГРС выявляются существенные конструктивные недостатки, которые сводятся в своем большинстве к следующим:

Выход из строя регуляторов давления газа вследствие выпадения конденсата в процессе редуцирования газа в виде хлопьев льда и прихват ими клапана регулятора;

Выход из строя в зимнее время приборов КИП из-за низких температур в блоках КИП и сигнализации, обогреваемых осветительными лампами.

ГРС - газораспределительная станция, снабженная оборудованием, позволяющим понижать давление поступающего из магистральной сети газа до требуемого уровня. Кроме того, в задачи станции входят фильтрация и одоризация, распределение и учет потребленного газа.

Назначение

Газораспределительная станция является последним объектом в цепи газотранспортной системы и одновременно головным сооружением для городских систем газоснабжения. Ввиду того что прекращение подачи газа к городам и крупным промышленным предприятиям недопустимо, в ГРС предусмотрена защитная автоматика. Причем защитная автоматика выполнена по принципу резервирования. Резервная линия включается тогда, когда вышла из строя основная линия редуцирования.

ГРС предназначена для:

приема газа из магистральных газопроводов;
очистки его от различных механических примесей;
понижения давления до значений, необходимых в городских системах;
поддержания давления на постоянном уровне;
одоризации и подогрева газа;
определения его расхода.

Виды станций

ГРС и АГРС делятся по своему назначению:

Автоматические на ответвлениях основных газопроводов - для обеспечения газом малых населенных пунктов. Дополнительно подразделяются на газорегуляторные пункты (1000-30000 м 3 /ч) и газорегуляторные установки (до 1500 м 3 /ч).
Контрольно-распределительные пункты - питают промышленные и сельхозобъекты, кольцевые газопроводы вокруг больших поселений и городов 2000-12000 м 3 /ч).
Промысловые ГРС - устанавливаются на газопромыслах, осуществляют очистку добытого сырья от влаги и примесей.
Конечные станции - строятся непосредственно у потребителя (предприятия, населенные пункты).

Автоматизация

В последние годы получили широкое распространение автоматизированные газораспределительные станции. АГРС производительностью до 200000 м 3 /ч эксплуатируют безвахтенным обслуживанием. В этом случае на станциях имеется комплекс оборудования и КИП, позволяющих осуществлять эксплуатацию ее в автоматизированном режиме.

Обслуживание таких ГРС осуществляют удаленно. Оператор газораспределительной станции, как правило, находится в помещении обслуживающей организации, мониторинг может осуществляться даже на дому. В случае возникновения аварийной ситуации звуковые и световые сигналы передаются в помещения и жилые дома операторов, которые располагаются на расстоянии не более 0,5 км от подконтрольной станции. Обслуживание ГРС производительностью более 200000 м 3 /ч производится в вахтенном режиме.

Оборудование

Газораспределительная станция включает последовательный комплекс технологического оборудования:

отключающее устройство на входе;
фильтры;
подогреватель;
линию редуцирования и ;
устройство для замера расхода поступившего газа;
отключающее устройство на выходе.

В качестве регуляторов давления на станции используются регуляторы прямого действия типа РД и непрямого действия типа РДУ.

Технологический цикл

Поступивший газ принимает газораспределительная станция. Схема его перемещения по технологической цепочке выглядит следующим образом:

Из магистрального газопровода газ вначале проходит отключающее устройство и поступает в фильтр.
После этого он закачивается в первую ступень редуцирования, имеющую две или три линии, одна из которых резервная. При наличии двух линий редуцирования, резервная нитка рассчитывается на стопроцентную производительность, а в случае трех линий - на 50 %. Резервную линию при указанной схеме можно использовать для байпасирования первой ступени.
Если давление на входе в ГРС составляет 4 МПа, то в первой ступени давление газа понижается до 1-1,2 МПа, а во второй ступени до 0,2-0,3 МПа. После второй ступени давление газа будет иметь значение равное 0,6-0,7 МПа.

Установка фильтров и контроль давления

Выбор места установки фильтров зависит от входного давления и от состава газа. Если газораспределительная станция принимает влажный газ, то фильтры необходимо устанавливать перед 1-й ступенью редуцирования. Фильтры в этом случае будут улавливать как конденсат, так и механические примеси. После этого смесь пыли с конденсатом поступает в отстойники. Отстоявшийся продукт направляют в емкости, откуда производят его периодическую откачку и вывоз в автоцистернах.

Если на входе в ГРС рабочее давление менее 2 МПа, то фильтры устанавливают после 1-й ступени редуцирования. При такой схеме установки фильтров производят байпасирование (монтаж обводной линии) первой ступени. Фильтры в этом случае настраивают на давление 2,5 МПа. При повышении газового давления на входе свыше 2,5 МПа, отключающее устройство на байпасной линии закрывают и направляют газ в линию 1-й ступени редуцирования. После ее прохождения газ направляют во вторую ступень, а после 2-й - в отводящий газопровод.

Если газораспределительная станция требует замены оборудования на основной линии редуцирования, а также при создании аварийной обстановки, производят отключение этой линии и открытие байпасной линии, снабженной отключающим устройством и редуцирующим клапаном. Регулировка расхода газа и его давления осуществляется в этом случае вручную.

Устройство автоматизированных ГРС

Автоматизированные газораспределительные станции имеют несколько вариантов компоновки оборудования. Однако все они должны учитывать опасность как гидратообразования, так и наружного обмерзания наружных узлов редуцирования. В связи с этим в зимнее время обслуживающему персоналу станции приходится обращать особое внимание на указанные выше факторы. Для предотвращения гидратообразования в ГРС применяются узлы подогрева газа.

Узел подогрева включает в себя подогреватель и Вода поступает в котел из специальной емкости, собственно подогрев воды в котле осуществляется за счет сжигания газа поступающего на ГРС и прошедшего систему редуцирования. водогрейного котла работает на низком давлении газа. Для предотвращения подачи газа, идущего на сжигание в топку водогрейного котла с давлением свыше установленных пределов, имеется предохранительное устройство. Таким образом, газ с входным давлением, поступающий в ГРС, направляется сначала на очистку в фильтры, а затем в подогреватель. В подогревателе происходит подогрев газа, в результате чего из него удаляются гидратообразования. Пройдя подогреватель, поступает в линии редуцирования и затем в отводящий газопровод.

Меры безопасности

Во избежание взрывов и пожаров на ГРС устанавливают специальные установки для придания запаха газу. Эти установки устанавливаются, когда на головных сооружениях газ не одорируется или ее степень ниже установленных пределов. Установки по одоризации газа подразделяются на барботажные, капельные и фитильные. Последние называются еще испарительными.

Принцип действия автоматизированной ГРС с надомным обслуживанием заключается в следующем. При отклонении выходного давления газа сверх допустимого значения, датчик, настроенный на определенное значение, дает команду на переключение крана с одновременным оповещением обслуживающего персонала станции при помощи звуковой и световой сигнализации, размещенной на щите.

В том случае, когда происходит повышение давления газа на выходе из ГРС на 5 % сверх установленного номинального значения давления, то происходит срабатывание соответствующего датчика. В результате чего, регулирующий кран на одной из рабочих линий редуцирования начнет закрываться, снижая тем самым выходное давление газа. Если давление не будет снижаться, то произойдет срабатывание другого датчика, который даст команду на еще большее прикрытие регулирующего крана, вплоть до полного отключения всей линии редуцирования. В случае же снижения выходного давления до 0,95Р, происходит открытие резервной линии.

Техническое состояние

Несмотря на простоту устройства, газораспределительные станции нуждаются в обновлении. Строительство газораспределительных станций в большинстве случаев осуществлялось в 70-х годах, когда прокладывались тысячекилометровые газопроводы от месторождений Сибири к европейским потребителям, и осуществлялась массовая газификация населенных пунктов и предприятий Советского Союза. Почти 34 % ГРС отметили 30-летний юбилей, 37% - старше 10 лет, лишь менее трети станций укомплектованы современным оборудованием младше 10 лет. На данный момент рассматривается комплексная программа технического перевооружения и реконструкции газораспределительных станций.