Изучение изменения давления при опробовании резервной нитки

Устройство АГРС

1)            Состав оборудования узла переключения.

Газ с давлением Р_вх.=0,8 МПа поступает во входной коллектор узла переключений станции. Входной коллектор состоит из контрольно измерительных приборов: показывающий термометр ТП1, датчик температуры ДТ1, датчик давления ДД1, манометр МН1, входного крана с пневмоприводом К1 и выходного крана К2, предохранительных клапанов СППК-4р (КП1 и КП2), техходового крана К63, свечной линии, для случаев имитирующих аварийную ситуацию предусмотрена обводная линия, состоящая из байпассного крана К3 и КМРО с приводом Шибел и манометром МН11.

2) Назначение узлов очистки и подготовки импульсного газа.

После контроля давления и температуры газ направляется в коллектор очистки Ф1, где очищается от механических примесей и капельной влаги. Фильтрующим элементом в коллекторе является металлическая сетка. Не прошедшие через сетку механические примеси и капельная влага скапливаются в колонке сбора конденсата Е1, где установлен датчик уровня жидкости. При достижении жидкостью верхнего уровня по команде эксплуатирующего персонала в режиме ПУ ДП или АРМ ГРС открывается приводной кран К9 и жидкость сбрасывается в емкость сбора конденсата. Сброс жидкости происходит до достижения нижнего уровня, после чего эксплуатирующим персоналом подается команда на закрытие крана К9.

Узел очистки газа А1 имеет датчик разности давления ДД1.1, подключенный через краны К6, К7, по показаниям которого оценивается степень загрязнения коллектора очистки Ф1. Датчик разности давления настраивается на величину 160 кПа.

3) Назначение узла предотвращения кристаллогидратообразования.

Для предотвращения кристаллогидратообразований газ поступает в узел подогрева газа, оснащенный теплообменником ТГВ 80/6,3 – 26.

4) Назначение узла редуцирования газа.

Подогретый газ высокого давления через открытый кран К36 поступает в узел редуцирования, состоящий из двух редуцирующих линий, где высокое давление газа Р_вх. снижается до заданного выходного давления Р_вых.=0,1 МПа.

5) Состав оборудования ГРПШ.

Газ, прошедший узел одоризации, подается на газорегуляторный пункт давлением 0,1 МПа, где редуцируется до давления 0,001-0,005 МПа. ГРПН представляет собой технологическое оборудование, смонтированное на стапеле узла переключений, предназначен для подачи газа на собственные технологические нужды. ГРПН состоит из основной линии редуцирования и обводной линии (байпаса). Для замера давления на входе предусмотрен манометр МН12 (рис. 1). Основная линия редуцирования состоит из входного крана К67, регулятора давления газа РДСК 50/400 РД5, выходного крана К73 и сбросных трубопроводов с кранами К68, К72.

На трубопроводе после регулятора давления установлены манометры:

для предварительной настройки регулятора на заданное выходное давление МН13 и для контроля за давлением после выходного крана МН14. При необходимости подача газа может осуществляется через обводную линию (байпас), которая состоит из крана запорного К74, клапана регулирующего Кл15, манометра МН15 и сбросного трубопровода с краном К78.

Для снятия пиков выходного давления при его повышении и недопущения преждевременного срабатывания предохранительного запорного клапана (ПЗК) регулятора, а также для исключения повышения выходного давления предусмотрен сбросной клапан КП3 с краном К76. Для периодической проверки настройки его срабатывания и замера давления предусмотрен кран К77 с ниппелем для подсоединения напоромера.

6) Состав узла одоризации газа.

На выходе из станции, в целях имитации процесса одоризации рабочей среды, установлен автоматизированный одоризатор газа. Одоризатор представляет собой емкость для одоранта, установленную на уровне выше одорируемого трубопровода.

Конструкция проточной части одоризационной установки в состав которой входят датчики, исполнительные устройства и вспомогательных элементы, позволяющие осуществлять точное и надежное дозирование одоранта. Важным свойством установки является возможность осуществлять объективный контроль отпускаемой дозы одоранта, совмещенный с контролем фактического уровня в расходной емкости, что важно для отслеживания нештатных ситуаций и самодиагностики отказов установки.

Это достигнуто за счет конструктивных решений измерения перепада давления одоранта в мерной трубке и пересчета его в фактический уровень и массу.

Мерная трубка реализована как сообщающийся сосуд к расходной емкости и изготовлена из прозрачного материала, что обеспечивает наглядность ее само заполнение через электромагнитный клапан и исключает возможность перелива в нулевую камеру датчика перепада. Одновременно осуществляется контроль остаточного уровня в расходной емкости без применения дополнительного датчика. Дополнительно реализована функция заправки одоранта из емкости хранения одоранта в рабочую емкость по сигналу на контролере «внимание низкий уровень одоранта». На трубопроводах входного и выходного давления установлен газовый эжектор ЭО 1-4, который обеспечивает откачку паров одоранта из емкости хранилища и рабочей в момент заправки этилмеркаптана.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №1

Редуцирования

1) Назначение регулятора РДО-1?

Регулятор обеспечивает поддержание величины регулируемого давления на его выходе в составе с пилотным регулятором РДС-ПС в интервале ÷10% от значения уставки (где значение выходного давления), установленное службой эксплуатации в соответствии с эксплуатационной документацией на объект, на котором применено данное изделие, при колебаниях выходного давления в интервале ÷25% относительно его номинального значения, при расходах от 10% до 80% от соответствующей пропускной способности регулятора РДО-1.

2) Принцип работы регулятора давления РДО-1?

Регулятор РДО-1 является регулятором непрямого действия пилотного типа, в котором давление, воздействующее на затвор исполнительного устройства (клапана), формируется командным управляющим регулятором (пилотом).

3) Состав узлов регулятора давления РДО-1.

4) Назовите порядок проведения лабораторной работы.

1) Перед проведением лабораторных измерений студенты должны изучить описание станции АГРС и подготовить протокол для записи измерений (табл. 2).

2) Включение станции в работу и регулирование расхода воздуха осуществляется преподавателем.

3)  Производится опробование резервной нитки редуцирования, значения контролируемых параметров заносятся в табл. 2.

По результатам измерений построить графическую зависимость .

 

4) Состав узлов регулятора давления РДО-1.

 

Порядок опробования резервной нитки редуцирования.

Опробование резервной нитки, находящейся в режиме «на подхвате», производится на срабатывание при снижении давления.

Опробование проводится при стабильном давлении после регулятора рабочей нитки редуцирования (рис. 7, этап 1).

1.На основной рабочей нитке редуцирования на регуляторе, находящемся в режиме «в работе» (РД2) принудительно снизить давление задания путем «отворачивания» против часовой стрелки винта усилителя задатчика (рисунок 7, этап 2). Степень закрытия регулятора контролировать по изменению интенсивности шума газа и обязательно контролировать давление на выходе ГРС. Манометры предварительно проверить «на ноль».

2.При снижении давления на выходе ГРС до значения 0,95Р_вых происходит автоматическое включение в работу нитки редуцирования, находящейся «на подхвате». Если этого не произошло, то задатчиком РД4 настроить выходное давление ГРС Р_{вых.подхват}.= 0,95Р_вых.

3.Поработать на резервной нитке редуцирования в течении времени, достаточном, для определения устойчивости работы РД (рис. 7, этап 3).

4.Убедившись в работоспособности и правильности настройки РД4, включить в работу регулятор основной нитки редуцирования. Для чего повысить давление в линии задания и установить на выходе ГРС значение Р_вых. (рис. 7, этапы 4, 5).

5) Настройка рабочего, резервного и защитного регулятора АГРС.

В начале подготовки станции к пуску регулировочные винты усилителей регуляторов давления РД2, РД4 завернуть на 2/3 хода, регулировочные винты усилителей регуляторов РД1, РД2 вывернуть на 1/3 хода (рис. 6). Краны на выходе редуцирующих ниток должны быть открыты.

Открыть кран К41 на входе резервной нитки перед РД3. Настройкой регулятора РД3 установить на выходе давление 1,05Р_вых, затем настройкой РД4 установить на выходе значение давления 0,95Р_вых, при этом величина давления после регулятора РД3 контролируемая по манометру должна быть близкой к Р_вх.

Открыв кран К39 настраивают РД1 на выходное давление 1,05Р_вых, а затем РД2 на давление Р_вых.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №2

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №3

РДО-1-16/25 на станции АГРС

1) Назначение регуляторов давления на ГРС.

Регулятор обеспечивает поддержание величины регулируемого давления на его выходе.

2) Что понимается под критическим отношением давлений?

Р_вых./Р_вх.= 0,5 – такой режим истечения, при котором скорость звука становится равной скорости звука в среде.

3) В каком диапазоне пропускной способности обеспечивается нормальная работа регулятора давления?

Нормальная работа регулятора обеспечивается, когда его максимальная пропускная способность не более 80%, а минимальная не менее 10% от расчетной пропускной способности Q_р при заданных входном Р_вх. и выходном Р_вых. давлениях.

4) Дайте определение коэффициента пропускной способности регулятора давления газа?

K_v – коэффициент пропускной способности регулятора давления.

Под коэффициентом пропускной способности понимается количество воды в м³/с при , проходящее через клапан при перепаде давления в нем 0,0981 МПа.

 

5) Порядок определения пропускной способности регулятора давления на ГРС?

Алгоритм выбора регулятора давления газа:                              

1) Определяется режим истечения газа через седло регулятора из отношения Р_вых./Р_вх., где Р_вх. – абсолютное входное давление газа, МПа; Р_вых. - абсолютное выходное давление газа, МПа.

2) В зависимости от режима истечения выбирается расчетная формула пропускной способности регулятора.

3) По расчетному расходу и перепаду давления, используя либо формулу (1) либо (5), определяется коэффициент пропускной способности K_v.

4) Выбирается тип регулятора с коэффициентом K_v, ближайшим большим, чем получен по расчету. Если несколько регуляторов имеют одно и то же значение K_v, то к установке рекомендуется любой из них.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №4

На станции АГРС

               Назначение и свойства одоранта.

Природный газ не обладает ощутимым запахом, поэтому ему придается искусственно характерный запах резкий и неприятный путем добавления одоранта.

В качестве одоранта в настоящее время широко применяется этилмеркаптан – горючая жидкость с удельным весом 0,84 г/см³, с температурой кипения +37 ºС.

Из каких основных узлов состоит одоризатор газа?

1 – емкость одоранта; 2 – датчик давления; 3 – датчик уровня; 4 – окно смотровое;

5 – клапан регулирующий подачу одоранта; 6 – кран слива одоранта;

7 – кран подачи одоранта; 8 – кран уравнивающей линии

Рис. X – Узел одоризации

Чему равна норма одоризации газа?

Требуемая норма одоризации 16 мг/нм³. (16 г/ 1000 м³)

2) Порядок проведения лабораторной работы.

1) Перед проведением лабораторной работы студенты должны изучить описание комплекса одоризации ОГ-1 и подготовить протокол для записи измерений (табл. 7).

2) Определяется количество (масса) одоранта, находящегося в каждом миллиметре объема рабочей емкости одоризатора газа ОГ-1 станции АГРС, по формуле:

, грамм                                       (7)

где V₁ – объем одоранта в 1 мм емкости одоранта, cм³;

  0,84 – плотность одоранта, г/см³. или

, грамм                              (8)

3) Объем одорируемого газа количеством одоранта М₁ определяется по формуле:

V_г1=М₁/16, тыс.м³.                                           (9)

4) Объем одорируемого газа количеством одоранта заключенным в рабочей емкости одоризатора газа: V_г=V_г1∙h, м³.                                               (10)

5) Рассчитывается частота падения капель в минуту: , кап./мин.                                        (11)

Результаты экспериментальных измерений и расчетные данные заносятся в табл. 7.

5) Физико-химические свойства одоранта (этилмеркаптана).

1) Этилмеркаптан – химически вредное, ядовитое вещество, обладающее очень неприятным запахом, в значительной концентрации токсичен - действует на центральную нервную систему, вызывает судороги, паралич и смерть. Этилмеркаптан легко испаряется и горит, Отравление возможно при вдыхании паров, всасывании через кожу.

2) Пары этилнеркаптана в определенной смеси с воздухом образует взрывчатую смесь. Пределы взрываемости 2,8-18,2%.

3) Лабораторным методом установлено:

4) 1 капля одоранта весит примерно 0,05 грамм;

5) 1 капля – 0,05 грамм;

6) Х капель – 16 грамм,

7) следовательно, в 16-ти граммах одоранта содержится 320 капель (Х=16/0,05=320 капель).

8) Значит, частота падения капель в минуту (при расходе газа 1 тыс. нм³/час): ( =320/60=5,3 капель в минуту).

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №5

На станции АГРС   

1) Назначение газового эжектора.

Газовый эжектор ЭО 1-4 предназначен для откачки паров одоранта из емкостей одоранта на газораспределительных станциях до давления меньше атмосферного и поддержания этого давления во время выполнения технологических операций при заправке рабочей емкости одоранта из емкости-хранилища, а также при заправке емкости-хранилища из передвижного заправщика. Использование эжекторов в указанных технологических операциях полностью исключает выброс паров одоранта в атмосферу. В табл. 8 приведены технические характеристики газового эжектора типа ЭО 1-4.

2) Из каких основных частей состоит газовый эжектор?

На рис. 11 приведен общий вид эжектора ЭО 1-4. Эжектор соединяется с трубопроводами обвязки ГРС с помощью разъемных ниппельных соединений - 1, 5 (по наружному или внутреннему конусу). Одноступенчатый эжектор включает в себя штуцер замера давления -2, приемную камеру - 3, камеру отсоса – 4, диффузор – 6.

1 – ниппель входной; 2 – штуцер замера давления; 3 – приемная камера;

4 – камера отсоса; 5 – ниппель магистрали отсоса; 6 – диффузор;

7 – штуцер входной

Рис. 11 – Общий вид одноступенчатого эжектора ЭО 1-4

3) Принцип работы газового эжектора.

Принцип работы эжектора заключается в следующем (рис. 12). Активный газ, отбираемый из трубопровода высокого давления ГРС, поступает в приемную камеру и затем расширяется c давления Р_вх до давления Р. Газ с парами одоранта поступает в камеру отсоса, где смешивается со струей активного газа. В диффузоре давление смеси выравнивается до давления Р_вых., а затем смесь сбрасывается в трубопровод низкого давления АГРС. Степень сжатия эжектора (т.е. понижение давления в откачиваемой емкости) становится максимальной при нулевом расходе откачиваемой смеси.

4) Порядок расчета основных параметров работы газового эжектора.

1)Перед проведением экспериментальных измерений студенты должны изучить описание одноступенчатого газового эжектора ЭО 1-4 и подготовить протокол для записи измерений (табл. 9).

 2)Пуск эжектора в работу осуществляется преподавателем.

3)При выходе эжектора на рабочий режим прекратится уменьшение давления Р. В этот момент необходимо записать рабочее давление на входе в эжектор Р_вх.раб., давление в камере отсоса Р (в работе принимается const=-0,1 МПа), а также давление в выходном трубопроводе ГРС Р_вых., значения параметров занести в табл. 9.

4)Используя полученные данные, рассчитать значения П_раб. и Е_раб. Результаты расчета  занести в табл. 9.

1) В чем заключается цель лабораторной работы?

2) Цель работы - изучение принципа действия и порядка расчета рабочих параметров газового эжектора.В итоге работы определяется рабочее отношение давлений на

эжекторе и рабочая степень сжатия эжектора.

Устройство АГРС

1)            Состав оборудования узла переключения.

Газ с давлением Р_вх.=0,8 МПа поступает во входной коллектор узла переключений станции. Входной коллектор состоит из контрольно измерительных приборов: показывающий термометр ТП1, датчик температуры ДТ1, датчик давления ДД1, манометр МН1, входного крана с пневмоприводом К1 и выходного крана К2, предохранительных клапанов СППК-4р (КП1 и КП2), техходового крана К63, свечной линии, для случаев имитирующих аварийную ситуацию предусмотрена обводная линия, состоящая из байпассного крана К3 и КМРО с приводом Шибел и манометром МН11.

2) Назначение узлов очистки и подготовки импульсного газа.

После контроля давления и температуры газ направляется в коллектор очистки Ф1, где очищается от механических примесей и капельной влаги. Фильтрующим элементом в коллекторе является металлическая сетка. Не прошедшие через сетку механические примеси и капельная влага скапливаются в колонке сбора конденсата Е1, где установлен датчик уровня жидкости. При достижении жидкостью верхнего уровня по команде эксплуатирующего персонала в режиме ПУ ДП или АРМ ГРС открывается приводной кран К9 и жидкость сбрасывается в емкость сбора конденсата. Сброс жидкости происходит до достижения нижнего уровня, после чего эксплуатирующим персоналом подается команда на закрытие крана К9.

Узел очистки газа А1 имеет датчик разности давления ДД1.1, подключенный через краны К6, К7, по показаниям которого оценивается степень загрязнения коллектора очистки Ф1. Датчик разности давления настраивается на величину 160 кПа.

3) Назначение узла предотвращения кристаллогидратообразования.

Для предотвращения кристаллогидратообразований газ поступает в узел подогрева газа, оснащенный теплообменником ТГВ 80/6,3 – 26.

4) Назначение узла редуцирования газа.

Подогретый газ высокого давления через открытый кран К36 поступает в узел редуцирования, состоящий из двух редуцирующих линий, где высокое давление газа Р_вх. снижается до заданного выходного давления Р_вых.=0,1 МПа.

5) Состав оборудования ГРПШ.

Газ, прошедший узел одоризации, подается на газорегуляторный пункт давлением 0,1 МПа, где редуцируется до давления 0,001-0,005 МПа. ГРПН представляет собой технологическое оборудование, смонтированное на стапеле узла переключений, предназначен для подачи газа на собственные технологические нужды. ГРПН состоит из основной линии редуцирования и обводной линии (байпаса). Для замера давления на входе предусмотрен манометр МН12 (рис. 1). Основная линия редуцирования состоит из входного крана К67, регулятора давления газа РДСК 50/400 РД5, выходного крана К73 и сбросных трубопроводов с кранами К68, К72.

На трубопроводе после регулятора давления установлены манометры:

для предварительной настройки регулятора на заданное выходное давление МН13 и для контроля за давлением после выходного крана МН14. При необходимости подача газа может осуществляется через обводную линию (байпас), которая состоит из крана запорного К74, клапана регулирующего Кл15, манометра МН15 и сбросного трубопровода с краном К78.

Для снятия пиков выходного давления при его повышении и недопущения преждевременного срабатывания предохранительного запорного клапана (ПЗК) регулятора, а также для исключения повышения выходного давления предусмотрен сбросной клапан КП3 с краном К76. Для периодической проверки настройки его срабатывания и замера давления предусмотрен кран К77 с ниппелем для подсоединения напоромера.

6) Состав узла одоризации газа.

На выходе из станции, в целях имитации процесса одоризации рабочей среды, установлен автоматизированный одоризатор газа. Одоризатор представляет собой емкость для одоранта, установленную на уровне выше одорируемого трубопровода.

Конструкция проточной части одоризационной установки в состав которой входят датчики, исполнительные устройства и вспомогательных элементы, позволяющие осуществлять точное и надежное дозирование одоранта. Важным свойством установки является возможность осуществлять объективный контроль отпускаемой дозы одоранта, совмещенный с контролем фактического уровня в расходной емкости, что важно для отслеживания нештатных ситуаций и самодиагностики отказов установки.

Это достигнуто за счет конструктивных решений измерения перепада давления одоранта в мерной трубке и пересчета его в фактический уровень и массу.

Мерная трубка реализована как сообщающийся сосуд к расходной емкости и изготовлена из прозрачного материала, что обеспечивает наглядность ее само заполнение через электромагнитный клапан и исключает возможность перелива в нулевую камеру датчика перепада. Одновременно осуществляется контроль остаточного уровня в расходной емкости без применения дополнительного датчика. Дополнительно реализована функция заправки одоранта из емкости хранения одоранта в рабочую емкость по сигналу на контролере «внимание низкий уровень одоранта». На трубопроводах входного и выходного давления установлен газовый эжектор ЭО 1-4, который обеспечивает откачку паров одоранта из емкости хранилища и рабочей в момент заправки этилмеркаптана.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №1

Изучение изменения давления при опробовании резервной нитки

Редуцирования

1) Назначение регулятора РДО-1?

Регулятор обеспечивает поддержание величины регулируемого давления на его выходе в составе с пилотным регулятором РДС-ПС в интервале ÷10% от значения уставки (где значение выходного давления), установленное службой эксплуатации в соответствии с эксплуатационной документацией на объект, на котором применено данное изделие, при колебаниях выходного давления в интервале ÷25% относительно его номинального значения, при расходах от 10% до 80% от соответствующей пропускной способности регулятора РДО-1.

2) Принцип работы регулятора давления РДО-1?

Регулятор РДО-1 является регулятором непрямого действия пилотного типа, в котором давление, воздействующее на затвор исполнительного устройства (клапана), формируется командным управляющим регулятором (пилотом).

3) Состав узлов регулятора давления РДО-1.

4) Назовите порядок проведения лабораторной работы.

1) Перед проведением лабораторных измерений студенты должны изучить описание станции АГРС и подготовить протокол для записи измерений (табл. 2).

2) Включение станции в работу и регулирование расхода воздуха осуществляется преподавателем.

3)  Производится опробование резервной нитки редуцирования, значения контролируемых параметров заносятся в табл. 2.

По результатам измерений построить графическую зависимость .

 

4) Состав узлов регулятора давления РДО-1.

 

Порядок опробования резервной нитки редуцирования.

Опробование резервной нитки, находящейся в режиме «на подхвате», производится на срабатывание при снижении давления.

Опробование проводится при стабильном давлении после регулятора рабочей нитки редуцирования (рис. 7, этап 1).

1.На основной рабочей нитке редуцирования на регуляторе, находящемся в режиме «в работе» (РД2) принудительно снизить давление задания путем «отворачивания» против часовой стрелки винта усилителя задатчика (рисунок 7, этап 2). Степень закрытия регулятора контролировать по изменению интенсивности шума газа и обязательно контролировать давление на выходе ГРС. Манометры предварительно проверить «на ноль».

2.При снижении давления на выходе ГРС до значения 0,95Р_вых происходит автоматическое включение в работу нитки редуцирования, находящейся «на подхвате». Если этого не произошло, то задатчиком РД4 настроить выходное давление ГРС Р_{вых.подхват}.= 0,95Р_вых.

3.Поработать на резервной нитке редуцирования в течении времени, достаточном, для определения устойчивости работы РД (рис. 7, этап 3).

4.Убедившись в работоспособности и правильности настройки РД4, включить в работу регулятор основной нитки редуцирования. Для чего повысить давление в линии задания и установить на выходе ГРС значение Р_вых. (рис. 7, этапы 4, 5).

5) Настройка рабочего, резервного и защитного регулятора АГРС.

В начале подготовки станции к пуску регулировочные винты усилителей регуляторов давления РД2, РД4 завернуть на 2/3 хода, регулировочные винты усилителей регуляторов РД1, РД2 вывернуть на 1/3 хода (рис. 6). Краны на выходе редуцирующих ниток должны быть открыты.

Открыть кран К41 на входе резервной нитки перед РД3. Настройкой регулятора РД3 установить на выходе давление 1,05Р_вых, затем настройкой РД4 установить на выходе значение давления 0,95Р_вых, при этом величина давления после регулятора РД3 контролируемая по манометру должна быть близкой к Р_вх.

Открыв кран К39 настраивают РД1 на выходное давление 1,05Р_вых, а затем РД2 на давление Р_вых.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №2