Энергоснабжение перекачивающих станций.

Компрессорные и головные нефтеперекачивающие станции магистральных трубо-в в соответствии с Правилами устройства электроустановок (ПЭУ) яв-ся потребителями I категории. Их необходимо обеспечивать электроэнергией от двух взаимно независимых резервирующих источников питания. Перерыв в их электроснабжении при нарушении электроснабжения от одного из источников питания допустим лишь на время автоматического восстановления питания. Исключением яв-ся КС подземного хранения газа и промежуточные НПС для одного нефтепровода. Это потребители категории II, кот обеспечивают электроэнергией, как и потребителей категории I, но при нарушении электроснабжения от одного из источников питания допустимы перерывы электроснабжения на время, необходимое для включения резервного питания дежурным персоналом или выездной оперативной бригадой (но не более 1 сут).

Понизительные подстанции КС сооружают двух типов: тупикового и районного. Подстанция тупикового типа рассчитана на электроснабжение потребителей КС и эксплуатируется персоналом КС. Подстанция районного типа рассчитана на нагрузки не только КС, но и других потребителей данной местности (района).

Для КС с газотурбинным приводом газоперекачивающих агрегатов применяют схемы электроснабжения блочного типа линия - трансформатор с присоединением через разъединитель и отделитель и защитой короткозамыкателями.

Трансформаторы подстанции могут работать как раздельно друг от друга, так и параллельно. При раздельной работе один трансформатор питает всю нагрузку, а другой находится в резерве. При параллельной работе оба трансформатора нагружены на 50 - 70% от номинальной мощности, а при выходе из работы одного трансформатора второй обеспечивает полностью питание всех потребителей КС.

Современные головные НПС имеют мощность 40 - 60 МВт, а промежуточные НПС - несколько меньше, так как на них отсутствует подпорная насосная, резервуарный парк, ремонтно-эксплуатационный блок.

При отсутствии источников электропитания энергосистемы электроснабжения КС с газотурбинным приводом газоперекачивающих агрегатов можно осуществлять от передвижных или станционных электростанций. Собственные электростанции КС имеют привод синхронных генераторов от двигателя и турбины, работающих на газе или дизельном топливе. Если в целом КС и НПС по надежности электроснабжения относят к категории I, то отдельные их электроустановки - к категориям I, II и III.

Общие сведения о запорной арматуре

Назначение запорной арматуры – перекрывать поток рабочей среды по трубопроводу и снова пускать среду в зависимости от требований тех­нологического процесса, обслуживаемого данным трубопроводом. Кроме того, запорную арматуру применяют:

– для переключения потока или его части из одной ветви системы в другую;

– для дросселирования потока среды, т.е. изменения его расхода, дав­ления и скорости. Отметим, что такое применение запорной арматуры не­желательно, т.к. в условиях дросселирования запорная арматура быстрее изнашивается из-за эрозии, вибрации и других причин.

Запорная арматура бывает четырех типов:

– задвижки: запорный элемент перемещается поперек потока;

– вентили: запорный элемент перемещается вдоль потока жидкости без трения о корпус и его детали;

– краны: поворотные запорные устройства, уплотнительные поверхности которых во время работы остаются в контакте друг с другом и защищены от рабочей среды;

– дисковые поворотные затворы: наиболее простой вид арматуры, имеющий минимальные размеры, габарит и вес.

К запорной арматуре перекачивающих станций предъявляются дополни­тельные требования: должна иметь большое число циклов срабатывания до от­каза; возможность работы на сменных уплотнениях; взрывобезопасность.

Выбор типа запорной арматуры выполняется в зависимости от кон­кретных условий и технологического процесса, свойств перекачиваемой среды, характера работы арматуры, вида нагрузок, температурного режима. Большую роль играют габариты и масса запорной арматуры, вид привода для срабатывания и быстрота срабатывания. Одним из основных свойств арматуры является ее герметичность.

Задвижки

Краны

Кран - запорное устройство. в котором подвижная деталь затвора (пробка) имеет форму тела вращения с отверстием для пропуска потока. Перекрытие потока осуществляется вращением вокруг своей оси подвижной детали затвора. В зависимости от геометрической формы уплотнительных поверхностей пробки и корпуса краны разделяют на два основных типа: конические и шаровые.

Краны можно классифицировать и по другим конструктивным признакам: по способу создания удельного давления на уплотнительных поверхностях, по форме окна прохода пробки, по числу проходов, по наличию или отсутствию сужения прохода, по типу управления и привода, по материалу уплотнительных поверхностей и т. д.

Наибольшее распространение на магистральных трубопроводах получили шаровые краны.

В конструкции шаровых кранов сохранены основные преимущества конических кранов (простота конструкции, прямоточность и низкое гидравлическое сопротивление, постоянство взаимного контакта уплотнительных поверхностей), но есть и отличия. Во-первых, пробка и корпус крана благодаря сферической форме имеют меньшие габаритные размеры и массу. Во-вторых, при изготовлении кранов с коническим затвором технологически трудно получить одинаковую геометрию конусов корпуса и пробки. Таким образом, конструкция кранов со сферическим затвором менее чувствительна к неточностям изготовления, что обеспечивает гораздо лучшую герметичность. В-третьих, изготовление шаровых кранов менее трудоемко. Это объясняется тем, что наиболее трудоемкие операции при изготовлении кранов механическая обработка и притирка уплотнительных поверхностей корпуса и пробки. Кроме того, в шаровых кранах с кольцами из пластмассы вообще отпадает необходимость в притирке уплотнительных поверхностей. Здесь пробку обычно хромируют или полируют.

Эксплуатационные качества кранов с шарами различных конструкций примерно равноценны.

Приводы запорной арматуры

Электрические приводы

В настоящее время запорную арматуру (при условном диаметре выше 500 мм практически всю арматуру) оснащают приводами, наибольшее распространение из которых получили электрические, пневматические, гидравлические и комбинированные.

Электрические приводы

Электроприводы для управления запорной арматурой нашли наибольшее распространение по сравнению с другими приводами благодаря таким преимуществам, как простота и надежность конструкциям, а также вследствие широкой оснащенности промышленности электроэнергией. Электроприводы классифицируют по следующим признакам.

1. По требованиям взрывобезопасности - в нормальном и взрывобезопасном исполнениях.

2. По типу редуктора - с червячным, зубчатым и планетарным редукторами.

3. По способу отключения в конечных положениях: механическое с муфтой ограничения крутящего момента; электрическое с реле ограничения максимальной силы тока; комбинированное механическое и электрическое.

4. По способу соединения со шпинделем запорной арматуры: втулкой с квадратом и втулкой с кулачками.

С помощью электропривода осуществляют: открывание и закрывание запорной арматуры; автоматическое отключение электродвигателя при превышении максимального крутящего момента; звуковую или визуальную сигнализацию крайних положений запорного органа арматуры; дистанционное управление запорной арматурой; автоматическое управление запорной арматурой; местное, а также дистанционное указание положения запорного органа арматуры; ручное управление запорной арматурой при отсутствии электроэнергии.

Пневматические приводы

Пневматические приводы

Пневмоприводы в основном применяют в запорной арматуре, где не требуется больших усилий и перемещений при управлении. При больших усилиях и перемещениях конструкция привода становится громоздкой и сложной.

 

Применение пневмоприводов в клиновых задвижках осложняется из-за необходимости значительного усилия для отрыва клина из клиновой камеры корпуса, а для перемещения клина после его отрыва требуется усилие в несколько раз меньше. В связи с этим проектировать мощный пневмопривод, который бы мог оторвать клин, а в дальнейшем не использовал бы свои возможности, нецелесообразно.

Гидравлические приводы

Гидравлические приводы

Гидроприводы широко применяют для управления кранами магистральных газопроводов. Краны устанавливают на трассе газопровода и оборудуют дистанционным управлением. Гидравлическая жидкость для управления кранами находится в специальных гидробаллонах, входящих в конструкцию гидроприводов. При подаче импульса на закрывание или открывание открывается соответствующий электропневматический вентиль и давление газа из трубопровода вылавливает жидкость из гидробаллонов в полость гидроцилиндра, благодаря чему перемещается поршень и открывается или закрывается кран. Предусмотрена возможность местного управления гидроприводами при помощи ручного насоса.

Обратные клапаны

Обратные клапаны предназначены для предотвращения обратного потока среды в трубопроводе и, тем самым, предупреждения аварии, например при внезапной остановке насоса и т.д. Они являются автоматическим самодействующим предохранительным устройством. Затвор - основной узел обратного клапана. Он пропускает среду в одном направлении и перекрывает ее поток в обратном.

По принципу действия в основном обратные клапаны разделяют на подъемные и поворотные. Преимущество поворотных клапанов заключается в том, что они имеют меньшее гидравлическое сопротивление. Это очень важно при проектировании больших трубопроводов с применением обратных клапанов. Подъемные клапаны более просты и надежны. Они могут быть угловыми и проходными, причем для их изготовления можно использовать корпуса вентилей. На магистральных нефтепроводах чаще всего применяют обратный клапан поворотного типа.