Plynové čerpacie jednotky: popis, zariadenie, princíp činnosti, recenzie

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Naposledy zmenené: 2023-12-17 10:39

Od prvovýroby až po priame použitie prechádzajú zmesi plynov niekoľkými technologickými fázami. Na optimalizáciu prepravy a medziskladovania medzi týmito procesmi sa surovina podrobuje kompresorovej kompresii. Technicky podobné úlohy realizujú plynové kompresorové jednotky (GCU) na rôznych uzloch chrbticových sietí.

Dizajn a dizajn vybavenia

Jednotka je viaczložkový funkčný komponent plynovodov. Medzi jeho hlavné časti patria kompresory, ventilátory a dúchadlá. Zariadenie je poháňané motorom predstavovaným elektromotorom alebo plynovo-vzduchovou turbínou. Mimochodom, rozsah výkonu jednotky plynového kompresora s plynovou turbínou sa pohybuje v priemere od 4 do 25 MW. Zariadenie má špeciálny prístrešok v modulárnom prevedení, ktorý chráni pracovnú náplň pred vonkajšími vplyvmi. Rám je vyrobený zvysokopevnostný oceľový plech s technologickými výstupmi. Ako prídavné funkčné bloky možno použiť vyrovnávacie zásobníky, kanály na výstup paliva, výfukové systémy, moduly vykurovania a klimatizácie. Súčasťou bezpečnostného systému sú nevyhnutne protipožiarne zariadenia, automatika núdzového vypnutia a senzory na monitorovanie jednotlivých parametrov siete ako je tlak a teplota.

Princíp činnosti

Jednotka pripojená k linke po spustení hnacej jednotky spustí rotáciu kompresora. Obežné koleso rotora je konštruované tak, že pri jeho otáčaní sa zvyšuje tlak a do kompresora je nasávaný vzduch. V prípade potreby sa pomocou pripojených ventilátorov vykonáva korekcia tlaku, ako aj klimatizácia a čistenie vzduchu. Stláčanie prepravovanej zmesi sa vykonáva pomocou plynových čerpacích jednotiek počas adiabatického procesu, to znamená bez prudkého zvýšenia teploty (asi 200 ° C). Ďalej je zmes plynu a vzduchu privádzaná do bloku rozdeľovača, do potrubia na ďalšiu dodávku cez dýzy s filtrami alebo do vyrovnávacej skladovacej zóny.

Jednotky s piestovým kompresorom

Tradičná verzia GPA, ktorá využíva dvoj- alebo štvortaktné motory priamo spojené s kompresorovou jednotkou. Podľa úrovne udržiavaného tlaku sa piestové jednotky delia takto:

• Nízkotlakové systémy (do 2 MPa). Používajú sa na jednotkách hlavného kompresora ako súčasť dopravnej siete, zdrojaplynové suroviny, v ktorých sú vyčerpané ložiská.
• Stredotlakové systémy (priemerne 3-5 MPa). Používajú sa najmä v infraštruktúre medzistaníc, aby sa normalizovali ukazovatele priepustnosti plynovodov.
• Vysokotlakové systémy (10-15 MPa). Používa sa na čerpanie surovín do podzemných zásobníkov plynu na veľkých kompresorových staniciach.

Výhody piestových plynových kompresorových jednotiek s pohonom plynovej turbíny zahŕňajú vysoký stupeň technickej spoľahlivosti, udržiavateľnosti a možnosti použitia v širokom rozsahu tlaku.

Odstredivé jednotky

Toto zariadenie sa vyznačuje vyššou produktivitou okolo 20-30 miliónov m3/deň. a schopnosť stlačiť zmesi plynu a vzduchu 1,5-1,7 krát. Odstredivé dúchadlá nemajú mechanické trecie prvky, čím sa predlžuje ich životnosť a odpadá tak potreba pravidelného používania mazacích kvapalín. Táto konštrukčná vlastnosť určuje rovnomernosť prúdenia plynu pri vysokej rýchlosti bez pulzácií. Ak hovoríme o slabinách odstredivých plynových kompresorových jednotiek, potom sa vysoký stupeň kompresie dosiahne iba spojením niekoľkých staníc v sérii do jedného komplexu. Preto s vysokým výkonom rastie aj spotreba paliva.

Kontrolný systém GPA

K dispozícii sú moderné komplexy čerpania plynuautomatizácia na sledovanie pracovných tokov a stavu funkčných modulov. Realizujú sa najmä tieto úlohy:

• Nastavenie otáčok kompresora pri dodávaní palivovej zmesi do motora.
• Úprava s kontrolou minimálnej prepäťovej rezervy.
• Kontrola núdzových podmienok.
• Regulácia mechanických častí kompresora.
• Registrácia, spracovanie a zobrazovanie informácií na displeji dispečera.

Okrem toho prevádzka plynových čerpacích jednotiek zabezpečuje kontrolu prevádzkyschopnosti a správne nastavenie akčných členov, snímačov a komunikačných vedení. Na tento účel sa používajú vstupné a výstupné kanály. Staršie zariadenia môžu stále používať analógové zariadenia, ako sú termočlánky a diskrétne ovládače.

Údržba GPU

Plynové čerpacie stanice majú plán údržby so súborom prác zameraných na udržiavanie mechaniky a softvéru v prevádzkovom stave. Pri audite bloku sa kontroluje celistvosť konštrukcie a správna činnosť výkonných orgánov, vyhodnocujú sa nepriame prevádzkové parametre, diagnostika systému a pod. Na základe výsledkov auditu sa rozhodne o prípadnej oprave plynovej kompresorovej jednotky s defektoskopiou prevádzkových častí a zostáv. Počas generálnej opravy je možné vymeniť opotrebované prvky, obnoviť konštrukčné diely a segmentyolejové potrubia atď. Menšie opravy sú zvyčajne spojené s obnovením tesnosti nádob, odstránením netesností a aktualizáciou spotrebného materiálu.

Recenzie o práci GPU

Kombinácia potrubných sietí a kompresorových jednotiek sa stále považuje za najlepšie riešenie na optimalizáciu prepravných procesov vo vzťahu k surovinám ropy a zemného plynu. Ako poznamenávajú zamestnanci podnikov v tejto oblasti, zariadenie GCU umožňuje zvýšiť energetickú účinnosť diaľkových vedení bez zníženia ukazovateľov spoľahlivosti a bezpečnosti dodávky paliva. Zároveň sa zoznam funkcií čerpacích jednotiek plynu pravidelne rozširuje vďaka rovnakej automatizácii, čo umožňuje ušetriť na organizácii pomocných bodov na monitorovanie prevádzky dopravnej infraštruktúry. Pokiaľ ide o negatívne hodnotenia, sú spojené s vysokými nákladmi na moderné GPU a technologickou zložitosťou, ktorá si vyžaduje primeranú kvalifikáciu personálu údržby.

Záver

Naftový a plynárenský priemysel prechádza v posledných rokoch etapou opúšťania technických prostriedkov, ktoré boli uvedené do prevádzky v 20. storočí. Technická infraštruktúra sa blíži k hraniciam životnosti a vyžaduje modernizáciu. Medzi prvé miesta v tomto zozname patria kompresorové stanice. Ropné a plynárenské podniky čoraz viac zavádzajú do svojich pracovných postupov plynové čerpacie jednotky novej generácie, pričom využívajú princípy počítačového modelovania. V kombinácii s najnovšími nástrojmi dohľadu nad týmtoposkytuje rozsiahlu kontrolu nad prepravou plynu. Reálny efekt modernizácie dnes potvrdzujú aktuálne údaje o prevádzkových charakteristikách kompresorových zariadení a prenosových vedení.