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.