Компрессорные стации магистральных газопроводов

Компрессорные станции магистральных газопроводов предназначены для поддержания в них рабочего давления, обеспечивающего транспортировку газа в предусмотренных проектами объемах. КС сооружают по трассе газопровода. Расстояние между ними составляет 125 км. К агрегатам КС (головной и промежуточным) газ поступает под давлением около 4 МПа. Здесь он очищается от примесей, осушается, компримируется, охлаждается и под давлением 7 5 МПа подается в газопровод.

Компрессорные станции магистральных газопроводов и насосные станции магистральных нефтепроводов проектируют и сооружают главным образом в комплектно-блочном исполнении. Это значит, что перекачивающие агрегаты, основное и вспомогательное технологическое оборудование станций поставляют в виде полностью подготовленных к монтажу блоков. Перекачивающие агрегаты размещают в групповых или индивидуальных зданиях, а также в транспортабельных габаритных укрытиях - блок-контейнерах и блок-боксах. Групповые и индивидуальные здания компрессорных и насосных станций - каркасные, со стальным облегченным каркасом. Стены и крыша этих зданий выполнены из легких трех - и двухслойных панелей. Трехслойная панель имеет рамку-каркас, закрытую с двух сторон листами оцинкованной стали, алюминиевого сплава или асбестоцемента.

Компрессорные станции магистрального газопровода в зависимости от производительности и давления в приемных и напорных коллекторах могут работать по схемам: одного нагнетателя; двух и трех последовательно включенных нагнетателей; параллельной работой одиночных нагнетателей, а также групп, в каждой из которых могут быть два или три последовательно включенных ценных нагнетателя.

Компрессорные станции оборудуются центробежными нагнетателями с приводом от газовых турбин или электродвигателей.

Компрессорные станции осуществляют транспортировку горючих газов по трубопроводам под давлением. Для транспортировки газа под давлением используют компрессоры с электрическим, дизельным, газотурбинным или газомоторным приводом.

Компрессорные станции магистральных газопроводов в последние годы, также как и насосные станции, сооружают блочно-комплектным

 методом. Блок-боксы с заранее установленным в них оборудованием доставляют в готовом виде на строительную площадку и устанавливают на заготовленные для них места.

Компрессорная станция магистрального газопровода предназначена для поддержания постоянного давления в газопроводе.

Компрессорные станции магистральных газопроводов при загрязненности газа сернистыми соединениями включают в свою схему цех сероочистки, который обычно совмещен с цехом осушки.

Компрессорные станции магистральных газопроводов, обеспечивающие транспортирование газа на большие расстояния, представляют собой комплекс сооружений. Основными из них являются: компрессорный цех, электростанция или трансформаторная подстанция, система водоснабжения и охлаждения компрессорных и силовых агрегатов, установка пылевлагоотделителеи, масляное хозяйство, котельная и ряд других подсобных сооружений. На головной компрессорной станции имеются установки по очистке газа от сероводорода и углекислоты, осушке и одоризации газа.

Компрессорные станции магистральных газопроводов, обеспечивающие транспортирование газа на большие расстояния, представляют собой комплекс сооружений. Основными из них являются: компрессорный цех, электростанция или трансформаторная подстанция, система водоснабжения и охлаждения компрессорных и силовых агрегатов, установка пылевлагоотделителей, масляное хозяйство, котельная и ряд других подсобных сооружений. На головной компрессорной станции имеются установки по очистке газа от сероводорода и углекислоты, осушке и одоризации газа.

Для компремирования газа применяют центробежные нагнетатели с электрическим или газотрубным приводом и поршневые газомоторные компрессоры. [10]

Компрессорная станция магистрального газопровода - объект взрывоопасный. На ней имеются зоны возможного образования взрывоопасной газовоздушной смеси в результате поступления горючего газа в закрытые помещения через неплотности в соединениях газопроводов или через другие источники. На компрессорных станциях имеется много газопроводов различных диаметра и длины и сосудов, в которых газ находится под высоким давлением; кроме того, сами ГПА при неправильной эксплуатации могут быть также источником взрыва.

Компрессорные станции магистральных газопроводов делят на головные (ГКС) и промежуточные.

Если компрессорные станции магистральных газопроводов, которые эксплуатируются в нормальных режимах, требующих диапазона регулирования производительности газокомпрессорных установок в 20 - 25 %, оборудованы центробежными нагнетателями с приводом от газовых турбин, то наиболее целесообразной системой здесь является схема параллельного включения многоступенчатых или групп последовательно соединенных одноступенчатых машин.

 

 

Патентный поиск

Для предотвращения распространения пожара необходимо использовать современную систему пожарной сигнализации. К перспективным изобретениям этого вида следует отнести устройство, описанное в патенте РФ 2534959

Изобретение относится к пожарно-охранной сигнализации. Технический результат заключается в упрощении конструкции и снижении электропотребления. Автономная система пожарной сигнализации содержит пожарные извещатели с тепловыми датчиками, которые соединены с приемным прибором двухпроводной линией связи. В качестве теплового датчика применена батарея термопар, которая применительно к пожарному извещателю выполняет функцию источника электропитания. Пожарный извещатель представляет собой трансформаторный автогенератор синусоидальных колебаний. Каждый канал приемного прибора фильтром выделяет частоту соответствующего пожарного извещателя и электронным ключом обеспечивает высвечивание индикатора с номером аварийного помещения.

Изобретение относится к технике пожарно-охранной сигнализации, может быть использовано для организации пожарной сигнализации в зданиях различного конструктивного исполнения.

Обычно системы пожарно-охранной сигнализации содержат пожарные извещатели, соединенные с чувствительными элементами (сенсорами), которые изменяют свои параметры под воздействием факторов возгорания - температура, дым, излучение. Извещатели и датчики размещают в каждом контролируемом помещении и соединяют проводными линиями связи (шлейфами) с приемным прибором, который с учетом особенностей выполняемых функций иногда называют внешнее устройство оптической сигнализации, контрольно-измерительный прибор и т.п.

Пожарный извещатель рассматриваемой системы построен на основе своего микропроцессора с согласующими устройствами. Имеются выпрямитель, блок стабилизированного напряжения и два биполярных транзистора, коллекторной нагрузкой одного из них является светодиод.

Система предусматривает применение 4-х датчиков: датчик дыма, тепловой датчик и два охранных, соответственно с нормально разомкнутым и нормально замкнутым контактами. Датчики подключены к входам микропроцессора пожарного извещателя.

Этому устройству свойственны те же недостатки, что и аналогам, а именно система очень сложна, цепи электропитания приемного прибора и пожарных извещателей содержат вторичные источники-блок питания прибора и блоки стабилизированного напряжения извещателей. 

 Электропотребление от внешнего источника оказывается большим.

Техническим результатом изобретения является упрощение конструкции и снижения электропотребления.

Автономную систему пожарной сигнализации составляют последовательно соединенные функциональные блоки: 1 - тепловой датчик, 2 - пожарный извещатель, 3 - приемный прибор, 4 - линия связи пожарного извещателя с приемным прибором. Количество пожарных извещателей с тепловыми датчиками равно количеству контролируемых системой помещений – n [21].

 

 

 

                                 Рисунок 2 - Автономная система пожарной сигнализации

 

Для тушения пожара, возникших при авариях на газовых, нефтяных и газонефтяных скважинах целесообразно применить патент РФ 2456433. Способ тушения пожаров фонтанов на скважинах газоводяными струями, образованными подачей воды в струю выхлопных газов авиационного турбореактивного двигателя, смонтированного на передвижном средстве, включает первоначальное охлаждение фонтанной арматуры, отсечку горящего фонтана от основания скважины и дальнейшее тушение фонтана. При этом одновременно с продолжением тушения фонтана газоводяными струями дополнительно осуществляют подачу в импульсном режиме огнетушащего порошка в зону фонтана над газоводяными струями. Подачу огнетушащего порошка осуществляют с той же позиции передвижного средства и в том же направлении, что и подачу газоводяных струй. Техническим результатом является повышение эффективности тушения пожаров.

Из уровня техники известны способы тушения пожаров газоводяными струями и импульсное порошковое тушение с подачей порошка в зону горения в течение не более 1 с, в том числе на газовых, нефтяных и газонефтяных скважинах.

Известно импульсное порошковое тушение, реализуемое на пожаротушащих установках, смонтированных на передвижном средстве, по патентам № 2008048 (опубл. 28.02.1994 г.) и № 2121856 (опубл. 20.11.1998 г.), включающее дистанционную подачу порошка.

Недостатком импульсного порошкового тушения является невозможность одновременной импульсной подачи большой массы огнетушащего порошка. Масса 200 кг является предельной, поэтому передвижные импульсные порошковые установки могут использоваться только для тушения слабых фонтанов с дебитом до 3 тыс. т/сутки по нефти или до 3 млн м³/сутки по газу.

Из-за неполного охлаждения огнетушащим порошком фонтанной арматуры и окружающей среды возможно повторное возгорание фонтана после его тушения, т.е. надежность гарантированного тушения пожаров на газовых, нефтяных или газонефтяных скважинах только огнетушащим порошком невысокая.

Из уровня техники известен способ газоводяного тушения, реализуемый на установке газоводяного тушения пожаров фонтанов на газовых, нефтяных и газонефтяных скважинах по авторскому свидетельству № 733699 (опубл. 15.05.1980 г.), включающий использование газоводяных струй, образованных подачей воды в струю выхлопных газов авиационного турбореактивного двигателя.

Недостатком указанного способа является эжектирование в зону горения кислорода окружающего воздуха самими газоводяными струями. Кроме того, способ тушения предусматривает подачу газоводяной струи таким образом, чтобы ее нижняя граница обязательно была ниже горящей части фонтана, что ограничивает эксплуатационные возможности способа.

Известен способ тушения пожаров фонтанов на газовых, нефтяных и газонефтяных скважинах, принятый за прототип (Повзик Я.С. Пожарная техника. - М., Спецтехника, 2004. - 416 с.), газоводяными струями, образованными подачей воды в струю выхлопных газов авиационного турбореактивного двигателя, смонтированного на передвижном средстве, включающий первоначальное охлаждение фонтанной арматуры и отсечку горящего фонтана от основания скважины и дальнейшее тушение фонтана.

Задачей заявляемого технического решения является создание эффективного способа тушения, обеспечивающего надежное тушение пожаров фонтанов на газовых, нефтяных и газонефтяных скважинах любой мощности, даже при их кустовом размещении, за счет создания условий по организации подачи в зону пожара комбинации пожаротушащих веществ, доставляемых из единого мобильного средства в одном направлении, но с разным высотным позиционированием как в исходном положении, так и в зоне фонтана [22].

Таким образом, предложенный способ тушения пожаров фонтанов на газовых, нефтяных и газонефтяных скважинах практически реализуем, эффективен и позволяет удовлетворить давно существующую потребность в решении поставленной задачи.

Рисунок  3 – Установка пожаротушения

 

Для предотвращения распространения пожара в закрытых взрывоопасных помещениях необходимо применить патент РФ 2244579.

Изобретение предназначено пожаротушения закрытых объемов. Обеспечивается высокая эффективность пожаротушения, сокращение времени заполнения защищаемого объема огнетушащим составом и одновременно повышение экономичности и безопасности для человека процесса пожаротушения на более ранней стадии в помещениях с большим внутренним объемом, и/или высокой степенью загроможденности оборудованием, и/или возможным присутствием людей, и/или с наличием значительного количества горючих веществ, находящихся под давлением, способных в случае технологической аварии взрываться и создавать в короткое время мощные очаги возгорания по всему объему разгерметизированного помещения, при высоком расходе огнетушащего состава и сравнительно малой его пожаротушащей концентрации в 1 м3, при высокой эксплуатационной надежности системы пожаротушения в условиях широкого диапазона температур эксплуатации (от -60°C до +60°C).   

Сущность: по команде системы управления отдельно подают охлажденный газообразный аэрозоль с переменной постоянно нарастающей температурой в верхний объем защищаемого помещения и либо по всему объему защищаемого помещения, либо локально в нижний объем помещения дополнительно подают струями с максимальной скоростью смесь огнегасящего порошка и продуктов сгорания твердого топлива, причем количество подаваемого газообразного аэрозоля, а также начало, направление и необходимость подачи огнегасящего порошка определяют скоростью и характером распространения пожара в помещении. Подачу огнетушащего состава в защищаемое помещение осуществляют по программе: при ложном срабатывании системы управления или незначительном возгорании подается команда на подачу газообразного аэрозоля, при пожаре во всем объеме помещения подается команда на подачу газообразного аэрозоля и при необходимости, если пожар не потушен, через 5...10 мин подается команда на дополнительную подачу огнегасящего порошка, при пожаре со взрывом и последующей разгерметизацией помещения подается команда на одновременную подачу газообразного аэрозоля и огнегасящего порошка. Система пожаротушения для осуществления способа состоит из по меньшей мере одного аэрозольного газогенератора (АГ 1), по меньшей мере одного порошкового огнетушителя (ПО 2) с твердотопливным вытеснительным газогенератором (ВГ 3), связанной с ними системы управления подачей огнетушащего состава с датчиками 4 и контрольно-пусковым прибором 5. AT 1 и ВГ 3 снабжены охлаждающими инертными насадками 10 и 16 соответственно. Система управления подачей огнетушащего состава запрограммирована на срабатывание АГ 1 и ПО 2 и подачу огнетушащего состава в зависимости от характера пожара.

Изобретение относится к пожаротушению и может быть использовано для объемного пожаротушения закрытых объемов (производственных, складских помещений, специальных отсеков и т.п.), блокирования распространения огня, предупреждения газовых взрывов, для защиты бытовой и промышленной электроники, энергетического оборудования, транспорта.

 

Рисунок 4 - Система пожаротушения

 

Система пожаротушения включает устройство подачи в объем защищаемого помещения огнетушащего состава, состоящее из по меньшей мере одного аэрозольного газогенератора 1, по меньшей мере одного порошкового огнетушителя 2 с твердотопливным вытеснительным газогенератором 3 и систему управления подачей огнетушащего состава с датчиками 4 и контрольно-пусковым прибором 5. Датчики 4 связаны с пультом управления подачей огнетушащего состава, входящим в состав прибора 5. Аэрозольные газогенераторы 1 и вытеснительные газогенераторы 3 порошковых огнетушителей 2 связаны через кабельную сеть 6 с контрольно-пусковым прибором 5.

Изобретение может найти преимущественное применение на объектах нефтяной и газовой промышленности, характеризующихся значительными объемами защищаемых помещений, высокой степенью загроможденности оборудованием, наличием значительного количества горючих газообразных и жидкораспыленных веществ, находящихся под давлением, способных в случае технологических аварий создавать мощные очаги возгорания со взрывом по всему объему.

Борьба с пожарами на таких предприятиях традиционными способами (газовое, водяное, пенное, порошковое тушение по трубам) малоэффективно из-за низкой скорости заполнения всего помещения огнетушащим веществом через трубопроводы подачи (см. Е.Н.Иванов. Технические средства тушения пожаров на химических предприятиях. М.: Химия, 1976). Выбор пожаротушащего средства зависит от вида и масштаба возгорания. Поэтому каждому огнетушащему агенту присущи свои недостатки и преимущества. Так, например, газовые составы, особенно галогенированные углеводороды, слишком дороги, эффективны только в герметичных помещениях, обладают высокой токсичностью и экологической опасностью. Порошковые составы, подаваемые по трубам, имеют склонность к слеживанию и налипанию на стенки труб, что затрудняет их хранение и подачу в виде облака в объем защищаемого помещения, а уборка порошка из помещения затруднена и неэкономична, особенно после ложного срабатывания системы.

Этих недостатков лишены способы пожаротушения, основанные на подаче в объем защищаемого помещения газообразного аэрозоля, образующегося в генераторе при сгорании твердого аэрозольобразующего топлива. Генератор аэрозоля обладает высоким быстродействием, малыми габаритами и массой, не требует ухода в течение длительного (до 15 лет) срока эксплуатации, надежен в работе, дешевле любой установки пожаротушения в несколько раз, не требует уборки помещения и не повреждает электронику и материальные ценности после срабатывания (по аналогии с газовыми системами).

Однако применение способов пожаротушения только с использованием в качестве огнетушащего состава одного аэрозоля не обеспечивает надежное пожаротушение в больших объемах из-за того, что защищаемый объем, как правило, не герметичен на 100%, а аэрозоль, имея температуру более 800 К, значительно легче воздуха, в результате чего происходят утечки аэрозоля в верхних объемах, поэтому расчетная пожаротушащая концентрация в нижних объемах может оказаться недостаточной. Кроме того, при тушении пожаров на взрывоопасных производствах, когда пожар начинается после взрыва и последующей разгерметизации помещения, этот способ, как и газовое пожаротушение, становится малоэффективным из-за утечек аэрозоля в верхних объемах. В этих случаях вынуждены прибегать к дополнительному традиционному способу пожаротушения - подавать в негерметичный объем по разводящим трубам огнегасящий порошок. Однако при этом также не достигается нужный эффект, так как время его подачи слишком большое и составляет 60...120 с, а кроме того, порошок подается сплошным потоком из оросителей разводящих труб сверху вниз на площадь пола и не обеспечивает тушение в верхних объемах (Смирнов Н.П. Установки пожаротушения. - М.: Такир. 1998. - 104 с).

Однако известный способ пожаротушения имеет следующие недостатки. При любом, даже самом незначительном, возгорании в объем защищаемого помещения подается весь аэрозоль и весь порошок, что неэкономично само по себе, а также возникает необходимость уборки порошка в любом случае при срабатывании установки пожаротушения, даже на ложный сигнал автоматики системы управления, когда нет пожара. Способ опасен в биологическом отношении, так как горение твердого аэрозольобразующего топлива происходит при температуре не менее 1500 К, после подачи порошка однородная аэрозольно-порошковая смесь будет иметь температуру порядка 800 К, а в объеме помещения после смешивания с воздухом - не менее 400 К, что для человека смертельно опасно. Кроме того, эффективность такого способа падает при тушении пожара в разгерметизированном помещении, например, после взрыва, так как однородная высокотемпературная аэрозольно-порошковая смесь легче воздуха, поэтому уносится через образовавшиеся проемы. Способ имеет низкую эффективность также из-за того, что при контакте порошка с потоком высокотемпературного аэрозоля он спекается и существенно теряет свои пожаротушащие свойства.

Преимущество предлагаемого изобретения перед известными состоит в обеспечении тушения пожара, особенно в больших по объему и взрывоопасных помещениях, на более ранней стадии, что предотвращает их развитие в крупномасштабные техногенные катастрофы[23].

Технико-экономические преимущества предлагаемого способа и системы пожаротушения для его реализации над известными техническими решениями состоят в сокращении времени заполнения защищаемого объема огнегасящим веществом в 3-4 раза, обеспечении надежного и быстрого тушения пожара в разгерметизированном после взрыва объеме, создании безопасных для персонала условий пожаротушения, повышения экономичности тушения локальных пожаров в 2-3 раза.