Основы транспорта природного газа

Добыча

Природный газ из подземного месторождения поднимается на поверхность за счет большого давления пласта по пробуренным скважинам, далее через промысловые газосборные сети попадает на УКПГ (установку комплексной подготовки газа). Где происходит его подготовка к транспорту, а именно очистка от механических примесей, вредных веществ, осушка с целью предупреждения гидратообразования. Механические примеси приводят к износу трубопровода и технологического оборудования. Влага находящаяся в газе будет скапливаться в низких местах, что приведет к уменьшению площади проходного сечения, а при определенных температуре и давлении к образованию кристаллогидратов. Что приведет к полной или частичной закупорке трубопровода и отказу технологического оборудования. Удаляются вредные примеси такие как сероводород, углекислый газ и т.д. Наличие вредных примесей, особенно сероводорода приводит к преждевременной внутренней коррозии трубопроводов.

Таким образом, на УКПГ мы подготавливаем добытый природный газ к дальнейшему использованию, придаем ему товарный вид.

Транспорт газа

Трубопроводный транспорт является одним из наиболее экономичных, а в случае транспорта газообразных веществ – единственным видом транспорта. Транспорт газа осуществляется по магистральным газопроводам (МГ).

Совершенствование транспорта газа, а соответственно и магистральных газопроводов шло по следующим направлениям:

- увеличение диаметра газопровода;

- повышение давления в газопроводе;

- снижение гидравлического сопротивления газопровода;

- снижение температуры транспортируемого газа;

- увеличение единичной мощности, КПД и надежности ГПА;

Увеличение объемов транспорта газа происходит двумя путями, увеличением диаметра газопровода и повышения давления в нем.

Диаметр изменялся следующим образом, от первых газопроводов диаметром 300мм, до основного, применяемого в настоящее время размера 1420мм. Следующим логичным увеличением диаметра газопровода можно предположить диаметр 1620мм.

Но повышение диаметра газопровода до величины 1620мм признано нецелесообразным по следующим причинам:

- снижается надежность МГ проложенных в обводненных грунтах из-за повышения плавучести трубопровода до 40% по сравнению с диаметром 1420мм;

- переход на диаметр 1620мм требует практически полностью пересмотра технологии строительства;

Повышение рабочего давления приводит практически к пропорциональному повышению пропускной способности магистрального газопровода. Повышение рабочего давления рассматривается как перспективное при условии улучшения прочности металла трубы. Существующие системы давления газопроводов выглядят в настоящее время таким образом:

5,5 МПа (55кгс/см²) – Ухта-Торжок I; Ухта-Торжок II; Грязовец-КГМО; Грязовец-Ленинград I; Грязовец-Ленинград II; Грязовец-Торжок и т.д;

7,4 МПа (75кгс/см²) – Ухта-Торжок III; Пунга-Ухта-Грязовец; СРТО-Торжок; Починки-Грязовец;

9,8 МПа (100кгс/см²) - Ухта – Торжок I (Ухта – Грязовец);Ухта – Торжок II (Ямал); СЕГ I; СЕГ II;

11,8 МПа (120кгс/см²) – Бованенково-Ухта I; Бованенково-Ухта II;

Нанесение покрытий на внутреннюю поверхность труб позволяет снизить удельную шероховатость в 2 – 3 раза, что приводит к увеличению пропускной способности магистрального газопровода на 7 – 12%.

Пропускная способность магистрального газопровода в значительной степени зависит от температуры транспортируемого газа. Чем больше мы повышаем давление, тем больше повышается и температура газа. Газ охлаждается на компрессорных станциях (КС) в аппаратах воздушного охлаждения, что позволяет повысить пропускную способность и сохранить изоляционное покрытие газопровода. От температуры транспортируемого газа зависит и надежность работы газопровода. В данное время ввод в работу КС без аппаратов воздушного охлаждения запрещен. А в некоторых случаях, там где давление повышается на значительную величину требуется еще и строительство станций охлаждения газа (СОГ).

Изменение мощности ГПА происходило следующим образом:

6,3 МВт – ГПА Ц – 6,3;

10 МВт – ГТК 10-4; ГТК 10И; ГПА Ц-10Б;

12 МВт – ГПА 12 Урал;

16 МВТ – ГПА 16 Урал, ГПА Ц1-16С, ГПА Ц1-16Л, ГПА-16У;

25 МВт – ГПА 25 Урал, ГПА 25 Балтика, ГПА Нева-25НК;

32 МВт – ГПА 32 Ладога;

Одновременно с увеличением единичной мощности происходило и увеличение КПД ГПА путем совершенствования термодинамического цикла ГТУ, применения принципа рекуперации, использования полнонапорных нагнетателей, сменных проточных частей. Одновременно большие работы ведутся и в области повышения надежности ГПА.