Размещено на http://www.allbest.ru/

КУРСОВАЯ РАБОТА

на тему: «Разработка узла одоризации на газораспределительной станции»

Содержание

Введение

1. Общая часть

1.1 Узлы газораспределительной станции

1.2 Одоризация газа на газораспределительной станции

1.3 Техника безопасности при работе с одорантом

1.4 Охрана окружающей среды на газораспределительной станции

2. Расчетная часть

2.1 Гидравлический расчет газопровода-отвода с целью определения пропускной способности

2.2 Расчет оборудования газораспределительной станции

2.2.1 Проверочный расчет регулятора давления

2.2.2 Проверочный расчет предохранительных клапанов

Заключение

Список использованных источников

Введение

В России создана крупнейшая компания по транспорту и хранению газа в лице Открытого Акционерного общества «ГАЗПРОМ».

Открытое Акционерное общество «ГАЗПРОМ» включает в себя единую систему газоснабжения России и ряда зарубежных стран и стран содружества. В его состав входят более 200 газовых и газоконденсатных месторождений, 23 подземных хранилища газа, 6 газоперерабатывающих заводов, 4400 газораспределительных станций, более 170 тысяч километров магистральных газопроводов, компрессорных станций общей мощностью более 50 миллионов киловатт. Все эти объекты технологически неразрывно связаны между собой, резкое нарушение в работе влечет за собой изменение всех технологических процессов цепочки, режимов эксплуатации.

Природный газ сравнительно за короткий срок стал незаменимым видом сырья и топлива во всех развитых странах мира. Его потребление ежегодно растет.

Газовая промышленность в нашей стране стала важнейшей отраслью топливно - энергетического комплекса. В настоящее время с использованием газа производится около 93% чугуна, столько же мартеновской стали, 98 % труб, 82 % аммиака, более 80 % метанола, почти 100 % огнеупоров, 70 % цемента, 70 % нагреваемых упаковок и штамповок. Применение природного газа существенно интенсифицирует технологические процессы, позволяет создать практически безотходные технологии, при глубокой утилизации теплоты отходящих газов, открывает неограниченные возможности для автоматизации процессов.

Все это свидетельствует о том, что природный газ можно рассматривать как одно из средств научно - технического прогресса.

Районная газораспределительная система включает в себя газопроводы - отводы от магистральных газопроводов, и отводы от отводов и являются составной частью системы газоснабжения.

Единая система страны находится в непрерывном развитии.

Увеличение действующих мощностей в системе магистральных газопроводов и рост мощностей объема транспортируемого газа позволяет расширить круг потребителей газа и газифицировать новые районы страны.

Газ от основных магистралей к промышленным предприятиям, городам и населенным пунктам, находятся на различных расстояниях, транспортируется по газопроводам - отводам. Все газопроводы - отводы, подающие газ в границах одной области, края, республики, образуют районную распределительную систему.

Эта система занимает промежуточное положение между магистралями и распределительными сетями в населенных пунктах. Она реализует подачу газа от поставщиков. Перед системой районного распределения газа стоит также задача, что и перед магистральной системой, обеспечения бесперебойной подачи газа потребителю. Количество отводов, их диаметр и протяженность в большинстве случаев находится в прямой зависимости от размещения промышленных объектов, чем больше газа потребляет область, район, тем больше к ним построено отводов.

С максимальным использованием мощностей работают отводы, транспортирующие газ электростанциям, металлургическим и химическим комбинатам, потребляющим большое количество газа. В отрасли эксплуатируется 4400 газораспределительных станций. Они предназначены для подачи потребителям газа с определенным давлением, степенью очистки, одоризации и его измерения.

Распределение газораспределительных станций по формам обслуживания: централизованная - 10 %, периодическая - 77 %, и вахтенная - 13 %. Газораспределительные станции с производительностью до 50 тысяч м³/ч - 60, 50 - 200 тысяч м³/ч - 30 %, а выше 200 тысяч м³/ч около 10 %. В настоящее время различными организациями Открытого Акционерного общества «ГАЗПРОМ» разработано большое количество газораспределительных станций по индивидуальным проектам и небольшое - по типовым. С 1987 года разрабатываются блочно комплексные газораспределительные станции нового поколения, которые отвечают всем требованиям современного технического уровня. Серийный выпуск станций осуществляется различными заводами изготовителями: Саратовским, Щекинский, Санкт-Петербургским. В основе станций положено: блочно - комплексные поставки с заводами; полная автоматизация станций, исключающая необходимость постоянного присутствия оператора на каждой станции. Полная утилизация всех выбросов в окружающую среду, или возможность их удаления без загрязнения окружающей среды станций, территории. газораспределительный станция одоризация

В курсовом проекте рассматривается газораспределительная станция БК-ГРС-1-30, предназначенная для снабжения населенных пункта Полесск, газового хозяйства близлежащих населенных пунктов от магистрального газопровода «Каунас - Калининград» через газопровод-отвод. ГРС размещается на огражденной площадке на расстоянии 300 м от места врезки в магистральный газопровод.

1. Общая часть

1.1 Узлы газораспределительной станции

Газораспределительная станция БК-ГРС-1-30 размещается на огражденной площадке на расстоянии 300 м от места врезки в магистральный газопровод.

Техническая характеристика ГРС:

Номинальная пропускная способность, тыс.м³/ч 30;

Давление газа,кгс/см²:

на входе 12- 55;

на выходе 3-12;

Температура, °С:

газа на входе от -10 до 20;

окружающего воздуха от -45 до 45;

Число выходных коллекторов 1;

Диаметр газопровода, мм:

Входного 200;

Выходного 200

Технологической схемой ГРС БК-ГРС-1-30 предусмотрены следующие технологические узлы: переключения; очистки газа; подогрева газа; редуцирования газа; учета газа; одоризации.

Узел переключения предназначен для переключения потока газа высокого давления с автоматического на ручное регулирование давления по обводной линии, а также для предотвращения повышения давления в линии подачи газа потребителю, с помощью предохранительной арматуры.

Подключение ГРС к газопроводу-отводу высокого давления осуществляется через узел переключения, состоящий из входного и выходного газопроводов, обводной (байпасной) линии, соединяющей входной и выходной газопроводы и оснащенных запорной арматурой (кранами и задвижками), предохранительными клапанами с переключающим трехходовым краном.

Узел переключения предназначен для защиты системы газопроводов потребителя от возможного высокого давления газа, для подачи газа потребителю, минуя ГРС, по обводной линии с применением ручного регулирования давления газа во время ремонтных и профилактических работ.

Расположен он под навесом для защиты от атмосферных осадков.

Обводная линия подключается к выходному газопроводу перед одоризатором (по ходу газа). На обводной линии располагаются два запорных органа:

первый (по ходу газа) - отключающий кран;

второй -- для дросселирования - кран-регулятор (задвижка).

В условиях нормальной работы ГРС запорная арматура байпасной линии должна быть закрыта.

Предохранительные клапана. Для защиты трубопроводов потребителей от превышения давления на выходной нитке установлены два предохранительных клапана ППК4-80-16 (полноподъемный предохранительный клапан) один из которых является рабочим, другой - резервным. Между ними установлен трехходовой кран, его рабочее положение всегда открытое на один из предохранительных клапанов. Предел настройки предохранительных клапанов должен превышать номинальное давление газа на 10%.

Характеристика клапана ППК4-80-16

Высота, Н, мм865

Диаметр седла, d, мм40

Диаметр условный, d_у, мм.80

Пружина № 113

Проверку и регулировку проводят два раза в год, о чем делается запись журнале.

Пружина регулируется регулировочным винтом.

На шток предохранительного сбросного клапана ППК4-80-16, с одной стороны, действует давление газа из выходного газопровода, а с другой - усилие сжатой пружины. Если давление газа превысит заданное, то газ, преодолевая усилие пружины, поднимает шток и соединяет выходной газопровод с атмосферой. После снижения давления газа в выходном газопроводе шток под действием пружины возвращается в исходное положение, перекрывая проход газа через седло клапана.

Для сброса давления и продувки выходных трубопроводом низкого давления до отключающих кранов установлены две свечи

Узел очистки газа предназначен для очистки технологического газа от пыли, капельной влаги и конденсата тяжелых углеводородов.

Блок очистки газа на ГРС позволяет предотвратить попадание механических примесей и конденсата в оборудование, технологические трубопроводы, приборы контроля и автоматики станции и потребителей газа. На ГРС установлены два мультициклонных пылеуловителя 700 мм.

Краткая характеристика пылеуловителей:

рабочее давление, кгс/см² 55;

рабочая температура, °С…. -40 до 40;

объем, м³ 0,67;

завод-изготовительТуламашгаз

Мультициклонный пылеуловитель представляет собой сосуд, внутренняя полость которого разделена на три части: верхнюю, свободную от каких-либо устройств; среднюю, где находятся циклонные элементы; нижнюю, где собираются конденсат и механические примеси.

Блок подогрева газа

Для обеспечения нормальной работы газораспределительной станции и предотвращения гидратообразования очищенный газ подогревается. Блок подогрева состоит из котельной и непосредственно узла подогрева, размещенных в отдельном боксе.

Типоразмер блока подобран из условий обеспечения требуемой температуры газа на выходе ГРС (не менее 2°С), нормальной работы

оборудования и дополнительной тепловой нагрузки для отопления помещения узла редуцирования.

Нагрев газа осуществляется в кожухо-трубчатом теплообменнике посредством промежуточного теплоносителя, нагреваемого в котле типа КС-Г-16М. Для защита контура теплоносителя от прорыва газа высокого давления устанавливаются сбросные предохранительные клапаны, препятствующие росту давления в кожухе теплообменника.

Необходимая тепловая мощность обеспечивается двумя водогрейными котлами. В случае отказа одного котла, второй может обеспечить работоспособность станции в аварийном режиме. Котлы рассчитаны для работы на газе бытового давления (из узла отбора газа на собственные нужды).

Температура теплоносителя в зависимости от тепловой мощности узла составляет 95 °С -110°С, отбор теплоносителя для отопления помещений осуществляется из обратного теплопровода.

После подогрева газ направляется в общий коллектор, из которого производится его разбор на узлы редуцирования.

Узел редуцирования предназначен для снижения высокого входного давления газа до низкого выходного давления и автоматического поддержания заданного давления на выходе из блока редуцирования, а также для защиты газопровода потребителя от недопустимого повышения давления.

Узел редуцирования состоит из двух ниток редуцирования: рабочей и резервной. Обе нитки имеют одинаковое оборудование: последовательно установленные входной пневмоприводный запорный кран, регулятор давления газа и выходной запорный кран с ручным приводом.

Переход на работу по резервной линии должен осуществляться автоматически при отклонении (±10%) от установленного выходного рабочего давления.

На ГРС установлены регуляторы давления РД 80-64.

Краткая характеристика регулятора:

диаметр условного прохода, мм80;

давление рабочее на входе в регулятор, МПа4,6;

диаметр сменного седла, мм70;

тип регулирующего органа односедельный;

температура окружающей и рабочей сред, °С -30 до+50

Линии редуцирования оборудованы сбросными свечами.

Газ из узла редуцирования поступает на замерные линии.

Регулятор давления разделяется мембраной (постоянно соединенной с затвором) на 2 камеры. Одна из камер подключена к регулируемому давлению (Ра), а вторая к управляющему давлению (Рт) задаваемому пилотом в зависимости от выходного давления. При недостаточном давлении вступает в действие пружина регулятора и действуя на мембрану закрывает затвор. Затвор открывается, когда сила действия управляющего давления на мембрану превышает силу действия выходного регулируемого давления (Ра) и пружины регулятора вместе взятых. Затвор остается неподвижным, когда эти силы уравновешены, при таких условиях значение выходного давления соответствует точке настройки системы.

Любые изменения в потреблении вызывают изменения выходного регулируемого давления, и регулятор, управляемый пилотом, открывается или закрывается для обеспечения необходимого расхода при поддержании выходного давления постоянным.

Регуляторы давления РД 80-16 установлены на линии минимальной производительности.

Измерение газа, проходящего через газораспределительную станцию, основано на методе измерения переменного перепада давления. Этот метод характеризуется тем, что при установке сужающего устройства в газовом потоке перепад давления на нем зависит от количества проходящего газа. Сужающее устройство установлено на низкой стороне газораспределительной станции.

Узел учета газа предназначен для коммерческого учета газа (измерение его расхода). Измерение осуществляется с помощью перепада давления на сужающем устройстве камерного типа. Измерительная диафрагма установлена после узла очистки. Замер расхода газа производится на низкой (после редуцирования) стороне и регистрируется измерительным комплексом типа СПГ-671.

Узел одоризации предназначен для придания газу, подаваемому потребителю с целью своевременного обнаружения по запаху его утечек.

ГРС как самостоятельный объект кроме основных блоков имеет следующие вспомогательные сооружения:

здания и огражденную территорию;

сантехнические устройства: вентиляцию, канализацию, отопление, водоснабжение;

электротехнические устройства: освещение, грозозащиту, защиту от разрядов статического электричества;

устройства связи с диспетчером линейного управления (ЛПУ) и потребителем газа;

устройство электрохимической защиты.

1.2 Одоризация газа на газораспределительной станции

Процесс одоризации предназначен для придания газу, подаваемому потребителю с целью своевременного обнаружения по запаху его утечек

Среднегодовая норма одоранта, вводимого в газ, установлена 16г на 1000 м³ (при температуре 0°С и давлении 760 мм.рт.ст.).

Газ приобретает запах с помощью специальных добавок одорантов, обладающих сильным специфическим запахом. В качестве одоранта применяют этилмеркаптан С2Н5Н - бесцветную прозрачную жидкость, представляющую собой органическое соединение серы.

Из расходомерной нитки газ низкого давления проходит в блок одоризации, где перед подачей его потребителю одоризируется.

Одоризация газа производится автоматически. Регулирование степени одоризации газа осуществляется изменением интервала времени между выдачами доз одоранта, в зависимости от объёма газа, проходящего по трубопроводу.

На ГРС установлена одоризационная установка капельного типа УОГ-1:

рабочее давление, кгс/см²16;

рабочая температура, °С -40 до +40;

объем, м³0,15

Оборудование, используемое в конструкции одоризационных установок выполнено из нержавеющей стали коррозионостойкой по отношению к одоранту и по окончании срока службы ГРС может быть использовано по назначению после обследования и проведения технического диагностирования.

Для заправки расходной емкости одоранта на площадке ГРС предусмотрены две емкости хранения одоранта V = 5 м3 каждая, подземной установки.

Установка одоризации функционально состоит из блоков и устройств.

Блок заправки одорантом служит для автоматической дозаправки рабочей ёмкости одоранта. Регулятор давления газа и предохранительный клапан служат для создания в ёмкости хранения одоранта избыточного давления (0,2-0,7кгс/см2) достаточного для подачи одоранта в блок заправки одорантом. Первичная заправка одорантом рабочей ёмкости должна производится оператором в соответствии с методикой приведённой ниже.

Блок рабочей ёмкости одоранта предназначен для подачи одоранта в блок автоматической подачи одоранта или в узел ручного дозирования.

Блок автоматической подачи одоранта предназначен для подачи одоранта в газопровод пропорционально расходу газа или фиксированному значению расхода газа, введённому оператором.

Наполняющий клапан предназначен для автоматической подачи одоранта в измерительную трубу расходомера одоранта.

Дозирующий насос производит автоматическую выдачу одоранта в газопровод.

Расходомер одоранта производит измерение количества одоранта выданного в газопровод.

Контроль поступления одоранта в газопровод осуществляется через смотровое стекло капельницы.

Управление клапанами и насосами производится контроллером, установленным в щите управления одоризацией.

С пульта управления можно выдать команду на открытие или закрытие наполняющего клапана или на выдачу серии доз дозирующим насосом или насосом наполнения.

1.3 Техника безопасности при работе с одорантом

Общие требования безопасности

К работе с одорантом допускаются лица не моложе 18 лет, прошедшие предварительный медицинский осмотр, обучение безопасным приемам и методам труда по основной профессии, стажировку под руководством опытного рабочего и освоившие требования инструкции по технике безопасности.

При работе с одорантом все, вновь поступившие на работу, допускаются к исполнению обязанностей только после прохождения вводного инструктажа по охране труда и инструктажа по технике безопасности на рабочем месте.

Вводный инструктаж проводит инженер по охране труда и технике безопасности или лицо, его замещающее, со всеми принимаемыми на работу.

О проведении вводного инструктажа делается запись в специальном журнале вводного инструктажа с обязательной подписью инструктируемого и инструктирующего.

Первичный инструктаж на рабочем месте, повторный, внеплановый и текущий проводит начальник службы газораспределительной станции.

Первичный инструктаж на рабочем месте проводят с каждым работником индивидуально. При этом обязателен показ безопасных приемов и методов работ.

Все рабочие после первичного инструктажа на рабочем месте и проверки знаний в течение 3-5 смен должны выполнять работу под наблюдением мастера или бригадира, после этого оформляется допуск к самостоятельной работе.

Повторный инструктаж проходят все рабочие, независимо от квалификации, образования и стажа работы через каждые 3 месяца.

Текущий инструктаж проводят с работниками перед началом работ, на которые оформляется наряд - допуск. Проведение текущего инструктажа фиксируется в наряде - допуске.

К опасным и вредным производственным факторам при работе с одорантом относятся:

пожаро и взрывоопасность одоранта;

химически вредные производственные факторы (одорант);

повышенная загазованность воздуха;

повышенная или пониженная температура воздуха;

недостаточная освещенность рабочей зоны.

Средства индивидуальной защиты

Для работы с одорантом, кроме спецодежды по основной профессии, выдаются следующие средства индивидуальной защиты:

фильтрующий противогаз марки "В";

резиновые сапоги и перчатки;

прорезиненный фартук.

На каждом рабочем месте необходимо иметь аптечку с медикаментами и средствами первой помощи пострадавшим. Рабочие должны уметь оказывать (доврачебную) помощь пострадавшим.

Рабочие должны соблюдать правила внутреннего трудового распорядка, установленные на предприятии, курить только в отведенных местах.

О случаях травмирования и обнаружения неисправности оборудования, приспособлений и инструмента рабочие должны немедленно сообщить мастеру или начальнику участка. Работать на неисправном оборудовании и пользоваться неисправным инструментом запрещается.

Одорант должен хранится в герметично закрытых емкостях вне воздействия солнечных лучей или тепла отопительных приборов, так как под воздействием тепла одорант сильно испаряется, что может привести к разрыву емкости.

Для придания запаха природному газу, с целью своевременного обнаружения присутствия газа в воздухе и предотвращения тем самым взрывов, пожаров и отравлений, в него добавляют определенное количество специальной пахучей жидкости - этил меркаптан (одорант). Одоризация газа осуществляется на газораспределительной станции.

Одорант является легковоспламеняющейся жидкостью, причем его пары могут образовывать в смеси с воздухом взрывоопасную смесь. Одорант частично растворим в воде и газовом конденсате.

Одорант действует отравляюще на организм человека:

в небольших концентрациях вызывает головную боль, тошноту, рвоту;

в высоких концентрациях воздействует на центральную нервную систему, вызывая прекращение дыхания, судороги, паралич сердца и смерть.

Требования безопасности перед началом работ

Приступая к работе, необходимо надеть предусмотренную нормами спецодежду, включая противогаз, резиновые сапоги и перчатки, прорезиненный фартук.

До начала работы необходимо проверить состояние оборудования, рабочего инвентаря и инструмента, а также чистоту рабочего места.

При обнаружении неисправности приступать к работе до их устранения не разрешается.

Открывать емкости одоранта и переливать его в закрытом помещении запрещается.

Необходимо убедиться в достаточной освещенности рабочего места.

Требования безопасности во время работы

Емкость, из которой должен быть произведен слив одоранта, закатывается на эстакаду по прочным надежно закрепленным покатам. Покаты должны быть одного размера, соответствовать весу емкости, а угол наклона покатов не должен превышать 30 градусов.

Аналогично необходимо осуществлять выгрузку емкостей с одорантом из автомашины. Запрещается сливать одорант из емкости, находящейся на автомашине или другом транспортном средстве.

Нейтрализующие растворы готовятся непосредственно перед применением. Раствор тщательно перемешивается для максимального растворения реактива.

Реактивы нужно хранить в плотно закрытых упаковках по 50 - 100г. в сухих и теплых помещениях.

Запрещается применять реактивы в сухом виде и в растворах выше указанных концентраций, так как они являются сильными окислителями, и это может вызвать воспламенение и взрыв сразу всей массы одоранта.

Требования безопасности в аварийных ситуациях

При возникновении неисправности оборудования, рабочего инвентаря и инструмента немедленно прекратить работу и сообщить руководителю работ.

Работник должен принимать меры по ограничению возникновения аварийной ситуации и ее локализации.

При производстве работ по ликвидации аварии работник должен соблюдать требования по охране труда по видам выполняемых работ.

В случае возникновения пожара немедленно прекратить работу, принять меры к прекращению поступления одоранта к очагу пламени, вызвать руководителя работ, сообщить окружающим и принять меры к тушению пожара, пользуясь первичными средствами пожаротушения.

При несчастном случае необходимо немедленно освободить пострадавшего от воздействия травмирующего фактора, оказать ему первую медицинскую помощь и сообщить о несчастном случае руководителю работ.

Требования безопасности после окончания работ

Привести в порядок рабочее место, оборудование, инструмент, рабочий инвентарь.

Промыть нейтрализующим раствором сливной шланг и убрать в отведенное для его хранения место.

Снять средства индивидуальной защиты, спецодежду и убрать их на предназначенное место

1.4 Охрана окружающей среды на газораспределительной станции

Объекты газовой промышленности в определенной мере являются источниками загрязнений атмосферы, в результате выбросов газа, содержащих сероводородные соединения.

Борьба с загрязнениями атмосферного воздуха ведется по трем направлениям:

Создание новых технологических процессов, основанных на полном использовании всех компонентов перерабатываемого сырья;

Усовершенствование технологических процессов, позволяющих уменьшить или ликвидировать выбросы вредных веществ в атмосферу;

Очистка промышленных газовых выбросов от вредных веществ.

Основными источниками газовыделения на объектах газовой промышленности считаются:

неплотности разгерметизированного оборудования и арматуры;

скважины, газопроводы, аппараты, трубопроводы, предохранительные клапаны, емкости;

дымовые трубы и постоянно действующие свечи, выбросы при аварийных ситуациях.

Первая группа источников загрязнения объединяет постоянные утечки природного газа.

Вторая группа объединяет технологически неизбежные постоянные утечки.

Присутствие в воздухе вредных веществ предельно допустимой концентрации оказывает вредное влияние на человеческий организм. Оксиды азота, серы под действием влаги и атмосферного азота окисляются до серной и азотной кислот, которые выпадают на почву. Большой ущерб приносит коррозия металла вследствие загрязнения почвы.

Основными документами контроля загрязнения атмосферного воздуха являются ГОСТы и санитарно-гигиеническая норма загрязнения атмосферного воздуха.

На газораспределительной станции АГРС №5 дополнительно производится очистка газа от механических примесей, частиц, жидкости, одоризация и замер расхода газа, поступающего в газовые сети. Одорант хранится в подземной емкости, наполнение которой осуществляется не чаще 1 раза в год. Подача одоранта в дозирующий бачок осуществляется путем передавливания газом низкого давления. Контакт с атмосферой система одоризации не имеет. Для предотвращения от почвенной коррозии подземные проводы и емкости покрываются резино-битумной мастикой и изоляцией. Надземные участки трубопроводов окрашивается масляной краской и алюминиевой пудрой в 2 слоя.

Предусматривается электрохимзащита трубопроводов и оборудования. Для предотвращения аварийных ситуаций и массовых поступлений газа в атмосферу. Таким образом, наряду с соблюдением правил безопасной работы с горючими и взрывоопасными веществами обеспечивается и охрана атмосферной среды от загрязнения. Тем не менее, в процессе длительной эксплуатации оборудования возможны незначительные утечки природного газа в воздух, за счет ухудшающейся герметичности оборудования.

На газораспределительной станции АГРС №5 в целях борьбы с шумом предусматривается покрытие узла редуцирования звукопоглощающей изоляции. При эксплуатации газораспределительной станции имеется возможность загрязнения воздуха за счет попадания в воздух углеводородов.

В соответствии с нормами технологического проектирования предприятий газовой промышленности все оборудование, арматура и трубопроводы газораспределительных станций полностью герметизируют для исключения попадания углеводородов в атмосферу при нормальной работе станции.

Небольшой сброс возможен лишь при остановке станции и ремонтных работах.

На газораспределительной станции отсутствуют постоянные выбросы газа в атмосферу. Они носят эпизодический характер и подразделяются на периодические и разовые.

К периодическим относятся выбросы, которые имеют место при срабатывании предохранительных клапанов. К разовым относятся выбросы при таких технологических операциях, как внутренний осмотр оборудования, гидравлические испытания, ревизии, а также при аварийной остановке газораспределительной станции. При выбросе в атмосферу поступает природный газ с содержанием 96-98% объема и незначительного количества таких вредных ингредиентов природного газа, как предельные углеводороды (С).

Для придания газу запаха его пропускают через блок одоризации. В целях охраны окружающей среды предусматривается установка дезодоратора для нейтрализации паров одоранта, выполняющихся при заполнении емкостей одоризатора. Для этого пары одоранта не выбрасываются в атмосферу, а направляются в бачок с раствором хлорной извести, где происходит реакция нейтрализации:

Са(ОС1) + CHS -> CHSOH + СаС1

Образующаяся при этом этилсульфиновая кислота удаляется при помощи дренажного вентиля и вывозится в места, согласованные с санэпидемстанцией. При нормальном и аварийном режиме работы концентрация вредных веществ на газораспределительной станции не превышает предельно допустимых норм. Газораспределительная станция АГРС №5 не оказывает существенного влияния на атмосферный воздух ближайших населенных пунктов

2. Расчетная часть

2.1 Гидравлический расчет газопровода-отвода с целью определения пропускной способности

Цель расчета: определить пропускную способность газораспределительной станции.

Исходные данные:

Пропускная способность газопровода-отвода q_сут, млн.м³/сут. 0,48·10⁶;

Диаметр участка газопровода d_н,хмм 219х6;

Начальное давление участка газопровода Р_{н ,} МПа 4,5;

Длина газопровода-отвода L, км 0,3;

Среднегодовая температура грунта t_гр,⁰C 5,3;

Коэффициент теплопередачи от газа к грунту, К_т 1,5;

Теплоемкость газа, С_р, ккал/(кг·К) 0,6;

Начальная температура газа tн,⁰С 20.

Таблица 2 - Основные параметры компонентов газа

Компоненты	Объемная концентрация, в долях ед.	Молекулярная масса, кг/кмоль	Кр. темпер., К	Критическое давление МПа	Динамическая вязкость, кгс/м2 10-7
Метан	0,98	16,04	190,5	4,49	10,3
Этан	0,01	30,07	306	4,77	705
Пропан	0,0003	44,09	369	4,26	6,9
Бутан	0,0007	58,12	425	3,5	6,9
Пентаны	0,00023	72,15	470,2	3,24	6,2
Диоксид углерода	0,0007	44,01	305	7,28	13,8
Азот	0,008	28,02	126	3,39	16,6
Кислород	0,00007	32	154,96	5,01	1,94

Определяем молекулярную массу газовой смеси, Мсм, кг/кмоль

 (1)

где V₁, V₂, V_n- объемные концентрации компонентов, %;

м₁, м₂, м_n - мольные массы компонентов, кг/кмоль;

Определяем плотность газовой смеси, , кг/м³

, (2)

где 22,4 - число Авогадро, м³/кмоль

Определяем относительную плотность газа по воздуху, , кг/м³

(3)

где _в - плотность сухого воздуха,

_в = 1,293 кг/м³ при стандартных условиях

Определяем динамическую вязкость газовой смеси, м_см, кгс/м²

(4)

где м₁, м₂, м_n - динамическая вязкость компонентов, кгс/м²

Определяем критическое давление газовой смеси, Ркр, МПа

(5)

где P_кр1, Р_кр2, Р_крn - критические давления компонентов, МПа

Определяем критическую температуру смеси газа, Ткр, К

(6)

где T_кр1, T_кр2, Т_крn - критические температуры компонентов, К

Определяем среднее давление газа на участке, Рср, МПа

(7)

где Рн - начальное давление газа, кгс/см²;

Рк - конечное давление газа, кгс/см²

Определяем среднюю температуру, Тср, К

 (8)

где е - основание натурального логарифма, е = 2,718;

t_гр. - температура грунта на глубине залегания газопровода, ⁰С;

t_н - температура газа в начале расчетного участка, ⁰С

(9)

где К_т - коэффициент теплопередачи от газа к грунту, К_т = 1,25;

С_р - удельная теплоемкость газа, Ккал/кг⁰С;

q - пропускная способность газопровода-отвода, млн. м³/сут.;

l - длина участка газопровода, км

Средняя температура газа, Тср, К

(10)

Определяем приведенную температуру газовой смеси, Тпр

(11)



Определяем приведенное давление, Рпр

(12)

По значениям Т_кр и Р_кр определяем коэффициент сжимаемости газовой смеси по графику [1]

Z = 0,93

Определяем число Рейнольдса, Re

(13)

где d_в - внутренний диаметр участка газопровода, мм;

q - пропускная способность, млн.м³/сут.;

- относительная плотность газа по воздуху.

(14)

Определяем коэффициент сопротивления трению, лтр

 (15)

где К - эквивалентная шероховатость стенки труб, мм, К = 0,06 мм

Определяем коэффициент гидравлического сопротивления, с учетом местных сопротивлений и гидравлической эффективности газопровода, л

(16)

где Е - коэффициент гидравлической эффективности газопровода, Е= 0,95

Определяем пропускную способность газопровода-отвода, q_{cут, м}³/сут

Полученная в результате расчетная величина пропускной способности ГРС соответствует действительной.

2.2 Расчет оборудования газораспределительной станции

Цель расчета: подбор оборудования для газораспределительной станции - регулятора давления и предохранительного клапана.

2.2.1 Проверочный расчет регулятора давления

Исходные данные:

Максимальный расход газа, Q_max, м³/сут 0,48·10⁶;

Давление газа на входе в ГРС, Р_1, кгс/см² 38,9;

Давление газа на выходе из ГРС, Р_2, кгс/см² 6;

Температура газа на входе в ГРС, Т_вх, К 292,4;

Плотность газа, , кгс/см² 0,73

Типоразмер регулятора давления проверяют по коэффициенту пропускной способности С, который зависит от режима истечения газового потока через регулятор, т.е. от перепада давления на регулирующем органе.

Для регулятора прямого действия типа РД в условиях докритического режима истечения (Р₂ > 0,5·Р₁) С, т/час

(17)

Для критического режима истечения (Р₂ < 0,5·Р₁)

(18)

где Р₁, Р₂ - давление газа на входе и выходе регулятора, кгс/см²_;

Q_max - максимальный расход газа через регулятор, м³/ч;

Т - рабочая температура газа перед регулятором, К;

_н - плотность газа при нормальных условиях, кг/м³ ;

ДР - перепад давления на регулирующем органе регулятора, кгс/см²

Е - коэффициент расширения газа.

Типоразмер регулятора и регулирующего органа выбирают по коэффициенту пропускной способности. Он зависит от режима истечения газового потока через регулятор, т.е. от перепада давления на регулирующем органе. По технологической схеме ГРС предусмотрено 4 нитки редуцирования - 2 рабочих и 2 - резервных.

Для регулятора прямого действия типа РД в условиях докритического режима истечения:

(19)

Для критического режима истечения

(20)

где Р₁ - давление газа на входе, кгс/см²_;

Q_max - максимальный расход газа, м³/ч;

Т - температура газа на входе в регулятор, К;

_н - плотность газа при нормальных условиях, кг/м³ ;

Е - коэффициент расширения.

Выбираем формулу для расчета при условии

По найденному максимальному значению коэффициента пропускной способности подбираем регулятор давления РД-80-64, что соответствует установленным регуляторам давления на ГРС.

2.2.2 Проверочный расчет предохранительных клапанов

Исходные данные:

Часовой расход газа, q, м³/час 20000;

Молекулярная масса газовой смеси Мсм, кг/кмоль 16,34;

Давление газа на выходе из ГРС, Р_2, кгс/см² 6;

Температура газа на входе в ГРС, Т_вх, ⁰С 292,4

Определяем пропускную способность предохранительных клапанов, Q_К, кг/час

(21)

где F -сечение клапана, см²;

М - молекулярная масса газовой смеси, кг/кмоль;

Т - температура газа, К;

Р - абсолютное рабочее давление, кгс/см².

Определяем весовой расход газовой смеси, G, кг/ч

(22)

где q - часовой расход газа, м³/час;

_н - плотность газовой смеси, кг/м³

Определяем сечение клапана, F, см²

(23)



Определяем диаметр седла клапана, d_c, см

(24)

где d_c - внутренний диаметр седла клапана, см

(25)

По найденному значению диаметра седла предохранительный клапан типа ППК4-80-16 с диаметром седла 40 мм. Подбираем пружину № 113, что соответствует установленным на ГРС.

Заключение

В курсовом проекте на тему «Разработка узла одоризации на газораспределительной станции» представлена описание узлов газораспределительной станции БК-ГРС-1-30, рассмотрен процесс одоризации газа, подробно изложены меры безопасности при работе с одорантом и вопросы охраны окружающей среды на газораспределительной станции.

В расчетной части курсового проекта произведены следующие расчеты:

1. Гидравлический расчет газопровода-отвода с определением пропускной способности. Полученная в результате расчетов пропускная способность соответствует действительной.

2. Расчет регуляторов давления с целью подбора регулятора давления, соответствующего техническим характеристикам ГРС. По найденному максимальному значению коэффициента пропускной способности подобран регулятор давления РД-80-64, что соответствует установленным регуляторам давления на ГРС. Расчет предохранительных клапанов с целью проверки типоразмера предохранительного клапана для газораспределительной станции. По найденному значению диаметра седла подобран предохранительный клапан типа ППК4-80-16 с диаметром седла 40 мм, пружина № 113.

В графической части курсового проекта представлены следующие чертежи:

1. Технологическая схема газораспределительной станции.

2. Схема одоризационной установки.

Список использованных источников

1. Волков, М.М., Михеев, А.Л., Конев, К.А. Справочник работника газовой промышленности / М.М. Волков, А.Л. Михеев, К.А.Конев.- М.: Недра, 1986.

2. СНиП 205.06. - 85. Техническая эксплуатация магистральных газопроводов.

3. Громов, В.В., Чистяков, А.И., Лаврухин, В.В. Положение по технической эксплуатации газораспределительных станций магистральных газопроводов / В.В. Громов, А.И. Чистяков, В.В. Лаврухин.- М: Недра, 1990.

4. Положение по технической эксплуатации газораспределительных станций магистральных газопроводов, ВРД 39-1.10-005-2000.-М.: ОРГ ЭНЕРГОГАЗ.

5. Данилов, А.А., Петров, А.И. Газораспределительные станции / А.А. Данилов, А.И. Петров. - С-Пб: Недра, 1997.

6. Бармин, С.Ф. Справочник работника магистрального газопровода / С.Ф. Бармин. - Л: Недра, 1974.

Размещено на Allbest.ru

...