Стационарный газорегуляторный пункт

Размещено на http://www.allbest.ru/

1. Схема и техпроцесс предприятия ГРП

Схема стационарного газорегуляторного пункта (ГРП)

Размещено на http://www.allbest.ru/

1, 3 - сбросные свечи газорегуляторного пункта (ГРП); 2 - настроечная свеча; 4 - газопровод газоснабжения котла для обогрева помещения ГРП; 5, 9, 10, 22 - задвижки; 6 - байпас; 7, 13 - пружинные манометры; 8, 15 - краны пробковые; 11 - импульсная трубка; 12 - импульсная трубка для ПЗК; 14 - предохранительный сбросной клапан; 16 - U-образный жидкостный манометр; 17 - кран пробковый на манометр; 18 - импульсный газопровод на регулятор; 19 - регулятор давления газа; 20 - предохранительный запорный клапан; 21 - фильтр газовый; 23 - газопровод от фильтра для слива конденсата.

Газорегуляторными пунктами (установками) называется комплекс технологического оборудования и устройств, предназначенный для понижения входного давления газа до заданного уровня и поддержания его на выходе постоянным. Его основной функцией является снижение давления газа после газораспределительной станции и автоматическое поддержание его на заданном уровне для бесперебойной подачи топлива потребителям.

Принципиальное отличие ГРП от других пунктов регулирования газа (ГРПШ, ГРУ и ПГБ) состоит в том, что ГРП не являются типовым изделием полной заводской готовности.

Разновидности ГРП

По выходному давлению газа ГРП подразделяются:

· ГРП низкого давления

На ГРП газ понижается с высокого (0,3 - 1,2 МПа) или среднего (5кПа - 0,3МПа) давления до низкого (до 5кПа).

· ГРП среднего давления

Давление газа на выходе будет составлять от 0,005 до 0,3 МПа.

· ГРП высокого давления

Высокое выходное давление газа (0,3-1,2 МПа).

Возможно изготовление ГРП на два выхода газа - например, ГРП с выходом низкого и среднего давления или ГРП с выходом среднего и высокого давления. Такие газорегуляторные пункты изготавливаются в случае подачи газа разным потребителям.

По количеству ступеней понижения давления газа ГРП подразделяются:

· Одноступенчатые ГРП

Понижение давления газа ГРП с входного до рабочего производится в одну ступень.

· Многоступенчатые ГРП

Если необходимо понижение давления газа с очень высокого до низкого, то возможна ситуация когда один регулятор давления не будет справляться с нагрузкой. Тогда понижение давления газа ГРП с входного до рабочего осуществляется в две или больше ступеней несколькими последовательно установленными регуляторами. Многоступенчатые ГРП позволяют дополнительно застраховать конечного потребителя от опасности поступления газа высокого давления в сети низкого.

По количеству линий редуцирования ГРП подразделяются:

· Однониточные ГРП

Одна линия редуцирования газа.

· Многониточные ГРП

Две или более параллельно подключенных линий редуцирования давления газа используются, когда нужно достичь высокой надежности и производительности работы ГРП. Многониточные пункты в свою очередь подразделяются:

- по технологической схеме:

o с последовательной установкой регуляторов

o с параллельной установкой регуляторов

- по поддержанию выходного давления:

o поддерживающие на выходах одинаковое давление

o поддерживающие на выходах разное давление (применяются для управления сезонными режимами газоснабжения (режимы зима/лето), либо для газоснабжения различных объектов).

· С байпасом

Байпас - это обводная (резервная) линия редуцирования, используемая на время ремонта основной рабочей линии.

Принцип работы ГРП

Газ через входной газопровод поступает на фильтр, где очищается от механических примесей, и через предохранительно запорный клапан подается в регулятор давления, где давление газа снижается и поддерживается постоянным, независимо от расхода. В случае повышения давления газа после регулятора выше допустимых значений, например в результате сбоя работы регулятора давления газа - срабатывает предохранительно-сбросной клапан - ПСК или гидрозатвор (ГЗ), в результате чего излишки давления газа сбрасываются в атмосферу. Если давление газа продолжает возрастать и сброс газа через ПСК достаточного эффекта не дал, срабатывает предохранительно-запорный клапан и доступ газа потребителю через эту линию редуцирования прекращается. Для того, чтобы обеспечить безаварийную подачу газа потребителю, даже в случае выхода из строя регулятора давления ГРП закольцовывают по выходному давлению, либо устанавливают в ГРП дополнительную линию редуцирования (ниже еще вернемся к этому вопросу).

Стоит отметить, что в схеме ГРП (без резервной линии редуцирования) предусматривается байпасная линия, которая позволяет подавать газ и осуществлять ручное регулирование выходного давления газа на время ремонта оборудования или проведения технического обслуживания ГРП. На входе и выходе из ГРП установлены манометры. На входе в ГРП промышленного назначения либо в узлах учета газа замеряется температура газа с помощью термометра. Для централизованного замера расхода газа устанавливается измерительное устройство - газовый счетчик промышленного назначения.

Для снижения давления газа в ГРП применяются регуляторы давления прямого и непрямого действия. В регуляторах прямого действия конечный импульс давления воздействует на мембрану, которая через рычажное устройство связано с дроссельным органом. При уменьшении выходного давления степень открытия дроссельного органа увеличивается, при увеличении - уменьшается. В результате выходное давление газа поддерживается постоянным. Для приведения в действие регуляторов давления непрямого действия источником энергии служит сжатый воздух и газ давлением 200-1000кПа. Применяются регуляторы давления непрямого действия при входном давлении более 1,2МПа и выходном более 0,6МПа. Также в последнее время все чаще применяют комбинированные регуляторы давления, представляющие из себя предохранительно-запорный клапан и регулятор давления в одном корпусе.

Для контроля за входным и выходным давлением, температурой в помещениях, открытием дверей - современные ГРП могут быть оборудованы системой телеметрии.

Основные требования к устройству газорегуляторного пункта:

· здание одноэтажное с бесчердачным перекрытием;

· отопление (либо от централизованного источника, либо от котла, расположенного в пристройке ГРП);

· ширина входа не менее 0,8м;

· двери должны открываться только наружу;

· вентиляция - приточно-вытяжная, естественная, в помещении с оборудованием должна обеспечивать 3-х кратный воздухообмен в течение часа;

· температура в середине помещения не ниже +5°С (чтобы не обмерзало седло регулятора давления)

· освещение естественное и электрическое во взрывобезопасном исполнении;

· продувочные газовые свечи должны иметь внутренний диаметр не менее наибольшего диаметра седла установленного регулятора давления;

· здание газорегуляторного пункта оборудуется индивидуальной системой молниезащиты, если оно установлено вне зоны грозозащиты;

· на входе и на выходе устанавливаются в колодцах отключающие устройства;

· между собой все помещения (котельная, помещение для телеметрии) должны быть разделены герметичными перегородками.

2. Определение категорийности по взрывопожароопасности

Категории помещений и зданий определяются, исходя из вида находящихся в помещениях горючих веществ и материалов, их количества и пожароопасных свойств, а также, исходя из объемно-планировочных решений помещений и характеристик проводимых в них технологических процессов.

Определение пожароопасных свойств веществ и материалов производится на основании результатов испытаний или расчетов по стандартным методикам с учетом параметров состояния (давления, температуры и т. д.).

По взрывопожарной и пожарной опасности помещения подразделяются на категории А, Б, В1-В4, Г и Д, здания - на категории А, Б, В, Г и Д.

А - повышенная взрывопожароопасность

Горючие газы или легковоспламеняющиеся жидкости с температурой вспышки не более 28°С, находящиеся в таком количестве, что могут образовывать взрывоопасные парогазовоздушные смеси, при воспламенении которых развивается расчетное избыточное давление взрыва в помещении, превышающее 5 кПа. Вещества и материалы, способные взрываться и гореть при взаимодействии с водой, кислородом воздуха или друг с другом в таком количестве, что расчетное избыточное давление взрыва в помещении превышает 5 кПа.

Б - взрывопожароопасность

Горючие пыли или волокна, легковоспламеняющиеся жидкости с температурой вспышки более 28 °С, а также горючие жидкости, находящиеся в таком количестве, что могут образовывать взрывоопасные пылевоздушные или паровоздушные смеси, при воспламенении которых развивается расчетное избыточное давление взрыва в помещении, превышающее 5 кПа.

В1 - В4 - взрывопожароопасность

Горючие и трудногорючие жидкости, твердые горючие и трудногорючие вещества и материалы (в том числе пыли и волокна), вещества и материалы, способные при взаимодействии с водой, кислородом воздуха или друг с другом только гореть, при условии, что помещения, в которых они имеются в наличии или обращаются, не относятся к категориям А или Б.

Г - умеренная пожароопасность

Негорючие вещества и материалы в горячем, раскаленном или расплавленном состоянии, процесс обработки которых сопровождается выделением лучистого тепла, искр и пламени; горючие газы, жидкости и твердые вещества, которые сжигаются или утилизируются в качестве топлива.

Д - пониженная пожароопасность

Негорючие вещества и материалы в холодном состоянии.

ГРП - здание (сооружение) категории "А" (взрывоопасное помещение с горючими газами) принадлежащее производственному предприятию.

3. Определение категорийности по огнестойкости

Отдельно стоящие здания ГРП и ГРПБ должны быть одноэтажными, бесподвальными, с совмещенной кровлей и быть степеней огнестойкости I-II и I-III соответственно и класса конструктивной пожарной опасности С0. Разрешается размещение ГРПБ в зданиях контейнерного типа (металлический каркас с негорючим утеплителем).

ГРП допускается пристраивать к зданиям степеней огнестойкости I-II, класса конструктивной пожарной опасности С0 с помещениями категорий Г и Д. ГРП с входным давлением газа свыше 0,6 Мпа допускается пристраивать к указанным зданиям, если использование газа такого давления необходимо по условиям технологии.

Пристройки должны примыкать к зданиям со стороны глухой противопожарной стены, газонепроницаемой в пределах примыкания ГРП. При этом должна быть обеспечена газонепроницаемость швов примыкания.

Расстояние от стен и покрытия пристроенных ГРП до ближайшего проема в стене должно быть не менее 3м.

Встроенные ГРП разрешается устраивать при входном давлении газа не более 0,6 Мпа в зданиях степеней огнестойкости I-II, класса конструктивной пожарной опасности С0 с помещениями категорий Г и Д. Помещения встроенного ГРП должно быть оборудовано противопожарными газонепроницаемыми ограждающими конструкциями и самостоятельным выходом наружу и здания.

Стены и перегородки, разделяющие помещения ГРП и ГРПБ, должны быть без проемов, противопожарными типов II и I соответственно и газонепроницаемыми. Устройство дымовых и вентиляционных каналов в разделяющих стенах, а также в стенах зданий, к которым пристраиваются ГРП (в пределах примыкания ГРП), не допускается. Полы в ГРП и ГРПБ должны быть покрыты антистатиком и искрогасящим материалом.

Вспомогательные помещения должны иметь отдельные выходы из здания, не связанные с помещениями линий редуцирования.

Двери ГРП ГРПБ следует предусматривать противопожарными, искронедающими и открываемыми изнутри наружу без ключа, с фиксацией в открытом положении.

Конструкция окон должна исключать искрообразование при их эксплуатации.

4. Расчет взрывоопасности природного газа и цианистого водорода

газорегуляторный взрывоопасность огнестойкость

Природный газ - это полезное ископаемое в газообразном состоянии. Оно используется в очень широких пределах в качестве топлива. Но сам природный газ как таковой не используется как топливо, из него выделяют его составляющие для отдельного использования.

Состав природного газа

Природные газы, добываемые из газовых, газоконденсатных и нефтяных месторождений, состоят из углеводородных компонентов (СН4 - С22Н46), а также неуглеводородных компонентов (H2S, N2, CO, CO2, Ar, H2, He).

Природные газы газовых месторождений состоят в основном из метана с примесью более тяжёлых его гомологов: этана (С2Н6), пропана (С3Н8) и бутана (С4Н10). Иногда, в небольших количествах в газовых залежах, присутствуют пары пентана (С5Н12) и гексана (С6Н14). Все углеводороды (УВ), содержащиеся в залежах, начиная с этана, принято считать тяжёлыми. Они образуются только в процессе образования черного золота при преобразовании рассеянного органического вещества (ОВ) на стадии диагенеза и, особенно, на стадии катагенеза, поэтому считаются специфическими «нефтяными» газами. Нефтяные газы могут проникать из залежей в вышележащие отложения в виде ретроградного раствора. Это явление используется в гидрогеохимии в качестве поискового признака на нефть.

Физические свойства

Природный газ бесцветен и не имеет запаха (в том случае, если не имеет в своём составе сероводорода), он легче воздуха. Горюч и взрывоопасен.

Природный газ на 98% состоит из метана CH4.

Теплотворная способность 8,5-9,5 тыс. ккал.

Температура воспламенения 650

Скорость распространения пламени 0,67 м/с

Жаровоспроизводительность и температура в зоне горения 1800

Взрывоопасность газа от 5 до 15% загазованности помещения

Действует газ удушающе, а продукты сгорания - отравляюще.

Свойства газа

Положительные:

-дешевая добыча, удобен при транспортировке (магистральным или баллонным способами);

-экологически чистый;

-легко поддается процессам автоматизации;

-дешевое топливо.

Отрицательные:

-не имеет цвета и запаха, поэтому его одорируют (придают запах) раз в 10 дней добавляют этилмеркаптан;

-взрывоопасен от 5 до 15%;

-способен взрываться от детонации.

Продукты неполного сгорания газа: угарный газ(CO), сажа (С), водород (H2), природный газ (CH4).

Угарный газ в 200 раз энергичнее соединяется с гемоглобином крови, чем кислород и даже малые концентрации угарного газа опасны.

Допустимая концентрация угарного газа 2 мг/м3.

Водород и угарный газ в смеси с воздухом взрывоопасны.

Сажа оседает на теплообменных поверхностях водонагревателей и снижает их КПД, может возгораться в дымоходах.

Неполное сгорание приводит к недоиспользованию теплоты сгорания топлива и его перерасходу.

Водород цианистый (НСN) класс опасности-2 - бесцветная, легколетучая, легковоспламеняющаяся, подвижная жидкость с запахом миндаля, легче воды. Затвердевает при температуре -13,30С в волокнистую кристаллическую массу. Кипит при температуре +25,70С. Пары легче воздуха. Хорошо растворяется в воде и во всех органических растворителях: спиртах, эфире, бензине и жидких углеводородах. Легко впитывается различными материалами (резина, текстиль, кирпич, бетон, пищевые продукты). Воспламеняется при взаимодействии с воздухом, образует взрывоопасные смеси, которые по силе взрыва превосходят тротил.

Водород цианистый используется для производства хлорциана, акрилонитрила, оксинитрила, аминокислот, акрилатов, необходимых для производства пластмасс, а также в качестве фумигантов для борьбы с вредителями сельского хозяйства. Применяется в синтезе нитрильного каучука, синтетического волокна, пластмасс, органического стекла, молочной кислоты, в медицине, для дезинфекции, борьбы с грызунами, окуривании плодовых деревьев.

Водород цианистый перевозят в контейнерах, железнодорожных цистернах, баллонах, которые являются временным его хранилищем.

Предельно допустимая концентрация (ПДК) цианистого водорода в воздухе рабочей зоны производственных помещений составляет 0,3 мг/м3, в атмосферном воздухе населенных пунктов 0,01 мг/м3. Порог обонятельного восприятия 2-5 мг/м3. При концентрациях 5-20 мг/м3 начинается головная боль, головокружение, раздражение слизистых верхних дыхательных путей и глаз, горечь во рту, чувство страха. Концентрации 50-60 мг/м3 при длительном вдыхании приводят к тошноте, рвоте, сердцебиению, расширению зрачков, судорогам, потере сознания. Поражающая концентрация составляет 200 мг/м3, средняя смертельная концентрация 130 мг/м3 в течение 60 минут или 220 мг/м3 в течение 5 минут, смертельная концентрация - 1500 мг/м3. Максимально допустимая концентрация при применении общевойсковых фильтрующих противогазов 2500 мг/м3, промышленных фильтрующих противогазов 6000 мг/м3. Пребывание в течение 5-10 минут в зараженной зоне с концентрацией 7-12 г/м3 (7000-12000 мг/м3) при надетом противогазе может привести к отравлению из-за проникания через кожные покровы.

5. Определение и условия процесса взрыва и горения. Разработка конкретных мероприятий по предупреждению

Взрыв - это мгновенное воспламенение газовоздушной смеси с выделением большого количества тепла, света и ударной волны.

Сила взрыва = 7-9 кг/см2 или 70-90 тонн/м2

Максимальная сила взрыва = 10 кг/см2 или 100 тонн/м2.

Горение - это окисление горючих компонентов топлива, сопровождающееся выделением большого количества тепла и световым излучением.

При полном сжигании ГВС выделяется углекислый газ (необходимый для жизни растений), вода (конденсируется в росу) и азот.

При неполном сгорании газа вместо углекислого газа образуется окись углерода (сажа).

Мероприятия по предупреждению аварийных ситуаций:

· Применять переносные светильники во взрывозащищенном исполнении.

· Работники должны быть обеспечены средствами индивидуальной защиты

· Применять инструмент из металла, исключающего возможность искрообразования.

· Вскрытие и замена установленного оборудования (арматуры, фильтров, счетчиков), а также разборка фланцевых и резьбовых соединений должны производиться на отключенном и заглушенном участке газопровода (при снятом избыточном давлении).

· Запрещено курить, зажигать огонь, включать или выключать электрические приборы, электрическое освещение.

Размещено на Allbest.ru