Енергетичні установки на магістральних трубопроводах

Размещено на http://www.allbest.ru

Размещено на http://www.allbest.ru

1. Електропостачання

Силове електропостачання та електричне освітлення підприємств, будівель і споруд нафтогазової промисловості проектується, будується і експлуатується згідно з "Правилами влаштування електроустановок" (ПВЕ).

За надійності забезпечення електроенергією споживачі розділяються на категорії. До першої категорії належать споживачі, порушення електропостачання яких може спричинити за собою небезпечність для життя людей, значної шкоди народному господарству, пошкодження обладнання, масовий брак продукції, порушення складного технологічного процесу, розлад особливо важливих елементів міського господарства. На магістральних газонафтопроводах до споживачів першої категорії відносяться всі компресорні станції газопроводів, головні насосні станції газопроводів, головні насосні станції нафтопродуктопроводів, пожежні насосні станції, станції радіорелейного зв'язку. Споживачі першої категорії повинні забезпечуватися електроенергією від двох незалежних джерел живлення.

Споживачі другої категорії можуть мати перерви в електропостачанні на час, необхідний для включення резервного живлення черговим персоналом чи виїзною оперативною бригадою. На магістральних газонафтопроводах до споживачів другої категорії належать проміжні насосні станції нафтопродуктопроводів, станції підземного зберігання, каналізаційні насосні, установки підготовки нафти і т.д. Харчування споживачів другої категорії допускається від однієї повітряної лінії напругою не нижче 6 кВ.

Все інше обладнання, будівлі та споруди магістральних трубопроводів відносяться до споживачів третьої категорії. Для споживачів третьої категорії допустимі перерви електропостачання на час, необхідний для ремонту або заміни пошкодженого елемента системи електропостачання, але не більше доби.

Електропостачання перекачувальних станцій має здійснюватися від двох незалежних джерел електроживлення за двома лініями: одноланцюговими повітряними, кабельними або кабельною та повітряною. Для перекачувальних станцій з двигунами внутрішнього згоряння (дизелі) або газовими турбінами при споживаної потужності від 1,5 до 5 МВт можуть застосовуватися енергосистеми напругою 6, 10, 35 або 110 кВ, а в деяких випадках (при кооперуванні з іншими, сторонніми споживачами) 220 кВ. Для перекачувальних станцій з електроприводом потужністю від 30 до 200 МВт (залежить від числа цехів на майданчику, числа і потужності агрегатів) напруга живлячих ліній на першій ступені повинен бути 110, 220 або 330 кв. Це залежить від розвитку відповідного району країни і наявності в ньому енергосистем. При виборі варіантів напруг енергосистем переважно вибирається найбільш висока напруга. Для другого ступеня рекомендується напругу 10 кв. Пониження напруги виробляється на трансформаторних підстанціях, де змонтовані і розподільні пункти по окремих споживачам. На перекачувальних станціях і нафтобазах застосовуються в основному трансформатори типу ТП-110/10, ТП-35/10, ТП-35 / 6, ТО 10 / 0,38 / 0,22 і потужністю від 400 до 630 кВА. Трансформаторні підстанції можуть розташовуватися в окремому будинку, в будівлі, безпосередньо пристроєній до основної, або бути вписаними в контур основного будинку. Можуть застосовуватися комплектні трансформаторні підстанції (КТП, КТПН, КПП), що складаються з трансформатора і розподільних пристроїв, що поставляються в зібраному вигляді або повністю підготовлені для побудови. Розподільні пристрої (РП) або комплектні розподільні пристрої (КРП) призначені для прийому і розподілу електроенергії; складаються з комутаційних апаратів, пристроїв захисту і автоматики, вимірювальних приладів, збірних і з'єднувальних шин, допоміжних пристроїв. Вони бувають закритими (ЗРП), у яких устаткування розміщується в закритому приміщенні і відкритими (ВРП) - устаткування розташовується на відкритому повітрі (від 35 кВ і вище). Якщо все обладнання постачається а зібраному стані або повністю підготовленим для збірки, то воно називається комплектним. Якщо вуст пристрій призначено тільки для розподілу електроенергії без перетворень і трансформації її, то називається розподільним пунктом (РП), тобто перемикачем.

При відстанях перекачувальної станції від джерела електропостачання 50 км і більше при споживанні електроенергії до 2 МВт перевагу слід віддавати електропостачанню від електростанцій власних потреб.

Навантаження таких електростанцій складаються з внутрішньо- і зовнішньоплощадкових споживачів. До таких споживачів можна віднести: масляні насоси, апарати повітряного охолодження, вентиляція цехів, водопостачання і освітлення, житлові селища, очисні споруди, артезіанські свердловини і т.д. Потужність електростанцій власних потреб складає в середньому 1,5 ... 5 МВт. Електростанція власних потреб повинна розташовуватися в центрі передбачуваних споживачів з метою скорочення довжин електрокомунікацій, але при цьому відстань від складів горючемастильних матеріалів повинна бути не менше 16...30 м в залежності від ємності складу.

Найчастіше електростанції власних потреб складаються з двигуна внутрішнього згоряння (д.в.з) і генератора, які представляють один агрегат. Кількість встановлених агрегатів повинно бути не менше 2-х, а кількість резервних - один агрегат на I ...4 агрегати. Кількість агрегатів вибирається так, щоб при виході з ладу одного агрегату інші могли забезпечувати електроенергією споживачів I-ї категорії.

На перекачувальних станціях застосовують мотор-генератори з двох або чотиритактним д. в. з. з газовим або рідким паливом і з генераторами типу СГД, ДГС, МСД зі СТД, які виробляють електроенергію напругою 400 ... 10500 В і мають потужність 50 ... 3500 кВт.

2. Теплопостачання

Опалення будинків і споруд перекачувальних станцій повинно забезпечувати: нагрівання повітря приміщень протягом усього опалювального періоду; вибухопожежна безпека; можливість регулювання в період опалювального сезону; ув'язку із системою вентиляції; зручність при експлуатації та ремонті; можливість використання місцевого палива; економію металу; сучасні техніко-економічні та експлуатаційні показники.

Теплоносієм в системах опалення та вентиляції є, як правило, гаряча вода, але може використовуватися і водяна пара низьких параметрів. Температура теплоносія не повинна перевищувати 150 °С, а для вибухонебезпечних приміщень не повинна бути вище 0,8·Тс (Тс - температура самозаймання даного продукту). За наявності в приміщенні вибухонебезпечного пилу температура теплоносія повинна бути не більше 100 °С. У вибухо- і пожежонебезпечних приміщеннях місцеві нагрівальні прилади повинні бути гладкими і розміщуватися вздовж стін без спеціальних нішею для них. Нагрівальні прилади повинні захищатися екранами. Все це достатньо ускладнює систему опалення, тому для вибухонебезпечних приміщень рекомендується система повітряного опалення, суміщеного з припливною вентиляцією. Для перекачувальних станцій при обсязі будівлі більше 300 застосовуються тільки системи повітряного опалення без рециркуляції повітря.

Теплові мережі споруджуються двотрубними циркуляційними, які подають тепло одночасно на опалення, вентиляцію, гаряче водопостачання і технологічні потреби. Іноді при великому теплоспоживанні на технологічні потреби допускається споруджувати окремі теплові мережі, якщо якість і параметри води відрізняються від прийнятих у мережі опалення та вентиляції. Вода для системи опалення має спеціально готуватися: виробляється її пом'якшення, деаерація та ін. Якість живильної води повинно бути: для водотрубних парових котлів загальна жорсткість не вище 0,3 мг-екв/кг і для котлів з димогарними трубами 0,5 мг-екв/кг; загальний зміст кисню при сталевих економайзерах не більше 0,03 мг/кг і при чавунних економайзерах або їх відсутності - 0,1 мг / кг.

Таким чином, в систему теплопостачання входять: пристрої з підготовки води, пристрої отримання гарячої води або пари, водо-, паропроводи, теплообмінні апарати. Показники, які характеризують якість природної води, - сухий залишок, жорсткість і вміст корозійно-активних газів.

Сухий залишок (в мг / кг) представляє собою загальну кількість розчинених у воді мінеральних і органічних речовин. Він визначається випаровуванням профільтрованої через паперовий фільтр води та висушуванням залишку при 105...110 °С.

Жорсткість води в мг-екв/кг (I мг-екв/кг відповідає змісту 20,04 мг катіонів або 12,16 мг в I кг води) характеризує вміст у ній кальцієвих і магнієвих солей (СаSО4, MgSO4, Са (НСО3)2 та ін), які при випаровуванні води випадають в осад, утворюючи накип. Якщо у воді солей жорсткості міститься до 15 мг-екв/кг, то вона дуже м'яка, а при вмісті солей більш II мг-екв/кг - дуже жорстка вода. Тимчасова жорсткість води (бікарбонати солей кальцію і магнію Са (НСО3)2, Mg(НСО3)2) може бути усунена нагріванням води до 85 ... 100 °С. У цьому випадку бікарбонат розкладається на воду (Н2О), вуглекислий газ (СО2) і сіль по залежностях:

Са (НСО3)2 = СаСО2 + СО2 + Н2О

Мg (НСО3)2 = MgСО2 + СО2 + Н2О

Сіль випадає в осад, а вуглекислий газ випаровується. Постійна жорсткість усувається методом катіонного обміну (видалення катіонів и ), сутність якого полягає в наступному: вода пропускається через шар катіонної речовини, що володіє здатністю заміняти свій обмінний катіон на катіони солей води. Застосовують Na- і Н- катіоніти. При Na- катіонуванні жорсткість води знижується до 0,2 ... 0,5 мг-екв/кг. У процесі експлуатації катіоніт виснажується і його піддають регенерації, пропускаючи через нього 8 ... 10%- ний розчин кухонної солі. Найкращою живильною водою є конденсат пари, так як мінеральні домішки, розчинені у воді, на пару майже не переходять. Якість конденсату, що повертається з системи опалення, повинно відповідати певним вимогам: загальна жорсткість не вище 0,2 мг-екв/кг, вміст хлоридів не більше 10 мг / кг, вміст зважених часток не більше 20 мг / кг, вміст кисню не допускається. При підготовці води, крім пом'якшення її освітлюють та дегазують. Освітлення води - це видалення з неї грубодисперсних і коллоіднорозчинених домішок. Грубодисперсні домішки, видаляються з води фільтруванням, відстоюванням води в відстійниках. Коллоіднорозчинені речовини видаляються за допомогою реактивів коагулянтів (сульфат амонію, сульфат заліза). Під впливом коагулянтів колоїдні частинки укрупнюються, завдяки чому збільшується швидкість їх осадження. Дегазація (видалення газів кисню і вуглекислоти) здійснюється нагріванням води до кипіння і її розбризкуванням в дегазаторі, що знаходиться під невеликим надлишковим тиском. З розглянутого випливає, що в систему підготовки води входять: фільтри для очищення від механічних домішок; водопом'якшувальні установки для видалення тимчасової та постійної жорсткості; деаератори для видалення повітря і вуглекислого газу. На перекачувальних станціях для отримання гарячої води або водяної пари низьких параметрів застосовуються вертикально-циліндричні котли типів Ш, ШС, ВГД, ММЗ та інші, які розрізняються в основному конструктивним оформленням трубного пучка (рис. 26). Котел складається із зовнішнього 2 і внутрішнього 3 циліндричних корпусів, які з'єднані між собою в нижній і верхній частинах. У верхній частині корпусу закінчуються сферичними днищами 4, 6, з'єднаними димовою камерою 5 (котли типу ШС, ММЗ) або вертикальними димогарних трубами (котли типу ВГД). Для збільшення паропродуктивності у верхній половині внутрішнього корпусу монтуються пучки похилих кип'ятильних трубок II. Люки-лази 10, змонтовані навпроти пучків, призначені для очищення трубок від накипу та їх заміни в разі розриву. Харчування котла паливом виробляється за допомогою форсунки 12, а тяга регулюється шиберною заслінкою 7. Для видалення солей, що випали в осад, котел періодично продувається в трубу I. Котел забезпечений манометром 8 і водовказівним склом 9. Поверхня нагріву котлів становить 10 ... 40 м.кв., паропродуктивність 0,2 ... 1,4 т / г. Тиск пари досягає 0,8 МПа.

Для отримання гарячої води широко застосовуються дешеві сталеві водогрійні котли, виготовлені з труб і пристосовані для спалювання низькосортних палив. До їх числа відносяться прямоточні котли професора Л.К. Рамеіна, котли типу НР, Б, ТВГ, ВКВ-6 (рис. 1). Котел виготовлений з труб діаметром 85 мм з товщиною стінки 3,5 мм. Поверхня нагріву його складається з стельового екрану I і трубного конвективного пакету змійовиків 2. Вода із системи опалення поступає в нижній колектор 3, проходить по конвективним змійовикам і через стельовий екран I надходить у колектор 4, звідки направляється в систему опалення. Продукти згоряння, вийшовши з топкового простору 5, омивають стельовий екран I, переходять у відпускний газохід 6, в якому розташований конвективний пакет змійовиків, і йдуть за борів 7 в димову трубу. Робочий тиск гарячої води не більше 0,5 МПа. Кожен водогрійний котел забезпечений запобіжними пристроями і контрольно-вимірювальними приладами.

Рис. 1. Вертикально-циліндричний котел

Рис. 2. Опалювальний водотрубний котел

На компресорних станціях часто використовують котли-утилізатори, які представляють собою трубний пучок, що встановлюється в газоході теплових двигунів (рис. 2). Температура відводящих газів теплосилової установок складає 300 ... 500 °С, тому в котлах-утилізаторах можна отримувати не тільки гарячу воду, а й перегрітий пар, який використовуються і для технологічних цілей, і для опалення. Параметри одержуваного пара залежать від характеру виробництва і становлять: тиск 0,2 ... 4,0 МПа, температура до 400 °С, температура гарячої води 100 ... 130 °С. Котли-утилізатори дозволяють підвищити коефіцієнт використання тепла приблизно на 30%. У більшості котлів-утилізаторів теплосприймаючі поверхні розташовуються по ходу продуктів згоряння наступним чином: пароперегрівач, випарник і водонагрівач. Теплообмін проходить в основному конвекцією. Конвективна тепловіддача трубних поверхонь нагріву котла може бути здійснена при русі газів, що відходять вздовж осі і всередині труб, тобто зовні труб (газотрубних котел); уздовж осі і зовні кип'ятильних труб (водотрубний котел); поперек осі і зовні кип'ятильних труб (водотрубний котел).

Рис. 3. Схема використання тепла відхідних газів

Найбільшого поширення набули водотрубні утилізаційні котли, так як в газотрубних котлах великий опір газового тракту. Різкі коливання температури труб в газотрубних котлах при їх відключенні та включенні в роботу часто призводять до порушення щільності вальцювальних з'єднань. При великій потужності теплосилової установки можуть застосовуватися водотрубні котли-утилізатори з примусовою циркуляцією води.

На рис. 3 наведена одна з можливих схем використання тепла продуктів згоряння після теплосилової установки 1. Котел-утилізатор у вигляді змієвидної поверхні встановлений в паралельному газоході теплосилової установки. Продукти згоряння, пройшовши через цей газохід, потрапляють в димову трубу 8 і викидаються в атмосферу. Нагріта вода або пар, які використовуються для опалення або технологічних потреб, з котла-утилізатора надходить до споживачів тепла 2, а від них в збірний бак конденсату 4, з збірного бака вода насосом 5 прокачується через котел-утилізатор 6. Поповнення води в бак здійснюється з системи водопостачання через встановлення водопідготовки за допомогою засувки 3. Для зручності обслуговування котел-утилізатор монтують на обвідній лінії газоходу, яку можна відключати від основного газоходу шибером 7.

3. Водопостачання

Системою водопостачання є комплекс агрегатів та споруджень (водозабірні, водоприймальних, очисні споруди, насосні станції, водоводи та розподільні мережі), необхідних для забезпечення нормального технологічного процесу і перебування обслуговуючого персоналу на робочих місцях. У системі водопостачання підприємств нафтової і газової промисловості застосовують: а) роздільні водоводи (окремо від технологічних потреб, окремо для господарсько-питних цілей і окремо протипожежні водоводи); б) комбіновані водоводи (наприклад, технологічна та господарсько-питна вода подається по одному водопроводу, а для гасіння пожеж окремий водогін); в) об'єднаний водовід для всіх цілей вода подається по одному водопроводу.

Технологічне водопостачання підрозділяються на: прямоточне зі скиданням відпрацьованої води (рис. 4, а); оборотне або циркуляційне зі штучним охолодженням води в градирнях випарного охолодження (холодний цикл) (див. рис. 4, б); оборотні з радіаторним охолодженням ("сухі" градирні - гарячий цикл) (див. рис. 4, в).

Рис. 4. Схема промислового застосування води для охолодження

Норми господарсько-питного недоспоживання і коефiцiєнти нерівномірності витрати води для населених пунктів і промислових підприємств приймають у відповідності зі СНиП П-90-81 і СНиП 2.04,02-84. Норми існують і для окремих галузей промисловості.

Таблиця 1. Орієнтовні питомі витрати води на виробничі потреби

Зазвичай великі витрати води потрібні для систем охолодження компресорних і насосних станцій. Вода в системі охолодження повинна відповідати певним вимогам. Джерелами водопостачання перекачувальних станцій є: міські водопровідні мережі, якщо станція розташовується поблизу від будь-якого великого населеного пункту; поверхневі джерела-річки, водосховища, озера; підземні джерела - підруслові, ґрунтові і артезіанські води. Якість води поверхневих джерел залежить від стану навколишнього середовища, тобто атмосферних опадів, ступеня забруднення поверхневими стоками і стічними водами.

Таблиця 2. Вимоги до охолоджувальної води

Водозабірні споруди призначені для отримання води з джерела і попереднім її очищення за допомогою решіток або сіток. Конструкції водозабірних споруд повинні бути простими, зручними і надійними в експлуатації і повинні забезпечувати подачу води в необхідній кількості та належної якості. Застосовують водозабори берегового типу і руслового типу, які складаються з колодязя, насосної станції, перегородки з сітками, всмоктуючих і нагнітальних труб.

Для набору підземних глибинних вод застосовують артезіанські свердловини або трубчасті колодязі. Артезіанська свердловина складається з обсадних труб (кондуктора), експлуатаційних труб, відстійника, фільтра, заглибного насоса, водопідйомних труб. На гирлі свердловини встановлюється щит управління водозабором (електрощит, прилади контролю, засувки, вентилі, клапани). В якості фільтруючого елемента застосовуються пристрої щілинного, сітчастого і дротяного типів. Часто застосовують гравійні фільтри, що представляють собою перфоровану трубу, навколо якої розташовані два-три шари гравійного або піщано-гравійного обсипання товщиною не менше 50 мм. Оптимальна товщина обсипання повинна бути 120 ... 200 мм.

Видобута природна вода має різний смак і запах, що містить деяку кількість зважених часток (пісок, глина, окалина), розчинених солей, газів, має той чи інший колір, містить бактерії і віруси. Вода перед застосуванням проходить спеціальну підготовку. Знезараження води застосовують з метою знищення хвороботворних бактерій і вірусів. Найчастіше застосовують хлорування води. Іноді застосовують озонування, бактерицидне опромінення, дезодорацію), тобто видалення небажаних присмаків і запахів, обеззалізювання, обесфторювання. Разом з видаленням заліза видаляється і марганець.

При використанні води для виробництва пари або застосування її в системах охолодження здійснюють пом'якшення води, тобто знижують жорсткість. При застосуванні морської води для цілей водопостачання її піддають опрісненню, а іноді і знесоленню. Видобута вода обов'язково проходить освітлення, тобто з неї видаляються завислі речовини. Це проводиться відстоюванням у відстійниках, центрофугуванням в гідроциклонах, фільтруванням через пісок, сітки, тканини. Знебарвлення води здійснюється коагулюванням істинно розчинених речовин шляхом різних окислювачів (хлор, озон, перманганат калію) і перепусткою всієї речовини через сорбенти (активоване вугілля).

Пом'якшення води для котлів і системи охолодження з одночасним видаленням кремнієвої кислоти та органічних речовин здійснюється за схемою (рис. 5). Вода послідовно проходить водень-катіоновий фільтр I ступеню, фільтр, завантажений активним вугіллям, дегазатор, і після цього накопичується в збірному резервуарі, де додатково видаляються гази, потім вода надходить у аніонітовий фільтр, завантажений сильноосновним аніонітом для видобування кремнієвої кислоти, і через натрій-катіонітових фільтр, що підтримує постійну величину рН знесоленої води, йде до споживача.

При одноступеневою зм'якшенні жорсткість води може бути знижена до 0,03 ... 0,05 мг-екв/кг, а при двуступенчатом - до 0,01 мг-екв/кг.

Рис. 5. Схема іонітового знесолення води: 1-водень-катіонітових фільтри 1 ступеня; 2-дегазатор; 3-вентилятор; 4-збірний резервуар; 5-насос; 6-аніонітовие фільтри 2 ступеня; 7-буферний натрій-катіонітовий фільтр

Дегазація води - видалення з неї розчинених газів (кисню, вуглекислоти, азоту, сірководню, метану та ін.). Кисень, сірководень і вуглекислий газ є корозійно-агресивними по відношенню до металів, а сірководень і метан додають воді неприємний запах, тому в багатьох випадках необхідна дегазація. Для цього застосовують хімічні і фізичні методи. Хімічні методи - це застосування реагентів, що зв'язують розчинені у воді гази. Наприклад, сірчистий газ активно поглинає кисень. Добре видаляють кисень сталеві стружки, сульфіт натрію, гідразин-гідрат. Сірководень з води видаляється хлором, вільна вуглекислота вапном або їдким натром. Хімічні методи дегазації досить дорогі і складні в експлуатації.

Фізичні методи засновані на створенні умов, при яких розчинність газу у воді стає близькою до нуля: нагрівання, вакууммування, розбризкування. Для цього застосовують бризкові басейни, плівкові дегазатори-градирні з насадкою (рейки, кільця Рашига, кокс, пластмасові кільця), що створює розвинену поверхню контакту води і повітря, барботажні дегазатори, пінні дегазатори, вакуумні дегазатори.

Для запобігання біологічного обростання трубопроводів і устаткування (градирень, бризкових басейнів та інших охолоджуючих пристроїв) періодично застосовують купоросовання води 2 ... 5% розчином, рахувати на продажний продукт, 2 ... 3 рази на місяць протягом 1 ... 2 годин в теплий період року (температура більш +10 ° С). Для підвищення ефекту одночасно з обробкою мідним купоросом рекомендується періодичне хлорування води дозою 2 ... 3 мг / кг по 30 ... 40 хв. 2 ... 3 рази на місяць. Показником періодичності хлорування беруть час, протягом якого на стінках труб або апаратів утвориться шар біообростань товщиною близько 0,5 мм. При заростання системи залозистими відкладеннями в результаті розвитку залізобактерій рекомендується періодично заповнювати лінії мережі та апарати розчином хлору концентрацією 20 ... 50 мг / кг і на строк до 24 годин з наступним промиванням перед введенням в роботу. Такий спосіб застосовують для боротьби з розвитком сірчаних бактерій, молюска дрейсини, балянусів, мшанок і мідій.

Водоводи і водопровідні мережі можуть виготовлятися металевими, залізобетонними, азбоцементними, пластмасовими. Глибина, закладення відводів повинна бути на 0,5 м більше глибини промерзання ґрунту. Глибина закладення приймається до низу труби. Водопровідні мережі, як правило, повинні бути кільцевими. Тупикові лінії дозволяється застосовувати для подачі води на виробничі потреби при допустимості перерви у водопостачанні на час ліквідації аварій. Тупикові лінії можна застосовувати і для господарсько-питних цілей при діаметрі труб не більше 100 мм, а також на протипожежні потреби при довжині тупикової лінії не більш 200 м.

Пожежні гідранти на протипожежних лініях, а також на об'єднаній водопровідній мережі мають у своєму розпорядженні не більше 2,5 м від краю проїжджої частини дороги, не ближче 5 м від стін будівлі і не далі 150 м один від одного.

Гідростатичний напір в господарсько-питному водопроводі у споживачів не повинен перевищувати 0,6 МПа. У технологічному і протипожежному водопроводах надлишковий тиск приймається відповідно до технологічних характеристиками обладнання, але не менше 10 м на рівні поверхні землі.

У системах водопостачання зазвичай застосовують відцентрові насоси, з двостороннім підведенням рідини, багатоступінчасті або вихрові типу В, ЦВ. При заборі води із артсвердловин застосовують занурюючі насоси. Система водопостачання повинна мати такі діаметри, щоб швидкість руху води в них була в межах 1,0 ... 1,5 м / с для всмоктуючих трубопроводів і 1,5 ... 3,0 м / с для нагнітаючих.

Насосні станції у системі водопостачання підрозділяються на три класи по надійності дії: до I класу належать протипожежні, циркуляційні перекачують станції; до II класу - господарсько-питного водопостачання та насосні c пневматичними установками виробничого внутрішнього пожежогасіння: всі інші відносяться до третього класу.

По розташуванню в загальній схемі водопостачання насосні бувають 1, 2, 3-го підйому.

Для регулювання нерівномірності водоспоживання і для зберігання пожежного та аварійного запасів води на майданчиках перекачувальних станцій і в житлових селещах застосовують різні резервуари. Резервуари розрізняються за призначенням, формою (круглі, прямокутні), висоті розташування (напірні, наземні, напівпідземні, підземні), матеріалу (сталеві, залізобетонні і т.д.).

За призначенням резервуари підрозділяються на запасні, регулюючі, протипожежні, водонапірні башти та баки пневматичних установок. Запасні резервуари забезпечують надійність і безперебійність роботи систем водопостачання. Регулюючі резервуари забезпечують рівномірне завантаження насосів насосної станції. Протипожежні містять необхідний протипожежний запас води. Резервуари, що споруджуються на високих відмітках місцевості, є за своїм призначенням водонапірні башти, які зазвичай слугують не тільки водонапірними ємностями, але і запасними резервуарами або резервуаром для зберігання аварійного або пожежного запасу води. Безнапірні резервуари можуть бути тільки регулюючою ємністю або запасним резервуаром. З них вода в систему водопостачання може передаватися тільки за допомогою насосів.

Необхідні запаси води в резервуарах, водонапірних баштах і пневматичних баках визначаються розрахунком. Регулюючий резервуар за ємність приймається в межах 8 ... 10% від добової витрати води. Аварійний та протипожежні запаси води визначаються відповідно до норм (див. протипожежні БНіП). В залежності від місткості резервуара підбирається їх число. Обмін всієї води в резервуарах господарсько-питного призначення повинен проводитися не більше ніж за 48 годин.

4. Вентиляція

Основні виробничі приміщення перекачувальних станцій обладнуються природною, механічною або змішаною вентиляцією, що створює нормальні умови на робочому місці. При встановленні та розміщенні вентиляції необхідно враховувати газовиділення через нещільності в з'єднаннях обладнання, арматурах і комунікаціях, а також тепловиділення від насосно-силового обладнання, газових турбін, електродвигунів, гарячих трубопроводів, газоходів.

За наявності в приміщенні газів і пари, які можуть утворювати з повітрям вибухонебезпечні суміші, виконується перевірочний розрахунок повітрообміну. Повітрообмін за розрахунком повинен бути таким, щоб концентрація газів або пари в повітрі приміщення не перевищувала 5% нижньої межі вибухонебезпеки. Звідси визначається кратність повітрообміну в машинних залах, ГРC, вузлів заміру перекачуємої рідини і т.д.

У машинних залах газових турбін та електродвигунів в нормальному виконанні, які розташовані за розділовою стіною від вибухонебезпечних приміщень, слід передбачати створення надлишкового тиску з подачею повітря в розмірі не менш одноразового повітрообміну в годину. Якщо в цих залах є значні тепловиділення і у зв'язку з цим передбачається аерація робочих місць і приміщення, то витяжка з вибухонебезпечного приміщення повинна бути на 5% більше припливу в машинний зал, але не менш одноразового повітрообміну. Якщо при цьому приміщення нагнітачів має висоту більше 6м, то повітрообмін передбачається з умови подачі 6 м3 / год на 1 площі.

Витяжні повітрозабірники повинні розташовуватися у верхній і нижній частинах будинку: вище 2 м від підлоги і близько перекриття або покриття (не нижче 0,4 м від них); в нижній частині на рівні 0,3 м від верхнього повітроприймача, але нижче 1 м від статі. Через верхні повітрозабірники повинно видалятися не менше 2 / 3 повітря, але не менш одноразового повітрообміну за 1 год, а через нижні повітрозабірники - 1 / 3 повітря. Для приміщень висотою більше 6 м кількість повітря, що видаляється з нижньої зони визначається з розрахунку 6 м3 / год на 1 площі приміщення.

На газопроводах, перекачувальний газ з вмістом сірководню, влаштовується механічна загальнообмінна вентиляція згідно з розрахунком, а в ряді випадків і місцева вентиляція безпосередньо у місцях виділення шкідливостей. Системи місцевих відсмоктувачів і система загальнообмінної вентиляції повинні виготовлятися роздільними. Під'єднання місцевого відсмоктування до загальної вентиляції обмовляється особливо.

Газорозподільні станції (ГРС) повинні обладнуватися вентиляційними пристроями, що забезпечують триразовий повітрообмін в приміщенні регуляторної та приладів КВП і десятикратний - у приміщенні одорізаційної (з вилученням повітря з нижньої та верхніх зон приміщення).

Якщо в нормативних документах відсутні вказівки про необхідність повітрообміну аварійної вентиляції, то для компресорних станцій слід передбачати восьмикратний повітрообмін на додаток до повітрообміну, створюваного основною вентиляцією. Повітрозабірники аварійної вентиляції повинні розташовуватися безпосередньо під перекриттям приміщення (не нижче 0,4 м від верхнього краю отвору). Викид видаляємий аварійною вентиляцією середовища здійснюється через витяжні труби і шахти без парасольок.

На компресорних станціях паркан свіжого повітря повинен проводитися у місцях, що віддалені не менше ніж на 16 м від вихлопних труб і на 6 м нижче їх.

В електрощитових на перекачувальних станціях встановлюється припливна вентиляція, що створює надлишковий тиск у межах до 0,1 МПа, а в трансформаторних припливна вентиляція повинна забезпечувати п'ятикратний повітрообмін.

Витяжні установки (вентилятори) розміщуються в спеціально споруджених приміщеннях, але не підвального типу. Витяжні камери повинні мати природну витяжку чи окрему систему з механічним повітрообміном, відповідним повітрообміну вибухонебезпечного приміщення, з перевищенням витяжки над припливом в об'ємі не менше однократного повітрообміну. Витяжні камери повинні розташовуватись досить близько до обслуговуваних приміщеннях, але при цьому необхідно враховувати, що повітроводи, по яких рухаються вибухонебезпечні суміші, не повинні проходити через інші приміщення.

Всі вентильовані приміщення повинні обладнуватися приладами контролю за станом газоповітряної середовища, а також приладами контролю за роботою вентиляційного устаткування. Повітропроводи всіх видів проектуються окремо для кожного з приміщень категорій А, Б, Є. Витрати повітря в повітроводах місцевих витяжних систем розраховуються з умови, щоб концентрація вибухонебезпечних газів не перевищувала 30% від нижньої межі вибухонебезпеки. Всі повітроводи повинні добре проглядатися.

На компресорних станціях знайшли широке застосування осьові вентилятори. Вони випускаються з діаметром робочого колеса від 400 до 1200 мм і шириною від 250 мм до 688 мм. Ці вентилятори застосовуються для припливно-витяжної вентиляції, а також для опалювально-вентиляційних агрегатів. Для подачі чистого повітря застосовуються відцентрові вентилятори низького тиску. Ці вентилятори мають діаметр робочого колеса від 200 до 600 мм і ширину від 100 до 400 мм.

5. Каналізація

При експлуатації перекачувальних станцій утворюються наступний стічні води: побутові, виробничі, переливні, атмосферні, дренажні. Побутові стічні води надходять від санітарних вузлів, душових установок і ванн в житлових, громадських та промислових будівлях. Виробничі стоки можуть бути забрудненими і умовно чистими. Забруднені технологічні стоки містять нефтопродукти, луг, кислоти та інші компоненти. Вони надходять з виробничих цехів, лабораторій, гаражів, мийних, естакад і т.д. Умовно чисті води надходять із системи оборотного водопостачання, опалювальної системи. Переливні - від градирень та резервуарів для води при переливанні максимально допустимого рівня води.

На перекачувальних станціях споруджують побутову систему каналізації, виробничу для забруднених стоків і виробничу для умовно чистих стоків. Внутрішня каналізація будівель включає в себе: приймачі стічних вод, що відводять трубопроводи, каналізаційні стояки, гідравлічні затвори, засувки, ревізії, випуски до першого оглядового колодязя, насосні станції і місцеві установки для очищення стічних вод. Все це розташовується та споруджується відповідно до норм і вимог.

Кількість стічних вод приймається рівним нормам водоспоживання для господарсько-побутових та виробничих цілей. У якості прикладу в таблиці 5 наведені деякі витрати стічних вод для компресорних станцій.

Таблиця 3. Питомі витрати стічних вод від об'єктів майданчика КС

теплоносій опалювальний іонітовий

При єдиній каналізаційній мережі виробничі стічні води не повинні створювати небезпеку для обслуговуючого персоналу і порушувати технологічний процес очищення стічних вод, а також не чинити руйнуючої дії на матеріал труб і стикові з'єднання. Відведення забруднених вод змивних з підлог і технологічних агресивних розчинів в каналізаційні колодязі або Нейтралізатори повинен здійснюватися по спеціальних стічних каналах, легко доступним для огляду і ремонту.

Глибина закладення каналізаційних труб діаметром до 500 мм на 0,3 м, а при більших діаметрах на 0,5 м нижче за максимальну глибину промерзання ґрунту, але не менше 0,7 м від поверхні землі до верху труби. Гранична глибина закладення каналізаційних колекторів повинна бути не більше: для слабких ґрунтів з високим рівнем в ньому ґрунтових вод 5,0 ... 5,5 мм; для щільних (глина, суглинки) ґрунтів при відсутності ґрунтових вод 6,0 ... 6,5 м. У скельних породах каналізаційні труби укладаються на піщану подушку завдовжки не менше 100 мм.

Каналізаційні труби виготовляються керамічними, пластмасовими, азбоцементними, залізобетонними, чавунними, сталевими. Каналізаційні колектори повинні укладатися нижче інших підземних комунікацій. Якщо при перетині каналізація розташована вище водопроводу, то водопровід повинен укладатися в захисному кожусі. Оглядові колодязі на каналізаційних трубопроводах споруджують із збірних бетонних або залізобетонних елементів. При спорудженні переходів через водні перешкоди (дюкер) укладається не менше двох робочих ліній діаметром не менше 150 мм з розрахунком пропуску полуторної витрати, що припадає на одну трубу. При малих витратах (до 500 м3/сут) допускається одну трубу вважати резервною. Найбільша швидкість стічних вод не повинна перевищувати 6 м / с для металевих труб і 4 м / с - для неметалічних.

Насосні станції для перекачування стічних вод в основному обладнуються відцентровими насосами, що працюють періодично по мірі накопичення стоків в прийомних резервуарах. Обсяг приймального резервуара і необхідну кількість насосів, їх натиск і подача визначаються розрахунком за величиною стічних вод і рельєфу місцевості. Однак робота насоса за одне включення не повинна бути менше 5 хвилин.

Напірні каналізаційні трубопроводи, по яких транспортується стічні води з великим вмістом зважених часток, повинні мати ревізію у вигляді трійника з заглушеним відростком, яка встановлюється у колодязі.

Дощова каналізація на перекачувальних станціях найчастіше споруджується відкритою, тобто у вигляді дорожніх канав, лотків та ін. Зливові стоки з чистих майданчиків по каналах і лотках скидаються в побутову каналізацію, а із забруднених майданчиків (стоянка автомашин, автозаправна станція, зливу-наливна естакада і т.д.) після відповідної обробки на місцевих очисних спорудах також скидаються в побутову мережу.

Очищення стічних вод здійснюється наступними методами: механічним, сорбційним, хімічним, біологічним і комбінованим.

Механічний метод застосовується для очищення стоків від грубо-дисперсних домішок, нафтопродуктів і активованого мулу. Очищують за допомогою решіток, пасток, відстійників і т.д. Сорбційні методи очищають стічні води від мінеральних і органічних продуктів. Ступінь очищення залежить від стану середовища, кількості зважених часток, виду органічних і мінеральних сполук, їх концентрації. Хімічний метод очищення полягає у наданні в очищаючі стоки різноманітних реагентів, які взаємодіють з тими чи іншими домішками. Біологічний метод застосовується тільки в тому випадку, якщо точно відомі склади стоків і токсична дія руйнованих речовин на біохімічні процеси і коли встановлена можливість біологічного окислення, які перебувають в стоках органічних сполук. На перекачувальних станціях для очищення стічних вод застосовують комбінований метод, що складається з механічного, хімічного і біологічного.

Біохімічна очистка стоків здійснюється в аеротенках, компактних установках, на біофільтрах. З пониженням температури стічних вод це очищення погіршується і при температурі 5 ... 6 °С припиняється зовсім. Дослідами встановлено, що при температурі навколишнього повітря близько -25°С і періоді аерації стоків 7 ... 8 год. в аеротенках температура стічної води знизиться до 3 ... 4 °С. Звідси випливає зв'язок між температурою навколишнього середовища, температурою стічних вод і часом аерації.

Знезараження стічних вод проводиться водним розчином хлору, хлорним вапном або гіпохлоридом натрію в наступних дозах мг / кг: після повної біологічної очистки - 3; після неповної біологічної очистки - 5; після відстійників перед полями фільтрації, зрошення - 10; після септиків перед випуском у водойму - 50; для вод, забруднених тетраетиленсвинцем - 400.

Для технічних цілей хлораторної потрібно 0,5 м3 води на 1 кг рідкого хлору. При цьому тиск в мережі передежектором повинно бути не менше 0,15 МПа при витраті хлору до 4 кг / год. Приміщення хлораторної повинно бути обов'язково на першому поверсі, не менш ніж з двома хлораторами, з вентиляцією, яка б забезпечувала 12-кратний повітрообмін за 1 год., з відсмоктуванням повітря на рівні підлоги в місці, протилежному входу в приміщення. Для виключення вибухонебезпечної ситуації, яка може виникнути в результаті накопичення трихлористого азоту в грязьовикі або трубопроводі хлору, необхідно проводити їх продування азотом не рідше одного разу на місяць. Продувна середу відводиться в нейтралізатор, де знешкоджується пропуском її через шар водного розчину 3%-ної кальцинованої соди і 6%-ний розчин гіпосульфіту натрію.

Випавший в осад матеріал по трубопроводах і лотках подається на мулові майданчики з бетонною основою і штучним дренажем. Навантаження на такі мулові майданчики складає 6,2 ... 7,8 м3/м2год.

Скидання очищених і знезаражений стічних вод з очисних споруд у водойму або річку здійснюється по трубопроводу або відкритого каналу. Випуск рекомендується розташовувати в місцях підвищеної турбулентності потоку. Застосовуються для випуску води донні і берегові зосереджені і розсіючі випуски з перепадом, що забезпечує прискорення процесу, доочищення стоків киснем повітря.

Для механічного очищення стічних вод застосовуються: грати з ручною і механічною очисткою; пісколовки щілинна і горизонтальна; відстійник двоярусний, вторинний відстійник вертикальний або горизонтальний; фільтр піщаний (після вторинних відстійників); ставок-відстійник; нафтоуловлювач.

Очищення побутових стічних вод проводиться: решітками та ситами з осередками 12 ... 18 мм; пісколовками; двоярусним септиком; відстійником горизонтальним або вертикальним; біофільтром (крапельними, високонавантаженими, з рециркуляцією); аеротенках (звичайний, продовженої аерації); хлоруванням (освітлених стічних вод і після біологічної очистки); фільтруванням (через шар піску і активоване вугілля); озонуванням.

Виробничі стічні води очищаються: мазутоловушкамі; нафтоуловлювач; флотаційні установки; ставками-відстійниками, піщаними фільтрами і фільтрами з коксу і деревної стружки.

Размещено на Allbest.ru