Монтаж газоперекачивающих агрегатов ГПА

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«Российский государственный университет нефти и газа имени И.М. Губкина»

Факультет Проектирования, сооружения и эксплуатации систем трубопроводного транспорта

Кафедра Сооружение и ремонт газонефтепроводов и хранилищ

Курсовая работа

Монтаж газоперекачивающих агрегатов ГПА

Руководитель курсовой работы:

доцент, к.т.н., Кинцлер Ю.Э.

Разработчик проекта:

Аламу Янник

Москва 2015 г.

План

газоперекачивающий коллектор компрессорный

1. Газоперекачивающие агрегаты: типы и назначение

2. Подготовительные работы к монтажу ГПА

3. Методы монтажа ГПА

4. Монтаж ГПА

5. Безопасность труда при монтаже

1. Газоперекачивающие агрегаты: типы и назначение

Большинство экономически развитых государств в жилищно-коммунальном хозяйстве, промышленности используют природный или попутно-нефтяной газ. Однако большинство источников природного газа находятся на значительном расстоянии от потребителей и требуют транспортировки к месту назначения. Транспортировка газа от мест добычи до потребителя осуществляется по промысловым, магистральным и распределительным газопроводам.

Газоперекачивающий агрегат (ГПА) предназначен для повышения давления и перемещения газа, поступающего из входного коллектора компрессорной станции магистрального газопровода. ГПА находят применение в головных (ГКС), линейных (ЛКС) и дожимных (ДКС) компрессорных станциях магистральных газопроводов, а также в подземных хранилищах газа (ПХГ) и в специальных технологических установках.

Из-за многообразия конструкций и сложности объекта разработать исчерпывающую классификацию ГПА не представляется возможным. Поэтому ГПА можно классифицировать по функциональному признаку, принципу действия и типу привода.

Рис. 1 Газоперекачивающий агрегат

По функциональному признаку ГПА разделяются для применения на:

- головных КС;

- линейных КС;

- дожимных КС;

- подземных хранилищ газа;

- специальных технологий (обратной закачки газа в пласт, газлифта, сбора и транспортировки попутного газа и др.);

По принципу действия ГПА с компрессорами:

- объемного действия (в основном поршневыми компрессорами);

- динамического действия (в основном с центробежными компрессорами).

Поршневые компрессоры (газомотокомпрессоры) используются при малых производительностях (до 1,5 м3/с) из-за предпочтительности по КПД или где требуется значительное изменение режима работы по давлению.

Центробежные компрессоры используются при высоких производительностях (от 1,5 м3/с и выше) и мощностях (4-25 МВт) из-за предпочтительности по КПД и малости габаритных размеров и масс ГПА.

По типу привода ГПА, в которых используются:

- электродвигатели;

- газовые двигатели внутреннего сгорания;

- газотурбинные двигатели.

2. Подготовительные работы к монтажу ГПА

Эти работы в основном связано с фундаментом, общестроительными объектами и доставкой машин, необходимые для проведения технологических работ. К фундаментам газоперекачивающих агрегатов КС и насосных агрегатов НС предъявляются более жесткие требования по сравнению с фундаментами зданий. Это связано, во-первых, с большими динамическими нагрузками на фундаменты, во-вторых, с жесткими минимальными допусками на перекосы, горизонтальность и смещение фундаментов. На этих фундаментах работают, например, газоперекачивающие агрегаты с газовыми турбинами с частотой вращения ротора 3000 об/мин, а смещение ротора на сотые доли миллиметра вызывает его усиленное биение и остановку на ремонт. Поэтому фундаменты перекачивающих агрегатов должны обладать необходимой статической прочностью и малой чувствительностью к динамическим (вибрационным) нагрузкам, т. е. малой амплитудой колебаний и отсутствием или малой динамической осадкой.

В практике сооружения насосных и компрессорных станций применяют три типа фундаментов перекачивающих агрегатов: массивные, рамные и свайные. Тип фундаментов перекачивающих агрегатов НС и КС зависит от многих причин: высотной отметки расположения перекачивающего агрегата, характера и прочности грунтов основания и района строительства.

Рис. 2. Фундаменты для технологического оборудования насосных и компрессорных станций: а - сплошной плитный; б - из песчано-гравийной смеси; в - свайный; г - свайный безростверковый с оголовком из железобетона; д - то же, со стальным оголовкоми подвижным стаканом; е - то же, со стальным оголовком и неподвижным стаканом; 1 - ростверк; 2 - свая; 3 - бетонная смесь; 4 - оголовок; 5 - уголок; 6 - подвижный стакан; 7 - неподвижный стакан

Массивные фундаменты -- фундаменты, имеющие форму, близкую к параллелепипеду, из бетона с минимальным коэффи­циентом армирования. Конфигурация и размеры этого фундамента в плане зависят от конфигурации и размеров основания перекачивающих агрегатов. Массивные фундаменты широко применяют на НС и КС под насосные и газоперекачивающие агрегаты с нулевой высотной отметкой или с незначительным отклонением от нее. Такие фундаменты отличаются высокой несущей и демпфирующей способностью, т. е. способностью к гашению колебаний. Массивные фундаменты выполняют монолитными и реже сборно-монолитными. В связи с этим они отличаются большой трудоемкостью возведения, необходимостью проведения бетонных и значительного объема земляных работ на строительной площадке при повышенном расходе бетона. Последние обстоятельства значительно затрудняют использование массивных фундаментов, особенно в условиях севера Западной Сибири.

Рамные фундаменты -- железобетонные фундаменты, состоящие из монолитной массивной фундаментной плиты, стоек и опорной рамы, на которую устанавливают перекачивающий агрегат. Эти фундаменты широко применяют для газоперекачивающих агрегатов, устанавливаемых на плюсовых высотных отметках до +4,5 м. Рамные железобетонные монолитные фундаменты, отличаются большой трудоемкостью возведения. В связи с этим конструкция таких фундаментов изменена в сторону снижения трудоемкости их возведения и уменьшения расхода материала. Монолитные железобетонные стойки были заменены на сборные из железобетона. Установка и закрепление сборных железобетонных стоек осуществлялась в углублениях (колодцах) путем их замоноличивания. На стойки устанавливали опалубку и бетонировали монолитную опорную железобетонную раму.

Применение свайных фундаментов под насосные агрегаты явилось дальнейшим развитием индустриализации строительства насосных и компрессорных станций. Применение свайных фундаментов позволяет почти полностью исключить земляные работы, сократить расход бетона, снизить трудоемкость и уменьшить сроки выполнения работ нулевого цикла. В связи с тем, что чувствительность свайных фундаментов к динамическим нагрузкам велика, а это вызывает дополнительную осадку свай, была проведена большая научно-исследовательская работа и опытно-промышленные испытания.

До начала монтажа перекачивающих агрегатов заканчивают общестроительные работы, обеспечивающие необходимый фронт ведения монтажных работ. В частности, до начала монтажа перекачивающих агрегатов необходимо закончить работы нулевого цикла, т. е. монтаж и устройство фундаментов, обратную засыпку и уплотнение грунтов по всем элементам нулевого цикла, обустройство внеплощадочных и внутриплощадочных дорог и площадок для укрупнительной сборки оборудования, подлежащего монтажу. Также на монтажную площадку доставляют грузоподъемные машины и приспособления для монтажа. В качестве грузоподъемных машин при монтаже перекачивающих агрегатов используют гусеничные, автомобильные самоходные краны и самоходные краны на пневмоколесном ходу. При монтаже перекачивающих агрегатов и оборудования насосных и компрессорных станций масса монтажных блоков достигает 100 т. Поэтому при монтаже перекачивающих агрегатов и оборудования насосных и компрессорных станций чаще применяют два спаренных самоходных монтажных крана меньшей грузо­подъемности.

3. Методы монтажа ГПА

Технология и организация монтажа насосных агрегатов блочной поставки зависит от степени готовности здания насосного цеха. В связи с этим различают два способа монтажа насосных агрегатов: до начала строительства здания насосного цеха; после окончания строительства здания насосного цеха. В первом случае значительно облегчается монтаж насосных агрегатов, так как при этом возможно применение любых монтажных кранов, и упрощается доставка блоков насосных агрегатов к фундаментам, что повышает производительность монтажа, снижает его трудоемкость и в конечном итоге приводит к сокращению сроков строительства насосных цехов и насосных станций. Однако при этом качество монтажа существенно зависит от погодных условий. Кроме того, при последующем монтаже здания необходимо принимать меры для защиты насосных агрегатов от случайных повреждений. При монтаже насосных агрегатов в готовом здании насосного цеха условия монтажа значительно ухудшаются из-за стесненности пространства, но при этом сам процесс монтажа не зависит от погодных условий. На практике применяют оба способа монтажа насосных агрегатов.

4. Монтаж ГПА

Монтаж газоперекачивающих агрегатов с приводом от стационарных газовых турбин и электроприводом, как правило, ведут до начала строительства общих или индивидуальных зданий. Для монтажа блоков газоперекачивающих агрегатов наиболее часто применяют стреловые самоходные краны -- гусеничные и пневмоколесные грузоподъемностью до 100 т и более. При отсутствии на строительной площадке стреловых самоходных кранов достаточной грузоподъемности используют спаренные краны меньшей грузоподъемности. Для установки газоперекачивающих агрегатов на отметке опорной поверхности фундамента, близкой к нулевой, применяют также по два крана-трубоукладчика необходимой грузоподъемности. Монтаж газоперекачивающего агрегата включает следующие технологические операции: доставку блоков ГПА в зону монтажа (в пределы вылета стрелы крана); установку блоков ГПА на опорные поверхности фундамента; выверку и стыковку монтажных блоков; затяжку фундаментных или анкерных болтов.

Рис. 3. Монтаж центробежного нагнетателя газоперекачивающего агрегата ГПУ-10 с помощью монтажного самоходного гусеничного крана (а) и крана-трубоукладчика (б): 1 - нагнетатель на фундаменте; 2 - поперечная рама здания по оси 4; 3 - самоходный гусеничный монтажный кран; 4 - нагнетатель на трейлере; 5 - трейлер; 6 - кран-трубоукладчик; А, Б - продольные оси; цифры в кружках - поперечные оси

Монтаж газоперекачивающих агрегатов ведут последовательно по захваткам. Захваткой служит фундамент под агрегат. Следовательно, общее число захваток равно трем. В пределах каждой захватки последовательно выполняют следующие монтажные операции: монтаж центробежного нагнетателя; монтаж блока турбины низкого давления; монтаж блока турбины высокого давления; монтаж блока маслохозяйства.

Перед монтажом газоперекачивающего агрегата необходимо изучить проект производства работ и инструкцию завода-изготовителя на монтаж газоперекачивающего агрегата. Затем следует ознакомиться с подъемно-транспортным оборудованием, имеющимся на монтажной площадке.

Монтажные участки выполняют различные виды работ: по монтажу технологического оборудования и технологических трубопроводов и участки по монтажу газоперекачивающих агрегатов. В состав монтажного участка входит несколько бригад, состоящих из 6 - 8 и более рабочих. Иногда численность укрупненных бригад составляет 50 - 60 чел. В свою очередь бригады делятся на звенья.

Технологию и организацию монтажа мощных газоперекачивающих агрегатов. Монтаж газоперекачивающих агрегатов проводят до начала строительства индивидуальных зданий.

При химическом способе очистки маслопроводов через отсоединенную секцию маслопровода под давлением прокачивают 15-20 %-ный водный раствор ортофосфорной кислоты.

Монтаж газоперекачивающих агрегатов с электроприводом

В состав газоперекачивающего агрегата с электроприводом входят три основных монтажных блока: центробежный нагнетатель, синхронный электродвигатель и редуктор. Основной газоперекачивающий агрегат с электроприводом на вновь сооружаемых компрессорных станциях - СТД-12500. Центробежный нагнетатель и редуктор поставляют на одной раме. В этом случае на головы свай одевают специальные стальные соединительные оголовки, на которые устанавливают стойки из стальных труб диаметром 530 мм с толщиной стенки 12 мм. Под газотурбинную установку устанавливают шесть стоек, а под центробежный нагнетатель - четыре. Для ускорения монтажа газоперекачивающих агрегатов бетонирование этой плиты выполняют после окончания монтажа газоперекачивающих агрегатов. Точное расположение труб-стоек и предотвращение их смещения при монтаже газоперекачивающего агрегата достигают фиксацией труб-стоек с помощью временных стальных горизонтальных и вертикальных связей.

Поточно-совмещенный метод

При поточно-совмещенном методе монтаж этих зданий ведут по двум захватам. В каждую захватку входят по четыре индивидуальных здания. Причем возведение индивидуальных зданий для ГПА, так же, как и общих зданий, может осуществляться как до начала монтажа газоперекачивающего агрегата, так и после его окончания. Монтаж каркасов индивидуальных зданий, как и для описанных выше общих зданий, обычно ведут из укрупненных блоков колонн (две колонны, подкрановая балка и связи), покрытия (два ригеля, прогоны и связи), опорной рамы под воздухозаборные шахты.

Выверку и стыковку монтажных блоков

Выверку редуктора проводят в горизонтальной и вертикальной плоскостях. В горизонтальной плоскости добиваются совмещения осей редуктора с осями фундамента по методу натяжения струн с отвесами. После выверки редуктора с него снимают верхнюю крышку и проверяют состояние зубчатого зацепления. По окончании выверки редуктор закрепляют фундаментными или анкерными болтами. К входному валу редуктора прицентровывают электродвигатель, а к выходному валу-центробежный нагнетатель. Окончив предварительную выверку и прицентровку электродвигателя и нагнетателя, проводят предварительную затяжку фундаментных или анкерных болтов. Затем выполняют подливку рам газоперекачивающего агрегата бетонной смесью. По достижении бетоном подливки необходимой прочности (не менее 70 % проектной) осуществляют окончательную выверку и затяжку фундаментных или анкерных болтов. При монтаже газоперекачивающего агрегата с электроприводом на стальные рамы свайного фундамента подливку бетонной смесью не выполняют, а сразу производят затяжку анкерных болтов.

5. Безопасность труда при монтаже

Контроль за соблюдением охраны труда и техники сохранности в организациях, участвующих в строительстве наземных объектов, осуществляют инженеры по технике сохранности, также технические инспекторы отраслевых профсоюзов и специального муниципального надзора. Муниципальный надзор и контроль осуществляют службы:

* Федеральная служба по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека (Госсанэпиднадзор);

* Федеральная служба энергетического надзора (Госэнергонадзор);

* федеральная, служба по экологическому, технологическому и атомному надзору (Госгортехнадзор);

* Муниципальный пожарный надзор МЧС РФ (Госпожнадзор).

Цели и задачки техники сохранности при строительстве наземных объектов содержат в себе последующие причины:

* исключение несчастных случаев и болезней в процессе выполнения всех работ;

* обеспечение критерий безопасного труда и здоровья для рабочих и ИТР;

* выполнение требований федеральных законов в части охраны труда и здоровья работников;

* неизменный и непрерывный контроль соблюдения правил и процедур техники сохранности;

* неизменное обсуждение вопросов техники сохранности на всех совещаниях и разработка месячных и еженедельных планов по выполнению мероприятий по охране труда и здоровья работников.

Основными причинами несчастных случаев, возникающих в процессе строительства, являются:

* пренебрежение к выполнению правил сохранности;

* недостающая проф. подготовка;

* выполнение работ не по специальности и допуск к работам без подобающего инструктажа по технике сохранности;

* нарушение технологии производства работ, требований проекта производства работ и технологических карт при выполнении строительно-монтажных работ;

* отсутствие средств коллективной и персональной защиты работающих;

* нарушение правил эксплуатации строй машин, монтажных приспособлений, ручного инструмента и машин;

* неисправности либо конструктивные недочеты строй машин, также монтируемых конструкций и деталей;

* нарушение трудовой и производственной дисциплины;

* действие неблагоприятных причин окружающей среды.

До начала производства главных работ должны быть выполнены предварительные мероприятия, предусматривающие огораживание небезопасных зон, размещение площадок для складирования конструкций и изделий, выбор системы освещения места строительства, проходов, проездов и рабочих мест, обеспечение рабочих питьевой водой и организацию санитарно-технического и бытового, обслуживания работающих, т. е. создание безопасных критерий труда. Окончание предварительных работ на строительной: площадке обязано быть принято по акту о выполнении мероприятий по безопасности труда, оформленному в соответствующем порядке (акт о соответствии выполненных внеплощадочных и внутриплощадочных подготовительных работ требованиям сохранности труда и готовности объекта к началу строительства). Неизменный контроль соблюдения техники сохранности осуществляет инженер по технике сохранности. В качестве остальных проверяющих лиц могут выступать представители заказчика, страховых компаний и федеральных контрольных служб. Представитель заказчика должен быть уведомлен о их прибытии.

Подрядчик разрабатывает правила, аннотации и управления по технике сохранности и охране труда и согласовывает их с заказчиком. Весь персонал, работающий в этом проекте, включая работников подрядчика, должен делать требования этих документов. Работники должны ознакомиться с документами и подписать декларацию об ознакомлении c управлением по технике сохранности.

Размещено на Allbest.ru