Обеспечение безопасности эксплуатации газотурбинных станций

Введение

В процессе эксплуатации компрессорных станций на магистральных газопроводах в числе других важнейших задач на первый план выдвигается задача обеспечения безопасности технологического процесса. Компрессорные станции и магистральные газопроводы являются опасными производственными объектами, в первую очередь – с точки зрения пожарной безопасности. Поэтому обеспечение их безопасной эксплуатации – вопрос первоочередной.

Целью курсовой работы является анализ существующей системы обеспечения  безопасной эксплуатации компрессорной станции «Ягельная» и разработку рекомендаций по её совершенствованию.

Объект исследования –КС  «Ягельная».

Предмет исследования - система обеспечения безопасной эксплуатации КС «Ягельная».

В ходе выполнения курсовой работы решаются следующие задачи:

- на основе анализа  техпроцесса перекачки природного  газа идентифицировать опасности  технологического процесса;

- проанализировать применяемые   инженерно-технические   меры   по   обеспечению   безопасности технологического процесса;

- разработать     инженерно-технические     решения     по      повышению     безопасности технологического процесса.

 

 

 

 

 

Глава 1: Краткое описание объекта

1. Климатические условия.

Пос.Ягельный находятся  на севере Западно-Сибирской равнины. Равнинная территория и открытость с севера и юга не препятствуют  глубокому проникновению в ее пределы воздушных масс, как с севера, так и с юга. Поэтому в любой сезон года возможны резкие изменения погоды, переход от тепла к холоду, резкие колебания температуры воздуха от месяца к месяцу, от суток к суткам и в течении суток.

Для температурного режима рассматриваемого района характерны суровая продолжительная зима, сравнительно короткое лето, короткие переходные сезоны - весна и осень, поздние весенние и ранние заморозки, короткий безморозный период.

 

2. Описание месторасположения промышленного объекта.

Территория  зоны ответственности Ягельного  ЛПУ МГ  включает территорию Ягельной КС с узлами подключения КС к магистральным  трубопроводам и площади земель, отведенных под трассы магистральных газопроводов.

Планировочные решения технологических установок  и административно- бытовых зон  КС выполнены с учетом соблюдения противопожарных и санитарных разрывов в соответствии с требованиями СниП и «Санитарных норм проектирования промышленных  предприятий»

Запретными  зонами  Ягельного ЛПУ МГ являются ее основная огороженная территория, на которой расположены компрессорные  цеха, и территории узлов подключения.

 

3. Общая характеристика объекта.

Ягельное ЛПУ МГ ООО  "Тюментрансгаз" РАО Газпром  образованно в 1983 году, является одним из низовых звеньев, задачей которого является транспортировка газа.

Расположено ЛПУ в  Надымском  районе   юго-западнее 130 км. от г.Надыма между КС Правая хетта  и Приозерная растояние до ближайшей  пожарной части 130 км. ПЧ-61 г.Надыме. Проектная производительность 731 Мвт действительная мощность 667 Мвт площадь объекта 20,5 ГА площадь застройки 14,7 ГА. 

Ягельная компрессорная  станция (КС) включает 10 компрессорных цехов (КЦ), в производственную деятельность которых входит очистка газа от механических (твердых и жидких) примесей, его сжатие с помощью центробежных нагнетателей (ЦБН - тип, производительность, степень сжатия), охлаждение газа перед подачей в магистральные газопроводы. Рабочее давление каждого газопровода Р раб. = 75 МПа и проектная производительность

80 - 100 млн. м³/сутки  (общая протяженность обслуживаемых  газопроводов в однониточном  исчислении - 1045 км; по трассе протяженность  составляет 108,5 км);

- 10 узлов приема  и запуска очистных устройств,  совмещенных с узлами подключения КС к магистральным газопроводам;

 

 

Рис. 1.1.Генеральный план КС

 

1 – Площадка  компрессорных агрегатов; 2 – Установка  очистки газа; 3 – Установка охлаждения  газа; 4 – Установка подготовки  газа; 5 – КТП АВО газа; 6 – Компрессорная сжатого воздуха; 7 – Склад ГСМ; 8 – Топливозаправочный пункт; 9 – Котельная; 10 – Производственно-энергетический блок; 11 – Аварийная дизельная электростанция; 13 – ТП 10/0,4; 14 – малогабаритная автомобильная газонаполнительная компрессорная станция; 15 – Склад метанола;16 – Служебно-эксплуатационный блок со столовой и диспетчерским пунктом; 17 – Гаражно-ремонтный блок со складо резервных двигателей; 18 – Вспомогательное здание столовой; 19 – Блочное устройство хранения материалов и баллонов; 20 – Заглубленный склад; 21 – ЗРУ; 22 – Отдельно стоящий отапливаемый слад; 23 – Мойка машин с очистными сооружениями; 24 – Теплая стоянка на 15 автомобилей; 30 – Установка пенопажаротушения; 31 – КНС хозбытовых стоков; 32 – Очистные сооружения дождевых стоков; 33 – КНС дождевых с оков; 34 – Водопроводные очистные сооружения; 35 – Главная понизительная подстанция.

 

Компрессорная станция - составная  часть  магистрального газопровода, предназначенная для  обеспечения его расчетной пропускной  способности  за счет повышения давления газа на выходе КС  с  помощью  газоперекачивающих агрегатов. Газоперекачивающие агрегаты посредством системы трубопроводов, запорной арматуры различных диаметров и другого специального оборудования составляют так называемую технологическую схему цеха.

На КС осуществляются  следующие  основные  технологические  процессы: отчистка транспортируемого  газа от механических и жидких  примесей, сжатие газа в центробежных нагнетателях, охлаждение газа после  сжатия  в  специальных охладительных устройствах, измерение  и  контроль  технологических  параметров, управление режимом работы газопровода  путем  изменения количества работающих ГПА и режимного состояния самих ГПА.

В состав КС входят следующие  основные устройства и сооружения:

1. Узел подключения КС к магистральному газопроводу с запорной арматурой и установкой для запуска и приема очистного поршня (схема прилагается).

Узел подключения КС обеспечивает поступление газа в  компрессорный  цех по входному газопроводу (всасывающему шлейфу) и подачу его  в газопровод после компромирования по выходному шлейфу. На всасывающем шлейфе Ду1400 и выходном шлейфе Ду1400  располагаются  охранные  краны  А  и  Б. Их назначение-отключение всей КС в аварийных ситуациях на ней.

Узел подключения включает краны NN 7,8,20, свечные краны NN 17,18, байпасные краны. Перед краном N8 (за АВО г) расположены 2 обратных клапана Ду1000.Их назначение предотвратить обратный поток газа со стороны газопровода высокого давления при возможной неисправности кр.N 8. Узел подключения также предназначен для отсечения контура КС в плановых и аварийных ситуациях, для стравливания контура КС в плановых и аварийных ситуациях, для заполнения контура КС, для приема поршня очистки магистрального газопровода, для запуска поршня очистки.

2) Технологические газовые коммуникации с запорной арматурой  (схема прилагается). 

3)Установка очистки  технологического газа включает  в себя:

6  циклонных пылеуловителей V=25 м³, Ру=75 МПа, с пропускной  способностью  20  млн.м³ газа в сутки входной  трубопровод Ду1000

входные трубопроводы Ду500, 6 входных кранов Ду500 с ручным приводом выходной трубопровод Ду1000 выходные трубопроводы Ду500, 6 выходных кранов Ду500 с  ручным приводом.

трубопроводы конденсатосброса Ду100 трубопроводы шламосброса Ду200 и Ду150, амбар шламосброса байпасы входных кранов свечные краны для стравливания газа из емкости ПУ.

4) Газоперекачивающие  агрегаты, составляющие компрессорный  цех.

На КС 2,3 установлено 5 агрегатов типа ГПА-Ц-16СТ  со  следующими основными техническими характеристиками:

 

     производительность                           33,25 млн. м³/сутки

              давление на входе                    52 МПа

давление на выходе                 75 МПа

              степень сжатия                        1,37...1,44

              номинальная мощность двигателя              16МВт

 

Трубопроводная обвязка  каждого агрегата состоит  из  входного  коллектора Ду700,входного крана N1,байпасов кр.1- кранов N4 и 4р Ду50, выходного коллектора Ду700,выходного  крана N2, обратного клапана Ду700 на выходном тр/пр, линии 6-х кранов (кр.6 и 6р) Ду400,предназначенной  для  загрузки  ГПА  в трассу после запуска, для отключения ГПА от режима работы в трассу и переход на режим «кольцо», для осуществления антипомпажного регулирования для защиты центробежного нагнетателя от помпажа при различных технологических режимах работы цеха, свечного крана N5 Ду80 для стравливания газа из контура ГПА, трубопровода подвода пускового газа Ду50 с краном N11 и свечным краном N10 Ду50, трубопровода подачи топливного газа  Ду80 с краном  N12,  ручным  краном N12р и свечным краном N9 Ду50.

5) Установка охлаждения  газа предназначена для охлаждения  технологического газа,нагреваемого  в процессе компромирования в  нагнетателях. Блок обеспечивает  поддержание температуры газа  на выходе из цеха в заданных значениях. Блок охлаждения газа состоит из аппаратов воздушного охлаждения газа и технологической обвязки с необходимой запорной арматурой.

Блок охлаждения газа состоит из 14 секций с  двумя  вентиляторами  на каждой секции (всего 14 АВО),трубопроводов подвода газа и входных кранов Ду400, трубопроводов отвода газа и выходных кранов Ду400,свечных кранов Ду50 для стравливания газа из секции, байпаса  входного  и  выходного коллекторов с краном Ду1000.

6)  Система топливного, пускового и импульсного газа предназначена  для подачи газа с требуемым давлением и в необходимом количестве к ГПА.

Система топливного и  пускового газа включает в  себя: регуляторы  давления топливного газа (Ртг=23...25 МПа),регуляторы давления пускового  газа (Рпг=4,5...5 МПа), трубопроводы и коллекторы с продувочными и дренажными устройствами, запорную и предохранительную  арматуру, расходомерное устройство для контроля расхода топливного газа, свечи для  стравливания газа из системы, сепараторы с продувочными и дренажными устройствами,  фильтры топливного и пускового газа, подогреватель газа.

Система импульсного  газа обеспечивает подачу газа к узлам  управления для перестановки кранов технологического, топливного и пускового  газа и включает в себя трубопроводы и коллектор импульсного газа, запорную  и предохранительную арматуру, свечи для стравливания газа, 2 адсорбера.

7) Система электроснабжения  и электрические устройства  различного  назначения. На территории КС  располагается КТП  ПЭБ,  обеспечивающее  электроэнергией основное оборудование и вспомогательные  помещения, КТП АВО, обеспечивающее  работу  вентиляторов  аппаратов  воздушного  охлаждения,  автономная электростанция блочного типа БЭС-630, обеспечивающая  подачу электроэнергии при аварийном исчезновении напряжения.

8)  Система автоматического  управления   

Комплекс средств контроля и автоматики КС- основная  часть  обще станционной автоматики, предназначенная  для оперативного управления, защиты и контроля за работой оборудования компрессорного цеха и его объектов. Он содержит: систему   централизованного   контроля   и   управления   ГПА    (стойки А-705-15-09),

систему управления цеховыми кранами,

систему управления цеховыми объектами  и  вспомогательным  оборудованием цеха, 

систему защиты цеха от загазованности,   

систему защиты цеха от пожара.     

9) Система масло снабжения,  включающая в себя: блок  регенерации,  оборудованный   фильтрами   и   сепаратором   масла ПСМ-3000,компрессором для подачи масла к ГПА и для откачки масла с ГПА,  склад масла-4 емкости V=2.5 м³, аварийная емкость V=20 м³, маслопроводы чистого и отработанного масла, сепаратор масла СЦ-1,5, расположенный в блоке нагнетателя ГПА.

10) Система теплоснабжения, хозпитьевого и пожарного водоснабжения  включает в себя утилизаторы  ГПА УТ 4/150, утилизационную, трубопроводную обвязку с запорной  арматурой,  систему  пожарных гидрантов.

11) Система пожаротушения  компрессорного цеха предназначена   для сигнализации о появлении  очагов загорания и ликвидации  их  путем  автоматической подачи  углекислого газа, управляемой подачи воды или пены в очаг пожара. Агрегаты ГПА-Ц-16 оборудованы  установками  автоматического  газового пожаротушения УАГЭ-8, огнегасящее вещество-хладон 114-В2, на территории компрессорного цеха находится сеть пожарных  коллекторов  с пожарными гидрантами, установлены щиты с набором противопожарного инвентаря, ящики с песком, в специально отведенном месте хранятся пожарные рукава со стволами, помещения оборудованы огнетушителями.

12)  Система вентиляции  компрессорного цеха предназначена  для поддержания параметров воздушной среды в помещениях  в  соответствии  с  требованиями действующих санитарных и технологических норм.

Отсек нагнетателя ГПА-Ц-16 оборудован  аварийно-вытяжной вентиляцией, включающейся при наличии 0,5 % газа в  воздухе.