Лекции по дисциплине “Сооружение и эксплуатация газонефтепроводов и газонефтехранилищ” Лекция 10. Теоретические основы эксплуатации магистральных газопроводов Разработчик: доцент кафедры транспорта и хранения нефти и газа Института природных ресурсов Шадрина Анастасия Викторовна Технологическая схема магистрального газопровода Для многониточных газопроводов между нитками сооружаются перемычки через 40…60 км и на входе и выходе каждой КС. Перемычка – трубопровод, технологически объединяющий параллельно проложенные газопроводы и позволяющий в случае необходимости (авария, ремонт и т. д.) отключать отдельные участки. Выделяют перемычки: с запорной арматурой (для газопроводов с равным давлением); с узлами редуцирования и предохранительными устройствами (для газопроводов с различным давлением); с запорной арматурой до и после охранного крана соответственно для входа и выхода компрессорной станции. Общие сведения о транспорте газа Эксплуатируемые в настоящее время газопроводы имеют рабочее давление 5,4 и 7,35 МПа и степень сжатия 1,45…1,50. В конце газопровода газ поступает с давлением 1,5…2 МПа. “транспорт газа” газ в сжиженном состоянии при небольшом давлении и нормальной температуре можно транспортировать и хранить в жидком виде; занимает объем примерно 1/250 своего первоначального объема; требуется сооружение заводов сжижения газов и применение специальных трубных сталей для низкотемпературных жидкостных газопроводов, а также сооружение низкотемпературных хранилищ. газ в газообразном состоянии природный газ сохраняет свои свойства при положительных температурах и различных давлениях и транспортируется исключительно по магистральным газопроводам и разводящей газовой сети Основные законы газового состояния Закон Бойля-Мариотта: при постоянной температуре произведение объема на давление есть величина постоянная: Закон Гей-Люссака: объем газа при постоянном давлении пропорционален его абсолютной температуре, а плотности газа обратно пропорциональны: Уравнение Клайперона-Менделеева: z - коэффициент сжимаемости газа Условия состояния газа Основные уравнения для расчета магистрального газопровода Уравнение пропускной способности Основные уравнения для расчета магистрального газопровода Определение коэффициента гидравлического сопротивления Основные уравнения для расчета магистрального газопровода Определение давления в магистральном газопроводе Основные уравнения для расчета магистрального газопровода Определение давления в магистральном газопроводе Изменение давления газа по длине участка Средняя температура газа Температурный режим работы участка зависит от факторов: температуры газа на входе в КС (T2); повышения температуры газа при его компремировании; охлаждения газа в АВО; охлаждения газа в трубопроводе Средняя температура газа Распределение температуры газа по длине участка L Газоперекачивающие агрегаты поршневые газомотокомпрессоры принцип работы такой же, как у поршневого насоса; отличаются высокой эксплуатационной надежностью, способностью работать в широком диапазоне рабочих давлений; область преимущественного применения - трубопроводы для перекачки нефтяного газа и станции подземного хранения газа. центробежные нагнетатели применяются на магистральных газопроводах пропускной способностью более 10 млн. м3/сут.; привод: с газотурбинная установка или электропривод; принцип работы центробежных нагнетателей аналогичен работе центробежных насосов. Основные параметры газоперекачивающих агрегатов, используемых на компрессорных станциях Примечание. УТМЗ - Уральский турбомоторный завод им. К.Е. Ворошилова; НЗЛ - Невский машиностроительный завод им. В.И. Ленина. Принципиальная схема газотурбинной установки (ГТ – 6 - 750) На газопроводах применяются газовые турбины мощностью от 2500 до 25000 кВт. Технологическая схема компрессорной станции с центробежными нагнетателями Узел подключения КС к газопроводу Установка охлаждения Установка очистки газа Аппараты воздушного Пылеуловители охлаждения Пусковой газ ГТУ (ГП) Топливный газ ГТУ (ГТ) Компрессорный цех Подземные газохранилища 1 — магистральный газопровод; 2 — газопровод-отвод; 3, 9 — пылеуловители; 4 — компрессорная станция; 5 — сепаратор; 6 — холодильник (градирня); 7 — маслоотделитель; 8 — газорас­пределительный пункт; 10 — установка осушки газа; 11 — расходомер