Plynové čerpací jednotky: popis, zařízení, princip činnosti, recenze

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Naposledy změněno: 2023-12-17 10:22

Od prvovýroby až po přímé použití procházejí směsi plynů několika technologickými fázemi. Pro optimalizaci přepravy a meziskladování mezi těmito procesy je surovina podrobena kompresi kompresorem. Technicky jsou podobné úkoly implementovány plynovými kompresorovými jednotkami (GCU) na různých uzlech páteřních sítí.

Design a design vybavení

Jednotka je vícesložková funkční součást plynovodů. Mezi jeho hlavní části patří kompresory, ventilátory a dmychadla. Zařízení je poháněno motorem představovaným elektromotorem nebo plynovzdušnou turbínou. Mimochodem, rozsah výkonu jednotky plynového kompresoru s plynovou turbínou se pohybuje v průměru od 4 do 25 MW. Zařízení má speciální přístřešek v modulárním provedení, který chrání pracovní náplň před vnějšími vlivy. Rám je vyroben zvysokopevnostní ocelový plech s technologickými vývody. Jako další funkční bloky lze použít vyrovnávací zásobníky, výstupní kanály paliva, výfukové systémy, moduly topení a klimatizace. Součástí bezpečnostního systému je nezbytně zařízení protipožární ochrany, automatika nouzového vypnutí a senzory pro sledování jednotlivých parametrů sítě, jako je tlak a teplota.

Funkční princip

Jednotka připojená k lince po spuštění pohonné jednotky spustí rotaci kompresoru. Oběžné kolo rotoru je konstruováno tak, že při jeho otáčení dochází ke zvýšení tlaku a nasávání vzduchu do kompresoru. V případě potřeby je pomocí připojených ventilátorů provedena korekce tlaku, stejně jako klimatizace a čištění vzduchu. Stlačování dopravované směsi je prováděno plynovými čerpacími jednotkami během adiabatického procesu, tedy bez prudkého nárůstu teploty (asi 200 °C). Dále je směs plynu a vzduchu přiváděna do bloku rozdělovače, do potrubí pro další dodávku přes trysky s filtry nebo do nárazníkové skladovací zóny.

Jednotky s pístovým kompresorem

Tradiční verze GPA, která používá dvou- nebo čtyřdobé motory přímo spojené s kompresorovou jednotkou. Podle úrovně udržovaného tlaku jsou pístové jednotky rozděleny následovně:

• Nízkotlaké systémy (do 2 MPa). Používají se na jednotkách hlavního kompresoru jako součást dopravní sítě, zdrojeplynové suroviny, ve kterých jsou vyčerpaná ložiska.
• Středotlaké systémy (průměrně 3-5 MPa). Používají se hlavně v infrastruktuře mezistanic za účelem normalizace ukazatelů průchodnosti plynovodů.
• Vysokotlaké systémy (10-15 MPa). Používá se k čerpání surovin do podzemních zásobníků plynu ve velkých kompresorových stanicích.

Mezi výhody pístových plynových kompresorových jednotek s pohonem plynové turbíny patří vysoký stupeň technické spolehlivosti, udržovatelnosti a možnosti použití v širokém rozsahu tlaku.

Odstředivé jednotky

Toto zařízení se vyznačuje vyšší produktivitou cca 20-30 milionů m3/den. a schopnost stlačit směsi plynu a vzduchu 1,5-1,7krát. Odstředivá dmychadla nemají mechanické třecí prvky, což prodlužuje jejich životnost a odpadá nutnost pravidelného používání mazacích kapalin. Tato konstrukční vlastnost určuje rovnoměrnost proudění plynu vysokou rychlostí bez pulsací. Pokud mluvíme o slabinách odstředivých plynových kompresorových jednotek, pak se vysokého stupně komprese dosáhne pouze zapojením více stanic do série do jednoho komplexu. Proto s vysokým výkonem roste i spotřeba paliva.

Řídicí systém GPA

K dispozici jsou moderní komplexy čerpání plynuautomatizace pro sledování pracovních postupů a stavu funkčních modulů. Konkrétně se realizují následující úkoly:

• Úprava otáček kompresoru při dodávání palivové směsi do motoru.
• Úprava s minimální kontrolou přepětí.
• Kontrola nouzových podmínek.
• Regulace mechanických částí kompresoru.
• Registrace, zpracování a zobrazení informací na displeji dispečera.

Provoz plynových čerpacích jednotek navíc zajišťuje kontrolu provozuschopnosti a správné nastavení akčních členů, senzorů a komunikačních linek. K tomu se používají vstupní a výstupní kanály. Starší zařízení mohou stále používat analogová zařízení, jako jsou termočlánky a diskrétní ovladače.

Údržba GPU

Plynové čerpací stanice mají plán údržby se souborem prací zaměřených na udržování mechaniky a softwaru v provozuschopném stavu. Při auditu bloku je kontrolována celistvost konstrukce a správná funkce výkonných orgánů, vyhodnocovány nepřímé provozní parametry, diagnostika systému atd. Na základě výsledků auditu je rozhodnuto o případné opravě kompresorové jednotky s defektoskopií provozních částí a sestav. Při generální opravě lze vyměnit opotřebované prvky, obnovit konstrukční díly a segmentyolejové potrubí atd. Drobné opravy jsou obvykle spojeny s obnovením těsnosti nádob, odstraněním netěsností a aktualizací spotřebního materiálu.

Recenze na práci GPU

Kombinace potrubních sítí a kompresorových jednotek je stále považována za nejlepší řešení pro optimalizaci přepravních procesů ve vztahu k ropným a plynovým surovinám. Jak poznamenávají zaměstnanci podniků v této oblasti, zařízení GCU umožňuje zvýšit energetickou účinnost dálkových vedení, aniž by se snížily ukazatele spolehlivosti a bezpečnosti pro dodávku paliva. Současně se seznam funkcí čerpacích jednotek plynu pravidelně rozšiřuje díky stejné automatizaci, což umožňuje ušetřit na organizaci pomocných bodů pro sledování provozu dopravní infrastruktury. Pokud jde o negativní recenze, jsou spojeny s vysokou cenou moderních GPU a technologickou složitostí, která vyžaduje odpovídající kvalifikaci personálu údržby.

Závěr

Naftový a plynárenský průmysl prochází v posledních letech etapou opouštění technických prostředků, které byly uvedeny do provozu ve 20. století. Technická infrastruktura se blíží limitům životnosti a vyžaduje modernizaci. Mezi prvními místy v tomto seznamu jsou kompresorové stanice. Ropné a plynárenské podniky stále více zavádějí do svých pracovních postupů novou generaci čerpacích jednotek plynu, využívající principy počítačového modelování. V kombinaci s nejnovějšími kontrolními nástroji je totoposkytuje rozsáhlou kontrolu nad přepravou plynu. Skutečný efekt modernizace dnes potvrzují aktuální údaje o provozních charakteristikách kompresorových zařízení a přenosových vedení.