Газонаполнительные станции

(продолжение)

В зависимости от способа перемещения сжиженных газов ГНС могут подразделяться на насосные, компрессорные, насосно-компрессорные, испарительно-насосные и ГНС с использованием газов с высокой упругостью паров, а также энергии сжатого природного газа.

На рис. 4.3показана технологическая схема ГНСс надземной установкой резервуаров. Коммуникации трубопроводов жидкой и паровой фаз с размещенными на них запорными органами позволяют производить следующие операции: опорожнение железнодорожных цистерн; наполнение и опорожнение резервуаров базы хранения; наполнение баллонов и автоцистерн; перекачку слитых из баллонов в резервуар тяжелых остатков и перемещение сжиженного газа из одних резервуаров в другие.

При необходимости на ГНС допускается также возможность налива из резервуаров базы хранения в железнодорожные цистерны и перекачки сжиженных газов из автоцистерн в резервуары базы хранения.

На ГНСпредусмотрено раздельное хранение сжиженных газов с повышенным содержанием бутанов (до 60%) и технического пропана, а также их

1 - резервуар хранилища; 2 - железнодорожная цистерна; 3 - компрессор; 4 - конденсатосборник; 5 - вентиль; 6 - обратный клапан; 7 - маслоотделитель; 8 - задвижка с электроприводом; 9 - скоростной клапан;10 - насос;11 - фильтр; 12 - пост наполнения баллонов; 13 - пост слива баллонов; 14 - наполнительная колонка для автомобилей; 15 - резервуар для слива неиспарившихся остатков и дренажа; 16 - испаритель; 17 - сигнализатор уровня;18 - поплавковый указатель уровня; 19 - трёхходовой кран; 20 - предохранительный клапан; 21, 22 - сливо-наливные вентили; 23 - вентиль подачи (отбора) паров сжиженного газа; 24 - указатель уровня жидкости; 25 - штуцер для отбора пробы газа; 26 - люк для осмотра резервуара; 27 - штуцер для вентиля кожуха; 28 - дренажный незамерзающий клапан; 29 - место для установки термометра;
30 - лестница; 31 -манометр;

--○-- - дренажная линия; трубопроводы: ---- - паровой фазы; ^____ - жидкой фазы

раздельная раздача в баллоны и автоцистерны. На ГНСпредусмотрен одновременный слив сжиженных газов из железнодорожных цистерн с разным процентным соотношением пропана и бутанов.

Действующими типовыми проектами в зависимости от климатических условий эксплуатации операции слива и налива на ГНС могут осуществляться с помощью двух вариантов: «насосно-компрессорного» - для летнего периода и «насосно-испарителъного» - для зимнего периода времени.

При работе ГНС по насосно-компрессорной схеме все сливо-наливные операции осуществляются с помощью насосов и компрессоров. Компрессоры 3 используются для слива сжиженных газов из железнодорожных цистерн, создавая напор перед насосами, перекачивающими сжиженные газы и отсасывания остаточных паров сжиженных газов из железнодорожных цистерн 2, поддержания низкого давления в резервуарах неиспарившихся остатков, куда сливается газ из переполненных баллонов.

Насосами 10 подаются сжиженные газы из резервуаров базы хранения в наполнительный цех для наполнения баллонов и на колонки для наполнения автоцистерн и заправки газобаллонных автомобилей.

Наряду с насосами и компрессорами для операций слива-налива используются также проточные испарители, которые предусмотрены в основном для газоснабжения котельной ГНСв случае необходимости.

Это связано с тем, что в условиях низких температур (северные районы страны) в резервуарах хранилища 1 имеет место низкое давление паровой фазы и, как следствие, низкое давление на всасывании компрессора и недостаточный подпор перед насосами.

Из-за малого количества паров в резервуарах хранилища и их упругости процесс нагнетания паровой фазы в резервуаре происходит медленно и длится очень долго, что приводит к быстрому износу компрессоров. Все эти факторы отрицательно влияют на операции слива и налива сжиженных газов, а также на работу насосно-компрессорного оборудования.

Для повышения упругости насыщенных паров в паровом объеме железнодорожной цистерны 2 при ее сливе и для отсоса паров пропан-бутанов из железнодорожных цистерн по окончании их слива в летний период времени служит компрессор.

Кроме того, компрессор предназначен для обеспечения работы насосов, т.е. создания подпора на всасывающей линии насосов, а также создания перепада давления паров газа в сливаемых баллонах. С помощью компрессора в резервуаре, куда сливаются газ из переполненных баллонов и неиспарившиеся остатки газа, поддерживается низкое давление.

При сливе железнодорожных цистерн компрессор засасывает пары пропан-бутанов из одной группы резервуаров и нагнетает их в железнодорожные цистерны, создавая тем самым перепад давления 0,2-0,3 МПа.

Для обеспечения необходимого подпора на всасывании насоса 10, компрессор 3 всасывает пары пропан-бутанов из одной группы резервуаров в другую, тем самым, осуществляя подачу сжиженных газов на всасывании насоса с необходимым давлением.

Для этой цели на ГНСустанавливаются три компрессора, два из которых являются рабочими, а третий - резервный. Два рабочих компрессора обвязаны на разные продукты - пропан и пропан-бутаны, обвязка резервного компрессора дает возможность работать как на пропане, так и на пропан-бутанах.

На всасывающей линии компрессоров установлен конденсатосборник, на нагнетательной - обратный клапан и маслоотделитель.

Роль компрессоров в зимний период времени, т.е. при минусовых температурах воздуха, выполняют испарители 16. На ГНСустановлено три испарителя. Обвязка испарителей по своему назначению аналогична обвязке компрессоров. В данной технологической схеме расходные испарители работают в режиме напорных.

Перед началом эксплуатации испаритель заполняется пропаном за счет упругости паров газа, имеющихся в резервуарах хранилища. Одновременно пропан подается и в котельную для того чтобы нагреть теплоноситель до требуемой температуры.

При достижении жидкой фазой газа в испарителе уровня 85%датчик максимального уровня подает требуемый сигнал и регулирующий клапан прикрывает подачу газа.

После этого в испаритель подается теплоноситель с температурой, обеспечивающей необходимое давление газа на всасывании насоса в зависимости от его технической характеристики.

При достижении необходимого давления паровой фазы в резервуаре, из которого производится отбор фазы газа, открывается задвижка и жидкая фаза под давлением, необходимым для работы насоса, за счет упругости паров, создаваемой испарителем, поступает из резервуара хранилища на всасывание насоса. Включается электродвигатель привода насоса, и сжиженные газы поступают к потребителю.

Во время работы, при достижении минимального уровня жидкой фазы газа в испарителе, на регулирующий клапан с пневмомеханическим мембранным исполнительным механизмом подается сигнал от датчика минимального уровня, он открывается, и жидкая фаза поступает в испаритель.

Таким образом, осуществляется подпитка испарителей во время их работы. При достижении уровня 85% жидкой фазы газа в испарителе подается сигнал от датчика максимального уровня и клапан прикрывается.

На испарителе установлен буйковый пневматический датчик-уровнемер. На линии подачи жидкой фазы в испаритель установлены обратный клапан, вентиль, регулирующий клапан и электрозадвижка.

На ГНСустановлено пять центробежных герметичных электронасосов. Насосы предназначены для подачи газа в наполнительный цех, для наполнения автоцистерн и для подпитки испарителей в процессе их работы. Один насос обеспечивает подачу пропана в наполнительный цех, другой - к наполнительным колонкам.

Два других насоса подают пропан-бутаны отдельно в наполнительный цех и к колонкам. Пятый насос является резервным, и его обвязка может обеспечивать подачу двух продуктов в наполнительный цех и к колонкам.

На всасывающей линии насоса установлен фильтр. На нагнетательной линии установлены обратный клапан и перепускной клапан, срабатывающий при повышении давления в линии нагнетания и перепускающий избыток сжиженных газов в резервуаре хранилища.

На ГНСустановлены наполнительные колонки, с помощью которых осуществляется наполнение автоцистерн.

Тяжелые остатки из резервуаров хранилища, из испарителей и из маслоотделителей сливаются в дренажный резервуар 15, а затем с помощью компрессора или испарителя через одну из наполнительных колонок выдавливаются в автоцистерну и вывозятся за пределы ГНС.

Газ из резервуара, предназначенного для слива из переполненных баллонов и для не исправившихся остатков, с помощью компрессора или испарителя подается в котельную.

На основании вышеизложенного технологическая схема ГНС дает возможность осуществлять следующие операции: одновременный или раздельный слив двух видов продукта из железнодорожных цистерн в резервуары хранилища; одновременное или раздельное наполнение автоцистерн двумя видами продукта; одновременное или раздельное наполнение баллонов разной вместимости двумя видами продукта; одновременный или раздельный слив газа из железнодорожных цистерн в резервуар хранилища; наполнение автоцистерн; наполнение баллонов; слив газа из переполненных баллонов; слив тяжелых остатков.

Резервуары, предназначенные для приема и хранения сжиженных газов на ГНС,изготовляются по отраслевому стандарту ОСТ 26-02-1519-76«Сосуды цилиндрические горизонтальные для сжиженных углеводородных газов пропана и бутана. Технические условия», разработанному институтом ВНИИнефтемаш.

В надземном варианте резервуары располагаются в самостоятельно обвалованных группах и устанавливаются на фундаментах с уклоном 0,002в сторону отбора жидкой фазы газа. Для предохранения от радиационного нагрева поверхности резервуаров окрашиваются алюминиевой краской в два слоя.

Для обслуживания резервуары оборудованы стационарными металлическими площадками и маршевыми лестницами. Обвязка резервуаров позволяет одновременно сливать сжиженный газ из железнодорожных цистерн с различным процентным соотношением пропана и бутанов.

Резервуары хранилища сжиженного газа связаны между собой сливной железнодорожной эстакадой и с насосно-компрессорным отделением надземными трубопроводами на железобетонных опорах на высоте 0,5 мот уровня планировочной отметки земли.

Для удаления ливневых и талых вод с обвалованной территории в обваловке прокладывается труба с задвижкой, установленной с внешней стороны. Каждый резервуар хранилища оборудуется двумя предохранительными клапанами с установкой перед ними трехходового крана, позволяющего отключать один из клапанов; буйковым указателем уровня с пневматическим выходным сигналом на вторичный показывающий прибор и на электрозадвижку, прекращающую подачу сжиженного газа в резервуар при достижении уровня жидкости 85%;приборами контроля давления и температуры, а также запорной арматурой на всех остальных патрубках резервуара.

Газопроводы жидкой и паровой фаз сжиженных газов выполняются из стальных бесшовных горячекатаных труб,прокладываются надземно на низких опорах - высотой 0,5 мот уровня планировочной отметки земли. Над проезжей частью дорог трубы прокладываются на железобетонных опорах высотой не менее 4,5 м.

В качестве запорной арматуры применяются стальные задвижки типа ЗКЛ на условное давление 1,6 МПа. Все трубопроводы паровой фазы сжиженных газов теплоизолируются. Трубопроводы жидкой фазы окрашиваются алюминиевой краской. На трубопроводах паровой фазы, идущих к всасывающим коллекторам компрессоров, устанавливаются конденсатосборники.

Прокладка межцеховых газопроводов выполняется с учетом их самокомпенсации жестким креплением перед присоединением к установленному стационарному оборудованию. При выборе диаметров технологических газопроводов жидкой фазы расчетные скорости во всасывающих трубопроводах приняты 0,5-1,0 м/с, в нагнетательных - до 2-3 м/с, в трубопроводах паровой фазы - до 10 м/с.

Схемы генеральных планов ГНС предусматривают возможность расширения резервуарного парка и увеличение производительности ГНС.

Внутриплощадочные сети и сооружения водоснабжения, электроснабжения, канализации, теплоснабжения, связи, а также благоустройство территории ГНС разрабатываются в зависимости от местных условий и источников питания. Очистные канализационные сооружения размещаются вне площадки ГНС.

Блок вспомогательных помещений предназначен для ремонта баллонов, вентилей и клапанов и включает в себя следующие основные помещения: окрасочные отделения; воздушно-компрессорное отделение; отделение освидетельствования баллонов; отделение сварки; слесарную мастерскую; механическое отделение; инструментальную кладовую; склад; щитовую; помещение установки оборудования КИП; помещение для ремонта КИП; лабораторию; кабинет по охране труда; газоспасательную службу; диспетчерскую; бытовые помещения и т.д.

В отделении освидетельствования баллонов производятся следующие операции: осмотр внутренней и внешней поверхности баллонов; взвешивание пустого и наполненного водой баллона с целью проверки его объема; гидравлическое испытание баллонов на прочность; пневматическое испытание баллонов на плотность в сборе с запорным устройствам; вывертывание и ввертывание запорных устройств баллонов; клеймение баллонов.

На пульт диспетчерской выведены сигналы о работе приточной и вытяжной вентиляции как рабочей, так и аварийной, газовых и воздушных компрессоров и насосов, электрозадвижек на газовых трубопроводах, показания указателей уровня, установленных на всех резервуарах, технологического оборудования, вентиляторов, создающих подпор воздуха в переходных тамбурах, датчиков сигнализатора загазованности, вторичный прибор которого установлен в диспетчерской. В диспетчерской установлено переговорное устройство и громкоговорящая связь.

ЛЕКЦИЯ 5