Компрессорные станции.

Размещение компрессорных станций по трассе магистрального газопровода определяется технологическим расчётом магистрального газопровода.

20.

Основными функциями компрессорных станций являются:

1. Компрессирование – повышение давления газа.

2. Очистка газа от механических примесей.

3. Осушка газа.

4. Одоризация.

5. Охлаждение.

На начальном этапе эксплуатации газового месторождения при большом пластовом давлении головная компрессорная станция может отсутствовать.

Оборудование компрессорных станций подразделяется на следующие типы:

1. Основное оборудование:

a. Компрессорные агрегаты.

b. Пылеуловители.

c. Холодильники.

2. Вспомогательное оборудование:

a. Устройства электроснабжения.

b. Устройства водоснабжения.

c. Прочие.

В качестве газоперекачивающих агрегатов на компрессорных станциях используются два основных типа газоперекачивающих агрегатов:

1. Газомотокомпрессоры поршневые.

2. Центробежные нагнетатели.

В качестве привода центробежных нагнетателей используются газовые турбины или электродвигатели.

Установившееся движение газа в газопроводе описывается тремя уравнениями: уравнением движения, уравнение неразрывности, уравнение состояния газа.

Уравнение движения: , где - плотность газа; - средняя по сечению скорость газа; - среднее по сечению давление газа; - внутренний диаметр трубопровода; - высота сечения .

Величину можно определить по формуле: . При установившемся движении частная производная средней по сечению скорости газа по времени стремиться к нулю, поэтому . Уравнение неразрывности: , или .

Уравнение состояния: . При выводе основных формул для гидравлического расчёта магистрального газопровода принимаются следующие допущения:

1. Температура постоянная, .

2. Коэффициент сверхсжимаемости не меняется, .

3. Коэффициент местного гидравлического сопротивления остаётся постоянным, .

4. Величиной можно пренебречь, то есть , вследствие малой плотности газа, однако этой величиной нельзя пренебрегать в случае, если проектируемый магистральный газопровод будет проходить по сильно пересечённой местности.

5. Величиной также можно пренебречь, то есть .

Получаем следующее уравнение движения: . Плотность газа можно определить по следующей формуле: . Средняя по сечению скорость газа находиться с помощью следующего уравнения: . Тогда уравнение движения примет вид: . Расписав площадь сечения магистрального трубопровода, получим: . Проинтегрируем полученное выражение по координате от до , где - длина трубопровода: - формула падения квадрата давления по длине магистрального трубопровода. С помощью этой формулы можно получить формулу для определения массового расхода: . Найдём коммерческий расход: , где - плотность газа при стандартных условиях, которая определяется по формуле: , в которой , а . Тогда: . Величину можно рассчитать: . Эта величина обозначается за , то есть . С учётом этого выражение для определения коммерческого дебита принимает вид: .Формула распределения вления: вывод давление среднее

24

26

28

29

1. Физические свойства нефтей и нефтепродуктов. Зависимость плотности от давления и температуры. Вязкость нефтей и нефтепродуктов; ее зависимость от температуры.

2. Трубопроводы. Основные параметры трубопроводов для транспортировки нефтей, нефтепродуктов и газа. Деформация поперечного сечения трубопровода при изменениях давления и температуры.

3. Подготовка сырой нефти к транспорту; основные технологические процессы (осушка, очистка, обессоливание и т.п.).

4. Подготовка газа к транспорту; основные технологические процессы (сепарация, очистка от мех. примесей, осушка, одорирование и т.п.).

5. Технология трубопроводного транспорта нефти. Состав и назначение сооружений, входящих в систему нефтепровода: перекачивающие станции, линейная часть, резервуарные парки и т.п..

6. Гидравлический расчет стационарных режимов работы нефтепровода. Основные категории: средняя скорость, массовый и объемный расходы, давление, напор. Уравнение неразрывности потока и уравнение Бернулли с потерями напора в виде формулы Дарси-Вейсбаха. Местные потери напора. Гидравлический уклон. Линия гидравлического уклона.

7. Формула Дарси-Вейсбаха. Коэффициент гидравлического сопротивления. Режимы течения. Формулы для расчета коэффициента гидравлического сопротивления. Уравнение баланса напоров для участка трубопровода. Напорно-расходные ( характеристики трубопровода.

8. Трубопроводы с промежуточными перекачивающими станциями, работающими в режиме “из насоса -в насос”. Система гидравлических уравнений для расчета расхода перекачки и подпоров перед промежуточными станциями. Уравнение баланса напоров для трубопровода. Условия “согласования” работы последовательных участков трубопровода.

9. Напорно-расходные ( характеристики перекачивающих станций. ( характеристики станций, оснащенных центробежными нагнетателями. Мощность насосных агрегатов. Формулы для расчета мощности. Коэффициент полезного действия.

10. Последовательное и параллельное соединение насосов. Расчет ( характеристик системы последовательно и параллельно соединенных насосов.

11. Совмещенные характеристики трубопровода и перекачивающих станций. Рабочая точка. Аналитический расчет совместной работы участка трубопровода и перекачивающей станции.

12. Самотечные участки трубопровода. Условия образования и правила нахождения самотечных участков. Перевальные точки. Расчетная длина трубопровода.

13. Лупинги и байпасы. Их назначение. Основные формулы для расчета параллельно и последовательно соединенных участков трубопровода.

14. Термические режимы работы нефтепроводов. Перекачка нефтей с подогревом (“горячая” перекачка). Теплообмен транспортируемой нефти с окружающей средой. Закон теплообмена Ньютона. Формула В.Г.Шухова для распределения температуры при стационарном течении жидкости по трубопроводу. Тепловая изоляция. Понятие о времени безопасной остановки.

15. Технология последовательной перекачки светлых нефтепродуктов. Смесеобразование в зонах контактирования последовательно движущихся партий. Физические причины смесеобразования. Расчет объема образующейся смеси (формула для расчета). Смесеобразование при остановках перекачки. Прием и раскладка смеси.

16. Физические свойства природного газа. Состав природного газа. Характеристики основных компонент природного газа.

17. Уравнение состояния природного газа; особенности изотерм газов. Критическое состояние. Критическое состояние метана и его гомологов. Сжижение газов.

18. Совершенный газ. Уравнение Клапейрона-Менделеева. Реальный газ. Сжимаемость. Коэффициент сверхсжимаемости. Приведенные параметры. Формула для расчета коэффициента сверхсжимаемости.

19. Газовые смеси и расчет их параметров. Расчет критических параметров газовой смеси.

20. Технология трубопроводного транспорта природного газа. Состав и назначение сооружений, входящих в систему газопровода: компрессорные станции, системы воздушного охлаждения, линейная часть, подземные хранилища газа и т.п.).

21. Объемный, массовый и коммерческий расходы газа; связь между ними. Уравнение неразрывности газового потока. Закон сохранения массы газа при стационарных режимах транспортировки.

22. Уравнение движения газа в газопроводе. Стационарный режим транспортировки газа. Формула для распределения давления по длине участка газопровода. Среднее давление на участке газопровода.

23. Связь расхода газа на участке газопровода с давлениями на его концах. Инженерные формулы расчета. Коэффициент расхода.

24. Последовательное соединение газопроводов. Расчет простых газопроводов. Формулы для коэффициента расхода.

25. Параллельное соединение газопроводов. Расчет сложных газопроводов. Формулы для коэффициента расхода.

26. Тепловые режимы работы газопровода. Уравнение энергии. Распределение температуры на участке газопровода при стационарном режиме работы. Эффект Джоуля-Томсона. Формула В.Г.Шу- хова.

27. Расчет коммерческого расхода газа на участке рельефного газопровода. Влияние профиля трубопровода на величину расхода газа.

28. Газоперекачивающие агрегаты. Центробежные нагнетатели. Приведенные характеристики центробежных нагнетателей. Техника использования приведенных характеристик. Совместная работа газопровода и компрессорных станций.

29. Подземное хранение газа (ПХГ), его основное назначение. Типы существующих газохранилищ. Устройство и принцип работы ПХГ. Технология подземного хранения газа, эксплуатационные циклы работы хранилищ. Активный и буферный газ.