Автоматизована газорозподільна станція

ГРС - газорозподільна станція, забезпечена обладнанням, що дозволяє знижувати тиск надходить з магістральної мережі газу до необхідного рівня. Крім того, в завдання станції входять фільтрація та одоризація, розподіл і облік спожитого газу.

Призначення

Газорозподільна станція є останнім об'єктом в ланцюзі газотранспортної системи і одночасно головним спорудженням для міських систем газопостачання. Зважаючи на те що припинення подачі газу до міст і великим промисловим підприємствам неприпустимо, в ГРС передбачена захисна автоматика. Причому захисна автоматика виконана за принципом резервування. Резервна лінія включається тоді, коли вийшла з ладу основна лінія редукування.

ГРС призначена для:

• прийому газу з магістральних газопроводів;
• очищення його від різних механічних домішок;
• пониження тиску до значень, необхідних у міських системах;
• підтримки тиску на постійному рівні;
• одоризації та підігріву газу;
• визначення його витрати.

Види станцій

ГРС і АГРС діляться за своїм призначенням:

• Автоматичні на відгалуженнях основних газопроводів - для забезпечення газом малих населених пунктів. Додатково підрозділяються на газорегуляторні пункти (1000-30000 м³/ год) і газорегуляторні установки (до 1500 м³/ ч).
• Контрольно-розподільчі пункти - живлять промислові та сельхозоб'ектов, кільцеві газопроводи навколо великих поселень і міст 2000-12000 м³/ ч).
• Промислові ГРС - встановлюються на газопромисли, здійснюють очищення видобутої сировини від вологи і домішок.
• Кінцеві станції - будуються безпосередньо у споживача (підприємства, населені пункти).

Автоматизація

В останні роки одержали широке поширення автоматизовані газорозподільні станції. АГРС продуктивністю до 200000 м³/ год експлуатують безвахтенним обслуговуванням. У цьому випадку на станціях є комплекс обладнання і КВП, що дозволяють здійснювати експлуатацію її в автоматизованому режимі.

Обслуговування таких ГРС здійснюють віддалено. Оператор газорозподільної станції, як правило, знаходиться в приміщенні обслуговуючої організації, моніторинг може здійснюватися навіть на дому. У разі виникнення аварійної ситуації звукові та світлові сигнали передаються в приміщення і житлові будинки операторів, які розташовуються на відстані не більше 0,5 км від підконтрольної станції. Обслуговування ГРС продуктивністю більше 200 000 м³/ год проводиться у вахтовому режимі.

Устаткування

Газорозподільна станція включає послідовний комплекс технологічного обладнання:

• вимикальний пристрій на вході;
• фільтри;
• підігрівач;
• лінію редукування і регулювання тиску газу;
• пристрій для виміру витрати надійшов газу;
• вимикальний пристрій на виході.

В якості регуляторів тиску на станції використовуються регулятори прямої дії типу РД і непрямої дії типу РДУ.

Технологічний цикл

Поступив газ приймає газорозподільна станція. Схема його переміщення по технологічному ланцюжку виглядає наступним чином:

1. З магістрального газопроводу газ спочатку проходить вимикальний пристрій і надходить у фільтр.
2. Після цього він закачується в першу щабель редукування, що має дві або три лінії, одна з яких резервна. При наявності двох ліній редукування, резервна нитка розраховується на стовідсоткову продуктивність, а в разі трьох ліній - на 50%. Резервну лінію при вказаній схемі можна використовувати для байпасірованія першого ступеня.
3. Якщо тиск на вході в ГРС становить 4 МПа, то в першій ступені тиск газу знижується до 1-1,2 МПа, а в другому щаблі до 0,2-0,3 МПа. Після другої ступені тиск газу матиме значення рівне 0,6-0,7 МПа.

Установка фільтрів і контроль тиску

Вибір місця установки фільтрів залежить від вхідного тиску і від складу газу. Якщо газорозподільна станція приймає вологий газ, то фільтри необхідно встановлювати перед 1-й ступенем редукування. Фільтри в цьому випадку будуть вловлювати як конденсат, так і механічні домішки. Після цього суміш пилу з конденсатом надходить у відстійники. Відстояний продукт направляють в ємності, звідки виробляють його періодичну відкачку і вивіз в автоцистернах.

Якщо на вході в ГРС робочий тиск менше 2 МПа, то фільтри встановлюють після 1-го ступеня редукування. При такій схемі установки фільтрів виробляють байпасірованіе (монтаж обвідної лінії) першого ступеня. Фільтри в цьому випадку налаштовують на тиск 2,5 МПа. При підвищенні газового тиску на вході понад 2,5 МПа, вимикальний пристрій на байпасній лінії закривають і направляють газ в лінію 1-й ступені редукування. Після її проходження газ направляють в другий щабель, а після 2-й - в відвідний газопровід.

Якщо газорозподільна станція вимагає заміни обладнання на основній лінії редукування, а також при створенні аварійної обстановки, проводять відключення цієї лінії і відкриття байпасній лінії, забезпеченою вимикаючим пристроєм і редуцирующим клапаном. Регулювання витрати газу і його тиску здійснюється в цьому випадку вручну.

Пристрій автоматизованих ГРС

Автоматизовані газорозподільні станції мають кілька варіантів компонування обладнання. Проте всі вони повинні враховувати небезпеку як гідратоутворення, так і зовнішнього обмерзання зовнішніх вузлів редукування. У зв'язку з цим в зимовий час обслуговуючому персоналу станції доводиться звертати особливу увагу на зазначені вище фактори. Для запобігання гідратоутворення в ГРС застосовуються вузли підігріву газу.

Вузол підігріву включає в себе підігрівач і водогрійний котел. Вода надходить в котел зі спеціальної ємності, власне підігрів води в котлі здійснюється за рахунок спалювання газу надходить на ГРС і минулого систему редукування. Газогорелочное пристрій водогрійного котла працює на низькому тиску газу. Для запобігання подачі газу, що йде на спалювання в топку водогрійного котла з тиском понад встановлених меж, мається запобіжний пристрій. Таким чином, газ з вхідним тиском, що надходить у ГРС, направляється спочатку на очищення в фільтри, а потім в підігрівач. У подогревателе відбувається підігрів газу, в результаті чого з нього віддаляються гідратоутворення. Пройшовши підігрівач, осушене газ надходить в лінії редукування і потім в відвідний газопровід.

Заходи безпеки

Щоб уникнути вибухів і пожеж на ГРС встановлюють спеціальні установки для додання запаху газу. Ці установки встановлюються, коли на головних спорудах газ не одоріруется або її ступінь нижче встановлених меж. Установки по одоризації газу підрозділяються на барботажні, краплинні і ґнотові. Останні називаються ще випарними.

Автоматизація газорозподільної станції

Принцип дії автоматизованої ГРС з надомною обслуговуванням полягає в наступному. При відхиленні вихідного тиску газу понад допустимого значення, датчик, налаштований на певне значення, дає команду на перемикання крана з одночасним оповіщенням обслуговуючого персоналу станції за допомогою звукової та світлової сигналізації, розміщеної на щиті.

У тому випадку, коли відбувається підвищення тиску газу на виході з ГРС на 5% понад встановленого номінального значення тиску, то відбувається спрацьовування відповідного датчика. В результаті чого, регулюючий кран на одній з робочих ліній редукування почне закриватися, знижуючи тим самим вихідний тиск газу. Якщо тиск не буде знижуватися, то відбудеться спрацьовування іншого датчика, який дасть команду на ще більше прикриття регулюючого крана, аж до повного відключення всієї лінії редукування. У разі ж зниження вихідного тиску до 0,95Р, відбувається відкриття резервної лінії.

Технічний стан

Незважаючи на простоту пристрою, газорозподільні станції потребують оновлення. Будівництво газорозподільних станцій в більшості випадків здійснювалося в 70-х роках, коли прокладалися тисячокілометрові газопроводи від родовищ Сибіру до європейських споживачів, і здійснювалася масова газифікація населених пунктів і підприємств Радянського Союзу. Майже 34% ГРС відзначили 30-річний ювілей, 37% - старше 10 років, лише менше третини станцій укомплектовані сучасним устаткуванням молодше 10 років. На даний момент розглядається комплексна програма технічного переозброєння та реконструкції газорозподільних станцій.