Помощь студентам в учебе
Разработка организационно технических мероприятий по проведению осушки технологической обвязки газоперекачивающего агрегата компрессорной станции
|
Введение 18
1 Обзор литературы 21
1.1 Характеристика газопровода «Сила Сибири» 22
1.2 Физико-географическая характеристика района 22
2 Характеристика объекта 24
2.1 Общие сведения 24
2.2 Состав компрессорной станции 26
2.3 Узел подключения КС и компрессорный цех 26
2.4 Газоперекачивающий агрегат ГПА-32 «Ладога» 28
2.4.1 Описание работы агрегата ГПА-32 «Ладога» 32
3 Организация и технология производства работ по проведению осушки
сухим сжатым воздухом 33
3.1 Порядок проведения испытаний гидравлическим способом 33
3.2 Предварительные работы по проведению осушки 34
3.3 Этапы и последовательность проведения работ 34
3.3.1 Осушка трубопроводов КС 37
4 Расчетная часть 39
4.1 Проверка условий готовности обвязки ГПА к осушке 39
4.2 Расчет параметров осушки сухим сжатым воздухом 41
4.3 Заполнение азотом полости трубопровода 51
Вывод по разделу 52
5 Организационно технические мероприятия по повышению эффективности
проведения осушки обвязки ГПА 54
6 Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и ресурсосбережение... 56
6.1 Потенциальные потребители результатов исследования 56
6.2 Анализ конкурентных технических решений с позиции
ресурсоэффективности и ресурсосбережения 57
6.3 SWOT-анализ 59
6.4 Планирование научно-исследовательских работ 61
6.4.1 Структура работ в рамках научного исследования 61
6.4.2 Определение трудоемкости работ 61
6.4.3 Разработка графика проведения научного исследования 62
6.5 Бюджет научно-технического исследования 65
6.5.1 Расчет материальных затрат НТИ 65
6.5.2 Расчет затрат на специальное оборудование для научных работ.. 66
6.5.3 Основная заработная плата исполнителей работы 66
6.5.4 Дополнительная заработная плата исполнителей работы 67
6.5.5 Отчисления во внебюджетные фонды 68
6.5.6 Накладные расходы 69
6.5.7 Формирование бюджета затрат научно-исследовательской работы 69
6.6 Определение ресурсной (ресурсосберегающей), финансовой, бюджетной, социальной и экономической эффективности исследования 70
Вывод по разделу «Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и ресурсосбережение» 73
7 Социальная ответственность 74
7.1 Правовые и организационные вопросы обеспечения безопасности ... 75
7.2 Производственная безопасность 76
7.3 Анализ потенциально возможных вредных факторов 77
7.3.1 Повышенный уровень шума на рабочем месте 77
7.3.2 Отсутствие или недостаток необходимого искусственного
освещения 78
7.3.3 Повышенный уровень вибрации 79
7.3.4 Производственные факторы, связанные с аномальными
микроклиматическими параметрами 79
7.4 Анализ потенциально опасных факторов 80
7.4.1 Сосуды и аппараты под высоким давлением 80
7.4.2 Взрывоопасность и пожароопасность 81
7.4.3 Производственные факторы, связанные с электрическим током.. 83
7.5 Экологическая безопасность 85
7.5.1 Анализ воздействия объекта на селитебную зону 85
7.5.2 Анализ воздействия объекта на литосферу 85
7.5.3 Анализ воздействия объекта на гидросферу 86
7.5.4 Анализ воздействия объекта на атмосферу 86
7.6 Безопасность в чрезвычайных ситуациях 87
Выводы по разделу 88
Заключение 89
Список используемых источников 90
Приложение А 95
1 Обзор литературы 21
1.1 Характеристика газопровода «Сила Сибири» 22
1.2 Физико-географическая характеристика района 22
2 Характеристика объекта 24
2.1 Общие сведения 24
2.2 Состав компрессорной станции 26
2.3 Узел подключения КС и компрессорный цех 26
2.4 Газоперекачивающий агрегат ГПА-32 «Ладога» 28
2.4.1 Описание работы агрегата ГПА-32 «Ладога» 32
3 Организация и технология производства работ по проведению осушки
сухим сжатым воздухом 33
3.1 Порядок проведения испытаний гидравлическим способом 33
3.2 Предварительные работы по проведению осушки 34
3.3 Этапы и последовательность проведения работ 34
3.3.1 Осушка трубопроводов КС 37
4 Расчетная часть 39
4.1 Проверка условий готовности обвязки ГПА к осушке 39
4.2 Расчет параметров осушки сухим сжатым воздухом 41
4.3 Заполнение азотом полости трубопровода 51
Вывод по разделу 52
5 Организационно технические мероприятия по повышению эффективности
проведения осушки обвязки ГПА 54
6 Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и ресурсосбережение... 56
6.1 Потенциальные потребители результатов исследования 56
6.2 Анализ конкурентных технических решений с позиции
ресурсоэффективности и ресурсосбережения 57
6.3 SWOT-анализ 59
6.4 Планирование научно-исследовательских работ 61
6.4.1 Структура работ в рамках научного исследования 61
6.4.2 Определение трудоемкости работ 61
6.4.3 Разработка графика проведения научного исследования 62
6.5 Бюджет научно-технического исследования 65
6.5.1 Расчет материальных затрат НТИ 65
6.5.2 Расчет затрат на специальное оборудование для научных работ.. 66
6.5.3 Основная заработная плата исполнителей работы 66
6.5.4 Дополнительная заработная плата исполнителей работы 67
6.5.5 Отчисления во внебюджетные фонды 68
6.5.6 Накладные расходы 69
6.5.7 Формирование бюджета затрат научно-исследовательской работы 69
6.6 Определение ресурсной (ресурсосберегающей), финансовой, бюджетной, социальной и экономической эффективности исследования 70
Вывод по разделу «Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и ресурсосбережение» 73
7 Социальная ответственность 74
7.1 Правовые и организационные вопросы обеспечения безопасности ... 75
7.2 Производственная безопасность 76
7.3 Анализ потенциально возможных вредных факторов 77
7.3.1 Повышенный уровень шума на рабочем месте 77
7.3.2 Отсутствие или недостаток необходимого искусственного
освещения 78
7.3.3 Повышенный уровень вибрации 79
7.3.4 Производственные факторы, связанные с аномальными
микроклиматическими параметрами 79
7.4 Анализ потенциально опасных факторов 80
7.4.1 Сосуды и аппараты под высоким давлением 80
7.4.2 Взрывоопасность и пожароопасность 81
7.4.3 Производственные факторы, связанные с электрическим током.. 83
7.5 Экологическая безопасность 85
7.5.1 Анализ воздействия объекта на селитебную зону 85
7.5.2 Анализ воздействия объекта на литосферу 85
7.5.3 Анализ воздействия объекта на гидросферу 86
7.5.4 Анализ воздействия объекта на атмосферу 86
7.6 Безопасность в чрезвычайных ситуациях 87
Выводы по разделу 88
Заключение 89
Список используемых источников 90
Приложение А 95
На сегодняшний день продолжается активное формирование новых центров газодобычи и создание единой системы транспортировки газа, что обеспечит поставки газа потребителям регионов Восточной Сибири и Дальнего Востока на долгосрочную перспективу. Это послужит развитию нового мощного канала экспорта российского газа в страны Азиатско-Тихоокеанского региона. В 2022 году завершено строительство первой очереди магистрального газопровода «Сила Сибири», введено в эксплуатацию 8 компрессорных станций (первые цеха). Протяженность магистрального газопровода составила более 3000 километров [8].
В период с 2025 по 2030 гг. запланирована реализация «Восточной системы газоснабжения», которая подразумевает строительство нового газопровода. При реализации проекта планируется ввод в эксплуатацию порядка 20 новых компрессорных станций, что потребует привлечение огромного количества человеческих и технико-технологических ресурсов в короткий промежуток времени.
Одним из ключевых этапов строительства компрессорной станции являются проведение гидроиспытаний и последующая осушка технологических трубопроводов компрессорного цеха. Правильно подобранный способ удаления остаточной влаги позволяет минимизировать временные затраты, так как проведение осушки выполняется в теплый период года. Помимо этого, качественная осушка необходима для соблюдения контрактных обязательств по химическому составу природного газа перед потребителями. Все эти факторы определяют значимость выработки комплексного решения, способного повысить эффективность процесса осушки [16].
На магистральных трубопроводах процесс удаления остаточной влаги проводится с помощью пропуска очистных поролоновых поршней, что неприменимо к сложной конфигурации технологической обвязки компрессорных станций. На обвязках газоперекачивающих агрегатов применяется продувка сухим воздухом или метод вакуумно-азотной осушки. Для производства работ по удалению остаточной влаги в технологическом оборудовании существуют специальные рабочие инструкции, однако документация не содержит математической модели и основывается на экспериментальных данных последовательность действий. В связи с этим возникает потребность в создании математической модели, которая позволит для каждого конкретного случая выявить оптимальные значения параметров и условий для наиболее энергоэффективного и наименее ресурсозатратного проведения процесса осушки технологического оборудования и трубопроводов [5].
Цель выпускной квалификационной работы: выбор организационно технических мероприятий по повышению эффективности процесса удаления остаточной влаги из технологического оборудования обвязки ГПА-32 «Ладога».
Для реализации поставленной цели необходимо выполнить следующие задачи:
1) Изучить нормативно-техническую документацию по эксплуатации компрессорных станций.
2) Проанализировать состав и назначение основного и вспомогательного оборудования компрессорной станции.
3) Рассчитать технические параметры процесса осушки сухим сжатым воздухом технологической обвязки ГПА.
4) Разработать организационно технические мероприятия, позволяющие повысить эффективность проведения осушки.
Объектом исследования является обвязка газоперекачивающего агрегата ГПА-32 «Ладога» компрессорной станции КС-7а «Зейская».
Предмет исследования: технология осушки трубопроводов сухим сжатым воздухом.
Область применения: обвязки газоперекачивающих агрегатов на компрессорных станциях.
Практическая значимость работы: потенциальная эффективность предложенных организационно технических решений при осушке обвязки ГПА.
В период с 2025 по 2030 гг. запланирована реализация «Восточной системы газоснабжения», которая подразумевает строительство нового газопровода. При реализации проекта планируется ввод в эксплуатацию порядка 20 новых компрессорных станций, что потребует привлечение огромного количества человеческих и технико-технологических ресурсов в короткий промежуток времени.
Одним из ключевых этапов строительства компрессорной станции являются проведение гидроиспытаний и последующая осушка технологических трубопроводов компрессорного цеха. Правильно подобранный способ удаления остаточной влаги позволяет минимизировать временные затраты, так как проведение осушки выполняется в теплый период года. Помимо этого, качественная осушка необходима для соблюдения контрактных обязательств по химическому составу природного газа перед потребителями. Все эти факторы определяют значимость выработки комплексного решения, способного повысить эффективность процесса осушки [16].
На магистральных трубопроводах процесс удаления остаточной влаги проводится с помощью пропуска очистных поролоновых поршней, что неприменимо к сложной конфигурации технологической обвязки компрессорных станций. На обвязках газоперекачивающих агрегатов применяется продувка сухим воздухом или метод вакуумно-азотной осушки. Для производства работ по удалению остаточной влаги в технологическом оборудовании существуют специальные рабочие инструкции, однако документация не содержит математической модели и основывается на экспериментальных данных последовательность действий. В связи с этим возникает потребность в создании математической модели, которая позволит для каждого конкретного случая выявить оптимальные значения параметров и условий для наиболее энергоэффективного и наименее ресурсозатратного проведения процесса осушки технологического оборудования и трубопроводов [5].
Цель выпускной квалификационной работы: выбор организационно технических мероприятий по повышению эффективности процесса удаления остаточной влаги из технологического оборудования обвязки ГПА-32 «Ладога».
Для реализации поставленной цели необходимо выполнить следующие задачи:
1) Изучить нормативно-техническую документацию по эксплуатации компрессорных станций.
2) Проанализировать состав и назначение основного и вспомогательного оборудования компрессорной станции.
3) Рассчитать технические параметры процесса осушки сухим сжатым воздухом технологической обвязки ГПА.
4) Разработать организационно технические мероприятия, позволяющие повысить эффективность проведения осушки.
Объектом исследования является обвязка газоперекачивающего агрегата ГПА-32 «Ладога» компрессорной станции КС-7а «Зейская».
Предмет исследования: технология осушки трубопроводов сухим сжатым воздухом.
Область применения: обвязки газоперекачивающих агрегатов на компрессорных станциях.
Практическая значимость работы: потенциальная эффективность предложенных организационно технических решений при осушке обвязки ГПА.
В результате проведенной выпускной квалификационной работы были изучены особенности эксплуатации компрессорных станций, состав и назначение основного и вспомогательного оборудования КС, принцип работы газоперекачивающих агрегатов с газотурбинными двигателями на примере ГПА-32 «Ладога» компрессорной станции КС-7а «Зейская».
На основании специальных рабочих инструкций, методических пособий и нормативной документации был рассмотрен основной метод осушки трубопроводов линейной части и компрессорных станций, и выявлены основные проблемы, связанные с осушкой обвязки газоперекачивающих агрегатов.
Были рассчитаны технические параметры процесса осушки «сухим сжатым» технологической обвязки ГПА при заданных условиях окружающей среды. На основе представленной математической модели определены следующие основные параметры осушки:
• время каждого этапа: время заполнение воздухом осушаемых участков, время осушки с момента включения УО до момента начала снижения ТТР, время снижения ТТР до требуемого нормативного значения, время выдержки, время доосушки;
• количество влаги в трубопроводах в паровой фазе и в виде пленки.
Согласно расчетам, время, достаточное для удаления влаги из трубопроводной обвязки после гидроиспытаний, составит 109 часов, без учета 24-часовой выдержки и доосушки в случае необходимости, составляющей 0,6 часа.
Также в ходе работы был посчитан бюджет НТИ и рассмотрены вопросы социальной и экологической безопасности.
Итогом проделанной работы являются представленные рекомендации по организации работ осушки «сухим сжатым» воздухом обвязки газоперекачивающего агрегата ГПА-32 «Ладога».
На основании специальных рабочих инструкций, методических пособий и нормативной документации был рассмотрен основной метод осушки трубопроводов линейной части и компрессорных станций, и выявлены основные проблемы, связанные с осушкой обвязки газоперекачивающих агрегатов.
Были рассчитаны технические параметры процесса осушки «сухим сжатым» технологической обвязки ГПА при заданных условиях окружающей среды. На основе представленной математической модели определены следующие основные параметры осушки:
• время каждого этапа: время заполнение воздухом осушаемых участков, время осушки с момента включения УО до момента начала снижения ТТР, время снижения ТТР до требуемого нормативного значения, время выдержки, время доосушки;
• количество влаги в трубопроводах в паровой фазе и в виде пленки.
Согласно расчетам, время, достаточное для удаления влаги из трубопроводной обвязки после гидроиспытаний, составит 109 часов, без учета 24-часовой выдержки и доосушки в случае необходимости, составляющей 0,6 часа.
Также в ходе работы был посчитан бюджет НТИ и рассмотрены вопросы социальной и экологической безопасности.
Итогом проделанной работы являются представленные рекомендации по организации работ осушки «сухим сжатым» воздухом обвязки газоперекачивающего агрегата ГПА-32 «Ладога».