Нефтегазоконденсатные месторождения Западной Сибири занимают особое место в топливно-энергетической системе страны. В настоящее время здесь сконцентрировано более половины запасов разведанного газа России и дальнейшее развитие газовой промышленности в ближайшие года будет во многом определяться эффективностью освоения существующих и разработкой новых газовых месторождений.
Заболоченность территории месторождений, сложный рельеф, вечная мерзлота, удалённость от промышленных центров страны создают, в свою очередь, ряд дополнительных трудностей для их освоения и эксплуатации.
Таким образом, разведанные и эксплуатируемые уникальные нефтегазоконденсатные месторождения предопределили сооружение крупнейших промыслов и создание мощных газовых трубопроводов составной частью которых являются газокомпрессорные станции (ГКС).
Назначение компрессорных станций - поддержание в газопроводе рабочего давления - одного из основных параметров, влияющих на пропускную способность газопроводов.
По мере добычи газа происходит падение давления в месторождении до уровня, когда транспортировать его в необходимом количестве без компримирования уже нельзя. В связи с этим газокомпрессорные станции, устанавливаемые непосредственно по ходу газа после нефтегазового месторождения необходимы для поддержания необходимого давления и расхода. Назначением ГКС является создание необходимого давления технологического газа для его дальнейшего транспорта по газопроводам. На ГКС предъявляются повышенные требования к качеству подготовки технологического газа.
На нефтегазоконденсатном месторождении Западной Сибири впервые в России для утилизации ПНГ применены винтовые маслозаполненные компрессора единичной мощностью 1,5 МВт, поэтому вопросы связанные с эксплуатацией данного оборудования являются актуальными.
Главным элементом компрессорной станции является компрессор.
Компрессор - это оборудование, предназначенное для компримирования газов, с целью увеличения давления и последующего нагнетания. Винтовые компрессоры применяют на Ванкорском производственном участке в цехе компримирования газа низкого давления.
При выборе компрессора одним из основных показателей является - энергопотребление. Винтовой компрессор в этом плане потребляет меньше всего энергии, так как для охлаждения используют аппараты воздушного охлаждения, которые поглощают сравнительно меньшее количество энергии наряду с водяным охлаждением, требующих габаритных конечных и промежуточных охладителей, которые в свою очередь должны время от времени обслуживаться. А используя АВО можно вторично использовать тепло, которое вырабатывается при совершении работы компрессором, например, для обогрева помещений.
Дальнейшее развитие винтовых компрессоров требует новых конструктивных и технологических решений. На мой взгляд перспективными направлениями развития ВК могут служить работы связанные с совершенствованием рабочих органов (разработка новых эффективных профилей винтов), разработка разгрузочных узлов для подшипников, совершенствование способов регулирования производительности, включая применение приводных двигателей с плавной регулировкой частоты вращения
В моей работе приведены основные конструктивные особенности и технические данные разных компрессоров.
На примере конкретного компрессора марки Howden compressors ltd модели WCVT 510-193 будет показана модернизация и разработка технологии сборки, а так же основные виды дефектов и поломок.
Радиальное уменьшение зазора приводит к уменьшению напряжений действующих на роторы, но в свою очередь возрастает нагрузка на опорный подшипник скольжения. Произведен расчет исходного подшипника скольжения и сделан вывод о том, что он не соответствует эксплуатационным характеристикам, в которых используется, поэтому проанализировав материалы, которые используют для подшипников условии жидкостного трения с учетом давления, скорости и сопротивления вязкому сдвигу, предлагается замена материала вкладыша с бронзового марки на баббитовый марки Б89. За основу был взят расчет, основанный на гидродинамической теории смазки, основоположником которой является Н.П. Петров. Теоретические решения базируются на решении дифференциальных уравнений гидродинамики вязкой жидкости с учетом давления, скорости и сопротивления вязкому сдвигу.
В ходе разработки технологического процесса сборки был произведен размерный анализ в осевом направлении и предлагается уменьшить осевой зазор с целью сокращения перетечек через торец картера. Этот осевой зазор в ходе расчета размерной цепи в осевом направлении компенсируется посредством добавления пяти прокладок из промасленной кальки.
Для достижения поставленных целей была изучена информация о существующих конструкциях компрессорного оборудования; проанализирован подшипник скольжения и применяемые материалы в нем; представлены методики расчета опорных подшипников скольжения; разработан технологический процесс сборки; предложен метод уменьшения осевого зазора; а также проанализирована газокомпрессорная станция как низкого, так и высокого давления и предложено понижение температуры газа на выходе из низкого давления для транспортировки в цех высокого давления посредством установки аппаратов воздушного охлаждения на эстакаде цеха.
1. Черкасский В.М., Насосы, вентиляторы, компрессоры: Учебник для теплоэнергетических специальностей вузов/ В.М. Черкасский. - Москва: «Энергия», 1977. - 421 с.
2. Сакун И.А., Винтовые компрессоры: учебное пособие/ И.А. Сакун. - Ленинград: «Машиностроение», 1978. - 425 с.
3. Касьянов В.М. , Гидромашины и компрессоры: учебное пособие/ В.М. Касьянов, С.В Кривенков, А.И Ходырев., А.Г. Чернобыльский. - Ленинград: «Машиностроение», 1981. - 256 с.
4. Лерченко Т.Н, Гидромашины и компрессоры. Компрессоры в бурении, добыче, транспорте нефтяных газов: учебник для вузов/ Т.Н. Лерченко, В.М Глазырина. - Уфа: Над. Уфимск. нефт. ин-та, 1982. - 82 с.
5. Ястребова Н.А., Технология компрессоростроения: Учебник для студентов вузов, обучающихся по специальности «Холодильные и компрессорные машины и установки»/ Н.А Ястребова. - Москва: «Машиностроение», 1987. - 336 с.
6. РД 50-635-87. Методические указания. Цепи размерные. Основные понятия. Методы расчета линейных и угловых цепей. - М.: Изд- во стандартов, 1988. - 45 с.
7. Михайлов А.К., Компрессорные машины: Учебник для вузов/ А.К. Михайлов. - Москва: «Энергоатомиздат», 1989. - 288с.
8. ГОСТ 26645-85. Отливки из металлов и сплавов. Допуски размеров, массы и припуски на механическую обработку.-М.: Изд-во стандартов,1994.-55 с.
9. Бекнев B.C., Газовая динамика. Механика жидкости и газа: Учебник для вузов/ B.C Бекнев, А.И Леонтьев. - Москва: МГТУ, 1997. - 671 с.
10. Хисамеев И.Г., Двухроторные винтовые и прямозубные компрессоры: теория, расчет и проектирование: учебное пособие/ И.Г. Хисамеев. - Казань: Фан, 2000. - 638с.
11. Коршак А.А., Основы нефтегазового дела: Учебник для вузов/
А.А. Коршак, А.М Шаммазов. - Москва: науч. изд. У.:
ДизайнПолиграфСервис, 2002. - 542 с
12. ГОСТ 24643-81. Допуски формы и расположения поверхностей. Числовые значения. - М.: Изд-во стандартов, 2004. - 9 с.
13. Максимов В.А., Роторные компрессоры: Учебное пособие/ Максимов В.А. - Казан. гос. технол. ун-т Казань, 2005г. - 76с.
14. Авраменко, В. Е. Базирование и базы в машиностроении: учеб. пособие / В. Е. Авраменко, Н. С. Индаков - 2-е изд. испр. и доп. - Красноярск: ИПЦ КГТУ, 2006. - 96 с
15. Горохов В.А. Проектирование и расчет приспособлений: учебник / В. А. Горохов, А. Г. Схиртладзе. - Старый Оскол: ТНТ, 2008. - 304 с.
16. Технический паспорт винтового компрессора марки WCVT 510-193, 2008.296с
17. Бондаренко, Ю. А. Технология изготовления деталей на станках с ЧПУ: учебное пособие / Ю.А. Бондаренко, А.А. Погонин, А.Г. Схиртладзе, М.А. Федоренко. - 2-е изд. перераб. и доп. - Старый Оскол.: ТНТ, 2009. - 292с.
18. Технологический регламент ЦПиКГ ЦПС ГКС НД ОАО «РН- Ванкор», 2013. 291с.
19. СТО 4.2-07-2014. Система менеджмента качества. Общие требования к построению, изложению и оформлению документов учебной деятельности [текст] / разраб. Е. Н. Осокин, Л. В. Белошапко, М. И. Губанов. - Введ. 09.01.2014. - Красноярск : ПЦ БИК СФУ, 2014. - 60 с.