Проектирование линейного центробежного нагнетателя природного газа мощностью 25 МВт

Общие требования к пожарной безопасности определены в             СНиП 21-01-97 “Пожарная безопасность зданий и сооружений”

Пожарная  безопасность объекта должна обеспечиваться системами предотвращения пожара и противопожарной защиты, в том числе организационно-техническими мероприятиями — не реже одного раза в месяц, производят проверку изоляции электрооборудования установок в соответствии с правилами ПЭЭП, ПУЭ (правила устройства электроустановок).

При возникновении  пожара немедленно должны быть приняты  меры к тушению с помощью имеющихся средств пожаротушения. Для тушения обмоток электрических двигателей и пожаров в закрытых помещениях рекомендуется применять водяной пар. Поэтому, для тушения очагов возгорания, устанавливают огнетушитель ОП-5. Также для тушения проводки под напряжением до 1000В, должны использоваться углекислотные огнетушители УП-1М, УП-2М. При пользовании углекислотным огнетушителем не браться рукой за раструб огнетушителя. При попадании пены на незащищенные участки тела, стереть ее платком или другим материалом и смыть водным раствором соды. Огнетушители приводить в действие в соответствии с указаниями на корпусе огнетушителя. Также должен быть установлен огнетушитель ОКП-10, для тушения твердых материалов на площади до 1 м². Специальные противопожарные трубопроводы должны быть наполнены водой, и постоянно находиться под давлением. Шланги и пожарные рукава с пожарными стволами размещают в специальных апломбированных ящиках.

Для смазки механизма  движения применяется масло ИМП-10 ТУ38 1011299-90 (ГОСТ 20799-75 «Масла индустриальные. Технические условия» с температурой вспышки t_ВС11 = 174° С при ограничении t = 125° С). Хранение масла в пределах рабочей зоны - не более суточной необходимости. Не допустимо наличие пролитого масла, которое представляет опасность в случае пожара.

В производственном процессе данного компрессора рабочим  телом является попутный нефтяной газ. По ГОСТ 12.1.011-78 «Смеси взрывоопасные. Классификация и методы испытаний» компрессорная установка по производству сжатого газа по взрывопожарной опасности относится к категории и группе взрывоопасных смесей 2С-Т1. Взрывоопасные смеси газов и паров подразделяются на группы в зависимости от величины температуры самовоспламенения  (Т₁ — температура воспламенения > 450° С).

 

По ГОСТ 12.1.010-76 «Взрывобезопасность. Общие требования» предъявляются следующие требования по взрывозащите:

• применение оборудования, рассчитанного на давление взрыва;
• защита оборудования от разрушения при взрыве, при помощи устройств аварийного сброса давления (предохранительные клапаны);
• применение средств предупредительной сигнализации.

По СНиП 21-01-97* «Пожарная безопасность зданий и сооружений» здание компрессорной установки относится к категории «Б», со степенью огнестойкости здания – II: несущие стены здания выполнены из несгораемых материалов (бетон, железобетон, силикатный или пустотелый глиняный кирпич) с минимальным пределом огнестойкости 2 часа; плиты, настилы и другие несущие констркукции междуэтажных и чердачных перекрытий ( несгораемые 0,75 часа); плиты, настилы и другие несущие конструкции покрытий (несгораемые 0,25 часа); внутренние ненесущие стены (перегородки) – несгораемые 0,25 часа; противопожарные стены (брандмауэры) – 2,5 часа. Полы в здании установки выполняются несгораемыми, водонепроницаемыми и не впитывающими жидкость. Рекомендуется покрывать полы метлахской или керамической плиткой. В помещениях категории «Б» следует предусматривать наружные легко сбрасываемые ограждающие конструкции.

В качестве легко  сбрасываемых конструкций следует, как правило, использовать остекление окон и фонарей. При недостаточной площади остекления допускается в качестве легко сбрасываемых конструкций использовать конструкции покрытий из стальных, алюминиевых и асбестоцементных листов и эффективного утепления. Площадь легко сбрасываемых конструкций следует определять расчётом. При отсутствии расчётных данных площадь легко сбрасываемых конструкций должна составлять не менее 0,03 м²  на 1 м³.

Объём помещения, тыс. м3	Категория помещения	Степень огнестойкости здания	Противопожарные разрывы при степени огнестойкости другого здания или сооружения, м			Класс конструктивной пожарной опасности здания	Расстояние, м, при плотности людского потока в общем проходе, чел/м2
			I и II	III	IV и V		до 1	св. 1 до 3	св. 3 до5
до 15	Б	II	9	12	15	С0	40	25	15

 

 

10.8. Защитная оснастка компрессора

 

Компрессор оснащён  рядом защит с использованием следующих электрических импульсов, вызывающих аварийную остановку  компрессора:

• при повышении температуры подшипников компрессора, редуктора и приводного электродвигателя до +85 ºС;
• при понижении давления масла на смазку подшипников компрессора, а также торцевых уплотнений до величины 0,22 МПа, и при понижении давления масла на сливе с торцевых уплотнений до 0,16 МПа;
• при понижении давления газа на всасывании на величины 0,1 МПа;
• при осевом сдвиге роторов на величину 1 мм.

В схеме предупредительной  сигнализации используются следующие  электрические импульсы:

• при повышении температуры подшипников компрессора +80ºС;
• при понижении давления масла на смазку подшипников на величину 0,1 МПа;
• при понижении давления масла на смазку подшипников компрессора, а также торцевых уплотнений до величины 0,27 МПа и при понижении давления масла на сливе с торцевых уплотнений до 0,18 МПа;
• при понижении давления газа во всасывании на 0,01 МПа;
• при повышении давления газа в нагнетании на 0,5 МПа;
• при повышении и понижении уровня масла в маслобаке.

 

 

10.9. Регулирование компрессора

Регулирование осуществляется индивидуальным блоком автоматики., который  обеспечивает безаварийную работу на всех режимах без постоянного обслуживания.

Система автоматического  регулирования выполняет следующие  функции:

- Автоматическая проверка пусковой готовности агрегата с проверкой защит,

-  Дистанционное управление вспомогательными механизмами

- Экстренный останов агрегата при отказе программно-технических средств,

- Автоматическое регулировании производительности компрессора.

 

10.10. Список нормативных документов

• ГОСТ 28775-90 «Агрегаты газоперекачивающие с газотурбинным приводом. Общие технические требования»;
• ГОСТ 12.1.005-88 “Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны”;
• СНиП 23-05-95 «Естественное и искусственное освещение»;
• ГОСТ 12.1.012-90 «Вибрационная безопасность. Общие требования»;
• ГОСТ 12.1.003-83 «Шум. Общие требования безопасности»;
• СНиП 21-01-97 “Пожарная безопасность зданий и сооружений”;
• ГОСТ 20799-75 «Масла индустриальные. Технические условия»;
• ГОСТ 12.1.011-78 «Смеси взрывоопасные. Классификация и методы испытаний»;
• ГОСТ 12.1.010-76 «Взрывобезопасность. Общие требования»;
• СНиП 31-03-2001 «Производственные здания».

 

11. Технико-экономическое обоснование проекта.

 

Центробежные компрессоры применяются  для обеспечения многих производственных процессов (доменного производства, производства аммиачных удобрений, пластмасс, получения продуктов нефтехимии и т.п.), при добыче нефти и газа, на магистральных газопроводах, для наддува двигателей внутреннего сгорания, в газотурбинных установках, для получения сжатого воздуха, имеющего силовое назначение (пневматический инструмент, молоты, прессы и т.д.). На привод центробежных компрессоров приходится значительная доля всей потребляемой энергии. Например, только 4200 центробежных компрессоров газоперекачивающих агрегатов (ГПА) ОАО «Газпром» имеют суммарную мощность более 40 млн. киловатт и требуют для своего привода энергию на сумму несколько миллиардов долларов ежегодно. Таким образом, проблема оптимального проектирования центробежных компрессоров имеет очень большое значение для национальной экономики.

Российская Федерация  является обладателем крупнейших в мире запасов полезных ископаемых, нефти, природного газа, следствием чего стало доминирующее влияние добычи природных ресурсов на экономику и развитие нашего государства.

Необходимость транспортирования  огромных количеств нефти и газа привела к бурному развитию трубопроводного транспорта как самого экономически эффективного.

Из года в год в  Европе увеличивается потребление  газа. Ежегодный прирост потребления составляет около 2%, а к 2015 году потребление газа в европейских странах будет на одну треть превышать показатель 2005 года. Из-за снижения собственной добычи ожидается, что к 2015 году Евросоюз будет вынужден импортировать 75% потребляемого им природного газа; в 2005 году – только 57%.

Россия зависит от экспорта газа так же, как Европа зависит от его импорта. Нефтегазовая промышленность в России является ключевым звеном экономики, а экспорт газа — важнейшим источником доходов государственного бюджета. На экспорт газа приходится 20% общего промышленного производства и 40% государственных доходов от сбора налогов.

Для удовлетворения растущего  спроса на газ Европе необходимы поставки из России потому, что:

- Россия – крупнейшая  и географически ближайшая страна-производитель  газа;

- более 40 лет Россия  надежно поставляет газ в Европу;

- запасы российского газа достаточны для поставок на протяжении многих десятилетий;

- контракты на поставку  природного газа между европейскими  и российскими предприятиями заключены до 2035 года.

- по сравнению с  другими поставками российский  газ конкурентоспособен.

В настоящее время разработан принципиально новый маршрут для экспорта российского природного газа. Этот проект газопровода получил название Nord Stream («Северный поток», ранее Северо-Европейский газопровод). Новый газопровод станет важным фактором энергобезопасности Европы.

По нему будет транспортироваться природный газ для снабжения  предприятий и домашних хозяйств Европы. Природный газ – экологически чистое топливо с самыми низкими параметрами продуктов сгорания, которое приобретает все большее значение в структуре энергопотребления.

Протяженность трубопровода составит примерно 1200 км, диаметр — 1220 мм (48 дюймов), проектное давление — 220 бар. Планируется строительство  двух параллельных линий с пропускной способностью по 27,5 млрд. куб. м в год, что позволит повысить общую транспортную способность приблизительно до 55 млрд. куб. м в год.

Целью данного раздела является оценка экономической эффективности установки на газоперекачивающей станции при покупке нового компрессора мощностью 25 МВт, высокого давления (конечное давление 12МПа). Газоперекачивающие агрегаты такой мощности будут применяются для транспортировки природного газа по трубопроводу «Северный поток».

Основные технические характеристики

Параметры		Проектируемый компрессор
Объемная производительность	м3/мин	295
Давление нагнетания	МПа	12,0
Степень повышение давления	-	1,44
Мощность	МВт	25,0
Частота вращения	об/мин	5000
Число ступеней	-	2
Цена	руб	11 000 000

 

 

 

 

 

 

 

 

Приближённая стоимость  компрессора: Ц=11 000 000 руб.

Стоимость аппаратуры контроля, защиты  и управления: Ц=1000000руб

Капитальные вложения с  учетом транспортировки и монтажа:

К=11 000 000+0,05·11 000 000+0,1·11 000 000=12 650 000 руб.

Капитальные затраты на строительство здания и фундамента:

Площадь здания компрессорной  установки:   .