Дожимная компрессорная установка буферного газа для СГУ ГПА Санкт-Петербург 2009 г. ОАО «КОМПРЕССОР»

ОАО Компрессор (Санкт-Петербург) было основано в 1877 году и на протяжении более 130 лет является производителем компрессоров и компрессорного оборудования. ОАО «Компрессор» является головным поставщиком специализированных компрессоров и компрессорной техники для ВМФ, МЧС, ракетно-космических войск, ОАО «Газпром», кроме того, продукция предприятия применяется и в других отраслях промышленности и поставляется, в том числе в РАО ЕЭС, РАО «РЖД» и другие организации. Предприятием выпускается большая номенклатура компрессоров, установок осушки и очистки воздуха, природного газа, азота, гелия, кислорода с рабочим давлением до 39,2 МПа (400 кгс/см2). География поставок оборудования: Россия, страны СНГ, Германия, Финляндия, Норвегия, Индия, Иран, КНР, Корея, Алжир, Ливия, ОАЭ, Куба и др. Область применения оборудования ОАО «Компрессор»

Оборудование ОАО «Компрессор» для газовой промышленности Установки подготовки импульсного газа УПИГ осушка и очистка природного газа для привода пневмоуправляемой арматуры на объектах газовой промышленности; Блочные воздушные компрессорные станции (БВКС) предназначены для обеспечения осушенным и очищенным сжатым воздухом сухих газовых уплотнений и магнитных подвесов центробежных нагнетателей газоперекачивающих агрегатов (ГПА). Блоки подготовки топливного пускового и импульсного газа (БПТГ) предназначены для обеспечения работы ГПА и пневмоуправляемой арматуры на компрессорных станциях магистральных газопроводов; Автомобильные газонаполнительные станции АГНКС (на 75 и 150 заправок в сутки) предназначены для сжатия природного газа и подготовки его для использования в качестве топлива в автомобильном транспорте. Блочная дожимная компрессорная станция (БК200) природного газа, предназначенная для обеспечения технологических нужд при подготовке подземных хранилищ газа (ПХГ) к закачке природного газа

Применение сухих газодинамических уплотнений (СГУ) В настоящее время в газовой промышленности для транспортировки природного газа на дожимающих и и линейных компрессорных станциях магистральных газопроводов используются газоперекачивающие агрегаты, имеющие в своем составе нагнетатели с сухими газодинамическими уплотнениями (СГУ). Большинство новых нагнетателей создаются с применением СГУ. Кроме того СГУ включаются в состав нагнетателей при реконструкции и модернизации ГПА. СГУ могут быть одиночными, либо двойными. Наиболее широкое распространение в промышленности получили торцевые уплотнения типа «Тандем», конструктивно состоящие из двух СГУ, расположенных в одном картридже. СГУ типа «Тандем» идеально подходит с точки зрения надежности и безопасности при магистральном транспорте природного газа. Первичный газовый затвор действует как основной, а вторичный является резервным.

Схема работы СГУ типа «Тандем»

Работа СГУ Отфильтрованный природный газ (уплотняющий или буферный) подается в полость между картриджем уплотнения и внутренним лабиринтом. Большая часть этого газа будет перетекать обратно в компрессор по внутреннему лабиринту, обеспечивая отсутствие жидкости и механических частиц в уплотняющей полости, которые могут повредить газовый затвор. Небольшая часть подаваемого газа будет перетекать через уплотняющий зазор в полость между картриджами первой и второй ступени. Эта полость вентилируется, и утечка отводится на свечу. Картридж второй ступени будет уплотняться газовой утечкой из первой ступени или разделительным газом (опционально, если предъявляются повышенные требования к безопасности процесса) и функционирует как резервное уплотнение. Для изоляции газового уплотнения от подшипниковых камеры и предотвращения попадания масла на уплотнительные поверхности служит барьерное уплотнение. Оно также выполняет функцию уплотнения "последнего шанса" на случай катастрофических разрушений газовых затворов 1 и 2 ступени. Конструктивно обычно выполняется в виде лабиринтного уплотнения или сегментного графитового кольца. Уплотнение достигается за счет подачи буферного воздуха. Графитовое кольцо дает некоторое преимущество, в основном за счет более низких требований к расходу буферного воздуха, по сравнению с лабиринтными барьерными уплотнениями, т.к. имеет меньший зазор с валом компрессора.

Технологические стандарты и требования к системам СГУ Использование СГУ в составе ГПА требует установки оборудования, выполняющего следующие задачи: обеспечение подачи уплотняющего (буферного) газа с заданными параметрами к картриджам СГУ на всех режимах работы ГПА. обеспечение подачи барьерного воздуха с заданными параметрами к барьерным уплотнениям. Требования к источнику уплотняющего (буферного) природного газа: Система подачи уплотняющего газа должна обеспечить превышение давления уплотняющего газа над расчетным давлением (Р1 + Δ) на величину не менее чем 3,5 кгс/см2 на всех режимах работы ГПА, включая аварийный и нормальный останов, запуск ГПА, работа на режиме «Кольцо», режимы с малыми степенями сжатия, в точке подключения для обеспечения адекватного регулирования величины перепада «газ-газ». Система фильтрации должна обеспечивать отсутствие в уплотняющем газе механических примесей более 10 мкм, 99.7 % фильтрацию по влаге в точке подключения. Не допускается конденсация влаги внутри полости установки картриджа и на самой уплотняющей паре из-за эффекта Джоуля-Томпсона при последовательном прохождении уплотняющего газа через запорную арматуру, уплотнительный зазор и свечи.

Решения для подготовки буферного газа для СГУ В настоящее время в системах СГУ применяемых на объектах газовой промышленности на нагнетателей ГПА для обеспечения требуемого перепада между давлением буферного газа и полостью всасывания буферный газ отбирается из коллектора нагнетания (если по крайней мере один ГПА на КС работает), иначе природный газ отбирается на входе в ГПА. Снижение требуемого перепада давления или его отсутствие во всех режимах работы ГПА вызывает прорыв неочищенного газа с нагнетания компрессора к СГУ и вывод его из строя. ОАО «Компрессор» предлагает изготовить и поставлять для подготовки буферного природного газа дожимную компрессорную установку (ДКУ) для подачи газа требуемого давления и расхода в полость буферного газа и обеспечивающую необходимый перепад давления во время запуска, без использования посторонних источников. Применение ДКУ является предпочтительным также вследствие повышения автономности ГПА, надежности работы СГУ и увеличения ресурса ГПА.

Требования, предъявляемые к системе подготовки буферного природного газа Повышение давления природного газа от рабочего давления в газопроводе Рраб=5,5 - 9,8 МПа на 1,0 МПа до требуемого давления буферного газа Рбг=6,5 – 10,8 МПа, требуемый перепад давления «газ-газ» на СГУ – не менее 0,35 МПа, дополнительный перепад закладывается для преодоления гидравлического сопротивления технологических трубопроводов; Очистка природного газа от механических частиц размером более 10 мкм и капельной влаги, окончательная очистка буферного газа после подачи по технологическим трубопроводам перед СГУ проводится на стойке СГУ; Отсутствие масла в буферном газе; Обеспечение подачи на СГУ буферного газа требуемого расхода от 800 до 1600 нм3/ч, фактический расход буферного газа при рабочем перепаде обычно не превышает нм3/ч; Обеспечение возможности регулирования расхода буферного газа; Обеспечение автоматизации процессов запуска останова и сброса газа из компрессора на свечу; Размещение оборудование в автономном контейнере полной заводской готовности, либо на единой раме для размещения в ангаре ГПА;

Принципиальная схема ДКУ (газовая и масляная)

Дожимная компрессорная установка. Общий вид (на раме)

Дожимная компрессорная установка. Общий вид (в контейнере)

Дожимной компрессор. Общий вид Отсутствие масла на выходе ДКУ обеспечивается конструкцией компрессора. В полости сжатия (на поршне) применяются самосмазывающиеся поршневые кольца, масло подается только в картер, где омывает подвижные части компрессора (коленчатый вал, подшипники, шатун) и циркулирует посредством шестеренного насоса. Дополнительно для предотвращения попадания масла в полость сжатия используется сальниковое уплотнение. Применяемые в компрессоре технические решения и основные детали хорошо себя зарекомендовали за годы надежной работы в серийных изделиях ОАО «Компрессор».

Технические характеристики ДКУ ОАО «Компрессор» Наименование параметраЗначение Сжимаемый газПриродный газ по ГОСТ 5542 Давление на входе в ДКУ, МПа (изб.), номинальное6,98,359,8 Давление на выходе из ДКУ, МПа (изб.), номинальное 7,99,3510,8 Объемная производительность компрессора, нм 3 /ч Температура газа на входе, С, не более30 Температура газа на выходе, С, не более8080 Тип поршневого компрессора однорядный, одноцилиндровый, вертикальный, сухого сжатия (без подачи масла в полость сжатия) Тип приводаЭлектродвигатель ВА200М6 22 кВт, 1000 об/мин Масса, (на раме/в контейнере) кг600 / 4000 Длина, (на раме/в контейнере) мм1500 / 4200 Ширина, (на раме/в контейнере) мм1100 / 2500 Высота, (на раме/в контейнере) мм1600 / 2500

Преимущества ДКУ ОАО «Компрессор» Обеспечивает автономность запуска первого агрегата в работу (без подвода буферного газа от посторонних источников), увеличивается надежность ГПА и КС в целом; Обеспечивает необходимые параметры буферного газа требуемого качества, в СГУ не попадает грязный газ, увеличивается срок службы СГУ; Имеет исполнение для размещения в ангаре (контейнере) с ГПА, Имеет исполнение для размещения в собственном контейнере, полной заводской готовности, имеющим собственные системы отопления вентиляции, управления, контроля загазованности и пожарообнаружения; Возможность управления параметрами компрессора (расход, давление) в процессе работы; Малые габаритные размеры; Низкая потребляемая мощность; Отсутствие в буферном газе механических частиц (окалины, ржавчины) и капельной влаги; Отсутствие в буферном газе масла (вследствие применения компрессора «сухого» сжатия); Имеет высокую надежность, обусловленную применяемой схемой и оборудованием; Не требует постоянного присутствия обслуживающего персонала, операции запуска и останова автоматизированы, объем работ по обслуживанию минимальный; Низкая стоимость в сравнении с иностранными аналогами (на базе компрессоров Ariel);

ОАО «КОМПРЕССОР» (г. Санкт-Петербург) Факс: (812) Телефон: (812) Web: ОАО «Компрессор» готово изготовить и поставить дожимные компрессорные установки буферного газа в контейнерном, либо безконтейнерном исполнении для комплектации КС, КЦ, либо ГПА. ОАО «Компрессор» имеет высококвалифицированное конструкторское бюро и хорошую производственную базу для создания современного компрессорного оборудования, а также монтажно-сервисную службу. ОАО «КОМПРЕССОР» открыто для сотрудничества и готово разработать, изготовить и поставить надежные компрессоры и компрессорное оборудование на необходимые параметры по требованиям заказчика. ОАО «КОМПРЕССОР»