Системы газоснабжения сжиженными газами

     Газонаполнительные станции. Источником снабжения потребителей сжиженными углеводородными газами (СУГ) являются газонаполнительные станции (ГНС), которые предназначены для их приема, хранения и распределения в баллонах и автоцистернах. На ГНС должно быть обеспечено раздельное хранение сжиженных газов с повышенным содержанием бутана (до 60 %) и технического пропана, а также раздельная раздача их с помощью баллонов и автоцистерн. На ГНС предусмотрен одновременный слив сжиженных газов из железнодорожных цистерн с разным процентным соотношением пропана и бутана. На ГНС осуществляются следующие операции: прием сжиженных газов от поставщика в железнодорожных цистернах; слив сжиженных газов в хранилища; хранение сжиженных газов в надземных и подземных резервуарах, баллонах; слив из пустых баллонов неиспарившихся остатков; розлив сжиженных газов в баллоны, автоцистерны; прием пустых и выдача наполненных баллонов; технологическое обслуживание и ремонт оборудования; доставка сжиженных газов потребителям в баллонах и автоцистернах; заправка автомашин, работающих на сжиженном газе; рега-зификация (испарение) сжиженных газов; смешивание паров сжиженных газов с воздухом; подача паров сжиженных газов.

Газонаполнительные станции располагают преимущественно вне черты города на специально отведенных спланированных площадках и желательно с подветренной стороны господствующих ветров, чтобы возможные выделения газов не попали в зону жилых, общественных и производственных зданий и сооружений. Принципиальная схема ГНС с надземной установкой резервуаров, рассчитанной на отпуск потребителям 3000 т СУГ в год, приведена на рис. 17.1. Для хранения газа на станции устанавливаются горизонтальные цилиндрические резервуары вместимостью 50 или 100 м³. Каждый резервуар оборудуют двумя предохранительными клапанами, указателями уровня и уровнемерными трубками.

В состав любой ГНС входят: база хранения со сливной эстакадой, компрессорная установка, насосная со сливным отделением, наполнительное отделение со складом баллонов, отделение освидетельствования баллонов, испарительная установка. Размещение резервуаров может быть надземное, засыпное и подземное. Резервуары связаны между собой наполнительными, расходными и парофазными коллекторами.

Налив сжиженных газов в баллоны и автоцистерны осуществляется не только насосами, но и за счет повышенного давления в расходном резервуаре базы хранения, создаваемого газовыми компрессорами. Для слива неиспарившихся остатков и полного опорожнения баллоны соединяют трубопроводом со сливным резервуаром, в котором поддерживают пониженное давление. Безопасная работа ГНС обеспечивается установкой на оборудовании и трубопроводах запорной и предохранительной арматуры. На всех участках трубопроводов, ограниченных запорными устройствами, должны иметься предохранительные клапаны. На трубопроводах паровой фазы, идущих к всасывающему и напорному коллекторам компрессоров, в качестве основной запорной арматуры используются фланцевые краны со смазкой, а в качестве предохранительной — стальные пружинные клапаны.

Определение мощности газонаполнительной станции. Мощность ГНС зависит от потребности в сжиженных газах. Мощность для ГНС, обслуживающих район радиусом 50...70 км с населением 1 млн чел., рекомендуется в пределах 10...40 тыс. т в год. Если потребители находятся на большем расстоянии от ГНС, устраиваются промежуточные пункты обмена баллонов. Годовая мощность ГНС определяется путем суммирования существующих и перспективных газовых потребителей:

где G — перспективная потребность газа в районе на год, т; n ₁, n ₂, -.., n_n — однотипные потребители газа; g ₁, g ₂, ..., g_n — годовая норма потребления газа однотипными потребителями, т.

Мощность ГНС сжиженного газа определяется, в основном, объемом резервуаров хранилищ (резервуарного парка). Объем резервуаров хранилищ зависит от суточной производительности ГНС, а количество резервируемого для хранения сжиженного газа — от расчетного времени работы ГНС без суточного поступления газа. Расчетное поступление газа

где L — расстояние от завода-поставщика газа до ГНС, км; w _тр — нормативная суточная скорость транспортирования грузов МПС повагонной отправки, км/сут (принимается 330 км/сут); П — время, затрачиваемое на операции, связанными с отправлением и прибытием груза (принимается 1 сут); П_э — время, на которое следует предусматривать эксплуатационный запас сжиженных газов на ГНС (принимается равным 3 ... 5 сут.). Число резервуаров

где V — объем резервуарного парка, м³; V_p — геометрический объем (вместимость) одного резервуара, м³; φ — коэффициент наполнения резервуаров (0,85 — для наземных, 0,9 — для подземных резервуаров), определяемый нормой заполнения резервуаров (табл. 17.1).

     Объем хранилища газа и выбор типа резервуаров. Запас СУГ должен быть достаточным на определенное число дней, которое исчисляется с учетом среднесуточного расхода газа, перспектив роста объектов газоснабжения и расстояния от источников поступления газа. Для хранения СУГ используют стальные сварные резервуары цилиндрической и сферической формы. Резервуары, устанавливаемые вертикально, размещают только на поверхности земли. На ГНС, как правило, применяют цилиндрические горизонтальные резервуары с эллиптическими днищами для наземной и подземной установки. Конструкция стального горизонтального цилиндрического наземного резервуара вместимостью 50 м³ для пропана приведена на рис. 17.2. Горизонтальные цилиндрические резервуары устанавливают на прочных фундаментах-опорах из несгораемых материалов. Наземные резервуары устанавливают группами. При размещении наземных резервуаров СУГ в несколько рядов расстояние между рядами должно быть не меньше наиболее длинного резервуара, но не менее 10 м. Каждая группа наземных резервуаров должна иметь обваловку на их полную вместимость.

Для подземной установки применяют только стальные цилиндрические резервуары горизонтального расположения, которые должны иметь антикоррозионную изоляцию не хуже усиленной.

Расчет предохранительного клапана. Предохранительно-сбросные клапаны устанавливаются на каждом наземном и подземном резервуарах. Они предназначены для защиты резервуаров от чрезмерного повышения давления, которое может произойти в следующих случаях: повышение температуры жидкости; наполнение резервуара продуктами с более высоким давлением паров; нагрев резервуаров открытым огнем в случае пожара.

На каждом резервуаре устанавливается не менее двух предохранительно-сбросных клапанов, а перед ними трехходовые краны, позволяющие отключать один из двух предохранительных клапанов и допускающие одновременное их включение. Предохранительно-сбросные пружинные клапаны типа ППК-4 изготовляют с Dy = 50, 80, 100, 150.

Качество предохранительных клапанов, их размеры и пропускная способность выбираются с таким расчетом, чтобы в резервуаре не могло образоваться давление, превышающее рабочее более чем на 0,05 МПа для сосудов с давлением до 0,3 МПа и на 15 % для сосудов с давлением 0,3...6 МПа.

Пропускная способность предохранительного клапана определяется из следующей формулы:

где F_c — площадь проходного сечения, равная наименьшей площади сечения в проточной части, мм²; G — максимально возможная пропускная способность паров сжиженных газов, кг/ч; α — коэффициент избытка газа перед клапаном; В — коэффициент, учитывающий расширение среды; р₁ — максимальное избыточное давление перед предохранительным клапаном, МПа; р₂ — избыточное давление за предохранительным клапаном, МПа; р _i — плотность рабочей среды.

     Конструкции предохранительных клапанов различны. На крышках редукционных головок групповых подземных резервуаров устанавливается сбросный пружинный предохранительный клапан Т831-Г (рис. 17.3), состоящий из корпуса, штока, втулки клапана с резиновым уплотнением, регулировочной гайки, пружины и колпака.

 

Приложение к лекции 2.

 

 

Лекция 3

⇐ Предыдущая12345678910Следующая ⇒

Поделиться: