Tema_6

1. Принцип работы газораспределительных станций?

Газораспределительные станции предназначены для подачи газа промышленным предприятиям и населению с определенным давлением, объемом, степенью очистки и одоризации. На газораспределительных станциях осуществляется замер объемных затрат газа и контролируется его качество.

Газораспределительная станция обеспечивает выполнение технологических процессов согласно требований. В целях сокращения расходов на строительство и обслуживание газораспределительной станции применяют блочные автоматизированные газораспределительные станции АГРС.

Газораспределительные станции эксплуатируются при входном давлении 55-75 кгс/см2 и выходном давлении 3-25 кгс/см2. Рабочее давление зависит от категории потребителей газа: коммунальные, бытовые или промышленные.

Движение газа через газораспределительную станцию осуществляется таким образом: газ из входного трубопровода поступает к узлу переключения газораспределительной станции, после чего подвергается очистке в узле очистки. Затем очищенный газ проходит к коллектору, блоку подогрева газа и к узлу редуцирования, проходит узел учета газа (для замера расхода газа). После прохождения предыдущих узлов газ направляется к узлу одоризации (для придания газу запаха), после чего через узел переключения поступает в выходной трубопровод к потребителям.

2. Что такое гидратообразования и методы борьбы с ними?

Гидратообразование — это процесс, возникающий при падениях температуры и давления, что влечет за собой уменьшение упругости водяных паров и влагоемкости газа, а, вследствие чего - образование гидратов.

Гидраты представляют собой белые кристаллы, похожие на снегообразную кристаллическую массу. Кристаллогидраты состоят из одной или нескольких молекул газа (метан, этан и т.д.) и несколько молекул воды.

1. Подогрев газа.

Предупреждение образования гидратов подогревом газа заключается в том, что при сохранении давления в газопроводе температура газа поддерживается выше равновесной температуры образования гидра­тов.

2) Снижение давления.

Предупреждение образования гидратов снижением давления заключается в том, что при сохранении температуры в газопроводе сни­жается давление ниже равновесного давления образования гидратов. Этот метод применяют и при ликвидации уже образовавшихся гидра­тов.

3) Ввод ингибиторов.

Ингибиторы, введенные в насыщенный водяными парами поток природного газа, частично поглощают водяные пары и переводят их вместе со свободной водой в раствор, который совсем не образует гид­ратов или образует их, но при более низких температурах. В каче­стве ингибиторов применяют метиловый спирт (метанол), растворы этиленгликоля (ЭГ), диэтиленгликоля (ДЭГ), триэтиленгликоля (ТЭГ), хлористого кальция, этилкарбитола (ЭК) и др.

4) Осушка газа.

В результате осушки газа точка росы паров воды должна быть снижена ниже мини­мальной температуры при транспортировке газа (влажность должна составлять не более 0,05—0,1 г/м3). Присутствие азота, сероводорода и углекислого газа по­вышает температуру гидратообразования.

5) Совокупность методов.

3. Стальные резервуары высокого давления?

К резервуарам повышенного давления относятся вертикальные цилиндрические резервуары, в которых внутреннее давление выше 200 мм вод. ст., но не превышает 0,7 кгс/квадрат.см, в результате чего на них не распространяются правила по котлонадзору.

Отличительная особенность резервуаров повышенного давления заключается в том, что в них достигается полное устранение потерь от «малых дыханий» при внутреннем давлении в газовом пространстве 1000-2500 мм вод. ст.

Каплевидный резервуар:

1 – лестница; 2 – корпус; 3 – каркас; 4 – днище

5 – ребро жесткости; 6 – опорное кольцо лепестков, имеющих двоякую кривизну.

При помощи радиальных ребер нижняя часть оболочки (корпуса) опирается на кольцевую плиту. Жесткость оболочки придается внутренним каркасом, состоящем из ферм и косынок.

Каплевидные резервуары имеют напорный дыхательный и тарельчатый клапаны, пружинный вакуум-клапан с откидным шарнирным седлом, герметическую камеру для опускания лота с ручным приводом, прибор для отбора проб, огневой предохранитель, пружинный обратный клапан на сливной и расходной линиях, поплавковый прибор замера уровня, задвижку на зачистной линии, три газовые задвижки , паровой вентиль, термопару для жидкой и газовой среды, мановакуумметр, нижний и верхний лазы.

В нашей стране разработаны проекты новых резервуаров повышенного давления, из которых наиболее экономичны цилиндрический металлический резервуар с плоским днищем, анкерами и торосферической кровлей вместимостью до 5 тыс. куб. м и внутренним давлением до 2500 мм вод. ст. (типа «гибрид»), каплевидный цилиндрический резервуар вместимостью до 12 тыс.куб.м и давлением 4000 и 7000 мм вод. ст. (типа «цилиндроид»).

Резервуары с торосферической кровлей типа «гибрид» имеют плавное сопряжение кровли с корпусом, осуществленное за счет образования торовой вставки двоякой кривизны сферической кровле и цилиндрическим корпусом. Такая конструкция узла сопряжения кровли с корпусом создает наилучшие условия в работе, снижая дополнительные напряжения, так как в месте перехода возникают только осевые усилия при отсутствии изгибных напряжений. Корпус и днище резервуара типа «гибрид» монтируется из заводских рулонных заготовок. Кровлю можно монтировать отдельными лепестками, включающими торовую вставку.

Наиболее перспективный резервуары типа «цилиндроид». Оболчка такого резервуара при избыточном давлении и полном взливе продуктом работает только на растяжение, в результате чего при большей вместимоти можно применять листы толщиной 4-5 мм.

В отличие от конструкции каплевидных резервуаров типа «гибрид» конструкция резервуаров типа «цилиндроид» имеет неоспоримые преимущества.

При изменении объема все основные сечения остаются без изменения, увеличение объема происходит за счет добавления однотипных вставок в средней части (вместимость одной вставки около 1000 куб.м). В каплевидном резервуаре типа «гибрид» при изменении давления и объема меняются все основные параметры резервуара (диаметр, высота) и каждому объему соответствуют свой тип и сечение ребер каркаса и оболочки.

В резервуаре типа «цилиндроид» только два разнотипных элемента: торец и средняя вставка.

4. Низкотемпературные резервуары?

НИЗКОТЕМПЕРАТУРНЫЙ РЕЗЕРВУАР (а. low-temperature reservoir; н. Tieftem- peraturspeicher; ф. reservoir а basse temperatura; и. deposito de baja temperatura, reservorio de baja temperatura, tanque de baja temperatura) — ёмкость для хранения сжиженных природных газов, а также смесей сжиженных углеводородных газов при температуре ниже температуры окружающей среды и, как правило, ниже -4°С. Низкотемпературный резервуар состоит из следующих элементов: основания (фундамент), несущих конструкций стен и перекрытия, газонепроницаемой герметизирующей оболочки (облицовка) и теплоизоляции. В резервуаре поддерживается давление ниже равновесного (при температуре окружающей среды) и обычно не более чем на 0,001-0,005 МПа превышающее атмосферное.

Низкотемпературные резервуары различаются: по конструкции — металлические, железобетонные, ледопородные и др.; по способу установки — надземные, наземные, подземные, заглублённые, шахтные (сооружаются в скальных породах); по форме — цилиндрические, траншейные, шаровые. Металлические низкотемпературные резервуары состоят из двух замкнутых самостоятельных цилиндрических или шаровых металлических резервуаров: внутреннего — несущего, изготовленного из легированной стали или алюминия, и наружного (кожух) — из обычной углеродистой стали. Пространство между ними (ширина до 1,5 м) заполняется теплоизолирующим материалом или вакуумируется. В качестве теплоизоляции используют лёгкие неорганические зернистые, волокнистые и ячеистые материалы, имеющие низкую теплопроводность: вспученные перлит и вермикулит, стекловолокно, минеральную шерсть, пенополистирол, пенополиуретан и др. Конструкция устанавливается непосредственно на грунт (в этом случае необходима надёжная теплоизоляция основания или его обогрев), на железобетонную плиту, поднятую на сваях над поверхностью земли, и на опоры. Объём низкотемпературного резервуара достигает 100 тысяч м3.

Железобетонные низкотемпературные резервуары выполняют из предварительно напряжённого железобетона; коэффициент линейного расширения бетона и стальной арматуры (12-14)•10-6 1/град. Конструкции стенок резервуара различны: внешняя железобетонная плита — теплоизоляция — внутренняя железобетонная плита — тонкая герметизирующая металлическая оболочка; внешняя железобетонная плита — теплоизоляция — внутренняя герметизирующая оболочка; внешняя железобетонная плита — герметизирующая оболочка — армированная теплоизоляция. Основания заглублённых железобетонных низкотемпературных резервуаров подогреваются. Объём резервуара до 500 тысяч м3.

Ледопородные низкотемпературные резервуары строятся в основном в водоносных породах. Ледопородная оболочка сооружается методом искусственного замораживания. От атмосферы низкотемпературный резервуар отделён теплоизолированным перекрытием. Для уменьшения тепловых потерь используется внутренняя теплоизоляция оболочки с герметизирующей металлической облицовкой или без неё. Объём низкотемпературных резервуаров до 150 тысяч м3.

Применение низкотемпературных резервуаров позволяет резко уменьшить объём хранилища, в связи с тем, что плотность сжиженных газов в 250-850 раз выше плотности газа при нормальных условиях.

5. Принцип работы холодильных установок?

Принцип работы холодильных установок теоретически базируется на втором начале термодинамики и является комплексом довольно сложных процессов.

Если нагреть или сжать какое-либо тело, то происходит передача ему энергии в виде тепла, и наоборот, охлаждая и расширяя тело, происходит отдача тепла телом. По этому принципу и происходит перенос тепла в холодильных установках. Для этого переноса используют специальные хладагенты – вещества, которые кипят (в нормальных условиях) при отрицательных температурах, например, фреоны или хладоны.

В холодильном контуре есть 3 ключевых элемента: компрессор, конденсатор и испаритель. Компрессор создает необходимую разность давлений, испаритель забирает тепло из внутренней камеры холодильной установки, конденсатор отдает тепло во внешнюю среду.

Во время работы компрессор нагнетает фреон из испарителя в виде пара, сжимая его, тем самым повышая его температуру. Под давлением этот пар попадает в конденсатор, где под действием сжатия хладагент отдает тепло воздуху окружающей среды, а сам при этом конденсируется, в результате чего переходит в жидкость.

Жидкий хладон поступает в испаритель, где под действием резкого уменьшения давления происходит его испарение. При этом он отнимает тепло у испарителя, охлаждая камеру холодильной установки.

Таким образом, охлаждающий процесс заключается в следующем: тепло из холодильной камеры поглощается хладоном, переходящим из жидкого в газообразное состояние под действием низкого давления в испарителе, который затем переходит снова в жидкое состояние уже под воздействием высокого давления в конденсаторе, при этом отдавая тепло в окружающую среду.