Газораспределительные станции (ГРС) являются конечными объектами магистралей или отводов от них и головными для разводящих газовых сетей потребителей. Основные функции ГРС - снижать и поддерживать выходное давление газа на уровне, отвечающем требованиям (технологическим и бытовым) потребителя, учитывать и регулировать расход отпускаемого газа. Кроме того, на ГРС осуществляется дополнительная очистка газа от механических примесей и, если степень одоризации недостаточна, дополнительное введение одоранта. Давление газа в магистрали предусматривается в широком диапазоне - от 10 до 55 кгс/см 2 , на выходе - от 3 до 12 кгс/см 2 , иногда (при промышленном потреблении и разводящей сети среднего давления) до 25 кгс/см 2 .

Газораспределительные станции (ГРС) предназначены для снабжения газом от магистральных и промысловых газопроводов следующих потребителей:

1) на собственные нужды объектов газонефтяных месторождений;

2) на собственные нужды объектов газокомпрессорных станций (ГКО);

3) объекты малых и средних населенных пунктов;

4) электростанции;

5) промышленные, коммунально-бытовые предприятия и населенные пункты крупных городов.

ГРС обеспечивают:

1) очистку газа от механических примесей и от конденсата;

2) редуцирование до заданного давления и поддержание его с определенной точностью;

3) измерение расхода газа с многосуточной регистрацией;

4) Одоризацию газа пропорционально его расходу перед подачей потребителю;

5) подачу газа потребителю минуя ГРС в соответствии с требованием ГОСТ 5542-87.

По конструкции все ГРС подразделяются на:

1) станции индивидуального проектирования;

2) автоматические (АГРС): АГРС-1/3, АГРС-1. АГРС-3, АГРС-10, «Энергия-1М», «Энергия-2», «Энергия-3», «Ташкент-1 и -2».

3) блочно-комплектные (БК-ГРС) - с одним (БК-ГРС-1-30, БК-ГРС-1-80, БКТРС-1-150) и двумя выходами на потребителя (БК-ГРС-П-70. БК-ГРС-П-130, БК-ГРС-П-160).

Все ГРС предназначены для эксплуатации на открытом воздухе в районах с сейсмичностью до 7 баллов по шкале Рихтера, с умеренным климатом (в условиях, нормализованных до исполнения V, категории размещения I по ГОСТ 15150-69*), с температурой окружающего воздуха от -40 до 50°С, с относительной влажностью 95% при 35°С.

В зависимости от производительности газораспределительные станции подразделяются на две группы: первая группа рассчитана на малых и средних газопотребителей с расходом газа менее 250 тыс. м 3 /ч, вторая группа
предназначена для крупных газопотребителей с расходом более 250 тыс. м 3 /ч. Как правило, ГРС первой группы сооружают по типовым проектам. ГРС для крупных городов и промышленных центров, потребление газа которых определяется миллионами кубических метров в сутки, создают по индивидуальным проектам.

При размещении на местности газораспределительных станций следует выдерживать безопасные расстояния от населенных мест, промышленных предприятий и отдельных зданий и сооружений, указанные в СНиП
II.45-75. Например, при диаметрах подводящих газопроводов более 800 мм удаление ГРС от населенных пунктов, отдельных зданий и промышленных предприятий должно составлять 250-300 м, от сельскохозяйственных объектов и железных дорог - 200 м, от мостов- 225-300 м. Расстояние от ГРС до дома операторов при надомном обслуживании должно быть не менее 200 м.

На ГРС имеются следующие комплексы оборудования:

Узлы очистки поступающего газа от пыли и жидкости, оборудуемые висциновыми фильтрами, масляными пылеуловителями или газовыми сепараторами;

Узлы редуцирования, где давление газа снижается и автоматически поддерживается на заданном уровне с помощью регуляторов давления РД различной мощности;

Узлы учета количества газа с камерными диафрагмами на выходных газопроводах и расходомерами-дифманометрами:

Узлы переключения с запорными устройствами для направления потоков газа непосредственно в выходные газопроводы по базисным линиям, минуя ГРС в аварийных ситуациях либо при ремонте установок; на выходных линиях устанавливают пружинные предохранительные клапаны, через которые в случае непредвиденного повышения давления в системе газ автоматически сбрасывается в атмосферу;

Установки подогрева газа, чтобы предотвратить образование гидратных пробок; обычно для этого используются водогрейные котлы «Нерис» или ВНИИСТО с теплообменниками, которые служат одновременно для ото-
пления ГРС;

Установки одорирования газа с одоризационными колонками и емкостями для одоранта;

Внешние входные и выходные трубопроводы - гребенка с большим числом запорной арматуры;

Устройства КИП и автоматики;

Электрооборудование и регулирующие устройства электрохимической защиты примыкающей линейной части газопровода.

Все ГРС оборудуют автоматически действующими регулирующими клапанами в комплекте с регуляторами давления или пневмореле, расходомерными и другими установками.

Наиболее широкое применение при среднем потреблении газа имеют автоматизированные ГРС в блочно-комплектном исполнении на 100-150 тыс. м 3 /ч, разработанные институтом «Гипрогаз» (рис. 1). По этому проекту ГРС сооружают из технологических и строительных комплектных блоков заводского изготовления, что обеспечивает высокий уровень индустриализации строительства.

В зависимости от конкретных условий ГРС можно компоновать из различных узлов, собранных в блоки отключения, очистки, редуцирования первого потребителя и редуцирования второго потребителя.

ГРС в блочно-комплектном исполнении выпускают шести типоразмеров, три из них - для одного потребителя и три - для двух потребителей. Такие ГРС отличаются простотой схемы, надежностью в эксплуатации, низкой стоимостью строительства и малой металлоемкостью. Как указывалось, максимальная производительность ГРС этих типов при давлении газа на выходе 20 кгс/см 2 составляет 100 - 150 тыс. м 3 /ч, при повышении давления производительность может быть доведена до 200 -тыс. м 3 /ч. Транспортабельные блоки имеют ширину до 3350 мм, высоту до 2800 мм.

Схема работы ГРС в блочно-комплектном исполнении заключается в следующем (рис. 2.3-2). Через узел подключения газ поступает в установку очистки, затем - на редуцирование и после этого - в расходомерные нитки. Пройдя через отключающую арматуру, газ по мере необходимости одорируется и поступает в газопровод потребителя. В случае надобности к входной нитке после очистки газа подключаются блоки подогрева.

Системы КИП и автоматики ГРС обеспечивают сжижение давления газа, автоматическое поддержание его на выходе в заданных пределах при широком колебании газопотребления, автоматическую защиту и бесперебойное газоснабжение потребителей.

Очистка газа производится в батарейных циклонных пылеуловителях конструкции института «Гипрогаз», редуцирование - регуляторами прямого действия РД. Здание ГРС монтируют из комплектных блоков, в состав которых входят строительный блок КИП и А, а также комплект строительных элементов, позволяющих собирать блоки редуцирования и отключающих устройств, фундаменты - щебеночная подготовка под опорные плиты, стены и покрытия из панелей ВНИИСТ со стальным каркасом.

Отопление помещений только строительного блока КИП и А-водяное от установки АГВ-120, а в варианте с обогревом редуцирующих клапанов - водяное от газифицированного котла ВНИИСТО-М.

Вентиляция помещений ГРС - приточно-вытяжная с естественным побуждением. Электроснабжение - от сетей напряжением 380/220 с кабельным вводом.

На ГРС, как правило, устанавливают промежуточный пункт диспетчерской избирательной связи с тональным вызовом. Генеральный план ГРС в блочно-комплектном исполнении приводится на рис. 8.3.

Для редуцирования газа при газоснабжении набольших промышленных, бытовых и сельскохозяйственных объектов применяют автоматические газораспределительные станции АГРС в шкафном исполнении, изготавливаемые полностью в заводских условиях. АГРС обеспечивают подачу газа от магистрального газопровода потребителю под заданным давлением и с нормальной одоризацией. Они оборудованы контролирующими датчиками с электрическим выводом, позволяющими осуществлять дистанционный контроль за их работой с диспетчерского пункта. Масса шкафной АГРС 1/3 немногим более 2 т.

Промышленностью разработано несколько типоразмеров блочных АГРС, выпускаемых с комплектными заготовками узлов оборудования, опорными конструкциями, системами отопления, вентиляции, КИП и автоматики. Так, например, АГРС-3 и АГРС-10 (институт ВНИПИГаздобыча») отличаются транспортабельностью простотой установки на железобетонных плитах, надежностью в работе.

Рис.8.3. Генеральный план блочной ГРС:

1 - емкость для конденсата; 2 - бензораздаточная колонка; 3 - емкость для одоранта; 4 - молниеприемник; 5 - строительный блок ГРС; 6 - опоры под трубопроводы, 7 - блок очистки; 5 - строительный блок отключающих устройств; 9 - ограждение; 10 - свеча

Для снабжения газом мелких попутных бытовых и технологических потребителей, в частности термоэлектронагревателей радиорелейных пунктов и станций катодной защиты, применяют шкафные автоматические редуцирующие пункты РП, разработанные институтом «ВНИПИГаздобыча».

При редуцировании влажного газа на ГРС могут происходить гидратообразование и обмерзание регуляторов и регулирующих клапанов. Чтобы предупредить эти нежелательные явления, в настоящее время широко применяют общий подогрев газа перед узлами редуцирования на ГРС с помощью кожухотрубных теплообменников.

По форме обслуживания ГРС подразделяются:

1) с вахтовым обслуживанием - ГРС производительностью более 250 тыс. м 3 /ч и ГРС, снабжающие предприятия, на которых газ является технологическим сырьем;

2) с надомным и кустовым обслуживанием операторами - ГРС производительностью до 250 тыс. м 3 /ч.

Вахтовое обслуживание, применяемое на практике весьма редко, предусматривает постоянное нахождение на ГРС дежурного персонала численностью 5-9 человек. В обязанности обслуживающего персонала, помимо обеспечения заданного режима подачи газа потребителям, входит производство текущего ремонта технологического оборудования, непосредственное участие в производстве средних и капитальных ремонтов оборудования и коммуникаций ГРС, а также обслуживание контрольно-измерительных и регулирующих приборов и установок по очитке и одоризации газа.

Безвахтовое, или, как принято называть, надомное, обслуживание предусматривается на автоматизированных ГРС, обеспечивающих без постоянного присутствия персонала бесперебойное снабжение потребителей газом при заданных параметрах давления и с необходимой степенью одоризации. Такие ГРС обслуживают два оператора с дежурством на дому. В квартиры операторов в случае неисправности передаются световой и звуковой нерасшифрованные сигналы, при получении которых дежурный оператор должен явиться на ГРС и устранить неполадки. В последние годы получило распространение кустовое обслуживание, при котором два оператора обслуживают 5-6 близлежащих ГРС.

Условия создания и численность структурного подразделения филиала ЭО, ответственного за эксплуатацию ГРС, устанавливаются в соответствии с нормативно-методическими документами, предусмотренными Перечнем нормативно-методических документов для нормирования труда работников ПАО «Газпром».

Форма обслуживания ГРС устанавливается исходя из следующих факторов:

Производительность станции;

Уровень автоматизации и телемеханизации;

Время прибытия бригады по обслуживанию ГРС автотранспортом от промплощадок филиала ЭО до ГРС;

Необходимость подачи газа неотключаемым потребителям газа.

6.2.2 При эксплуатации ГРС используются следующие формы обслуживания:

Централизованная;

Периодическая;

Надомная;

Вахтенная.

6.2.3 Централизованная форма обслуживания – обслуживание без постоянного присутствия обслуживающего персонала, когда плановые ТОиР осуществляются с периодичностью не реже одного раза в 10 дней персоналом структурных подразделений филиала ЭО. При централизованной форме обслуживания ГРС должна соответствовать следующим требованиям: - проектная производительность не более 30 тыс. м 3 /ч; - наличие устройств автоматического удаления конденсата из узла очистки газа; - наличие узла автоматической одоризации; - наличие систем САУ ГРС, телемеханики, автоматического контроля загазованности, ИТСО, пожарной сигнализации с возможностью автоматической передачи по каналам технологической связи предупредительных и аварийных сигналов в ДП филиала ЭО и получения команд управления из него; - наличие регистрации и автоматической передачи по каналам технологической связи основных режимных параметров газа (давления и температуры газа на входе и на каждом выходе ГРС, расхода газа по каждому выходу); - наличие дистанционно управляемой арматуры на обводной линии; - наличие автоматизированных резервных источников электроснабжения; - время прибытия бригады по обслуживанию ГРС автотранспортом не превышало двух часов (для районов, приравненных к районам Крайнего Севера – трех часов). Примечания. 1 Рекомендуемый объем автоматизации и перечень типовых функций, выполняемых САУ ГРС, определяются в соответствии с требованиями НД, определяющими общие технические требования к ГРС. 2 Для ГРС, не полностью соответствующих вышеперечисленным требованиям, централизованная форма обслуживания допускается при проектной производительности не более 15 тыс. м 3 /ч.

6.2.4 При периодической форме обслуживания ГРС должна соответствовать следующим требованиям:

Проектная производительность не более 50 тыс. м 3 /ч;

Наличие устройств автоматического удаления конденсата из узла очистки газа;

Наличие узла автоматической одоризации;

Наличие систем САУ ГРС, телемеханики, автоматического контроля загазованности, охранной и пожарной сигнализации с возможностью автоматической передачи по каналам технологической связи предупредительных и аварийных сигналов в ДП филиала ЭО и получения команд управления из него;

Наличие регистрации и автоматической передачи по каналам технологической связи основных режимных параметров газа (давления и температуры газа на входе и на каждом выходе ГРС, расхода газа по каждому выходу);

Наличие дистанционно управляемой арматуры на обводной линии;

Наличие автоматизированных резервных источников электроснабжения.

2 Для ГРС, не полностью соответствующих вышеперечисленным требованиям, периодическая форма обслуживания допускается при проектной производительности не более 30 тыс. м 3 /ч.

6.2.5 При надомной форме обслуживания ГРС должна соответствовать следующим требованиям:

Проектная производительность не более 150 тыс. м 3 /ч;

Наличие системы телемеханики, аварийной, охранной и пожарной сигнализации с подачей предупредительного сигнала в ДП филиала ЭО и ДО;

Наличие устройств удаления конденсата и механических примесей из узла очистки газа;

Наличие системы подготовки импульсного газа для устройств регулирования, защиты, управления.

6.2.6 При вахтенной форме обслуживания ГРС должна соответствовать следующим требованиям:

Проектная производительность более 150 тыс. м 3 /чили количество выходных коллекторов более двух;

Наличие аварийной, охранной и пожарной сигнализации с подачей предупредительного сигнала в помещение операторной, при наличии системы телемеханики в ДП филиала ЭО;

Наличие узла предупреждения гидратообразований в коммуникациях и оборудовании;

Наличие регистрации основных параметров газа (давления и температуры газа на входе и на каждом выходе ГРС, расхода газа по каждому выходу);

наличие системы подготовки импульсного газа для устройств регулирования, защиты, управления.

На каждую ГРС подразделения должна быть следующая техническая документация:

Акт отвода земельного участка;

Акт приёмки газопровода – отвода к ГРС и исполнительная техническая документация;

Схема технического обслуживания газопровода – отвода и ситуационный план местности;

Принципиальные схемы (технологическая, автоматики, управления и сигнализации, электроосвещения, отопления и вентиляции, молниезащиты и заземления и т. п.);

Технический паспорт;

Паспорта на оборудование, приборы и заводские инструкции;

Инструкции по эксплуатации ГРС;

Другая нормативно–техническая документация, установленная объединением.

Непосредственно на ГРС должна быть следующая документация:

Принципиальная технологическая схема;

Инструкция по эксплуатации ГРС;

Журнал оператора;

Другая документация по усмотрению подразделения.

Оборудование, сооружения и системы, эксплуатационную документацию по ГРС должен проверять ответственный за эксплуатацию ГРС и принимать необходимые меры по обеспечению надлежащего уровня эксплуатации ГРС, оборудования и систем КС.

Описание технологического процесса, оборудования и

Технологическая схема производства.

Оборудование ГРС.

Блоки, узлы, устройства ГРС.

Состав оборудования на ГРС должен соответствовать проекту и паспортам заводов изготовителей. Любые изменения в составе оборудования должны быть в соответствии с требованиями Федерального закона «О промышленной безопасности опасных объектов», согласованы с проектной организацией, Газнадзором ОАО «Газпром», Госгортехнадзором России с одновременной корректировкой технологической схемы и других НТД, находящихся в ЛПУМГ и на ГРС. Арматура и оборудование ГРС должны иметь номера или бирки с номером, соответствующим обозначению в технологической схеме.

На рисунке 1 представлена технологическая схема ГРС, где обозначены основные узлы ГРС, каждый из которых имеет своё назначение.

Основные узлы ГРС:

1. узел переключения;

2. узел очистки газа;

3. узел подогрева;

4. узел редуцирования;

5. узел учёта газа;

6. узел одоризации газа.

Узел переключения ГРС предназначен для переключения потока газа высокого давления с автоматического на ручное регулирование давления по обводной линии, а также для предотвращения повышения давления в линии подачи газа потребителю с помощью предохранительной арматуры.

Узел очистки газа ГРС предназначен для предотвращения попадания механических (твёрдых и жидких) примесей в технологическое и газорегуляторное оборудование и средства контроля и автоматики ГРС и потребителя.

Узел предотвращения гидратообразований предназначен для предотвращения обмерзания арматуры и образования кристаллогидратов в газопроводных коммуникациях и арматуре.

Узел редуцирования газа предназначен для снижения и автоматического поддержания заданного давления газа, подаваемого потребителю.

Узел учёта газа предназначен для учёта количества расхода газа с помощью различных расходомеров и счётчиков.

Узел одоризации газа предназначен для добавления в газ веществ с резким неприятным запахом (одорантов). Это позволяет своевременно обнаруживать утечки газа по запаху без специального оборудования.

Блок (узел) переключения.

Блок переключения предназначен для защиты системы газопроводов потребителя от возможного высокого давления газа и для подачи газа потребителю, минуя ГРС, по (обводной) байпасной линии с применением ручного регулирования давления газа во время ремонтных и профилактических работ на станции. Блок переключения состоит: из кранов на входном и выходном газопроводах, обводной линии и предохранительных клапанов.

Обводная линия – для переключения потока газа высокого давления с автоматического на ручное регулирование давления. Нормальное положение запорной арматуры на обводной линии – закрытое. Краны обводной линии должны быть опломбированы службой ГРС. Обводная линия должна подключаться к выходному газопроводу перед одоризатором (по ходу газа). На обводной линии располагаются два запорных органа: первый по ходу газа – отключающий кран; второй – для дросселирования, кран-регулятор.

Предохранительные клапаны. Предохранительный клапан – автоматическое устройство для сброса давления, приводимое в действие статическим давлением, возникающим перед клапаном, и отличающееся быстрым полным подъёмом золотника за счёт динамического действия выходящей из сопла струи сбрасываемой среды.

Предохранительные клапаны чаще всего применяются для защиты сосудов аппаратов, емкостей, трубопроводов и другого технологического оборудования при чрезмерном превышении давления. Предохранительный клапан обеспечивает безопасную эксплуатацию оборудования в условиях повышенных давлений газа или жидкости.

При повышении в системе давления выше допустимого предохранительный клапан автоматически открывается и сбрасывает необходимый избыток рабочей среды, тем самым предотвращая возможность аварии. После окончания сброса давление снижается до величины, меньшей начала срабатывания клапана, предохранительный клапан автоматически закрывается и остаётся закрытым до тех пор, пока в системе вновь не увеличится давление выше допустимого.

Основной характеристикой предохранительных клапанов является их пропускная способность, определяемая количеством сбрасываемой жидкости в единицу времени при открытом клапане.

Количество предохранительных клапанов, их размеры и пропускная способность должны быть выбраны по расчету так, чтобы в защищаемом объекте не создавалось давление, превышающее рабочее более, чем указано в Таблице 3.

Таблица 3

Наибольшее распространение получили пружинные предохранительные клапана (ППК).

На ГРС применяются клапаны предохранительные полноподъемные фланцевые ППК-150-16 и ППК-150-40 предназначенные для жидких и газообразных неагрессивных сред, при рабочем давлении до 16 и 40 кг/см 2 соответственно. Исполнение клапанов – закрытое, герметичное. Они установлены на выходных газопроводах и настроены на давление срабатывания 3,3 и 13,2 кг/см 2 .

Применяют клапаны типа СППК (специальный полноподъёмный предохранительный клапан) рис.1 и ППК (пружинный полноподъёмый предохранительный клапан) рис2. Между предохранительными клапанами ставят трёхходовой кран, всегда открытый на один из предохранительных клапанов. Между газопроводом и клапанами отключающая арматура устанавливаться не должна.

В процессе эксплуатации клапаны следует опробовать на срабатывание 1 раз в месяц, а в зимнее время- один раз в 10 дней с записью в оперативном журнале.

Проверку и регулировку предохранительных клапанов проводят два раза в год, о чём делают соответствующую запись в журнале.

Каждый предохранительный клапан должен иметь табличку (бирку), на которой должны быть указаны регистрационный номер, рабочее давление (Рраб), давление срабатывания (Рсраб), дата настройки, дата следующей настройки.

Бирка должна быть выполнена из алюминия или на бумажной основе с ламинированным покрытием и иметь хвостовик с отверстием под пломбировочную проволоку и шпильку фланцевого разъёма корпуса ППК.

Каждый предохранительный клапан должен быть опломбирован. Пломбировочная проволока должна соединять: бирку, колпак регулировочного винта и винты регулировки положения седла.

На шток предохранительного сбросного клапана СППК4Р, с одной стороны действует давление газа из выходного газопровода, а с другой – усилие сжатой пружины. Если давление газа на выходе из ГРС превысит заданное, то газ, преодолевая усилие сжатой пружины, поднимает шток и соединяет выходной газопровод с атмосферой. После снижения давления газа в выходном газопроводе шток под действием пружины возвращается в исходное положение, перекрывая проход газа через сопло клапана, разобщая таким образом выходной газопровод с атмосферой. В зависимости от давления настройки предохранительные клапаны комплектуют сменными пружинами.

Помимо клапанов типа СППК широко применяют пружинные предохранительные клапаны типа ППК-4 на условное давление 16 кгс/см 2 . клапаны этого типа снабжены рычагом для принудительного открытия и контрольной продувки газопровода. Пружина регулируется регулировочным винтом.

Давление газа из газопровода поступает под запорный клапан который удерживается в закрытом положении пружиной через посредством штока. Натяжение пружины регулируется винтом. Кулачковый механизм позволяет производить контрольную продувку клапана: поворотом рычага усилие через валик, кулачок и направляющую втулку передаётся на шток. Он поднимается, открывает клапан и происходит продувка, которая указывает, что клапан работает и сбросной трубопровод не засорен.

Клапаны ППК-4 в зависимости от номера установленной пружины могут настраиваться на срабатывание в диапазоне давлений 0,5 до 16 кгс/см 2 .

Для сброса газа в атмосферу необходимо применять вертикальные трубы (колонки, свечи) высотой не менее 5 м от уровня земли; которые выводят за ограду ГРС на расстояние не менее 10 м. каждый предохранительный клапан должен иметь отдельную выхлопную трубу.

Допускается объединение выхлопных труб в общий коллектор от нескольких предохранительных клапанов с одинаковыми давлениями газа. При этом общий коллектор рассчитывают на одновременный сброс газа через все предохранительные клапаны.

3.3. Блок (узел) очистки газа .

Блок (узел) очистки газа на ГРС позволяет предотвратить попадание механических примесей и конденсата в оборудование, в технологические трубопроводы, в приборы контроля и автоматики станции и потребителей газа.

Наибольшая трудность, при очистке газа – образование гидратов углеводородных газов: белых кристаллов, напоминающих снегообразную кристаллическую массу. Твёрдые гидраты образуют метан и этан, пропан образует жидкие гидраты. При наличии в газе сероводорода формируются как твёрдые, так и жидкие гидраты.

Гидраты – нестабильные соединения, которые при понижении давления и повышении температуры легко разлагаются на газ и воду. Они выпадают при редуцировании газа, обволакивая клапаны регуляторов давления газа и нарушая их работу. Кристаллогидраты откладываются и на стенках измерительных трубопроводов, особенно в местах сужающих устройств, приводя тем самым к погрешности измерения расхода газа. Кроме того, они забивают импульсные трубки, выводя из строя контрольно-измерительные приборы.

Для очистки газа на ГРС должны применяться пылевлагоулавливающие устройства, различной конструкции, обеспечивающие подготовку газа для стабильной работы оборудования ГРС.

Узел очистки газа должен быть оснащен устройствами для удаления жидкости и шлама в сборные емкости, оборудованные устройствами замера уровня, а также механизированной системой их удаления в транспортные емкости, из которых жидкость, по мере накопления, вывозится с территории ГРС. Емкости должны быть рассчитаны на максимальное разрешенное рабочее давление подводящего газопровода-отвода.

Этот блок должен обеспечить такую степень очистки газа, когда концентрация примеси твёрдых частиц размером 10 мкм не должна превышать 0,3 мг/кг, а содержание влаги должно быть не больше величин, соответствующих состоянию насыщения газа.

На ГРС предусмотрена одноступенчатая очистка газа. От механических примесей и конденсата природный газ очищают с помощью газосепараторов по ОСТ 26-02645-72. На монтажной площадке ГРС установлены три газосепаратора, работающих параллельно. Скорость движения газа в них не должна быть более 0,5-0,6 м/с. Газосепараторы подбирают с таким расчётом, чтобы при остановке одного из них, скорость газа в работающем не превышала 1 м/с. Газосепараторы должны быть теплоизолированы и установлены на отдельных фундаментах. Расстояние между ними – не менее их диаметра с теплоизоля-

Очистка газа от механических примесей и конденсата в газосепараторе происходит за счёт:

1) изменения направления движения газа на 180 0 С;

2) снижения скорости движения газа до 0,5-0,6 м/с (v в < v 0 , где v в – скорость витания механических частиц в газосепараторе; v 0 – скорость оседания механических частиц в газосепараторе);

3) движения газа в насадке, где отбиваются (выделяются) механические примеси и капли конденсата, которые падают на коническое дно газосепаратора. Как показывает практика, наименьший каплеунос конденсата происходит в газосепараторах с сетчатыми насадками.

Для очистки газа на ГРС установлены сетчатые газосеператоры типа ГС-8,8-1600 рис.3

На ГРС малой пропускной способности для очистки газа от механических примесей применяют висциновые и сетчатые фильтры

Рис. 4. Висциновый фильтр

1- патрубок входной; 2 - корпус фильтра; 3- перфорированная сетка; 4- люк.нагрузочный; 5- засыпка (мелкие металлические или керамические кольца 15x15 мм); 6- штуцер; 7-патрубок выходной: 8 - люк разгрузочный: 9- отбойный лист.

Такие фильтры состоят из корпуса, внутри которого смонтирована кассета (насадка), заполненная кольцами Рашига.

Эти кольца бывают металлические и керамические. В основном применяют металлические 15×15×0,5 мм. Кольца Рашига смазывают висциновым маслом (60% цилиндрового масла плюс 40% солярового).

Принцип работы висцинового и сетчатого фильтра следующий: частички механических примесей, попадая с потоком газа в фильтр, проходят через смоченные висциновым маслом кольца Рашига, меняя свое направление, и прилипают к поверхности колец.

Как только перепад давления газа на входе в фильтр и на выходе из него возрастает, что свидетельствует о загрязнённости насадки, кольца фильтра очищают паром, промывают содовым раствором, после чего их смазывают чистым висциновым маслом. Процесс очистки и восстановления работоспособности висцинового и сетчатого фильтра весьма трудоёмок, так как осуществляется вручную. Частые очистка и восстановление работоспособности фильтра обусловлены тем, что масляная активная плёнка с колец Рашига быстро растворяется и смывается конденсатом, находящимся в природном газе.

Висциновые и сетчатые фильтры предназначены для очистки газа только от механических примесей

При эксплуатации устройства очистки газа обеспечивать визуальный контроль состояния фильтрующих и поглотительных элементов устройства подготовки газа;

регулярно производить замену фильтрующих и поглотительных элементов устройства путем подключения резервного оборудования.

Дренажные и сливные линии, запорная арматура на них должны быть защищены от обмерзания.

Для предотвращения самовозгорания пирофорных соединений аппарата очистки, перед вскрытием, его необходимо заполнить водой или паром.

Во время вскрытия, осмотра и очистки внутренние поверхности стенок аппаратов необходимо обильно смачивать водой.

Извлекаемые из аппаратов отложения, содержащие пирофорное железо, необходимо собирать в металлическую тару с водой, а по окончании работы немедленно удалять с территории ГРС и закапывать в специально отведенном месте, безопасном в пожарном и экологическом отношениях

Блок (узел) подогрева газа.

Блок подогрева газа (блок предотвращения гидратообразований) ,служит для общего подогрева газа, проходящего через ГРС. Наибольшие трудности при редуцировании (понижении давления) газа возникают из-за образования гидратов, которые в виде твердых кристаллов оседают на стенках трубопроводов в местах установки сужающих устройств, на клапанах регуляторов давления газа, в импульсных линиях КИП. В качестве методов по предотвращению гидратообразования применяют общий или частичный подогрев газа, местный обогрев корпусов регуляторов давления и ввод метанола в коммуникации газопровода. Наиболее широко применим первый метод, второй – менее эффективен, третий дорогостоящий.

Для общего подогрева применяют огневые и водяные подогреватели. Основные элементы огневых подогревателей: огневая камера, змеевик по которому проходит подогреваемый газ, горелка, байпасная линия, дымовая труба, контрольно-запальное устройство и автоматика регулирования.

Для общего подогрева газа на ГРС г. Надым, СТПС применяют водяные подогреватели типа ПТПГ-30, на ГРС-107км водяной подогреватель «СЕКОМЕТАЛ» производства Франции, так как их схемы практически идентичны будем рассматривать подогреватель на базе ПТПГ-30.

Подогреватель топливного и пускового газа ПТПГ-30 является трубчатой печью и предназначен для непрямого нагрева перед дросселированием топливного и пускового газа на компрессорных станциях, а также для подогрева газа на газораспределительных станциях и для других потребителей газа.

Подогреватель осуществляет автоматическое поддержание температуры в интервале от 15 о С до 70 о С.

Основные технические данные и характеристики.

В состав газораспределительной станции входят:

а) переключения станции;

б) очистки газа;

в) предотвращения гидратообразования;

г) редуцирования газа;

д) подогрева газа;

е) коммерческого измерения расхода газа;

ж) одоризации газа (при необходимости);

з) автономного энергопитания;

и) отбора газа на собственные нужды;

Системы:

а) контроля и автоматики;

б) связи и телемеханики;

в) электроосвещения, молниезащиты, защиты от статического электричества;

г) электрохимзащиты;

д) отопления и вентиляции;

е) охранной сигнализации;

ж) контроля загазованности .

Узел переключения ГРС предназначен для переключения потока газа высокого давления с автоматического на ручное регулирование давления по обводной линии, а также для предотвращения повышения давления в линии подачи газа с помощью предохранительной арматуры.

Узел редуцирования газа предназначен для снижения и автоматического поддержания заданного давления подаваемого газа.

Данные узлы и системы состоят из оборудования, которое выполняет функции, предназначенные для элементов, входящих в состав ГРС.

3.1 Арматура промышленная

Промышленная арматура - устройство, устанавливаемое на трубопроводах, агрегатах, сосудах и предназначенное для управления (отключения, регулирования, сброса, распределения, смешивания, фазораспределения) потоками рабочих сред (газообразной, жидкой, газожидкостной, порошкообразной, суспензии и т.п.) путем изменения площади проходного сечения.

Существует ряд государственных стандартов, регламентирующих требования, предъявляемые к арматуре. В частности, основные параметры кранов необходимо смотреть по ГОСТ 21345-2005 .

Промышленная арматура характеризуется двумя главными параметрами: условным проходом (номинальным размером) и условным (номинальным) давлением. Под условным проходом DN или Ду понимают параметр, применяемый для трубопроводных систем в качестве характеристики присоединяемых частей (ГОСТ 28338-89 ). Условное давление PN или Py - наибольшее избыточное давление при температуре рабочей среды 20 °C, при котором обеспечивается заданный срок службы соединений арматуры и трубопровода, имеющих определенные размеры, обоснованные расчетом на прочность при выбранных материалах и характеристиках, прочности их при температуре 20 °C. Значения и обозначения номинальных давлений должны соответствовать указанным по ГОСТ 26349-84 .

Промышленную арматуру можно классифицировать по нескольким признакам.

Функциональное назначение (вид).

Запорная. Предназначена для полного перекрытия (или полного открытия) потока рабочей среды в зависимости от требований технологического режима.

Регулирующая (редукционная). Предназначена для регулирования параметров рабочей среды посредством изменения ее расхода. К ней относятся: регуляторы давления (рисунок 7), регулирующие клапаны, регуляторы уровня жидкости, дросселирующая арматура и т.п.

Предохранительная. Предназначена для автоматической защиты оборудования и трубопроводов от недопустимого давления посредством сброса избытка рабочей среды. Сюда относятся: предохранительные клапаны, импульсные предохранительные устройства, мембранные разрывные устройства, перепускные клапаны.

Защитная. Предназначена для автоматической защиты оборудования и трубопроводов от недопустимого или не предусмотренного технологическим процессом изменения параметров или направления потока рабочей среды и для отключения потока без сброса рабочей среды из технологической системы. Сюда относятся обратные и отключающие клапаны.

Фазоразделительная. Предназначена для автоматического разделения рабочих сред в зависимости от их фазы и состояния. Сюда относятся конденсатоотводчики, маслоотделители, газоотделители, воздухоотделители.

Рисунок 7 - Устройство регулятора давления

Конструктивные типы.

Задвижки. Рабочий орган у них перемещается возвратно-поступательно перпендикулярно потоку рабочей среды. Используется преимущественно в качестве запорной арматуры.

Клапаны (вентили) (рисунок 8). Запорный или регулирующий рабочий орган у них перемещается возвратно-поступательно параллельно оси потока рабочей среды.

Краны. Запорный или регулирующий рабочий орган у них имеет форму тела вращения или его части, проворачивается вокруг своей оси, произвольно расположенной по отношению к потоку рабочей среды.

Затворы. Запорный или регулирующий орган у них имеет, как правило, форму диска и поворачивается вокруг оси, не являющейся его собственной.

Рисунок 8 - Вентиль (клапан) трехходовой

3.2 Регуляторы давления газа

Управление гидравлическим режимом работы системы газораспределения осуществляется с помощью регуляторов давления. Регулятор давления газа (РД) (рисунок 9) - это устройство для понижения (редуцирования) давления газа и поддержания выходного давления в заданных пределах вне зависимости от изменения входного давления и расхода газа, что достигается автоматическим изменением степени открытия регулирующего органа регулятора, вследствие чего также автоматически изменяется гидравлическое сопротивление проходящему потоку газа.

РД представляет собой совокупность следующих компонентов:

Датчик, который осуществляет непрерывный мониторинг текущего значения регулируемой величины и подает сигнал к регулирующему устройству;

Задатчик, который вырабатывает сигнал заданного значения регулируемой величины (требуемого выходного давления) и также передает его на регулирующее устройство;

Регулирующее устройство, которое осуществляет алгебраическое суммирование текущего и заданного значений регулируемой величины, и попадает командный сигнал к исполнительному механизму;

Исполнительный механизм, который преобразует командный сигнал в регулирующее воздействие, и в соответствующее перемещение регулирующего органа за счет энергии рабочей среды.

1 - регулирующий клапан; 2 - регулятор управления прямого действия; 3,4 - регулируемый дроссель; 5 - дроссель.

Рисунок 9 - Регулятор давления газа РДБК1П

В связи с тем, что регулятор давления газа предназначен для поддержания постоянного давления в заданной точке газовой сети, то всегда необходимо рассматривать систему автоматического регулирования в целом - «регулятор и объект регулирования (газовая сеть)» .

Правильный подбор регулятора давления должен обеспечивать устойчивость системы «регулятор - газовая сеть», т.е. способность ее возвращаться к первоначальному состоянию после прекращения возмущения.

В зависимости от поддерживаемого давления (расположения контролируемой точки в газопроводе) РД делятся на регуляторы «до себя» и «после себя».

Исходя из положенного в основу работы закона регулирования, регуляторы давления бывают астатические (отрабатывающие интегральный закон регулирования), статические (отрабатывающие пропорциональный закон регулирования) и изодромные (отрабатывающие пропорционально-интегральный закон регулирования).

В статистических РД величина изменения регулирующего отверстия прямо пропорциональна изменению расхода газа в сети и обратно пропорциональна изменению выходного давления. Примером статических РД являются регуляторы с пружинным задатчиком выходного давления .

РД с интегральным законом регулирования в случае изменения расхода газа создает колебательный режим, обусловленный самим процессом регулирования. При изменении расхода газа разность между первоначальным и заданным значениями выходного давления увеличивается до тех пор, пока количество газа, проходящее через регулятор, меньше нового расхода и достигает своего максимума, когда эти значения сравниваются. В этот момент скорость открытия регулирующего отверстия максимальна. Но на этом регулирующий орган не останавливается, а продолжает открывать отверстие, пропуская газа больше, чем требуется, и выходное давление, соответственно тоже повышается. В результате этого получается ряд колебаний около некого среднего значения, при котором постоянный режим (как в случае статического регулятора) никогда не будет достигнута.

Представителями астатических регуляторов являются РД с пневматическим задатчиком выходного давления, а характерным примером такого процесса можно считать незатухающие автоколебания некоторых типов пилотных РД в определенных переходных режимах работы.

Изодромный регулятор (с упругой обратной связью) при отклонении регулируемого давления сначала переместит регулируемый орган на величину, пропорциональную величине отклонения, но если при этом давление не придет к заданному значению, то регулирующий орган будет перемещаться до тех пор, пока давление не достигнет заданного значения. Подобный регулятор сочетает в себе точность интегрального и быстродействие пропорционального регулирования. Представителями изодромных РД являются «прямоточные» регуляторы .

3.3 Фильтры газовые

Фильтры газовые предназначены для очистки газа от пыли, ржавчины, смолистых веществ и других твердых частиц. Качественная очистка газа повышает герметичность запорных устройств и увеличивает межремонтное время эксплуатации этих устройств за счет уменьшения износа уплотняющих поверхностей. При этом уменьшается износ и повышается точность работы расходомеров (счетчиков и измерительных диафрагм), особенно чувствительных к эрозии . Верный выбор фильтров и их квалифицированная эксплуатация являются одним из важнейших мероприятий по обеспечению надежного и безопасного функционирования системы газоснабжения.

По направлению движения газа через фильтрующий элемент все фильтры можно поделить на прямоточные и поворотные, по конструктивному исполнению -- на линейные и угловые, по материалу корпуса и методу его изготовления -- на чугунные (или алюминиевые) литые и стальные сварные.

При разработке и выборе фильтров особенно важен фильтрующий материал, который должен быть химически невосприимчив к газу, обеспечивать необходимую степень очистки и не разрушаться под воздействием рабочей среды и в процессе периодической очистки фильтра.

По тому, какой фильтрующий материал выбран для фильтра, они подразделяются на сетчатые (рисунок 10) и волосяные (рисунок 11). В сетчатых используют плетеную металлическую сетку, а в волосяных -- кассеты, набитые капроновой нитью (или прессованным конским волосом) и пропитанные висциновым маслом.

1 - корпус; 2 - кассета; 3 - сетка; 5 - крышка.

Рисунок 10 - Фильтр сетчатый типа ФС

1 - корпус; 2 - отбойный лист; 3 - кассета; 4 - перфорированный лист; 5 - фильтрующий элемент; 6 - крышка; 7 - штуцеры; 8 - фланец.

Рисунок 11 - Фильтр волосяной типа ФГ

Сетчатые фильтры, особенно двухслойные, отличаются повышенной тонкостью и интенсивностью очистки. В процессе эксплуатации, по мере засорения сетки, повышается тонкость фильтрования при одновременном уменьшении пропускной способности фильтра. У волосяных фильтров, наоборот, в процессе эксплуатации фильтрующая способность снижается за счет уноса частиц фильтрующего материала потоком газа и при периодической очистке встряхиванием .

Для обеспечения достаточной степени очистки газа без уноса твердых частиц и фильтрующего материала скорость газового потока лимитируется и характеризуется максимально допустимым перепадом давления на сетке или кассете фильтра.

Для сетчатых фильтров максимально допустимый перепад давления не должен быть больше 5000 Па, для волосяных -- 10000 Па. В фильтре до начала эксплуатации или после очистки и промывки этот перепад должен быть для сетчатых фильтров 2000-2500 Па, а для волосяных -- 4000-5000 Па. В конструкции фильтров есть штуцеры для присоединения приборов, с помощью которых определяют величину падения давления на фильтрующем элементе.

3.4 Предохранительные клапаны

Повышение или понижение давления газа после регулятора давления сверх заданных пределов может привести к аварийной ситуации. При чрезмерном повышении давления газа возможны отрыв пламени у горелок и появление в рабочем объеме газоиспользующего оборудования взрывоопасной смеси, нарушение герметичности, утечка газа в соединениях газопроводов и арматуры, выход из строя контрольно-измерительных приборов и т. д. Значительное понижение давления газа может привести к проскоку пламени в горелку или погасанию пламени, что при неотключении подачи газа вызовет образование взрывоопасной газовоздушной смеси в топках и газоходах агрегатов и в помещениях газифицированных зданий .

Общей причиной резкого снижения давления для любых сетей может быть нарушение герметичности газопроводов и арматуры, а следовательно, утечка газа.

Для предотвращения недопустимого повышения или понижения давления устанавливают быстродействующие предохранительные запорные клапаны (ПЗК) (рисунок 12) и предохранительные сбросные клапаны (рисунок 13) (ПСК).

Корпус -- 1; Переходной фланец -- 2;Крышка -- 3; Мембрана -- 4; Большая пружина -- 5; Пробка -- 6; Малая пружина -- 7; Шток -- 8; Клапан -- 9; Направляющая стойка -- 10; Тарелка -- 11; Вилка -- 12; Поворотный вал -- 13; Рычаг -- 14; Анкерный рычаг -- 15; Коромысло -- 16; Молоток -- 17.

Рисунок 12 - Клапан запорный предохранительный

ПЗК предназначены для автоматического прекращения подачи газа к потребителям в случае повышения или понижения давления сверх заданных пределов; их устанавливают после регуляторов давления. ПЗК срабатывают при «чрезвычайных ситуациях», поэтому самопроизвольное их включение недопустимо. До ручного включения ПЗК необходимо обнаружить и устранить неисправности, а также убедиться, что перед всеми газоиспользующими приборами и агрегатами запорные устройства закрыты. Если по условиям производства перерыв в подаче газа недопустим, то вместо ПЗК должна быть предусмотрена сигнализация оповещения обслуживающего персонала.

ПСК предназначены для сброса в атмосферу определенного избыточного объема газа из газопровода после регулятора давления с целью предотвращения повышения давления сверх заданного значения; их устанавливают после регулятора давления на отводном трубопроводе.

1 - корпус; 2 - крышка; 3 - клапан с направляющей; 4 - пружина; 5 - винт регулировочный; 6 - мембрана; 7 - тарелка; 8 - тарелка пружины; 9 - крышка.

Рисунок 13 - Клапан сбросный предохранительный

При наличии расходомера (счетчика газа) ПСК необходимо устанавливать после счетчика. После снижения контролируемого давления до заданного значения ПСК должен герметично закрыться.

3.5 Устройства учета расхода газа

Приборы учета самой высокой точности должны устанавливаться на ГРС.

Если объемы транспортировки газа превышают 200 млн. м3 в год, для повышения надежности и достоверности измерений объема газа рекомендуется применять дублирующие средства измерения (СИ). Дублирующие СИ не должны влиять на работу основных СИ. Рекомендуется, чтобы основная и дублирующая измерительные системы использовали разные методы измерений расхода и количества газа.

На узлах измерения с максимальным объемным расходом газа более 100 м3/ч, при любом избыточном давлении или диапазоне изменения объемного расхода от 16 м3/ч до 100 м3/ч, при избыточном давлении более 0,005МПа измерение объема газа проводят только с использованием вычислителей или корректоров объема газа .

При избыточном давлении не более 0,005 МПа и объемном расходе не более 100 м3/ч разрешается использование преобразователей расхода с автоматической коррекцией объема газа только по его температуре.

Состав СИ и вспомогательных устройств, на базе которых выполнен узел учета газа, определяется:

Применяемым методом измерения и требованиями методики измерений, регламентирующих проведение измерений;

Назначение узла учета;

Заданным расходом газа и диапазоном его изменения;

Давлением и показателями качества газа, с учетом режимов отбора газа;

Необходимостью включения узлов учета в автоматизированные системы коммерческого учета газа.

В общем случае в состав учета газа входят:

Преобразователь расхода для измерения объема и расхода газа;

Измерительные трубопроводы;

Средства подготовки качества газа;

Анализаторы качества газа;

Комплекс технических средств автоматизации, в том числе - обработки, хранения и передачи информации.

3.6 Одоризаторы газа

Одоризатор газа предназначен для дозированной подачи одоранта (смеси природных меркаптанов) в поток газа на выходной линии газораспределительной станции с рабочим давлением до 1,2 МПа (12 кгс/см2), с целью придания газу характерного запаха .

Одоризатор газа используется в составе ГРС и обеспечивает:

Дозированную подачу одоранта в трубопровод;

Контроль вводимой дозы одоранта и автоматическую коррекцию расхода одоранта в зависимости от текущего расхода газа;

Автоматический учет суммарного расхода одоранта;

Отображение следующей информации на экране дисплея блока управления одоризатором (БУО):

а) уровень одоранта в рабочей емкости;

б) текущее значение часового расхода газа, полученное от расходомера;

в) время наработки одоризатора;

г) накопленное суммарное значение расхода одоранта с момента запуска ОДДК;

д) аварийные и предупредительные сигналы.

Связь с различными системами верхнего уровня по согласованному протоколу.

Одоризаторы предназначены для эксплуатации на открытом воздухе в районах с сейсмичностью до 9 баллов с умеренным и холодным климатом в условиях, нормированных для исполнения УХЛ, категории размещения 1 по ГОСТ 15150-69 . Место размещения блока управления одоризатором определяется проектом привязки ОДДК или ГРС во взрывобезопасной зоне, в обогреваемом помещении.

3.7 Подогреватели газа

Подогреватели газа предназначены для нагрева и автоматического поддержания заданной температуры газа перед его дросселированием на газораспределительных станциях. Подогрев газа производится в целях обеспечения надежности работы технологического оборудования. Рабочая среда: газообразные среды, не содержащие агрессивных примесей.

Тепловая мощность выпускающихся Российскими предприятиями подогревателей превышает реальные потребности ГРС. В результате - 75% подогревателей работают с нагрузкой менее 50%, 51% с нагрузкой менее 30%, 15% с нагрузкой менее 10%. Из более 150 модификаций подогревателей газа прямого нагрева и с промежуточным теплоносителем, выпускаемых отечественной промышленностью, по тепловой мощности удовлетворяют подогреватели газа прямого нагрева ПГА-5, ПГА-10, ПГА-100 .

Подогреватели ПГА с промежуточным теплоносителем предназначены для нагрева природного, попутного и нефтяного газа до заданной температуры и могут эксплуатироваться как в составе газораспределительных станций, так и автономно. Как правило, подогреватели ПГА оснащаются современной системой автоматики предназначенной для автономного и дистанционного регулирования.

Основным преимуществом подогревателей ПГА в том, что подогрев газа осуществляется через промежуточный теплоноситель, в роли которого может использоваться диэтиленгликоль или охлаждающая жидкость. Благодаря этому подогреватели ПГА имеют более высокую надёжность и безопасность эксплуатации по сравнению подогревателями, осуществляющими нагрев топливного газа непосредственно газом .

Основными достоинствами подогревателей ПГА является их высокая надежность и безопасность.

ВВЕДЕНИЕ

В промышленности наряду с применением искусственных газов все более широко используется природный газ. В нашей стране подача газа на значительные расстояния осуществляется по магистральным газопроводам больших диаметров, представляющих собой сложную систему сооружений.

Система доставки продукции газовых месторождений до потребителей представляет собой единую технологическую цепочку. С месторождений газ поступает через газосборный пункт по промысловому коллектору на установку подготовки газа, где производят осушку газа, очистку от механических примесей, углекислого газа и сероводорода. Далее газ поступает на головную компрессорную станцию и в магистральный газопровод.

Газ из магистральных газопроводов поступает в городские, поселковые и промышленные системы газоснабжения через газораспределительные станции, которые являются конечными участками магистрального газопровода и являются как бы границей между городскими и магистральными газопроводами.

Газораспределительная станция (ГРС) представляет собой совокупность установок и технического оборудования, измерительных и вспомогательных систем распределения газа и регулирования его давления. У каждой ГРС существует свое назначение и функции. Основным назначением ГРС является снабжение газом потребителей от магистральных и промысловых газопроводов. Основными потребителями газа являются:

Объекты газонефтяных месторождений (собственные нужды);

Объекты компрессорных станций (собственные нужды);

Объекты малых, средних и крупных населенных пунктов, городов;

Электростанции;

Промышленные предприятия.

Газораспределительная станция выполняет ряд определенных функций. Во-первых, очищает газ от механических примесей и конденсата. Во-вторых, редуцирует газ до заданного давления и поддерживает его с заданной точностью. В-третьих, измеряет и регистрирует расход газа. Также на ГРС осуществляется одоризация газа перед подачей потребителю и обеспечивается подача газа потребителю, минуя основные блоки ГРС, в соответствии с требованием ГОСТ 5542-2014 .

Станция является сложным и ответственным энергетическим (технологическим) объектом повышенной опасности. К технологическому оборудованию ГРС предъявляются повышенные требования по надежности и безопасности энергоснабжения потребителей газом, промышленной безопасности как взрывопожароопасному промышленному объекту.

В зависимости от производительности, исполнения, количества выходных коллекторов газораспределительные станции условно делятся на три большие группы: ГРС малой (1,0-50,0 тыс. м3/ч), средней (50,0-160,0 тыс. м3/ч) и большой производительности (160,0-1000,0 тыс. м3/ч и более).

Также ГРС классифицируются по конструктивному признаку (рисунок 1). Они делятся на такие виды: станции индивидуального проектирования, блочно-комплектные ГРС (БК-ГРС) и автоматические ГРС (АГРС) .

Рисунок 1 - Классификация газораспределительных станций

1.1 Станции индивидуального проектирования

Проектированием ГРС занимаются специализированные проектные организации в соответствии с действующими нормами, правилами технологического проектирования и разделами СНиП.

Станции индивидуального проектирование - это такие станции, которые располагаются вблизи крупных населенных пунктов и в капитальных зданиях. Преимуществом этих станций являются улучшение условий обслуживания технологического оборудования и бытовых условий для обслуживающего персонала.

1.2 Блочно-комплектные ГРС

БК-ГРС позволяют сильно сократить затраты и сроки на строительство. Основной конструкцией ГРС является блок-бокс, выполненный из трехслойных панелей заводского изготовления.

Наибольшая масса блок-бокса - 12 тонн. Степень огнестойкости - Ша. Расчетная температура наружного воздуха - 40°C, для северного варианта - 45°C. Поставка всех элементов блочно-комплектной ГРС осуществляется предприятием-изготовителем. На монтажной площадке блоки соединяются газопроводами и кабелями, оснащаются вспомогательным оборудованием (молниеотвод, продувочная свеча, прожекторы, охранная сигнализация и т.д.) и оградой, образуя законченный комплекс .

БК-ГРС предназначены для газоснабжения городов, населенных пунктов и промышленных предприятий от магистральных газопроводов с давлением газа 12-55 кгс/см2 и поддержания выходного давления 3, 6, 12 кгс/см2.

Блочно-комплектные ГРС могут быть с одной или двумя выходными линиями к потребителям (рисунки 2 и 3). Известны БК-ГРС шести типоразмеров. С одним выходом на потребителя три типоразмера - БК-ГРС-I-30, БК-ГРС-I-80, БК-ГРС-I-150. А также три типоразмера с двумя выходами на потребителя - БК-ГРС-II-70, БК-ГРС-II-130 и БК-ГРС-II-160 .

Рисунок 2 - Структурная схема ГРС с одним потребителем

Рисунок 3 - Структурная схема ГРС с двумя потребителями

БК-ГРС всех типоразмеров применяют в России и странах СНГ, но все они на монтажной площадке подвергаются реконструкции по индивидуальным проектам, так как имеют существенные конструктивные недостатки в блоках очистки, обогрева, редуцирования и учета газа.

1.3 Автоматические ГРС

Автоматические ГРС содержат в основном те же технологические узлы, что и ГРС индивидуального или блочно-комплектного вида. На монтажной площадке они так же оснащаются вспомогательным оборудованием и оградой, как БК-ГРС. АГРС в отличие от ГРС других типов работают по безлюдной технологии.

Данные станции предназначены для снижения высокого давления (55 кгс/см2) природного, попутного нефтяного, искусственного газов, не содержащих агрессивных примесей, до заданного низкого (3-12 кгс/см2), поддержания его с заданной точностью ±10%, а также для подготовки газа перед подачей потребителю в соответствии с требованиями ГОСТ 5542-2014.

Все АГРС предназначены для эксплуатации на открытом воздухе в районах с сейсмичностью до 7 баллов по шкале Рихтера, с умеренным климатом, при температуре окружающего воздуха от минус 40 до 50°C с относительной влажностью 95% при 35°C.

В процессе эксплуатации АГРС выявляются существенные конструктивные недостатки, которые сводятся в своем большинстве к следующим:

Выход из строя регуляторов давления газа вследствие выпадения конденсата в процессе редуцирования газа в виде хлопьев льда и прихват ими клапана регулятора;

Выход из строя в зимнее время приборов КИП из-за низких температур в блоках КИП и сигнализации, обогреваемых осветительными лампами.