Проектирование базы сжиженного газа для города Уральска с населением 218 тысяч человек

    Использование указанных коммуникаций трубопроводов жидкой и паровой фаз с размещенными на них запорными органами позволяет проводить следующие операции: опорожнение железнодорожных цистерн, наполнение и опорожнение емкости хранилища, наполнение баллонов и автоцистерн, перекачку в специальные емкости слитые из баллонов тяжелых не испарившихся остатков и перемещение сжиженного газа из одних емкостей в другие.

    Слив сжиженного газа из железнодорожных цистерн в емкости хранилища осуществляют перетоком за счет повышения давления паров в парофазном объеме железнодорожных цистерн при одновременном снижении давления паров в емкостях. Автоцистерны и баллоны можно наполнять за счет создания в расходных емкостях повышенного давления путем подачи в них компрессором паров, отбираемых из других емкостей (прямой перетек).

    При подаче насосами многократная циркуляция в них жидкой фазы недопустима, так как это приводит к её перегреву образованию паровых пробок и нарушению работы насосов. В схеме предусмотрен автоматический сброс избытков жидкой фазы через предохранительный перепускной клапан в напорные трубопроводы, а через них в емкости хранилища.

    Передача сжиженного углеводородного газа из одних резервуаров хранилища в другие можно проводить перекачкой жидкой фазы насосами или с помощью компрессоров аналогично опорожнению железнодорожных цистерн.

    Поскольку трубопроводы паровой фазы работают при переменных температуре и давлении, то в них может образовываться конденсат (жидкая фаза), который попадает в цилиндры компрессоров. Для предотвращения этого недопустимого явления в схеме предусмотрена установка сборников конденсата па трубопроводах паровой фазы.

    Безопасность работы станции обеспечивают установкой на оборудовании и трубопроводах запорной предохранительной арматуры и контрольно-измерительных приборов. На всех участках трубопроводов сжиженного газа, ограниченных запорными устройствами, устанавливают предохранительные клапаны. На трубопроводах паровой фазы, идущих к всасывающему и напорному коллекторам компрессоров, ставят конденсатосборникн, предотвращающие                      попадание   жидкости в цилиндры компрессоров. В качестве основной запорной арматуры применяют фланцевые краны типа КСР, в качестве предохранительной арматуры стальные предохранительные пружинные клапаны. 
 
 

3.4. Разработка генерального плана базы хранения сжиженного газа

    При проектировании баз сжиженного газа, выбор стационарных площадок и планировки сооружений руководствуется нормами проектирования, включающие основные положения правил проектирования, правил промышленных санитарии, противопожарные требования, а также требования правил безопасности в газовом хозяйстве.

    При проектировании БСГ производиться нормами проектирования СИ и П 2-04-08-87.

    Базы сжиженного газа стремятся располагать на открытой местности, желательно вне черты города и населенных пунктов. Допускается БСГ' размещать в пределах черты города при усилии их вне сгущенных районах. Соблюдения необходимых разрывов между границами, участка и сооружений БСГ располагают с наветренной стороны от населенных пунктов, чтобы газ от БСГ не попадал на жилье, коммунальные и промышленные объекты.

    Важнейшими усилие при выборе площадки являются удобное примыкание участка и к транспортным магистралям (ж/д, автодороги, линии для передач, и т.д.), а также удобства спуска питьевых и канализационных вод. Выбрав площадку, составляют акт отвода земли с приложением схемы организационного плана, с указанием привязки к ж/д путям и др. объектам. Материалы соглашаются с вышестоящими органами, которые ведет надзор за объектами эксплуатации (пожарная охрана, комитет по эксплуатации, санэпидстанция, и т.д.)

    При компоновке генеральных планов БСГ, сооружений установки размещают по зонам с учетом правил промышленных санитарии и пожарной безопасности. В зоне основных производственных сооружений размещают хранилище (парк резервуаров- газгольдеров и приемно-раздаточных пунктов.), а в зоне производственно - вспомогательных сооружений размещают насосное водоснабжение, котельную компрессорную надземные резервуары противопожарные водоснабжения, сооружения канализации и водоочистки.

    Линий располагают между резервуаров сжиженных газов и ж/д эстокадами до зданий и сооружений не входящие и БСГ принимаются в зависимости от объема резервуарного парка. 

3.5.Разработка технологической схемы базы

    Технологическая   схема   хранения   и   перемещения   СУГ   позволяет выполнять следующие технологические операции:

1.   слив СУГ из железнодорожных  цистерн в резервуары-газгольдеры;

2.   хранение запасов сжиженного  газа;

3.   заполнение СУГ баллонов, автоцистерны;

4. подачу      СУГ      на      установку      регазификации      для      подачи      в газораспределительную сеть;

Оборудования  БСГ:

1.   железнодорожные цистерны

2.   коллектор фазы СУГ

3.   коллектор паровой фазы СУГ

4.  резервуар-газгольдер

5.   линия паровой фазы СУГ

6.   линия жидкой фазы СУГ

7.  раздаточная  линия жидкой фазы СУГ

8.   трубопровод жидкой фазы СУГ

9.  трубопровод  паровой фазы СУГ

10. раздаточный трубопровод

11.12. линии паровой фазы СУГ

12. всасывающая линия компрессора

13. всасывающая линия компрессора

14. нагнетательная линия компрессора

15. компрессорная установка

16. паровая линия от автогазонаполнительной колонки

17. насосная линия

18. насосная установка

19. автогазонаполнительная колонка

20. наполнительная линия АГНК

21. наполнительная  линия рампы

22. рампа и баллоны

23. линия регазификации газа СУГ

24.установка  регазификации газа СУГ

25 .газораспределительная сеть 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

4. Выбор оборудования базы хранения сжиженного газа

    Перемещение сжиженных газов с помощью насосов и компрессоров. На КБСГ, ГНС и ГПП главным образом применяют насосно-компрессорные технологические схемы, при работе по которым все сливо- наливные операции осуществляют с помощью насосов и компрессоров. Слив сжиженного газа из железнодорожных цистерн заполнение автоцистерн, удаление остаточных паров из опорожненных резервуаров производят компрессорами, заполнение баллонов сжиженным газом - насосами и компрессорами. Компрессоры создают в опорожняемом резервуаре давление, превышающее упругость паров сливаемой жидкости, что является необходимым условием нормальной работы насосов.

Перемещение сжиженных газов насосно-компрессорным  способом заключается   в  том, что  откачка сжиженных газа  осуществляется   насосами. однако, учитывая высокую упругость паров СУГ, необходимый подпор к насосами создастся нагнетанием паров газа компрессорами.

    Компрессором отсасывают паровую (газовую) фазу из заполняемой емкости. Таким образом создается перепад давления и сжиженный газ перекачивается в емкость с меньшим давлением. Нагнетаемые компрессором пары сжиженного газа с повышенной температурой, соприкасаясь с поверхностью, подогревает верхний слой жидкости и способствуют испарению и дополнительному повышению давлению в опорожняемой емкости . Отсасывание паров из заполняемого резервуара усиливает испарение и охлаждение жидкости. Что тоже ускоряет процесс перемещения. Для эффектного ведения процесс слива необходимо поддерживать перепад давления между резервуарами в пределах от 0.15 до 0,3 МПа .Компрессор поршневого типа всасывает пары СУГ из резервуара -газгольдера через конденсатосборник, в котором оседает конденсат поступающий с паровой фазой . В компрессоре паровой фаза подвергается сжатию что приводит к повышению давления и повышению температуры паровой фазы. На выходе после компрессора находится маслоотделитель, в котором улавливается компрессорное масло , попадающее в СУГ через ни плотности поршневой группы в цилиндрах компрессора. Затем паровая фаза поступает по трубопроводу паровой фазы под крышку люка во внутрь емкости цистерны, где поднимается давление за счет давления температуры поступающего СУГ. В итоге жидкая фаза выдавливается из цистерны по трубопроводам жидкой фазы в резервуар- газгольдер.

Из резервуара сжиженный газ насосами подается по трубопроводам жидкой фазы в отделение наполнения баллонов и на газонаполнительные колонки для заправки автогазовозов.

    Преимущества компрессорного способа перемещения сжиженных газов следующие :

- конструктивная  простота схемы; 

-полнота  опорожнения емкостей;

-возможность  регулирования скорости слива  изменением перепада давления  в емкостях;

- высокая  производительность (0.3-1 куб м/мин).

    Недостатками компрессорного способа перемещения   сжиженных газов являются :

-большой  расход энергии;

- наличие  в эксплуатации сложного агрегата;

- необходимость  в трубопроводах паровой и  жидкой фаз. 

4.1. Определенне необходимой производительности компрессора для

перекачки СУГ

Исходные  данные: Определить подачу компрессора  для слива пропана из трех железнодорожных цистерн объемом V=54 , если диаметр ее резервуара

D=2,6   м,   длина   L=10.65   м   ,   диаметр   сливной   трубы   d=100   мм,   длина трубопровода l _т  =250 м, время слива = 2 часа , коэффициент наполнения цистерны    к=0,8    ,    коэффициент    гидравлического    сопротивления    трубы       λ =0,02,плотность пропана р= 560 к г/м .    

 Решение:

1. Определение скорости движения жидкости в сливном трубопроводе.

= n* V*к/ *3600* )=3*54*0,8/(0,785*0,1²*3600*2)=129.6/56.52=2.29 м/с

 где    - скорость движения жидкости в трубе

 n=3 - количество цистерн для одновременного слива

V=54 м - объем железнодорожной цистерны

к =0,8    - коэффициент наполнения цистерны

3600 сек. - количество секунд в одной  минуте 

  = 2 часа - время слива

  = ( * ²⁾/4=(3,14*0,1² )/4=0,785*0,1²

  -площадь проходного сечения трубы

   2.Определение гидравлического сопротивления сливного трубопровода по перепаду давления

  Р_т = λ *(l_т/d_т)*( _ж²/2g)*р=0.02*(250*2.29²)/(0.1*2*9.8)*591=76830Па=0,77атм.