ВВЕДЕНИЕ

Одним из условий устойчивого развития газовой отрасли является обеспечение надежности и эффективности эксплуатации газотранспортных предприятий.

Оптимальный режим эксплуатации магистральных газопроводов заключается прежде всего в максимальном использовании их пропускной способности при минимальных затратах на компримирование и транспортировку газа по газопроводу. В значительной мере этот режим определяется работой компрессорных станций, устанавливаемых по трассе газопровода.

Проблемы повышения надежности и эффективности эксплуатации газоперекачивающих агрегатов (ГПА) тесно связаны с задачей своевременного распознавания дефектов различных узлов агрегата. Непредвиденные поломки приводят к существенным экономическим издержкам, связанным с затратами на неплановые ремонты, восстановление нарушенного технологического процесса.

Для обеспечения безаварийной работы газокомпрессорных станций требуется осуществлять непрерывный мониторинг технического состояния газоперекачивающих агрегатов. При этом основной задачей является контроль развития колебательных процессов, к которым, прежде всего, относятся процессы вибрации, так как характерным явлением, сопровождающим почти всегда неисправную работу агрегата, является увеличение его механических колебаний.

В этих условиях резко возрастает необходимость в разработках, направленных на решение задач, связанных с совершенствованием методов и средств достоверного мониторинга технологических параметров газоперекачивающего агрегата. Основное назначение мониторинга состоит в повышении надежности объектов на этапе их эксплуатации. Анализ вибраций позволяет проводить оценку технического состояния динамического оборудования и его узлов, определяя характер и локализацию дефекта по соответствующим вибрационным параметрам работы агрегата.

Цель данного дипломного проекта - повышение надежности работы газоперекачивающего агрегата по данным вибромониторинга за счет увеличения достоверности и эффективного использования комплексных параметров вибрации.

Задачами дипломного проекта являются:

- изучение технологии перекачки газа;

- изучение средств автоматизации, применяемых на ГПА-16Р «Уфа»;

- анализ источников вибрации ГПА;

- анализ существующих методов и средств обнаружения вибрации и выбор оптимальных средств мониторинга для газоперекачивающего агрегата ГПА-16Р «Уфа»;

- разработка компьютерной модели датчика абсолютной вибрации для увеличения надежности срабатывания системы ПАЗ по вибрации.

При работе над проектом были использованы материалы ООО «Газпром трансгаз Уфа» (технологический регламент эксплуатации компрессорного цеха КС-18А Дюртюлинского ЛПУМГ, руководство по эксплуатации «Система автоматического управления и регулирования газоперекачивающим агрегатом ГПА-16Р «Уфа»).

1. Общая характеристика компрессорной станции

1.1 Назначение компрессорной станции «Москово»

При движении газа по газопроводу часть его энергии расходуется на преодоление сил трения. В результате скорость газа в трубопроводе уменьшается, происходит падение давления по его длине и это вызывает снижение пропускной способности газопровода. Для восстановления прежних параметров газа необходимо периодически, через определенные расстояния, сообщать соответствующее количество энергии транспортируемому газу. Процесс подвода энергии выполняется в специальных сооружениях газопровода - компрессорных станциях (КС).

Компрессорная станция - составная часть магистрального газопровода, предназначенная для обеспечения его расчетной пропускной способности за счет повышения давления газа на выходе КС с помощью различных типов газоперекачивающих агрегатов (ГПА). Основной объект КС - компрессорный цех, оснащенный газоперекачивающими агрегатами и рядом вспомогательных систем (агрегатных и общецеховых).

Когда компрессорная станция не работает, газ пропускается только по газопроводу. Максимальное давление газа на входе в КС составляет 5 МПа, а на выходе до 7,6 МПа, но в зависимости от потребления давление меняется. В зависимости от мощности и числа газоперекачивающих агрегатов, компрессорная станция способна перекачивать от 30 до 230 млн. м3 газа в сутки.

Основные производственные задачи КС заключаются в обеспечении надежной, экономичной и бесперебойной работы турбокомпрессорного, технологического и вспомогательного оборудования в заданном режиме [1]. Компрессорный цех КС-18А обслуживает магистральный газопровод Уренгой - Новопсков.

Характеристика компрессорного цеха приведена в таблице 1.1.

Таблица 1.1 - Характеристика компрессорного цеха

На КС осуществляются следующие основные технологические процессы: очистка транспортируемого газа от механических и жидких примесей, сжатие газа в центробежных нагнетателях, охлаждение газа в аппаратах воздушного охлаждения (АВО) после сжатия, измерение и контроль технологических параметров, управление режимом работы газопровода путем изменения количества работающих ГПА и режимного состояния самих ГПА.

В состав компрессорной станции входят следующие объекты и системы:

- установки очистки и охлаждения газа;

- технологические трубопроводы;

- компрессорный цех (КЦ) с установленными газоперекачивающими агрегатами;

- установка подготовки газа (УПГ) для подготовки топливного, пускового и импульсного газа;

- система маслоснабжения станции;

- узел подключения к газопроводу.

Технологическая схема компрессорного цеха приведена на рисунке 1.1.

В таблице 1.2 показаны условные обозначения, принятые в технологической схеме.

Таблица 1.2 - Условные обозначения технологической схемы

Газопровод имеет ответвления (шлейфы), по которым газ поступает в компрессорные цеха станции. После очистительных устройств он попадает в газоперекачивающие агрегаты, где осуществляется процесс сжатия, после чего пропускается через аппараты воздушного охлаждения и возвращается в газопровод для дальнейшей транспортировки.

В компрессорном цехе используется газ различного давления и назначения:

- технологический (5,5 - 7,5 МПа);

- топливный (2,5 МПа);

- пусковой (0,5 МПа);

- импульсный (осушенный, 5,5 - 7,5 МПа).