15.2.Свойства газов, влияющие на технологию их транспорта

Основными свойствами газов, влияющими на технологию их транспорта по трубопроводам, являются плотность, вязкость, сжимае­ мость и способность образовывать газовые гидраты.

Плотность газов зависит от давления и температуры. Так как при движении по газопроводу давление уменьшается, то плотность газа сни­ жается и скорость его движения возрастает. Таким образом, в отличие от нефте- и нефтепродуктопроводов транспортируемая среда в газопрово­ дах движется с ускорением.

Вязкость газов в отличие от вязкости жидкостей изменяется прямо пропорционально изменению температуры, т. е. при увеличении темпера­ туры она также возрастает и наоборот. Это свойство используют на прак­ тике: охлаждая газы после компримирования, добиваются уменьшения потерь давления на преодоление сил трения в газопроводах.

Сжимаемость—это свойство газов уменьшать свой объем при увели­ чении давления. Благодаря свойству сжимаемости в специальных емкос­ тях-газгольдерах высокого давления — можно хранить количество газа, в десятки раз превышающие геометрический объем емкости.

Если газ содержит пары воды, то при определенных сочетаниях дав­ ления и температуры он образует гидраты—белую кристаллическую мас­ су, похожую на лед или снег. Гидраты уменьшают, а порой и полностью перекрывают сечение газопровода, образуя пробку. Чтобы избежать этого газ до закачки в газопровод подвергают осушке.

Охлаждение газа при дросселировании давления называется эф ­ фектом Джоуля-Томсона. Интенсивность охлаждения характеризуется одноименным коэффициентом Д , величина которого зависит от давле­ ния и температуры газа. Например, при давлении 5,15 М Па и темпера­ туре О *С величина Д = 3,8 град/МПа. Если дросселировать давление газа с 5,15 МПа до атмосферного, его температура вследствие проявления эф ­ фекта Джоуля-Томсона понизится примерно на 20 градусов.

15.3. Классификация магистральных газопроводов

Магистральным газопроводом (М Г) называется трубопро­ вод, предназначенный для транспортировки газа, прошедшего подготов­ ку из района добычи в районы его потребления. Движение газа по магист­ ральному газопроводу обеспечивается компрессорными станциями (КС), сооружаемыми по трассе через определенные расстояния.

Ответвлением от магистрального газопровода называется трубопро­ вод, присоединенный непосредственно к МГ и предназначенный для от­ вода части транспортируемого газа к отдельным населенным пунктам и промышленным предприятиям.

Магистральные газопроводы классифицируются по величине рабо­ чего давления и по категориям.

В зависимости от рабочего давления в трубопроводе магистральные газопроводы подразделяются на два класса:

I класс-----от 2,5 до 10 МПа включительно;

II класс . . . от 1,2 МПа до 2,5 МПа включительно.

Газопроводы, эксплуатируемые при давлениях ниже 1,2 МПа, не от­ носятся к магистральным. Это внутрипромысловые, внутризаводские, подводящие газопроводы, газовые сети в городах и населенных пунктах,

атакже другие газопроводы.

Взависимости от назначения и диаметра, с учетом требований без­ опасности эксплуатации магистральные газопроводы и их участки под­ разделяются на пять категорий: В, I, И, III и IV. Категория газопроводов определяется способом прокладки, диаметром и условиями монтажа.

15.4.Основные объекты и сооружения магистрального газопровода

Всостав МГ входят следующие основные объекты (рис. 15.2):

•головные сооружения;

•компрессорные станции;

•газораспределительные станции (ГРС);

•подземные хранилища газа;

•линейные сооружения.

На головных сооруж ениях производится подготовка добываемо­ го газа к транспортировке (очистка, осушка и т. д.). В начальный период разработки месторождений давление газа, как правило, настолько вели­ ко, что необходимости в головной компрессорной станции нет. Ее строят позднее, уже после ввода газопровода в эксплуатацию.

Компрессорные станции предназначены для перекачки газа. Кроме того, на КС производится очистка газа от жидких и твердых примесей, а также его осушка.

Принципиальная технологическая схема компрессорной станции приведена на рис. 15.3. Газ из магистрального газопровода 1 через откры-

тый кран 2 поступает в блок пылеуловителей 4. После очистки от жидких и твердых примесей газ компримируется газоперекачивающими агре­ гатами (ГПА) 5. Далее он проходит через аппараты воздушного охлаж­ дения (А В О ) 7 и через обратный клапан 8 поступает в магистральный газопровод 1.

Объекты компрессорной станции, где происходит очистка, компри­ мирование и охлаждение, т. е. пылеуловители, газоперекачивающие агре­ гаты и АВО, называются основными. Для обеспечения их нормальной работы сооружают объекты вспомогательного назначения: системы водо­ снабжения, электроснабжения, вентиляции, маслоснабжения и т. д.

Газораспределительные станции сооружают в конце каждого ма­ гистрального газопровода или отвода от него.

Высоконапорный газ, транспортируемый по магистральному газо­ проводу, не может быть непосредственно подан потребителям, поскольку газовое оборудование, применяемое в промышленности и быту, рассчи­ тано на сравнительно низкое давление. Кроме того, газ должен быть очи­ щен от примесей (механических частиц и конденсата), чтобы обеспечить надежную работу оборудования. Наконец, для обнаружения утечек газу должен быть придан резкий специфический запах. Операцию придания газу запаха называют одоризацией.

Понижение давления газа до требуемого уровня, его очистка, одори­ зация и измерение расхода осуществляются на газораспределительной станции (ГРС). Принципиальная схема ГРС приведена на рис. 15.4.

9

5 4 3 2 1

Рис. 15.4. Принципиальная схема ГРС:

1—входной трубопровод; 2 —фильтр; 3 —подогреватель газа; 4—контроль­ ный клапан; 5 —регулятор давления типа -«после себя»-; 6 —расходометр газа; 7 —одориэатор; 8 —выходной трубопровод; 9—манометр; 10—байпас