Расчет ГРС и ГРП, подбор оборудования

Газорегуляторный пункт предназначен для снижения давления и поддержания его постоянным в независимости от режима потребления газа. Для этого используют следующие оборудование: регуляторы давления, предохранительно – запорные клапаны, гидрозатворы и др. Технологическая схема размещения и действия оборудования регуляторных пунктов не зависит от начального и конечного давления газа в газопроводах и заключается в следующем: газ из сети среднего давления, проходя через фильтр, очищается от механических примесей и попадает в регулятор, где происходит дросселирование давления до заданного уровня. Это давление поддерживается на одном и том же уровне независимо от количества проходимого газа. Предохранительный запорный клапан, устанавливаемый перед регулятором, закрывает проход газу в сеть при повышении давления сверх заданного (при неисправности регулятора). Чтобы предотвратить закрытие клапана и включение регулятора при небольшом перепаде газа и повышении давления, включается в работу сбросное устройство – пружинный клапан или гидрозатвор. Регулятор давления вместе с перечисленным оборудованием имеет обходной газопровод (байпас), по которому подаётся газ при выключении оборудования. 3.1.1. Подбор регулятора давления: Регулятор давления должен обеспечивать пропуск через ГРП необходимого количество газа и поддерживать постоянное давление его независимо от расхода. Расчётное уравнение для определения пропускной способности регулятора давления выбираются в зависимости от характера истечения газа через регулирующий орган. Потери в газопроводе, пробковых кранах, предохранительном запорном клапане и фильтре принимаем в пределах 2-7 кПа. Принимаем 7 кПа. Р1 =Ратм+Pизб1= 430+101,3=531.3 кПа – давление на входе в регулятор Pизб1 = 531.3 кПа- давление на входе в ГРП. P2=Ратм+Pизб2 =3+101,3=104,3кПа – давление после ГРП; Pизб2 = 3кПа – давление на выходе из регулятора. Выбор регулятора давления производится по значению коэффициента пропускной способности. (Таблица 3.1., учебник «Газовые сети и газохранилища» А.И. Гольянов, стр. 111) Рассчитываем относительный перепад давления: P1-P2-Pпот.– перепад давления на клапане (с учетом потерь в узле редуцирования). Pпот = 7кПа – потери в узле редуцирования При расчет производится по формуле с подстановкой в нее отношений критического давления (3.1) где – расход газа через регулятор давления; Z– коэффициент сжимаемости газа (равен 1); – коэффициент, учитывающий изменение плотности газа при движении через дроссельный орган; и находят по формуле: (3.3) χ = 1,668 (3.4) - 0,5 –критический перепад давления для природного газа. Производительность клапана должна быть на 15-20% больше расчетного расхода газа. – плотность газа Возьмем типовую ГРПБ-200Б-2Н изготовитель завод «Газпроммаш», в ГРПБ установлен РД-200-64 k=200. Определяем запас его пропускной способности: (3.5) Запас пропускной способности РД-200-64 превышает необходимый запас расхода ГРПБ на 15%, удовлетворяет заданному условию.

7 Системы газоснабжения.

Газоснабжение - прием газа в местах добычи, его обработка, транспортирование, распределение по трубопроводам и подача потребителям. Все это выполняет система газоснабжения, которая в нашей стране построена на базе природного газа. Газовые промыслы, включая скважины и их обустройство, представляют самостоятельную систему, тесно связанную с системой газоснабжения. Последнюю обычно разделяют на две части: газотранспортную и распределительную. Газотранспортная, объединеннная в единую газоснабжающую систему, включает магистр, газопроводы, компрессорные станции, переключающую арматуру, подземные хранилища, систему управления и эксплуатации; распределительная — развитую сеть газопроводов городских и промышленных систем газоснабжения, газорегуляторпые станции (ГРС), газорегуляторные пункты (ГРП) и газорегуляторные установки (ГРУ), газопроводы объектов, системы автоматического регулирования и безопасности сжигания газа, автоматизированную систему управления технологическими процессами газоснабжения и эксплуатации. Отличительная черта газоснабжения по сравнению с другими системами топливоснабжения — невозможность длительного хранения газа, т.е. его нельзя добывать впрок. Это связано с весьма малой плотностью газа, что вызывает необходимость сооружения для его хранения огромных емкостей. Даже подземные хранилища можно использовать лишь для покрытия сезонной неравномерности потребления газа. Отсутствие хранилищ на пути потоков газа от промыслов к потребителям обусловливает жесткую связь между режимами добычи газа и его использования. Такая же жесткая связь устанавливается между темпами освоения месторождения газа и пуском объектов, потребляющих газ. Газ потребляется объектами неравномерно, поэтому неравномерно должна осуществляться и подача газа потребителям. Проблема соответствия подачи и потребления газа — одна из основных в газоснабжении. Для решения ее используют подземные хранилища, потребители-регуляторы с двойным топливоснабжением, аккумулирующую емкость магистральных газопроводов, совместная работа которых автоматически управляется в целях удовлетворения графика потребления газа. Для обеспечения надежного газоснабжения системы имеют резервы службы эксплуатации и аварийные службы.

8 Структура потребления газа.

Структура потребления газа в отраслях народного хозяйства.

№ п/п Наименование отрасли Потребление, млрд.куб.м От общего объема потребления, %

1 Электроэнергетика 140,6 39

2 Металлургическая 28,6 7,9

3 Агрохимическая промышленность 17,8 4,9

4 Агропромышленный комплекс 10,1 2,8

5 Нефтехимическая промышленность 6,1 1,7

6 Коммунально-бытовые хозяйства 30,8 8,5

7 Население 41,7 11,6

8 Другие 85,0 23,6

Россия всего 360,7 100

Потребление природного газа населением быстро растет, при этом уровень розничных цен на газ для населения остается значительно более низким, чем для других категорий потребителей. Приоритетными потребителями природного газа в ближайшие годы и в перспективе должны стать химия, сельское хозяйство, производство стройматериалов для жилищного строительства, коммунально-бытовой сектор и население при сокращении поставок газа электростанциям. Существует 2 основных сценария динамики спроса на газ на внутреннем рынке, существенно отличающихся между собой. Первый сценарий основан на предложении об инерционном изменении действующих цен на газ, относительно низких с точки зрения потребительских свойств газа и не допускающих возникновения серьезных экономических стимулов для экономии газа и межтопливной конкуренции.

Второй предполагает существенное включение механизмов давления на спрос посредством ценовых сигналов в результате либерализации цен и приближения их к уровню, в большей степени соответствующему реальному соотношению спроса и предложения на газ, позволяющему обеспечить условия для создания межтопливной конкуренции.

В случае реализации первого сценария рост спроса на газ при различных сценариях социально-экономического развития страны может составить 3-4% в год и превысить ресурсные возможности газового рынка в случае падения газодобычи ОАО «Газпром» и умеренных темпов роста добычи газа независимыми производителями (4-5 в год).

Газоемкость экономики в этом случае не снизится, а техническое перевооружение газоемких производств (электростанций, котельных, химических, нефте- и газохимических производств) будет происходить по газоемкому сценарию, без вложения средств в модернизацию оборудования и технологий с целью снижения газоемкости.

По второму сценарию, связанному с некоторым сжатием спроса под воздействием роста цен, ресурсных ограничений можно будет избежать. Рост спроса будет происходить в пределах 1-1,5% в год (с учетом общего роста производства в стране), при этом наиболее крупные потребители газа будут инвестировать средства в снижение газоемкости производства, закладывая таким образом основу для предотвращения резкого роста спроса на газ в будущем. Объем потребления газа на внутреннем рынке, включая технологические нужды газовой отрасли, не превысит 430 млрд. куб. м в год, что с учетом ожидаемой стабилизации добычи газа ОАО «Газпром» и возможного увеличения темпов роста добычи газа независимыми производителями позволяет говорить об отсутствии перспективы ресурсных ограничений на внутреннем рынке газа.

Таким образом, спрос на газ и уровень газоемкости экономики страны находятся в прямой зависимости от проводимой ценовой политики.

Не смотря на значительные положительные тенденции в данном секторе экономике, имеется ряд существенных проблем.

Российский рынок газа в современном состоянии не имеет развитой рыночной инфраструктуры и конкурентной среды. Его характерной особенностью является весьма высокая степень государственного регулирования.

Нерегулируемый сегмент рынка, на котором газ является предметом купли - продажи по свободному выбору с применением рыночных цен, определяемых спросом и предложением, не развит. Этот сегмент рынка пока не оказывает конкурентного воздействия на доминирующее положение регулируемого сегмента рынка газа.