Значительное увеличение объемов добычи и транспортировки газа в нашей стране является одной из важных народнохозяйственных задач. Решение этой задачи связано с необходимостью быстрого увеличения числа и мощности компрессорных станций, сокращения сроков
В нашей стране впервые созданы и успешно эксплуатируются газоперекачивающие агрегаты с приводом авиационного типа. Примечательно то, что в качестве привода этих агрегатов применены двигатели, отработавшие ресурс в авиации. Это позволило при создании Привода использовать в его конструкции большую часть сложных узлов и деталей авиационного двигателя и тем самым сэкономить значитёльное количество жаропрочных никелесодержащих легированных сплавов. Перевод работы авиационного двигателя вместо керосина на природный газ, потребовал проведения большого комплекса научно-исследовательских и инженерно-конструкторских работ по отработке камеры сгорания, свободной турбины, топливных агрегатов и системы автоматического регулирования.
Создание впервые в отечественной практике на базе авиационных двигателей легких, мобильных газоперекачивающих агрегатов в блочно-контейнерном исполнении явилось значительным творческим вкладом в развитие базовой промышленности, позволившим осуществить кардинальный пересмотр традиционных технических решений в области применения газотранспортного оборудования на базе создания качественно новой техники, ускорить строительство компрессорных станций и тем самым значительно расширить сеть магистральных газопроводов и повысить их производительность.
Первые промышленные отечественные агрегаты с авиационным приводом начали эксплуатироваться в 1974 г. За это время накоплен немалый производственный, строительный и эксплуатационный опыт, который в совокупности с практикой эксплуатации имеющихся в нашей стране зарубежных газоперекачивающих агрегатов с приводом авиационного типа бесспорно представляет интерес для широкого круга специалистов машиностроения и специалистов газовой промышленности.
Газ должен быть доставлен потребителям самым оптимальным и экономически эффективным путем с соблюдением все возрастающих требований по повышению надежности и безопасности поставок. Он транспортируется по магистральным газопроводам под высоким давлением (от 50 до 75 кг/см2).
Газоперекачивающий агрегат (ГПА) (a. gas pumping plant; н. Gasverdichteranlage, Gaskompressor, Gasverdicht eraggregat; ф. groupe de pompage de gaz; и.grupo de bombeo de gases) — предназначен для компримирования природного газа на компрессорных станциях газопроводов и подземных хранилищ.
Компрессорные машины для проведения горно-разведочных работ
... в сеть. По роду привода передвижные компрессорные установки снабжены двигателями внутреннего сгорания и электрическими. На передвижных компрессорных установках используются компрессоры малой (до ... на канатах [1]. 3. Оборудование стационарных компрессорных установок Стационарные компрессорные установки располагаются в зданиях компрессорных станций на обособленных фундаментах, изолированных от ...
ГПА состоит из нагнетателя природного газа, привода нагнетателя, всасывающего и выхлопного устройств (в случае газотурбинного привода), систем автоматики, маслосистемы, топливовоздушных и масляных коммуникаций и вспомогательного оборудования. ГПА различают: по типу нагнетателей — поршневые газомоторные компрессоры (газомотокомпрессоры) и ГПА c центробежными нагнетателями; по типу привода — ГПА c газовым двигателем внутреннего сгорания (газомоторные двигатели), c газотурбинным приводом, c электроприводом. ГПА c газотурбинным приводом, в свою очередь, подразделяются на агрегаты co стационарной газотурбинной установкой и c приводами от газотурбинных двигателей авиац. и судового типов
Факторы, влияющие на ускорение в строительстве компрессорных станций
Создание впервые в
высокую степень надежности работы агрегатов с авиаприводом при любых наружных температурных условиях;
- возможность отказаться от строительства фундаментальных корпусов и капитальных сооружений;
- значительную экономию дорогостоящих легированных никеле — и титаносодержащих металлов;
- транспортировку блоков агрегатов в полной заводской готовности железнодорожным, автомобильным и воздушным транспортом в труднодоступные районы.
Рост протяженности газовых магистралей, связанный с перемещением сырьевой базы отрасли в труднодоступные места Западной Сибири, резко усложнил сооружение и ввод в эксплуатацию магистральных газопроводов и особенно компрессорных станций, которые всегда являлись «узким» местом при строительстве и выводе газопроводов на проектную мощность. Причина заключалась в том, что строительство компрессорных станций основывалось на использовании главным образом стационарных газотурбинных установок, создание и развитие которых базировалось на применении металлоемких газотурбинных приводов, неполно напорных нагнетателей, толстостенных литых корпусов, тяжелых роторов барабанного типа, а для подшипников скольжения требовалось большое развитое маслохозяйство.
Изложенные причины
В результате проведенных работ был создан газоперекачивающий агрегат ГПА-Ц-6,3 в блочно-контейнерном исполнении мощностью 6,3 тыс. кВт с приводом от газотурбинного двигателя авиационного типа со свободной турбиной. Основа конструкции привода этого газоперекачивающего агрегата — двигатель, отработавший ресурс в авиации.
Расчет компрессорной станции
... устанавливаются компрессорные станции (КС). Современная компрессорная станция — ... агрегатов (ГПА) КС разделяют на: станции, оборудованные поршневыми компрессорами с газомоторным приводом (газомотокомпрессорами); станции, оборудованные центробежными нагнетателями с газотурбинным приводом; станции, ... К) Для строительства газопровода принимаем ... m - коэффициент условий работы, который зависит от категории ...
Первые промышленные агрегаты с авиационным приводом уже в сентябре 1974 г. начали работать на Красноармейской и Бурдыгинской компрессорных станциях газопровода Оренбург—Куйбышев, а в конце 1974 г. и на Оханской компрессорной станции газопровода Нижняя Тура—Пермь—Горький—Центр. В 1977 г., т. е. на четвертом году эксплуатации, агрегаты ГПА-Ц-6,3 достигли и превзошли по ряду показателей надежности стационарные газотурбинные машины.
В короткие сроки агрегаты с авиаприводом, благодаря их высоким положительным качествам (блочная компоновка, малая масса, удобства транспортировки, простота монтажа и эксплуатации, высокая надежность в работе), нашли широкое применение в газовой промышленности. В настоящее время на 55 компрессорных станциях находятся в эксплуатации 290 таких агрегатов (рис. 1).
Кроме того еще на 15 компрессорных станциях 60 агрегатов находится в монтаже и 40 агрегатов проходят пуско-наладочные работы.
Строительство компрессорных станций со стационарными агрегатами суммарной мощностью 40—50 тыс. кВт по существующим нормам занимает 16—19 мес., а трудозатраты достигают 120 тыс. чел/дней. Это вполне объяснимо, так как компрессорная станция со стационарными агрегатами представляет собой промышленное предприятие со сложным комплексом взаимосвязанных производственным процессом зданий, сооружений, машин, установок, запорной арматуры и коммуникаций с соответствующим технологическим и энергетическим оборудованием. Типовая компрессорная станция со стационарными агрегатами включает компрессорный цех, Который размещается в двухпролетном фундаментальном здании/Компрессорный цех представляет собой двухэтажное здание, на первом этаже которого располагается маслохозяйство газоперекачивающих агрегатов с баками, холодильниками, насосами, а на втором этаже— газоперекачивающие агрегаты (газотурбинные установки, нагнетатели и другое технологическое оборудование).
Естественно, что для возведения таких зданий и монтажа тяжеловесного оборудования нужны значительные строительные отряды и сложная строительная техника, а для обслуживания компрессорных станций требуется большой обслуживающий персонал. В свою очередь для людей требуется строительство жилых домов и объектов культурно-бытового назначения. А все это сооружать на Севере и в Сибири сложно и дорого.
Большой объем строительно-монтажных работ на компрессорных станциях со стационарными агрегатами приводит к тому, что ввод в эксплуатацию компрессорных станций отстает от ввода магистральных газопроводов, в результате значительно задерживается вывод газопровода на проектную мощность. Внедрение же газоперекачивающих агрегатов с авиаприводом в связи с тем, что они изготавливаются в контейнерном варианте и в полной заводской готовности, не требует строительства громоздких зданий и сокращает сроки строительства и ввод в эксплуатацию компрессорных станций с такими агрегатами в 2,5—3 раза.
Созданию агрегатов ГПА-Ц-6,3 с газотурбинным приводом авиационного типа предшествовало проведение значительного объема научно-исследовательских, конструкторских и доводочных работ по созданию авиационного привода на базе авиационных двигателей, выработавших ресурс на самолетах.
Был заново спроектирован и доведен газотурбинный привод НК-12СТ со свободной турбиной на базе двигателя НК-12МВ. Большие конструктивные доработки и научно-исследовательские работы были проведены по узлам турбины газогенератора, камеры сгорания и топливно-регулирующей аппаратуры, что позволило перевести работу двигателя с керосина на газ. Была вновь разработана свободная турбина, обеспечивающая работу нагнетателя природного газа и дающая возможность широкого обеспечения диапазона регулирования его оборотов. При этом при проектировании двигателя был заложен принцип максимальной унификации с базовым авиационным двигателем, что позволило использовать при изготовлении двигателей НК-12СТ основные узлы и детали серийных авиационных двигателей. Это дало возможность в короткие сроки изготовить опытные экземпляры двигателей, затратить минимальное время на их доводку.
Агрегаты наддува двигателя внутреннего сгорания
... 1.1 Задание на проектирование Рассмотрим пример проектного задания на расчет ЦБК агрегата наддува дизельного двигателя. Компрессор этого агрегата на расчетном режиме должен иметь: степень повышения давления 2; расход ...
Применение авиационных двигателей в качестве приводов в газоперекачивающих агрегатах позволило впервые в стране организовать принципиально новый, технологически отработанный их ремонт на заводах-изготовителях, а не на компрессорных станциях, что дало возможность сократить в 3—4 раза сроки капитального ремонта по сравнению со стационарными газотурбинными приводами и значительно улучшить качество ремонта. Кроме того, отпала необходимость организации ремонтных мастерских на компрессорных станциях и значительно уменьшился штат обслуживающего персонала, что особенно важно для труднодоступных северных районов прохождения газопроводов.
Тот факт, что создание авиапривода для агрегатов ГПА-Ц-6,3 было предусмотрено на базе авиационного двигателя, обеспечило его высокую надежность и большую экономическую эффективность от внедрения в народное хозяйство.
Достаточно сказать, что межремонтный ресурс авиапривода доведен в 1975 г. с 4 тыс. до II тыс. ч в настоящее время, а общетехнический ресурс — до- 33 тыс. ч. Лидерные двигатели в составе агрегата наработали без ремонта до 30 тыс. ч, что дает возможность, дальнейшего увеличения их ресурса.
Незначительная масса авиапривода по сравнению с газотурбинным приводом стационарного агрегата (3,5 и 46,5 т соответственно) позволяет в 3—5 раз быстрее выводить агрегат на рабочий режим во время запуска и значительно сокращать расход пускового газа и время прогрева авиапривода. Конструкция отечественного авиапривода позволяет обеспечивать его запуск: и надежную работу при любых температурах окружающего воздуха (от —50 до + 45 °С).
