Порядок проведения ремонтов ГПА
Рис. 3. Схема подключения ГПА на КС с нагнетателями разных типов
Рис. 2. Примерные характеристики нагнетателей и участка газопровода
Лекция №3
1.3 Нагнетатели, применяемые на КС магистральных газопроводов
В зависимости от пропускной способности магистрального газопровода,
вида и мощности ГПА в одном компрессорном цехе может устанавливаться от
3 до 14 ГПА с нагнетателями необходимого типа.
На КС устанавливают:
- поршневой компрессор с приводом от газового двигателя внутреннего
сгорания (газомотокомпрессор);
- поршневой компрессор с электроприводом;
- центробежный нагнетатель с газотурбинным приводом;
- центробежный нагнетатель с электроприводом.
Центробежный нагнетатель представляет собой центробежный компрес-
сор одно- или двухступенчатого сжатия, высокой производительностью (до
50 млн м3/сут.) и со степенью повышения давления 1,22... 1,25 для одноступен-
чатого и 1,45... 1,5 - для двухступенчатого.
Центробежный нагнетатели обладают большей подачей, в связи с чем
ими оснащаются КС современных магистральных газопроводов.
КС должны быть приспособлены к переменному режиму работы газопрово-
да. Это должно выражаться в возможности заметного изменения количества пере-
качиваемого газа путем включения в работу и выключения отдельных ГПА.
Совместные характеристики центробежных нагнетателей и участка газо-
провода удобнее рассматривать при постоянном давлении нагнетателя в коор-
динатах давления всасывания Р - подача Q. Совместная работа нагнетателей и
газопровода возможна в точках пересечения их характеристик. Более высокая
подача соответствует повешением значения екс, т. е. понижением значения Р.
На рисунке 2 представлены примерные характеристики последовательно
соединенных нагнетателей и участка газопровода. Для изменения режимов ра-
боты необходимо плавное смещение характеристик за счёт:
- изменения частоты вращения одного или обоих последовательно вклю-
чённых агрегатов или отключения одного из агрегатов;
- дросселирования на всасе КС. Этот способ хотя и прост, но не экономи-
чен, перерасход топлива увеличивается до 25%;
- перепуска части газа с нагнетания на всасывание еще менее экономичен
чем дросселирование (используется кратковременно для вывода нагнетателя из
помпажа, если такое явление произошло).
Р - давление, МПа; Q - расход, млн м3/сут; Н - точка номинального режима,
р - рабочая точка при отключении одного из нагнетателей; 1 - примерная
характеристика нагнетателя; 2 - примерная характеристика двух последовательно
соединенных нагнетателей; 3 - характеристика участка газопровода
Для газотурбинных ГПА обязательное требование - обеспечение работы
нагнетателей при изменении частоты вращения в интервале 75-105% номинала.
Последовательное соединение агрегатов - наиболее эффективное средст-
во сокращения необходимого диапазона главного регулирования нагнетателей
по частоте вращения, которое позволяет при выключении одного из агрегатов
сократить согласование размеров проточной части оставшихся в работе нагне-
тателей с пропускной способностью газопровода без каких-либо дополнитель-
ных мер.
При параллельном соединении полнонапорных нагнетателей предполо-
жительно иметь 3 рабочих агрегата и один резервный на одну нитку. Из уровня
надежности число резервных ГПА увеличить до 2-х, один из которых может
быть в ремонте.
Крановая обвязка ГПА обеспечивает возможность его включения под на-
грузку в магистральный газопровод, работу на холостом ходу, при пусках и ос-
тановах, а также отключение ГПА. В зависимости от типа нагнетателя
(полнонапорного или неполнонапорного) крановые обвязки отличаются друг от
друга и не зависят от типа привода. Крановая обвязка полнонапорного нагнета-
теля должна обеспечить возможность его параллельного включения на КС
(рис 3, а), а крановая обвязка неполнонапорного нагнетателя - возможность по-
следовательного включения (рис. 3 б, в).
а - полнонапорный нагнетатель с параллельным включением;
б, в - неполнонапорный нагнетателя с возможностью последовательного включения;
1 - входной трубопровод, 2 - нагнетатель; 3, 4, 5, 6 - параллельные трубопроводы;
7,9 - выходной трубопровод.
Газ из входного трубопровода 1 разветвляется на несколько параллель-
ных трубопроводов 3,4,5,6, в которых установлены нагнетатели 2 и далее по-
ступает в выходной патрубок 7. Схема позволяет резервировать работу ГПА в
любых вариантах.
Нагнетатели 2 первой ступени работают на общий коллектор 3, из кото-
рого газ подается нагнетателями второй ступени 4 в выходной трубопровод 5.
При параллельно-последовательном включении газ из входного трубо-
провода 1 с давлением Рвх поступает в 4 (или более) параллельно расположен-
ных трубопроводов 5, 6, 7, 8, в которых последовательно установлены
нагнетатели 2 и 3 с газотурбинным и электрическим приводом 4.
Компримированный газ из трубопроводов 5, 6, 7, 8 с давлением Рвых пода-
ется на выход КС по трубопроводу 9.
Данная схема За включения нагнетателей допускает замену работающих
агрегатов резервными, а также возможность переключения нагнетателей из од-
ной группы в другую.
Вопросы для самоконтроля
Студент должен знать какие применяются нагнетатели на КС, их пре-
имущества и недостатки, способы соединения полнонапорных и неполнона-
порных нагнетателей; уметь вывести нагнетатель из помпажа, строить
совмещённую характеристику нагнетатель - трубопровод при различных ре-
жимах работы, производить расчёт режима работы КС.
Вопросы для самоконтроля:
1. Какие виды нагнетателей применяются на КС?
2. Какое преимущество центробежных нагнетателей по сравнению с
поршневыми?
3. Совместные характеристики центробежных нагнетателей и участка
газопровода.
4. Последовательное соединение ГПА.
5. Параллельное соединение ГПА.
6. Последовательно-параллельное соединение ГПА.
Временный порядок проведения ремонтов ГПА детально описан в [2].
Документ распространяется на механическое оборудование, контрольно-
измерительные приборы и аппаратуру и системы автоматического управления
газоперекачивающих агрегатов; устанавливает виды, периодичность проведе-
ния и перечень работ при проведении ремонтов и является обязательным для
всех организаций, осуществляющих эксплуатацию и ремонт газоперекачиваю-
щих агрегатов в ОАО «Газпром».
В документе рассмотрены виды плановых ремонтов (регламентированный,
средний, капитальный), периодичность их проведения, состав работ при ремонтах.
Предусмотренные документацией заводов-изготовителей работы, проводимые на
остановленном по наработке агрегате и связанные с разборкой и ревизией, относят-
ся к плановым (регламентированным, средним, капитальным) ремонтам. Это отра-
жено в составах работ, представленных в приложениях документа.
Плановые ремонты проводятся одновременно на всем оборудовании, вхо-
дящем в состав ГПА. Сроки ремонта агрегатных систем вспомогательного обо-
рудования, в том числе САУ, КИПиА, электрооборудования и др., должны
увязываться с ремонтом основного оборудования (ГТУ, ЦБН).
Планово-предупредительная система технического обслуживания и ре-
монта ГПА предусматривает следующие виды технического обслуживания и
ремонта: техническое обслуживание на работающем агрегате (ежедневное,
еженедельное, ежемесячное); техническое обслуживание при определенной на-
работке агрегата (1000, 1500 часов, и т. д.); техническое обслуживание агрегата,
находящегося в состоянии резерва (при выводе агрегата в резерв, еженедель-
ное, ежемесячное); плановые ремонты.
Техническое обслуживание на работающем и находящемся в состоянии
резерва агрегате выполняет эксплуатационный персонал.
Плановые ремонты газоперекачивающих агрегатов, которые подразделя-
ются на ремонты: регламентированные (РР-1, РР-2, РР-Дв), средние (CP) и ка-
питальные (КР). Регламентированные ремонты РР-1, РР-2 выполняются на ГПА
в целом; регламентированные ремонты РР-Дв выполняются только на двигате-
лях отдельных газотурбинных ГПА с авиационным и судовым приводом.
При плановых ремонтах выполняются работы по разборке, очистке, дефек-
тации, ремонту, замене узлов и деталей, продлению ресурса, сборке и испытанию.
Ремонты включают в себя работы, предусмотренные документацией заводов-
изготовителей оборудования при техническом обслуживании на остановленном
по наработке агрегате, при текущем, среднем и капитальном ремонтах.
Плановые ремонты назначаются при определённой наработке в зависимо-
сти от типа агрегата.
Регламентированные ремонты производятся при наработке 1000+8000 ча-
сов или большей наработке для поршневых ГПА. Средний ремонт производит-
ся при наработке 6000+16000 часов. Капитальный ремонт - при наработке
12000+32000 часов (или большей наработке для поршневых ГПА).
При выработке агрегатом в целом или отдельным его оборудованием на-
значенного ресурса (или при достижении близкой к нему наработки) планиру-
ется проведение капитального (комплексного) ремонта с продлением ресурса,
заменой (реновацией) базовых узлов и систем, с увеличенным объемом ре-
монтных работ. Замена отдельного оборудования или систем ГПА может про-
изводиться не одновременно, а постепенно при различных ремонтах в
зависимости от наличия финансовых и материально-технических ресурсов.
Газоперекачивающие агрегаты, эксплуатируемые в ОАО «Газпром», по
конструктивным особенностям условно подразделяются на следующие группы:
стационарные газотурбинные ГПА отечественного производства; стационарные
газотурбинные ГПА зарубежного производства; ГПА с газотурбинными двига-
телями авиационного и судового типа; электроприводные ГПА; поршневые
ГПА (газомотокомпрессоры).
Периодичность проведения плановых ремонтов ГПА установлена на ос-
новании документации заводов-изготовителей и опыта эксплуатации ГПА. Ре-
монт должен назначаться по наработке агрегата с начала эксплуатации (СНЭ)
после монтажа или после последнего капитального ремонта (ППР). Составы
работ при регламентированных ремонтах РР-1 и РР-2, приведенные в настоя-
щем документе, соответствуют составам ремонтных работ, указанным в доку-
ментации заводов-изготовителей ГПА (инструкциях, руководствах по
эксплуатации и др.) и выполняемым при техническом обслуживании, текущем
ремонте оборудования.
Типовые ремонтные работы включают в себя: разборку агрегатов, узлов;
промывку, очистку узлов и деталей; дефектацию деталей, в том числе дефекто-
скопию неразрушающими методами контроля; ремонт деталей и узлов; замену
дефектных деталей и узлов; сборку агрегатов, узлов; контроль, настройку и ре-
гулировку агрегатов, узлов.
Специальные ремонтные работы это особо сложные, редко встречающие-
ся или выполняемые по специальным технологиям работы, которые не входят в
типовой ремонт. Набор специальных ремонтных работ, выполняемых при ре-
монте, определяется на основании дефектации узлов и деталей конкретного аг-
регата в процессе проведения ремонта.
Ремонт основных узлов ГТУ, ЦБН должен проводиться в условиях спе-
циализированных предприятий (ремонтных баз). Ремонт двигателей газотур-
бинных ГПА с авиационным и судовым приводом производится только на
специализированных заводах (предприятиях).
Во время замены двигателей газотурбинных ГПА с авиационным и судо-
вым приводом производится ближайший вид ремонта ГПА.
В состав заключительных работ входит: уборка рабочих мест, инструмен-
та и приспособлений, протирка оборудования после ремонта; проведение пус-
коналадочных работ после ремонта ГПА; проверка основного и
вспомогательного оборудования ГПА при его пуске и работе после ремонта;
составление технической документации; сдача ГПА ремонтной организацией в
эксплуатацию (проверка технического состояния ГПА после ремонта с прове-
дением необходимого диагностического обследования, оформление ведомости
показателей работы агрегата, составление акта).
Вопросы для самоконтроля
Студент должен знать временный порядок проведения ремонтов; виды
плановых ремонтов; периодичность, состав работ при ремонтах; техническую
документацию заводов-изготовителей; термины и определения, применяемые
при технической эксплуатации газотурбинных установок; систему техническо-
го обслуживания; типовые ремонтные работы применяемые при эксплуатации.
Вопросы для самоконтроля:
1. Какое техническое обслуживание предусмотрено на работающем
агрегате?
2. Техническое обслуживание агрегата находящегося в состоянии резерва.
3. Какие предусмотрены плановые ремонтные работы?
4. При какой наработке предусмотрены регламентированные ремонты?
5. Через какой период работы агрегата выполняется капитальный ремонт?
6. Что обозначает термин СНЭ?
7. Что обозначает термин ППР?
8. Что входит в состав заключительных работ?