II
наука — производству
ДИАГНОСТИКА ЭНЕРГОТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ОБОРУДОВАНИЯ ГАЗОТРАНСПОРТНЫХ СИСТЕМ И ОПТИМИЗАЦИЯ НИЗКОНАПОРНОЙ ТЕХНОЛОГИИ
Э. МИКАЭЛЯН, РГУ нефти и газа им. И. М. Губкина
В условиях эксплуатации
основные характеристики ЭТО отличаются от паспортных данных. Поэтому с целью определения показателей, характеризующих режим работы и техническое состояние оборудования, большое значение имеют характеристики оборудования в условиях эксплуатации. Коэффициент использования мощности газотранспортных систем с газотурби нными газоперекачивающи м и агрегатами (ГГПА) на основании опыта эксплуатации по статистическим данным в среднем можно оценить в пределах 0,75—0,85.
Это колебание мощности и других параметров в процессе эксплуатации характеризует режим работы всего комплекса ЭТО и влияет на колебание гидравлической мощности газопровода, которое определяется по известной расчетной зависимости между гидравлической мощностью газопровода и его пропускной способностью — 0,909—0,947.
Как показывают проведенные исследования, в условиях эксплуатации зависимость между гидравлической мощностью газопровода и его пропускной способностью несколько отличается от кубической и принимает значение в среднем порядка 2,85, что несколько снижает предел изменения коэффициента эффективности газопровода. Таким образом, недогруженность газотранспортных систем приводит к отклонению топливно-энергетических показателей от расчетных проектных значений.
Газопроводы, работающие в условиях периодических колебаний производительности вследствие сезонных колебаний газопотребления и изменений температуры окружающего воздуха, имеют загрузку Ет, которая зависит от среднего значения относительной амплитуды периодических колебаний газопроводов за рассматриваемый период (Р).
На загрузку газопроводов влияют также внутренние факторы, определяемые службой эксплуатации и обслуживания. В связи с этим предлагается следующее значение коэффициента технического состояния газопровода: к1ру6=Е/Ет, где Е — фактическое значение коэффициента загрузки (эффективности) газопровода.
Расчеты проводились для нескольких газопроводов в течение нескольких лет. Если исключить ряд оперативных факторов, приводящих к снижению загрузки газопроводов, то к1руб будет определять степень их «закупорки» в зависимости от различных загрязнений. По величине к1ру6 можно определять время чистки и профилактики магистрального трубопровода и контролировать его состояние.
На величину коэффициента загрузки ГГПА влияют внешние и внутренние факторы (как для случая линейной части), а коэффициент технического состояния ГГПА по загрузке (кгпа) определяется как отношение коэффициентов загрузки — реального (к) и зависящего от внешних факторов (кт).
Расчеты делались для газопроводов на базе данных по изучению режимов работы ГГПА на КС, результаты расчетов по предлагаемой системе коэффициентов для трех газопроводов приведены в табл. 1. Высокое значение удельного расхода энергии по газопроводу СРТО— Нижняя Тура (ё=115 кВт*ч/млн м3*км) происходило при высоком значении степени сжатия газа на КС (е =1,42) и значительной недогрузке газопровода
(Е=0,28). Этим и объясняется наиболее высокое значение относительной доли транспортируемого газа, расходуемого в качестве топливного (Ь'=0,46 %).
Данные табл. 1 свидетельствуют о невысоком техническом уровне эксплуатируемого оборудования КС газопровода СРТО—Нижняя Тура по сравнению с оборудованием на газопроводе Уренгой— Челябинск. Техническое состояние ГПА участка газопровода Средняя Азия— Центр было на высоком уровне, а низкое значение коэффициента загрузки агрегатов объяснялось сезонными колебаниями производительности газопровода.
Средние годовые значения удельных расходов энергии (ё) для газопроводов СРТО—Нижняя Тура, Уренгой— Челябинск составили соответственно 115 и 80 единиц, а для участка газопровода Средняя Азия—Центр (САЦ) не превышало 10 единиц. При этом средние значения степеней сжатия по КС составили соответственно 1,42, 1,33 и 1,18. Среднее значение относительной доли транспортируемого газа на собственные нужды КС газопровода СРТО—Нижняя Тура (Ь') составило 0,46%, Уренгой—Челябинск — 0,35%, а по участку газопровода САЦ — 0,27%. Данные табл. 1 также отражают влияние технического состояния оборудования на ухудшение эксплуатационных энергетических показателей ГГПА и газопровода.
Исследования показали, что снижение степени сжатия по КС — один из эффективных способов сокращения энергетических затрат и расхода топливного газа.
Таким образом, анализ работы ГТС свидетельствует о заниженных загрузках
Табл. 1.
год)
е
1,33 1,42 1,18
Показатели технического состояния ГГПА КС газопроводов (средние значения за
Газопроводы Р Кт К КГГПА Ет Е Ктруб ь\ % й
Уренгой-Челябинск 0,006 0,98 0,70 0,71 0,95 0,83 0,87 0,35 80
СРТО-Нижняя Тура 0,06 0,85 0,47 0,55 0,98 0,27 0,28 0,46 115
Участок САЦ 0,75 0,56 0,56 1,00 0,27 10
наука — производству
Табл. 2.
Относительные значения показателей Обозначение
Производительности О/Ос 0,9 0,8 0,7
Эффективной мощности №/№о 0,743 0,529 0,362
Удельного расхода энергии а/ас 0,826 0,662 0,516
Расхода топлива а) для экономичного режима б) для неэкономичного режима в)перерасход топлива относительно экономичного режима В/Во В/Во В/В 0,812 0,826 1,017 0,647 0,661 1,022 О.523 0,603 1,153
Относительная доля транспортир. газа, расходуемая в качестве топлива а) для экономичного режима б) для неэкономичного режима в) перерасход относительно экономичного режима Ъ'/Ь'о Ъ"/Ь'о Ъ''/Ъ' 0,902 0,918 1,017 0,809 0,826 1,022 0,747 0,864 1,153
Удельный расход топлива а)для экономичного режима б)для неэкономичного режима в)перерасход топлива относительно экономичного режима * * / /Ъ /Ъ Ъо о 1,093 1,112 1,017 1,223 1,250 1,022 1,445 1,666 1,153
№/N03 — относительное изменение эффективной мощности агрегатов на КС газопровода; й/йо — относительное изменение удельного расхода энергии; В/Во — относительное изменение расхода топлива в экономическом режиме; В'/В — относительное изменение перерасхода топлива относительно экономического режима (то же самое для удельного расхода топлива); Ъ'/Ь'о — изменениеотносительной доли транспортируемого газа, расходуемого в качестве топлива в экономическом режиме; Ъ/Ьо — относительное изменение удельного расхода топлива в экономическом режиме. Стрелками указаны шкалы соответствующих графиков.
ряда газопроводов. Недогруженность ГТС по производительности приводит к отклонению топливно-энергетических по-
казателей (ТЭП) от расчетных, проектных значений по данным технической документации.
В табл. 2 и на рисунке приведены результаты расчетов ТЭП трубопроводного транспорта газа при работе на частичных режимах относительно проектной производительности.
При работе на частичных режимах ГГПА имеет значительный диапазон по частотной характеристике. При этом стоит задача выбора экономичного режима, т. е. оптимального КПД на частичных режимах. В противном случае перерасход топливного газа составит 1,7%, 2,2% и 15,3% относительно экономичного режима.
Превышение удельного расхода топлива ГГПА КС при снижении производительности КС газопровода на 10%, 20% и 30% относительно проектной производительности составит соответственно 9,3%, 22,3% и 44,5% при работе на экономичном режиме. Если не будет выбран экономичный режим, превышение удельного рас-
хода топлива ГГПА КС составит 11,2%, 25,0% и 66,6%.
Учитывая, что процесс падения давления в системе сбора и транспорта газа непрерывный, необходимо в условиях эксплуатации выбирать режим работы ГПА с низкими степенями сжатия газа на КС, исходя из требований энергосберегающей технологии транспорта газа. Это заключение вытекает из анализа режимов работы газопроводов (табл. 2). ■
ПРЕДЛАГАЕМ МОБИЛЬНЫЕ БУРОВЫЕ УСТАНОВКИ
(ВОЗМОЖНА АРЕНДА)
■ А-50 1994 г. выпуска. Капитальный ремонт с доведением до требований РГТИ в 2003 г. заводом «Нефтемаш»
■ А-80 шасси МАЗ 7313 двигатель ЯМЗ оборудование производство Румыния.
Тел.: 113-93-17; 109-13-33
5
6
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.