Specializarea: Transportul, Depozitarea și Distribuția Hidrocarburilor [303656]

UNIVERSITATEA “ LUCIAN BLAGA “ DIN SIBIU

Facultatea de Inginerie

Specializarea: Transportul, Depozitarea și Distribuția Hidrocarburilor

LUCRARE DE DIPLOMA

Coordonator:

Prof. Univ. Dr. Ing. ILIE LATA

Absolvent: [anonimizat]

2017

UNIVERSITATEA “ LUCIAN BLAGA “ DIN SIBIU

Facultatea de Inginerie

Specializarea: Transportul, Depozitarea și Distribuția Hidrocarburilor

STATIE DE COMPRIMARE A GAZELOR NATURALE

Coordonator:

Prof. Univ. Dr. Ing. ILIE LATA

Absolvent: [anonimizat]

2017

CUPRINS

REZUMAT

Prezentul proiect de diploma se intituleaza “Statie de Comprimare a Gazelor Naturale” [anonimizat]. Bacău,care să deservească sistemul de transport gaze Moldova Nord (Bacău-Roman-Iași-Suceava).

Lucrarea debuteaza cu prezentarea capitolului intai care se intituleaza „NECESITATEA SI OPORTUNITATEA COMPRIMARII GAZELOR PE SISTEMUL DE TRANSPORT GAZE MOLDOVA NORD” , [anonimizat],comprimare,inmagazinare subterana si transport a hidrocarburilor.

[anonimizat] „PREZENTAREA SI DESCRIEREA AGREGATELOR DE COMPRIMARE” precum si de criteriile care stau la baza alegerii agregatului de comprimare.

[anonimizat] s-[anonimizat] s-a stabilit puterea si numarul de agregate necesare comprimarii debitului maxim de gaze naturale de 10 000 000 m3/zi,[anonimizat],instalatia de masurare si instalatia de racire a uleiului.’

Capitolul patru prezinta mai amanuntit „ASPECTE DE EFICIENTA PRIVIND COMPRESOARELE CENTRIFUGALE”,fiind prezentat principiul de functionare al acestora.

[anonimizat], este prezentata „COMPUNEREA STATIEI DE COMPRIMARE A GAZELOR NATURALE” , fiind evidentiate instalatiile tehnologice aferente statiei de comprimare proiectata.

In capitolul sase sunt prezentate cateva „[anonimizat]”, urmand ca in capitolul sapte sa se evidentieze „MASURI DE PROTECTIA MUNCII SI PSI”.

In capitolul opt se face „ESTIMAREA EFORTULUI INVESTITIONAL”,costurile statiei de comprimare ajungand la o valoare estimativa de aproximativ 60 634 524 lei.

[anonimizat], [anonimizat].

Prezenta lucrare am realizat-o apelând la o [anonimizat]. [anonimizat], ultimii doi ani care i-[anonimizat], transport, distribuție, depozitare hidrocarburi.

ABSTRACT

TEMA DE PROIECTARE

Să se proiecteze o Stație de Comprimare a [anonimizat]. Bacău,care să deservească sistemul de transport gaze Moldova Nord (Bacău-Roman-Iași-Suceava),care să funcționeze la următorii parametrii:

I.Date de proiectare:

debitul de gaze naturale

maxim: 10 mil. m3/zi

nominal: 8 mil. m3/zi

minim: 6 mil. m3/zi

presiunea de aspiratie (pa): 25 bar

presiunea de refulare (pr): 34 bar

ratia de comprimare ( )=1,36

temperatura gazelor la aspiratie: 4 ± 1,5 °C

II.Continutul proiectului

Necesitatea si oportunitatea comprimarii gazelor pe sistemul de transport gaze Moldova Nord

Prezentarea si descrierea agregatelor de comprimare cunoscute si folosite pentru comprimarea gazelor pe sistemele de transport.

Dimensionarea principalelor echipamente ale statiei de comprimare.

Puterea si numarul de agregate de comprimare care vor echipa statia de comprimare

Instalatia (modul) de separare-filtrare a gazelor naturale aspirate in statie

Instalatia de masurare a gazelor comprimate

Instalatia de racire a uleiului

Descrierea statiei de comprimare proiectate

Instructiuni tehnice de intretinere,exploatare si mentenanta

Masuri de pretectia muncii si PSI specifice statiilor de comprimare

Estimarea efortului investitional(Devizul general)

III.Material grafic

Plan general al statiei de comprimare

Instalatia de separare-filtrare gaze naturale

Instalatia de masurare a gazelor naturale

Manifoldul de aspiratie-refulare al unui agregat de comprimare

CAPITOLUL 1

NECESITATEA SI OPORTUNITATEA COMPRIMARII GAZELOR PE SISTEMUL DE TRANSPORT GAZE MOLDOVA NORD

Istoria si dezvoltarea industriei gaziere in Romania

Din cele mai vechi timpuri,omul a fost preocupat și fascinat de diferitele forme de energie ale Terrei pe care le înțelegea doar într-o oarecare măsură.

Progresul și dezvoltarea societății a debutat lent și apoi s-a accelerat pe măsură ce omul a devenit un căutător și descoperitor de surse și alternative energetice.

Manifestările întâmplătoare a gazelor naturale s-au semnalat încă din antichitate.Istoria gazelor naturale în România a început în dată de 14 februarie anul 1903,odată cu erupția de gaze naturale la sonda 2 SĂRMĂȘEL,județul Mureș, când forajul a ajuns la 302 metri adâncime.

Fig. 1.1. Sonda 2 SĂRMĂȘEL

În anii 1913-1921 s-au săpat primele sonde productive pe structura Sărmășel,gazele fiind utilizate pentru acționarea motoarelor cu ardere internă și a cazanelor cu abur care erau necesare procesului de extracție și de foraj al sondelor.

Prima conductă de gaze naturale din Europa a fost Sărmășel-Turda,cu lungimea de 50 km și diametrul de 250 mm și a constituit o premieră mondială în iluminatul public,gazul transportat asigurând iluminarea orașului Turda.

Fig.1.2. Prima conducta de transport gaze din Europa

Începând cu anul 1918,alături de iluminatul public în orașele învecinate (Turda, Cluj, Mediaș,Sighișoara,etc.) , s-au dezvoltat industriile de fabricare a sticlei,porțelanului,producerea negrului de fum,precum și folosirea casnică.

În anul 1940 s-a pus în funcțiune prima conductă din Transilvania spre București cu diametrul de 500 mm,urmând ca apoi între anii 1950-1985 să înceapă dezvoltarea sistemului național de extracție,transport și distribuție a gazelor naturale.

În anul 1995 în România erau active :

peste 150 de structuri productive de gaze naturale,gaze asociate și libere cu peste 4000 de sonde active;

aproximativ 14000 km de conducte colectoare și de transport gaze cu diametre cuprinse între 20 mm și 700 mm;

peste 18000 km conducte de distribuție cu diametre între 50-500 mm;

peste 500 de panouri de măsurare și stații de reglare;

zeci de instalații de odorizare centralizată și locală a gazelor;

pentru cca. 70% din conductele existente au fost instalate instalațiile de protecție catodică contra coroziunii;

două conducte de tranzit internațional cu diametrele de 1020 mm respectiv 1220 mm cu o lungime aproximativă de 200 km;

instalații de telecomunicații,automatizare și dispecerizare;

32 de stații de comprimare în activitățile de extracție,transport și înmagazinare gaze,dotate cu 165 de agregate de moto,electro și turbocompresoare având o putere totală instalată de cca. 260000 CP;

4 depozite de înmagazinare subterană cu o capacitate activa pe ciclu de 1.000.000.000 mc/an;

Momentele care au marcat dezvoltarea industriei gaziere în România au fost:

în anul 1965 se pune în funcțiune prima stație de comprimare în transportul gazelor cu o putere de 8000 CP;

în anul 1968 se construiește prima stație de comprimare pentru extracție cu puterea de 3000 CP;

în anul 1974 începe transportul de gaze către Bulgaria;

în anul 1978 începe importul de gaze din URSS,tot în acest an atingându-se consumul maxim de gaze naturale de aproximativ 40.000.000.000 mc/an;

Tot în anul 1978 se construiește prima stație de comprimare pentru depozitarea subterană cu puterea de 3000 CP;

în Anul 1986 se pune în funcțiune conducta și instalațiile tehnologice pentru transportul internațional de gaze naturale către Turcia;

Toata istoria industriei gaziere nationale se imarte in 3 etape principale:

Anii 1909-1950 sunt caracterizati prin descoperirea si punerea in exploatare a primelor zacaminte de gaze naturale;

Anii 1950-1976 s-au evidentiat prin dezvoltarea industriei gaziere in toate ramurile sale,descoperindu-se noi zacaminte cu rezerve importante de gaze,in anul 1976 atingandu-se productia maxima de gaz metan;

Anii 1976-1997 reprezentand o continua scadere a rezervelor noi descoperite cat si a productiei;

Comprimarea gazelor naturale

In Romania comprimarea gazelor a fost necesara incepand cu anul 1965.Din acest an si pana in prezent au fost puse in functiune 32 de statii de comprimare cu 165 de agregate de comprimare cu o putere totala instalata de aproximativ 260 000 CP.

Extractia gazelor naturale

Un camp de gaze natural produce initial gaze la presiuni superioare presiunilor necesare transportului si de aceea sub aspectul debitelor,presiunilor si factorului final de recuperare este suficienta energia de zacamant.

Dupa o perioda de exploatare in functie de intensitatea acesteia si de caractericticile fizico-geologice ale zacamantului,presiunea dinamica de extractie scade sub valoarea necesara transportului catre consumatori si se impune comprimarea gazelor pentru cresterea presiunii acestora la valori necesare transportului.Lipsa statiei de comprimare din camurile de extractie duce la pierderea aproape in intregime,pentru transportul si distributia gazelor si in final pentru consumatori,a debitelor de gaze.

De asemenea,prin efectul comprimarii,contrapresiunea la gura sondelor scade,fapt ce determina marirea debitului de gaze si cresterea factorului final de recuperare a respectivului zacamant de gaze.

Transporul gazelor

Transportul gazelor la consumatori se realizeaza initial prin conducte proiectate pentru anumite presiuni initiale si finale si pentru debite planificate.Modificandu-se in timp,unul sau mai multi parametrii,rezulta pentru sistemul de transport,necesitatea construirii de conducte paralele sau de statii de comprimare.

Statiile de comprimare in transportul gazelor reabiliteaza presiunile pe conducte asigurand transportul acestora pe distante mari si creste viteza de curgere a lor prin conducte,determinan ca acesta activitate sa devina economica si eficienta ca durata de punere in functiune,cost de investitii,consum de metal si protectie a mediului.

Inmagazinarea subterana

Inmagazinarea subterana a surplusului de gaze in sezonul cald,cand consumul acestora scade,se impune pentru asigurarea debitelor suplimentare necesare acoperirii varfurilor de consum din sezonul rece.De asemenea,stocajele subterane de gaze sunt folosite pentru uniformizarea preluarii gazelor din import.

Inmagazinarile de gaze se realizeaza prin comprimarea acestora si injectarea lor in zacaminte semiepuizate de gaze,in straturi acvifere,caverne saline,mine etanse,tuneluri,etc.

Uneori la extractia acestora,necesitatea unei statii de comprimare,se evidentiaza datorita inevitabilelor caderi de presiune intre zacamant si suprafata,in instalatiile de suprafata,dar si fiindca valoarea presiuniigazelor necesara transportului catre consumatori este mai ridicata fata de presiunea gazelor la extractia acestora.

Alte utilizari

In industria petroliera se utilizeaza comprimarea gazelor in scopuri similare sau pentru procese tehnologice specifice:dezbenzinari,deetanizari,etc.

Industria chimica utilizeaza si ea comprimarea gazelor naturale si in special cea producatoare de ingrasaminte chimice.

CAPITOLUL 2

PREZENTAREA SI DESCRIEREA AGREGATELOR DE COMPRIMARE

Tipuri de agregate de comprimare pentru gazele naturale

Fig. 2.1 Tipuri de agregate pentru comprimare

Agregatele de comprimare a gazelor naturale se monteaza in cadrul unor instalatii tehnologice complexe numite „statii de comprimare gaze”.Agregatele de comprimare sunt grupuri turbocompresoare,motocompresoare si electrocompresoare acestea fiind utilizate in procesele de extractie,inmagazinare si transportul gazelor naturale.

Functia de baza dintr-o statie de comprimare o realizeaza agregatele de comprimare.Acestea sunt compuse din partea motoare,transmisie si compresorul propriu-zis.

Ca motoare de antrenare a compresoarelor de gaze sunt folosite:

motoare termice cu ardere interna in 2 sau 4 timpi,folosind in general,drept combustibil gaze naturale;

motoare electrice sincrone si asincrone,asincron-sincrone;

turbine cu unul sau mai multe etaje,montata fie pe o singura linie de arbore cu generatorul de gaze,fie pe o linie de arbore independenta;

Tabel 2.1.

Tipurile de compresoare utilizate pe plan mondial sunt urmatoarele:

Compresoare cu palete,care asigura comprimarea debitelor de gaze cuprinse intre 50-10000 m3/h,de la o presiune apropiata de cea atmosferica la 2,5-4 at intr-o singura treapta sau pana la 8 at in doua trepte.

Aceste compresoare se utilizeaza in diferite ramuri industriale sau in retelele de gaze de joasa si medie presiune ,are un consum mare de ulei si necesita o calitate deosebita a gazelor supuse comprimarii.Antrenarea acestora se face cu motoare electrice.

Compresoare elicoidale.Acestea comprima debite de gaze de la 200 la 20000 m3/h la presiuni de aspiratie de aproximativ 3 at si aproximativ 7-9 at la refulare.

Randamentul mecanic este ridicat avand un consum redus de ulei,dar are si dezavantajele urmatoare:

poluare fonica;

sensibilitate la impuritatile din gaze;

necesita un volum mare de intretinere;

Aceste compresoare elicoidale sunt utilizate in distributia hidrocarburilor si la fel ca si compresoarele cu palete sunt antrenate de moatoare electrice.

Compresoare cu piston

Compresoarele cu piston acopera toata gama de presiuni de la 1 la 200 at si la ratii de 1,5 – 2.Aceste compresoare pot fi folosite pentru debite de 200-200000 m3/h,cu puteri de 20-8000 CP si sunt indicate pentru industria petroliera si pentru statiile de comprimare din punctele initiale ale conductelor.

Compresoarele cu piston sunt masini compuse din unul sau mai multi cilindrii,care pot fi amplasati in linie sau opus,pistoanele fiind antrenate de sistemul biela manivela de arborele cotit,care este antrenat la randul sau de o sursa de putere.Aceasta sursa de putere reprezinta motorul de antrenare care poate fi electric sau termic alimentat cu gaz.

Acestea sunt masini robuste care necesita constructii masive,genereaza vibratii in functionare,consuma cantitati mari de ulei si necesita mult personal pentru intretinere.

Fig.2.1. Schema constructiva a unui compresor cu piston:1-cilindru;2-piston,3-segmenti,

4-carter;5-chiulasa; 6,7-supapa de aspiratie respectiv de refulare; 8,9-galerii de admisie respectiv de refulare; 10-biela; 11-manivela arborelui cotit; 12-bolt;

Fig.2.2. Elemente definitorii pentru compresorul cu piston

Compresoarele centrifugale

Compresoarele centrifugale sunt realizate intr-o gama de putere de la 100-35000 CP si sunt capabile sa realizeze debite cuprinse intre 1000-2.000.000 m3/h.

Principiul de functionare este reprezentat prin transformarea energiei cinetice in presiune,cresterea de presiune realizandu-se usor si la randamente bune.

Un compresor centrifugal se compune din rotor,care are rolul de a transmite un cuplu de rotatie fluidului,dar si de a produce o parte din comprimare.Gazele parasesc rotorul cu o viteza mare,energia cinetica fiind transformata in presiune prin intermediul unui organ fix numit difuzor.

Aceste compresoare pot fi antrenate de motoare cu gaze ,de motoare electrice,dar in cele mai multe cazuri prin turbine de gaze cu doua axe.

Compresoarele centrifugale au un cost de achizitie redus,permitand un montaj si o punere in functiune rapida.

Fig.2.3. Partile componente ale compresorului centrifugal:

1-rotor;2-voluta;3-stator;4-etansare;5-capac;6-lagar principal;7-ax;

8-fusul lagarului;9-aspiratie;10-refulare;

Alegerea tipului de compresor

Masinile de baza ale unei statii de comprimare sunt agregatele de comprimare,alegerea si dimensionarea lor fiind hotaratoare in atingerea scopurilor tehnologice,finalitatii si sigurantei exploatarii.

Pentru fiecare statie de comprimare exista anumite criterii de alegere a agregatelor, alegerea tipului de compresor fiind determinata de urmatorii factori:

Specificul activitatii de comprimare

Din motive de siguranta,statiile de comprimare folosite in extractia gazelor trebuie sa fie echipate cu mai multe agregate,avand puteri cuprinse intre 1000-2100 CP/agregat,iar pentru transportul gazelor agregatele pot fi intr-un numar mai mic,dar cu puteri mai mari de cca. 4000 CP.Pentru activitatile de inmagazinare a gazelor naturale se iau in considerare presiunile variabile,debitul de injectie,presiunea de inmagazinare,astfel statiile se echipeaza cu mai multe agregate de comprimare de putere unitara de 1000-1200 CP,functionand in una sau mai multe trepte,in serie sau in paralel.

Ratia de comprimare

Ratia de comprimare este data de raportul dintre presiunea de refulare si presiunea de aspiratie si reprezinta capacitatea de comprimare a unui agregat sau a unei statii de compresoare.

unde:

Pr-presiunea de refulare [bara] ;

Pa-presiunea de aspirație [bara];

La compresoarele cu piston ,din cauza rezistentei opuse de supape ,aspiratia nu incepe exact la presiunea Pa ci la o valoare mai scazuta,iar refularea nu incepe la presiunea Pr,ci la o valoare mai ridicata.Pierderile de preiune prin supape au valori inseminate ,in special la rapoartele de comprimare mai mici de 1,4.Din acest motiv ,la valori ale lui r mai mici de 1,4 sunt indicate compresoarele centrifugale,care neavind organe de inchidere-deschidere,supape,nu au nici pierderi de presiune prin acestea.

La compresoarele centrifugale,ratia este limitata de vitezele periferice pe care le pot suporta materialele din care se confectioneaza rotorii.Ratia de comprimare pe agregat este cuprinsa intre 1,05 -1,4 , corespunzator turatiilor de 3000-17000 rot/min.Marirea aceste plaje de turatii pentru cresterea ratiei de comprimare duce la procese cu randamente scazute si prin cresterea fortelor centrifuge , pune in pericol paletajul rotoric.

Eficienta comprimarii gazelor are aspect tehnice si economice,primele se refera la bilantul energetic ,iar cele din urma la costurile de investitie si exploatare.

In concluzie,din considerente tehnico-economice,utilizarea compresoarelor centrifugale este recomandata pentru ratii de comprimare mai mici de 1,4,iar compresoarele cu piston pentru ratii mai mari de 1,4.

Debitele de gaze supuse comprimarii

Pentru o dimensionare economica a compresoarelor de gaze trebuie sa tinem seama de presiunea de aspiratie,ratia de comprimare,randamentul mecanic,termic si adiabatic,eforturi mecanice,etc.,toate acestea ducand la urmatoarele concluzii.

Un compressor cu piston poate comprima debite cuprinse intre 0,3-0,8 mil. m3/zi , pentru ratii de 1,5-3 avand nevoie de 1000 CP;

Tot pentru 1000 CP un compresor centrifugal,la aceiasi presiune de aspiratie si la ratii cuprinse intre 1,16-1,5 , poate comprima debite de 1-2,5 mil. m3/zi;

La compresoarele centrifugale,procesul de comprimare se produce diferit fata de compresoarele cu piston.Gazul este antrenat si accelerat de paletele rotorului spre periferia acestuia, imprimandu-i-se o viteza mare , ceea ce duce la cresterea energiei cinetice a gazelor.Energia potentiala,presiunea, se obtine in difuzor pe seama reducerii vitezei,iar o mica parte din cinetica a gazelor se transforma in caldura.Pentru a obtine o crestere sensibila a presiunii este necesar ca viteza periferica a rotorului sa fie foarte mare,ceea ce duce la antrenarea unui debit mare de gaze.Din aceasta cauza nu se pot construe compresoare centrifugale pentru debite mici care sa functioneze cu randamente bune.

Constructia compresoarelor cu piston ,dimensiunile cilindrilor compresori,numarul acestora,diametrul tijelor,cursa de piston,turatia,denereaza limitari ale debitelor de gaze ce pot fi comprimate.

Tinand seama de caracteristicile constructive,alegerea compresoarelor de gaze se face astfel:

Pentru debite mari(> 4 mil. m3/zi),compresoare centrifugale;

Pentru debite mici (< 4 mil. m3/zi),compresoare cu piston;

Modul de antrenare

Tinand seama de faptul ca randamentul adiabatic al compresoarelor centrifugale de gaze este de cca. 80-85%,iar randamentul termic al unui motor cu pistoane cu supraalimentare este de cca. 36-40%,motoarele termice functionand la turatii ce pot varia, alegerea motorului de antrenare al compresorului se face dupa cum urmeaza:

la variatii importante de parametri se utilizeaza compresoare centrifugale antrenate de turbine alimentate cu gaze,mai ales la debite mari si ratii mici;

compresoarele de gaze cu piston sunt antrenate de motoare termice in 2 sau 4 timpi cu supraalimentare,alimentate cu gaze(Q< 2 mil. m3/zi/agregat;r>1,5);

antrenarea compresoarelor de gaze cu piston cu motoare electrice reprezinta o solutie ce poate fi adoptata numai pentru parametric relative constant si in lipsa altor aggregate,mai ales ca sunt consumatori foarte mari de energie electrica.

Randamentul mecanic si adiabatic

Randamentul mecanic al turbocompresoarelor este foarte ridicat(96-99%),ca urmare a numarului redus de piese in miscare,a tehnologiilor si prelucrarilor deosebit de pretentioase in executia acestora.

Randamentul mecanic al motocompresoarelor cu pistoane este mai redus(<70%),datorita pierderilor prin frecare , a invingerii fortelor de inertie din frecare si din miscarea alternative a materialelor si prelucrarilor mai putin pretentioase,pierdri in supape,etc.

Randamentul adiabatic la compresoarele cu piston este influentat de rata de comprimare,de spatial mort,de pierderile prin supape,fapt pentru care valoarea acestuia este in general < 80% .

Ținându-se seama de faptul că nu există o etanșeitate perfecta între piston și cilindru , de neetanșeitățile supapelor de aspirație și refulare, de abaterea gazelor reale față de cele ideale, de presiunea și de temperatura de aspirație respectiv de de refulare, randamentul volumetric va fi definit de următoarea formulă:

ηv

unde:

c-spațiul mort, în procente din volumul total descries de cursa pistonului;

r-raportul de comprimare (Pr/Pa);

k-coeficient adiabatic (k=Cp/Cv);

Zasp, Zref-coeficientul de abatere al gazului real de la legea gazelor ideale (de compresibilitate), în condițiile de aspirație și de refulare.

Concluzia referitoare la alegerea tipului de compresor

Din datele de proiectare rezulta necesitatea comprimarii unui debit de gaz de 10 mil. m3/zi la o ratie de comprimare a statiei de 1,36.

Aplicand criteriile ratiei de comprimare si a debitelor supuse comprimarii,alegerea compresoarelor centrifugale este solutia optima din punct de vedere tehnico-economic.

CAPITOLUL 3

Breviar de calcul

Date de proiectare

Debitul maxim de gaze naturale comprimate: 10 mil. m3/zi;

Debitul nominal de gaze naturale comprimate: 8 mil. m3/zi;

Debitul minim de gaze naturale comprimate: 6 mil. m3/zi;

Presiunea de aspiratie: 25 bara;

Presiunea de refulare: 34 bara;

Temperatura gazelor aspirate: 4±1,5 °C;

Puterea si numarul de agregate necesare comprimarii

Ratia de comprimare a statiei

r = (3.1)

r-ratia de comprimare a statiei;

Pr-presiunea de refulare [bar] ;

Pa-presiunea de aspirație [bar];

Pr = 34,01325 [bara]

Pa = 25,01325 [bara]

r ====1,36

= > ratia de comprimare a statiei este de 1,36

Temperatura de refulare a gazelor comprimate

Tr=Ta* (3.2)

Avem cunoscute:

Ta=273,15+4=277,15 K;

r=1,36;

k=1,32

k-exponent adiabatic al gazelor natural;

Inlocuind datele cunoscute in formula (3.1) vom avea:

Tr=277,15* = 298,6 K

Puterea necesara comprimarii

Nt = *Qm*(H2-H1)= *Qm*( Cp2T2-Cp1T1) (3.3)

Unde avem:

Nt-puterea totala; [CP]

Qm-debitul masic de gaze ce urmeaza a fi comprimat; [kg/s]

H1 si H2-entalpia gazelor dupa si inainte de comprimare;

Cp1=0,5172 [kcal/kJ*grad];

Cp2=0,5341 [kcal/kJ*grad];

Cp1-caldura specifica a gazelor la aspiratia in compresor;

Cp2-caldura specifica a gazelor la refularea din compresor;

Qm= = 82,9629 [kg/s] (3.4)

Qv-debitul maxim; [m3]

-densitatea gazului ; [kg/ m3]

Nt=*82,9629*( 0,5341*298,6-0,5172*277,15)

Nt=5455,35 kW=1,37*5455,35=7473,83 CP (3.5)

Tinand cont de pierderile de putere in transmisie(demultiplicatoare de turatie,cuplaje),puterea de antrenare a compresoarelor centrifugale va fi:

Nreal= = = 10380,33 CP (3.6)

Considerand turbocompresoarele cu o putere de 4000 CP/agregat,va rezulta un numar de agregate de comprimare:

n= = 2,59 (3.7)

Avand in vedere regimul de functionare a statiilor de compresoare cu foc continuu,prin proiectare se adopta o rezerva de capacitate de comprimare care tine cont de aparitia unor evenimente tehnice nedorite.Se adopta 1 agrega de rezerva,in total vom avea 3 agregate.

Instalatia de separare-filtrare a gazelor naturale aspirate in statie

Scopul separarii fazelor lichide din gazele naturale

Prezenta impuritatilor in gaze naturale reprezinta o permanenta sursa de problem in toate activitatile gaziere.Principalii impurificatori sunt impuritatile solide si apa.Apa este prezenta in gaze sub forma de vapori sau lichida,provenita din apa de zacamant.Impuritatile solide reprezentate de particule de noroi,bucati de roca,praf, rugina de pe echipamentele instalatiilor de suprafata,etc.Instalatia de separare-filtrare este de mare importanta pentru buna functionare a statiei de comprimare.

Impuritatile duc la eroziunea si coroziunea interioara a claviaturii statiei de comprimare si a ansamblurilor aferente,favorizeaza formarea criohidratilor cu efecte negative, optureaza instalatia tehnologica realizand caderi de presiune, produce erori la masurarea gazelor,defecteaza regulatoarele de gaz combustibil,uzeaza premature sau distruge subansamblele compresoare.

Instalatia de separare-filtrare este compusa din bacteria de separatoare pentru impuritatile lichide,urmata de bateria de filtrare ce elimina din gaze impuritatile solide,cu doua nivele de filtrare,filtru grosier si filtru fin.Aceasta este prima instalatie de compunere a statiei.

Aceste instalatii trebuie alese pe baza cunoasterii parametrilor tehnologici,a caracteristicilor gazului si pe baza unor calcule corect efectuate.

Exista urmatoarele tipuri de separatoare:

Separatoare orizontale in fir curent cu diametrul egal cu cel al conductei,cu acumulator de lichid.Nu au nici o eficienta in retinerea particulelor de lichid ci doar rolul de a acumula lichidele ce curg prin conducte odata cu gazelle,de aceea se va evita utilizarea lor.

Separatoare orizontale cu diametrul mai mare decat al conductei cu sau fara adaptari interioare pentru marirea eficacitatii separarii.Utilizeaza forta gravitationala,respective forta de adeziune a particulelor de lichid.

Separatoare verticale cu sau fara adaptari interioare pentru marirea eficacitatii separarii. Principiul de functionare este asemanator separatoarelor orizontale.

Separatoare multiciclon vertical.Folosesc forta centrifuga pentru separarea particulelor lichide si solide aflate in curentul de gaze.Se va evita utilizarea acestora deoarece prezinta o serie de dezavantaje:consum sporit de metal,de manopera si de energie pentru confectionarea lor,costuri marite,datorita spatiului mic in interiorul cicloanelor prezinta pierderi inseminate de presiune si exista pericolul opturarii prin depuneri ale particulelor solide ,dese deteriorari ale miniciloanelor ca urmare a actiunii erozive si corozive a curentului de gaze,iar eficacitatea separarii este limitata la particule cu diametru mai mare de 10 microni.

Alegerea separatoarelor se va face din urmatoarele tipuri :

Separator orizontal fara demister;

Separator orizontal cu demister;

Separator vertical fara demister;

Separator vertical cu demister;

Indiferent de tipul de separatoare ce se vor alege pentru gazele aspirate in statie,prin acestea trebuie sa poata trece debitul de gaz de 10 mil. m3/zi,prevazut de datele de proiectare.

Calculul diametrului Separatorului-Filtru

Diametrul separatoarelor-filtru se determina avand la baza “ viteza de sedimentare” a particulelor de apa.Dimensiunea particulelor de apa prezente in amestecul de gaze naturale au diametrul variabil cuprins intre 5÷15 µm.

Viteza de sedimentare

Viteza de sedimentare in domeniul curgerii turbulente(Re>103) se determina cu relatia de mai jos:

wo=1,74*( (3.8)

unde avem:

wo-viteza de sedimentare a particulelor;

d=0,00015 m –diametrul particulelor de apa;

=1000 kg/m3 –densitatea particulelor de apa;

g=9,81 m/s2 – acceleratia gravitationala;

𝛒=0,7168* = 0,7168* = 17,43 [kg/m3] – densitatea gazelor naturale la intrarea in separator

Inlocuind valorile de mai sus in relatia (3.8) va rezulta:

wo=1,74*( = 0,505 m/s

Pentru ca separarea particulelor fine de apa sa fie sigura , viteza de sedimentare ,de proiectare, va trebui sa fie mai mica decat viteza calculata de sedimentare. Pentru dimensionarea separatorului-filtru s-a adoptat o viteza de sedimentare w=0,42 m/s.

Debitul masic de gaze ce urmeaza a fi separate

Potrivit temei de proiectare,debitul de gaze ce trebuie separate si comprimate este de 10×106 m3/zi, ceea ce evidentiaza faptul ca statia de comprimare este o statie mare.Prin proiectare s-a adoptat ca instalatia de separare-filtrare sa fie echipata cu 12 separatoare.

Debitul masic de gaze ce urmeaza a fi separate de un separator-filtru va fi:

Qm= = Qm= = 6,913 [kg/s]

Diametrul nominal al separatorului filtru va fi valculat folosind ecuatia:

Qm=𝛒*wr*A= 17,43* 0,42 * = 6,913 (3.9)

= > D= = 1,096 [m] (3.10)

In baza calculului prezentat se vor alege 12 separatoare-filtre cu Dn=1200mm x 40 bar.

Calculul grosimii de perete al separatorului-filtru Dn 1200mm x 40 bar

Separatoarele-filtre sunt recipient sub presiune si sunt proiectate,executate si controlate periodic in exploatare de reprezentantii ISCIR.

Mantaua cilindrica a separatorului se va executa din tabla laminate de otel P 355 NL 2 conform EN 10.216-3.Limita de curgere σc= 355 MPa.

Se va utiliza relatia:

gt = gc+a = gc+a1+a2 [mm]

unde avem:

gc= (3.11)

Semnificatia termenilor este urmatoarea:

Pmax=40 bar –presiunea de calcul;

De=1200 mm –diametrul exterior al separatorului;

=1-coeficientul de calitate al sudurilor de imbinare a tablelor ce alcatuiesc mantaua separatorului;

σa= = = 236,6 N/mm2 (3.12)

σa- tensiunea admisibila a materialului, a tablelor executate din otel P 355 NL 2

gc-grosimea teoretica rezultata din calulul mechanic al mantalei fara adaosuri datorate coroziunii si tolerantei negative la grosimea de executie a tablei laminate.

gt – grosimea teoretica de calcul a tablei din care se va executa mantaua separatorului-filtru care contine adaosurile de coroziune si de fabricatie.

a=a1+a2 – adaosurile la grosimea de perete calculata (gc) sunt:

a1- adaos la grosimea de perete care tine cont de coroziunea si eroziunea interioara a mantalei separatorului;

S-a adoptat a1=0,15 mm/an * 25 ani = 3,75 mm

a2 – grosimea suplimentara care se adauga la peretele mantalei egala cu abaterea inferioara in valoare absoluta la grosimea de executie a tablei , in conformitate cu standardul tablei STAS 2883/1-87.Toleranta negative la grosimea de perete va fi de 10,5% din grosimea specificata in intervalul 4<g<25 mm.

Grosimea de calcul a peretelui mantalei va fi:

gc= = 6,339 mm

Grosimea de perete teoretica (gt) va fi:

gt= gc + a1 + *( gc + a1 ) (3.13)

= > gt = 6,339 +3,75+ 0,105(6,339 + 3,75)= 11,148 [mm]

Pe baza calculului se adopta o grosime de 12 mm pentru table din otel P 355 NL 2 conform

EN 10.216-3 din care se va executa mantaua separatorului-filtru.

Instalatia de separare-filtrare va fi alcatuita din 12 separatoare-filtre care vor functiona in parallel si a fost dimensionata pentru o capacitate de 10 * 106 m3/zi.

Instalatia de masurare a gazelor comprimate

Dimensionarea sistemului de masurare

Se calculeaza debitele minime si maxime pe care trebuie sa le masoare contorul in conditiile de lucru cu urmatoarea relatie:

Qmax,i=Qmax,s * (3.14)

Unde avem:

Qmax,i-debitul maxim pe care trebuie sa il masoare contorul;

Qmin,i-debitul minim pe care trebuie sa il masoare contorul;

Qmax,s-debitul maxim al statiei;

Qmin,s-debitul minim al statiei;

T-temperatura de aspiratie;

PN-presiunea in conditii normale;

Z-factorul de abatere al gazelor;

TN-temperatura gazelor in conditii normale;

P-presiunea de aspiratie;

Qmax,i=*

Pentru calculul factorului de abatere Z avem nevoie de presiunea si temperatura redusa:

Tr = = = 1,45

Pr = = = 0,53

Din diagrama factorului de abatere Z (fig. 3.1.) rezulta valoarea acestuia care este egala cu Z= 0,97.

Qmax,i=* = 16620,75 m3/zi

Qmin,i=* = 9972,35 m3/zi

Din tabelul (3.1) alegem un contor cu diametrul de 20” cu debitul maxim de 19000 m3/h si debitul minim de 130 m3/h.

Tabelul 3.1.

Fisa tehnica a contoarelor ultrasonice,produse Instromet-QSonic.

Contoare ultrasonice

Metoda directa de masurare consta in determinarea debitului pe cale directa, realizandu-se efectiv citirea debitului de gaze , folosind contoare ultrasonice.

Principiul de functionare consta in emiterea-receptionarea unor semnale de treductori, semnale care sunt perturbate de viteza de curgere a gazelor .

Traductorii emit semnale in sensul curgerii gazelor cand viteza semnalului este accelerate de viteza curentului de gaze si in sens invers curgerii gazelor,cand viteza semnalului este micsorata de viteza debitului de gaze.

Traductorul de semnal este format dintr-un cristal piezoelectric sau ceramic piezoelectrica, care determina o miscare vibratorie cand ii este aplicata o tensiune alternative la terminalul piezoelectric.Elementul vibratoriu genereaza o unda longitudinala de presiune,o unda sonica in curentul de fluid.In momentul in care unda sonica ajunge sa fie receptionata de celalalt traductor,atunci efectul piezoelectric este reversibil,elementul va devein polarizat electric si va produce o tensiune electromotoare determinate de incovoierea mecanica,a cristalului deformat de actiunea incidenta a sunetului.

Contoarele ultrasonice au o precizie de masurare de 0,5 % , pentru conditiile ideale de masurare.

Avantajele folosirii contoarelor ultrasonice:

Nu obtureaza conducta,conditie ce favorizeaza godevilarea conductelor;

Nu exista nici o pierdere de presiune;

Nu exista nici o piesa in miscare;

Curgerea poate fi bidirectionala;

Se pot folosi la ratii de debite si diameter mari;

Masurarea nu este afectata de proprietatile gazului,dar depinde de geometria contorului si timpii in care impulsul semnalului traverseaza contorul;

Dezavantajele folosirii contoarelor ultrasonice:

Necesita sursa de current;

Costul contorului ridicat;

Fig. 3.1. Factorul de abatere al gazelor naturale

Instalatia de racire a uleiului

La alegerea si dimensionarea schimbătoarelor de căldură este necesară efectuarea calculului termic, hidraulic, mecanic și economic al aparatului, stabilirea unor elemente de tehnologie, exploatare și întreținere a acestuia.

Schimbătorul de căldură este un aparat care are drept scop transferul de căldură de la un mediu la altul, în procese de încălzire, evaporare, fierbere, condensare, răcire, sau în alte procese la care participă elementele specificate.

Cantitatea de caldura continuta in uleiul de lubrifiere este data de relatia:

Q=m*Cp*(T2-T1)

Unde avem:

m=3 kg/s –debitul masic de ulei recirculate de pompele de ulei ale agregatelor de comprimare;

Cp=2,089 kJ/kg*grad – caldura specifica masica a uleiului de ungere;

T2=273,15+85=358,15 K –temperatura uleiului la intrarea in schimbatorul de caldura;

T1=273,15+65=338,15 K –temperature uleiului la iesirea din schimbatorul de caldura;

Q= 3 * 2,089 * (358,15-338,15)= 125,34 kJ/s = 125,34 kW

Suprafata schimbatorului de caldura care va raci uleiul va fi calculata cu relatia:

S=

Unde avem:

S-suprafata schmbatorului de caldura;

K=230 [W(M2*K)] = 0,23 kW/m2*grad –coeficient global de transfer de caldura luat din tabelul (3.2).

=30 °C-cadere de temperature;

S= = = 18,16 m2

Tabelul 3.2

Valori orientative ale coeficientului global de schimb de caldura.

Tabelul (3.3)

Clasificarea constructivă-funcțională a schimbătoarelor de căldură.

CAPITOLUL 4

ASPECTE DE EFICIENTA PRIVIND COMPRESOARELE CENTRIFUGALE

In cazul gazelor naturale,transportul se poate realiza,in principiu,intr-o prima etapa, utilizandu-se presiunea de zacamant.Cand aceasta nu mai este suficienta,pentru asigurarea debitului prevazut se instaleaza o statie de compresoare in punctul initial al conductei si un numar de statii intermediare pe traseul acesteai.

Statia de compresoare din punctul initial al conductei se deosebeste de cele intermediare prin aceea ca in cadrul acesteia exista instalatia de uscare a gazelor,atunci cand aceasta operatie este necesara.De asemenea,daca gazele contin hidrogen sulfurat,instalatiile respective de purificare se afla tot in cadrul statiei din punctul initial al conductei.

Presiunea de refulare a statiei din punctul initial al conductei este ,in general,aceeasi ca si la statiile intermediare,care au toate aceeasi constructie.

La inceperea exploatarii unui zacamant de gaze naturale,presiunea acestuia poate fi suficienta pentru ca statia din punctul initial sa nu functioneze deloc,sau sa functioneze cu un raport mic de comprimare.Pe masura ce presiunea de zacamant a gazelor scade,acest raport de comprimare creste,ajungand sa fie egal cu cel al statiilor intermediare sau chiar sa-l depaseasca.

Procesul de comprimare se realizeaza cu ajutorul agregatelor numite compresoare,care pot fi de mai multe tipuri.Exista astfel compresoare volumice,in care cresterea presiunii gazelor se realizeaza prin reducerea volumului acestora.In transportul gazelor se utilizeaza compresoarele centrifugale,cu unul sau mai multe etaje , cresterea presiunii realizandu-se prin intermediul energiei cinetice transmise gazelor.

Compresoarele centrifugale sunt realizate intr-o gama de putere de la 100-35000 CP si sunt capabile sa realizeze debite cuprinse intre 1000-2.000.000 m3/h.

Principiul de functionare este reprezentat prin transformarea energiei cinetice in presiune,cresterea de presiune realizandu-se usor si la randamente bune.

Un compresor centrifugal se compune din rotor,care are rolul de a transmite un cuplu de rotatie fluidului,dar si de a produce o parte din comprimare.Gazele parasesc rotorul cu o viteza mare,energia cinetica fiind transformata in presiune prin intermediul unui organ fix numit difuzor.

Aceste compresoare pot fi antrenate de motoare cu gaze ,de motoare electrice,dar in cele mai multe cazuri prin turbine de gaze cu doua axe.

Compresoarele centrifugale sunt utilizate frecvent in ransportul gazelor prin conducte magistrale,prezentand o serie de avantaje fata de compresoarele cu piston.Astfel,compresoarele centrifuge au un gabarit redus,o fiabilitate ridicata si prezinta posibilitatea de a realiza rapoarte de comprimare relativ mici,cu randamente mari.De asemenea,aceste compresoare au un consum redus de ulei,nu sunt sensibile la impuritati din gaze,iar reglarea parametrilor se realizeaza prin variatia turatiei.

Exista si unele dezavantaje fata de compresoarele cu piston si anume faptul ca temperatura de refulare,pentru un raport de comprimare dat,este mai mare la compresoarele centrifuge.Compresoarele axiale nu se utilizeaza direct la comprimarea gazelor,dar intra in componenta turbinelor de gaze care antreneaza compresoarele centrifuge.

Fig. 4.1. Treapta de compresor centrifug

1-arbore;2-disc de baza;3-palete pe rotor; 4-difuzor; 5- paletele difuzorului;

6-camera spirala; 7-perete anterior profilat; 8-perete posterior;

9-etansare; 10 si 11-canale de admisiune si de refulare;

O treapta de comprsor centrifug (fig. 4.1) este compusa dintr-un rotor cu palete si dintr-un stator cu sectiune de trecere crescatoare.In constructia rotorului se disting arborele 1 pe care este amplasat discul de baza profilat 2,disc prevazut cu paletele 3.Paletele pot fi radiale sau pot fi curbate inainte sau inapoi.O paleta este curbata inainte daca,pe masura ce diametrul rotorului creste,paleta se indeparteaza pe directia radiala in sensul de rotatie ω.Statorul este compus din difuzorul 4 si din camera spirala6,care inconjoara difuzorul.Difuzorul este un spatiu inelar in jurul rotorului,prevazut cu paletele 5.La compresoarele mici,difuzorul nu are palete.In constructia compresorului se mai gasesc peretele anterior 7 si peretele posterior 8,care impreuna cu difuzorul si cu camera spirala inchid rotorul.Trecerea arborelui prin peretii statorului este prevazuta cu un spatiu de etansare 9.Bineinteles,rotorul este sustinut si se roteste in lagare.Gazul intra in compresor pe gura de aspiratie 10 si este refulat prin gura de refulare 11.

In practica,treptele de compresor centrifugal se pot cupla cate doua in paralel,sau se pot inseria in lungul arborelui prin intermediul unor canale care conduc gazul de la iesirea radiala dintr-o treapta la intrarea axiala in treapta urmatoare.

Partea principala a compresorului o constituie rotorul care transmite gazului energia primita de la arbore.

Gazele patrund in rotor prin partea centrala,este antrenat radial de paletele acestuia si accelerat spre periferie spre stator,valoarea presiunii crescand pe seama reducerii vitezei,trece apoi printr-o camera de egalizare,iar de aici pe conducta de refulare.

Deoarece cresterea presiunii gazului se datoreaza numai variatiei vitezei,in proiectarea si exploatarea acestor compresoare este necesar sa se cunoasca relatiile dintre parametrii gazului si ai rotorului.

Puterea comprimarii adiabate a gazului de la Pa la Pr poate fi calculata cu relatia:

N=GRZT (4.1)

Dependenta puterii compresorului de exponentul politropic este radata in figura de mai jos:

Fig. 4.2. Dependenta puterii compresorului fata de exponentul politropic

Corelatia exponent politropic-adiabatic este data in figura urmatoare:

Fig. 4.3. Corelatia exponent politropic-adiabatic

Relatia de mai sus arata ca pentru o putere de antrenare constanta,ratia de comprimare creste cu greutatea moleculara a gazului,iar pentru aceeasi compozitie a gazului scade cu cresterea temperaturii.Datorita acestor corelatii la comprimarea gazelor cu o densitate mai mare se obtin ratii de comprimare ridicate cu acelas numar de etaje.Randamentul mecanic al compresoarelor centrifuge este foarte ridicat ca urmare a numarului redus de piese in miscare si a gradului superior de prelucrare a suprafetelor in contact.Compresoarele centrifuge nu se pot realiza pentru debite reduse,care ar putea implica spatii inguste intre paletele rotorului,care la randul lor ar provova pierderi mari prin frecare,deci randamente adiabatice mai scazute. Compresoarele axiale nu se utilizeaza la comprimarea gazelor naturale, dar este intalnit in acest sector ca facand parte din turbinele de gaze ce antreneaza compresoarele centrifuge.Compresorul axial se compune dintr-un rotor de forma tronconica pe care sunt fixate mai multe randuri de palete,intre aceste randuri fiind paletele statorului.

Compresoarele centrifuge cu o singura treapta asigura ratii de comprimare de la 1,05 la 1,35 pentru debite cuprinse intre 4 mil. Nm3/zi si 20 mil. Nm3/zi.Ele pot fi grupate in serie,pentru ratii mai mari de 1,4, dar aceasta solutie este limitata de temperatura de refulare stabilita, deoarece peste aceasta valoare gazele trebuie racite, masura ce ridica costurile. Caracteristicile de functionare a compresoarelor centrifugale sunt elaborate de firmele furnizoare,pe baza probelor facute in uzina.

In figura de mai jos (4.4) este reprezentata o diagrama complexa de functionare a unui compresor centrifug antrenat de o turbina de gaze.

Din aceasta diagrama rezulta domeniul de functionare al compresorului la variatia parametrilor.

Avantajul principal al compresoarelor centrifuge consta in posibilitatea acoperirii unui larg domeniu de functionare numai prin variatia turatiei.Daca agregatu; de antrenare nu poate asigura o turatie variabila,adaptarea functionarii compresorului la variatia parametrilor se poate realiza prin utilizarea unor palete la intrare,care modifica triunghiul vitezelor,dar aceasta solutie nu asigura randamente compatibile cu cele obtinute la variatia turatiei.Compresoarele centrifuge sunt mai putin afectate de impuritatile din gaze, in schimb pot fi grav avariate daca gazul antreneaza si faza lichida,de aceea trebuie prevenita prin toate mijloacele eventualitatea accesului lichidului in rotor.Reglarea compresorului se face urmarind presiunea de refulare si actionand asupra turatiei.Protectia antipompaj se realizeaza printr-o legatura intre conducta de aspiratie si cea de refulare,pe care se monteaza un ventil de reglare comandat de un semnal proportional cu debitul comprimat si cu presiunea de aspiratie.

Fig. 4.4. Diagrama de functionare a compresorului centrifugal antrenat de turbina de gaze

Procesul de comprimare se poate considera ca se realizeaza izotermic,deoarece,pe de o parte nu se produce o racire intensa a compresorului,iar pe de alta parte,pentru ca ratia de comprimare este mica.In realitate procesul de comprimare are loc dupa o politropa,cu cresterea entropiei asa cum se poate vedea in figura (4.5).

Fig. 4.5 Comprimarea politropica la un compresor centrifugal

Cantitatea de caldura dezvoltata ca efect al frecarilor intre paletele turbinei si preluata de gaze , este reprezentata prin suprafata A1A2a3A4.Temperatura de refulare, reala, Trr, (coprimare politropica) este mai mare decat temperatura de refulare teoretica, Trad,(comprimare adiabatica).

Pentru a realiza o presiune de refulare mai ridicata, turbocompresoarele sunt alcatuite din mai multe trepte de presiune.O treapta de presiune este alcatuita din piese de rotatie(rotorul) si piese fixe (statorul).

Pentru a mari raportul de comprimare, compresoarele centrifugale se leaga in serie.La stabilirea parametrilor de functionare a turbocompresoarelor se tine seama de faptul ca debitul compresorului este direct proportional cu turatia, presiunea de refulare variaza cu patratul turatiei,iar puterea necesara antrenarii compresorului variaza cu puterea a treia a turatiei.

= ; = ; = (4.2)

Randamentul termic al compresorului centrifugal este influentat de temperatura mediului exterior,astfel,la temperaturi mai mici de 288 K valorile randamentului termic sunt superioare randamentului nominal al masinii, iar la temperaturi mai mari de 288 K, randamentul termic este mai mic decat cel nominal.

Din figura 1.4, in care sunt prezentate curbele caracteristice ale unui turbocompresor, reiese ca debitul maxim(Qmax), se obtine cand turbocompresorul refuleaza in atmosfera.Debitul optim QM corespunde punctului A, in care randamentul este maxim.Presiunea maxima (Pmax), se obtine pentru valoarea debitului Qk,functionarea compresorului devine instabila, debitul scazand periodic pana la valoarea zero, fenomen denumit „pompaj”.

Fig. 4.6 Curbele caracteristice(debit,presiune si randament la turatie constanta)

Prin scaderea debitului din cauza reducerii consumului de gaze in retea, punctul A se deplaseaza pe curba Q=f(p) pana in punctul K.Daca debitul scade mai departe sub valoarea Qk, corespunzatoare punctului K, gazul isi schimba sensul, curgand din retea spre compresor,iar cand punctul curent A a ajuns in punctul B, in care presiunea are valoarea po,debitul se anuleaza. Daca presiunea scade sub valoarea po,corespunzatoare mersului in gol, punctul sare din B in C, iar fenomenul se repeta.

Pentru transportarea cantitatilor zilnice de gaze din schele de extractie la consumatori, este necesara o anumita valoare a presiunii in punctul de pornire.Cand consumul creste si presiunea in retea scade,pentru a asigura debitul la nivelul consumului, este necesar sa se puna in functiune primul grup de turbocompresoare,care va creste capacitatea de transport a sistemului. Peste o anumita valoare a debitului trebuie pus in functiune al doilea si eventual al treilea agregat de comprimare care sa lucreze in serie cu primul grup de turbocompresoare.

Domeniul de functionare a unui grup de turbocompresoare este limitat,pe de o parte, de zona de aparitie a fenomenului de „pompaj”, iar pe de alta parte, de zona critica de aparitie a vibratiilor in paletele mobile ale turbinei.Stabilirea domeniului de functionare se face cu ajutorul nomogramelor agregatelor intocmite de firmele producatoare ale turbocompresoarelor.

Ratia de comprimare a unui singur turbocompresor varaza intre 1,05 si 1,27, pentru un debit de 7÷9 mil. Stm3/zi,fiind restrictiva la urmatorii factori:

Mentinerea temperaturii gazelor refulate sub valoarea de 333 K, care corespunde punctului de curgere a izolatiei pasive, anticorozive a conductei;

Limitarea entalpiei compresorului;

Nedepasirea puterii dezvoltate de masina de forta (turbina de gaze).

La inscrierea celui de al doilea agregat,ratia de comprimare poate atinge valoarea 1,37,pentru debite de pana la 11 mil. Stm3/zi,iar la cuplarea,tot in serie,a celui de al treilea grup, raportul de comprimare poate ajunge la 1,45 , pentru un debit maxim de 12 mil. Stm3/zi.

Debitul compresorului centrifugal

Debitul compresorului centrifugal se calculeaza ca produsul dintre aria suprafetei de iesire din rotor si componenta radiala a vitezei de iesire a gazului.

Pentru un compresor cu numar infinit de palete cu grosime neglijabila,debitul volumic de gaz este:

Vt=d2b2c2r (4.3)

Unde b2 este latimea rotorului la nivelul diametrului d2 ,iar c2r este proiectia vitezei absolute pe directia radiala. Debitul calculat cu formula (4.3) corespunde parametrilor gazului la iesirea din rotor.

Debitul real este mai mic decat debitul teoretic din cauza grosimii finite a paletelor rotorului.

Debitul ce intra in conducta de refulare este V<Vt, deoarece o parte din gaz se intoarce,prin spatiile dintre rotor si peretii laterali,in canalul de aspiratie.O parte din aceste scapari de gaze sunt recirculate, iar o parte din debit se pierde prin etansarea dintre arbore si stator.

Functionarea unei turbine de gaze cu doua axe este redata in figura de mai jos:

Fig. 4.7 Diagrama T-S pentru o turbina de gaze cu doua axe

1-2 comprimarea aerului necesar combustiei cu ajutorul compresorului axial de aer;

2-3 cresterea temperaturii in camera de ardere;3-4 destinderea gazelor arse in turbina de incarcare; 4-5 destinderea gazelor arse in turbina libera;

5-6 evacuarea gazelor arse la cos;

Schema de principiu a unui agregat turbocompresor cu doua axe este radata in figura (4.8).

Fig. 4.8 Schema de principiu a unui agregat turbocompresor,cu doua axe

1-compresorul axial de aer;2-camera de ardere;3-turbina de incarcare;

4-turbina de putere utila;5-compresorul centrifugal de gaze;

CAPITOLUL 5

COMPUNEREA STATIEI DE COMPRIMARE A GAZELOR NATURALE

Agregatele de comprimare a gazelor naturale se monteaza in cadrul unor instalatii tehnologice complexe numite „statii de comprimare gaze”.Agregatele de comprimare sunt grupuri turbocompresoare,motocompresoare si electrocompresoare acestea fiind utilizate in procesele de extractie,inmagazinare si transportul gazelor naturale.

Fig. 5.1. Schema tehnologica a unei statii de comprimare(turbocompresoare)

In general,comprimarea gazelor pentru transportul prin conducte se relizeaza fie cu motocompresoare(compresoarecu piston antrenate de motoare cu explozie,cu axul motor comun),fie cu turbocompresoare(compresoare centrifuge antrenate de turbine cu gaze).

Antrenarea cu motor electric prezinta unele avantaje principale,dar costul energiei electrice este ridicat.Turbinele cu gaze care antreneaza compresoarele centrifuge prezinta un compresor axial care comprima aerul,utilizat la combustia gazelor in camerele de ardere si la diluarea gazelor arse,in scopul scaderii temperaturii acestora.Turbina are doaua trepte,una servind la antrenarea compresorului axial,iar cealalta,la antrenarea compresorului centrifugal.In ultimul timp,se utilizeaza tot mai frecvent turbine cu gaze de tip aviatic,care au un randament mai ridicat.

Compresoarele de gaze trebuie sa aiba posibilitatea de a functiona cu presiuni variabile la aspiratie si la refulare.Necesitatea acestei functionari cu parametrii variabili impune conditia de reglare.La compresoarele cu piston,reglarea continua,in anumite limite,se poate realiza prin variatia turatiei.In limite mai largi,se poate obtine o reglare in trepte prin spatii moarte variabile,prin ridicarea supapelor de aspiratie sau prin combinarea acestor doua madalitati.La compresoarele centrifuge,reglarea se obtine prin variataia,in limite destul de largi,a turatiei turbinei de gaze.

Agregatele de comprimare se monteaza in statiile de compresoare,in cladiri sau in baraci metalice.In statiile de compresoare mai exista instalatia de masurare a parametrilor(debit,presiune,temperatura),instalatia de retinere a uleiului in cazul compresoarelor cu piston si instalatia de racire,atunci cand temperatura de refulare depaseste limita stabilita.

Atunci cand se utilizeaza compresoare cu piston cu mai multe trepte,se prevede si racirea intermediara a gazelor.Agregatele de comprimare sunt prevazute cu instalatii de ungere,circuite de reglare si dispozitive de protectie contra avariilor.Instalatiile de comprimare actuale sunt prevazute cu camere de comanda,in care exista tablouri cu aparate de masura si control si de unde se efectueaza pornirea si oprirea agregatelor.

Statiile de comprimare trebuie asigurate cu utilitati,precum si cu anexele administrative,spatiile de protectie si imprejmuire.Cladirile in care se afla compresoarele trebuie amplasate la distante corespunzatoare fata de celelalte constructii si de caile de comunicatii pentru a se preveni posibilitatea comunicarii unei surse de foc la instalatiile de comprimare.In jurul cladirilor se prevede posibilitatea de acces a mijloacelor de combatere a incendiilor.

Echipamentul si cablurile electrice trebuie sa fie de tipul corespunzator acestui scop,instalatiile improvizate fiind strict interzise.

Distantele dintre statiile de compresoare si alte obiective,precum si distantele dintre elementele din incinta unei statii trebuie sa corespunda normelor legale,ca si mijloacele de prevenire si combatere a incendiilor.

In fiecare statie de compresoare trebuie sa existe posibilitatea intreruperii rapide a alimentarii cu gaze care se comprima,a alimentarii cu gaze combustibile,a curentului electric si a refularii gazelor din instalatie.Cosurile de refulare se amplaseaza la distante suficiente de sursa de foc.Compresoarele sunt prevazute cu dispozitive automate de oprire inainte de a se atinge viteza maxima si cu supape de siguranta care sa nu permita cresterea presiunii cu mai mult de 10 % peste cea maxima.

Conductele de alimentare cu gaze combustibile a compresoarelor sunt prevazute cu ventile de siguranta care intrerup alimentarea atunci cand agregatele sunt oprite.Compresoarele sunt echipate cu dispozitive de oprire sau alarma pentru situatiile in care ungerea sau racirea sunt necorespunzatoare.Conductele din incinta statiei se probeaza la dublul presiunii de regim,iar robinetele de pe aceste conducte trebuie sa fie usor accesibile.

INSTALATII TEHNOLOGICE AFERENTE STATIEI DE COMPRIMARE

O statie de comprimare are o structura complexa, principalele parti pe care trebuie sa le cuprinda aceasta fiind urmatoarele:

Instalatia de separare si filtrare a gazelor;

Instalatia de separare si filtrare a gazelor naturale are rolul de retinere a apei libere si a particulelor solide care pot fi antrenate in conductele colectoare,in conductele de transport si in instalatiile aferente.

O astfel de instalatie este vitala pentru intreaga statie de comprimare,deoarece impuritatile solide si lichide din gazele supuse comprimarii provoaca accidente mai intotdeauna cu consecinte grave:corodarea si erodarea interioara a conductelor tehnologice din dotarea statiei si a armaturilor aferente acestora,uzura prematura sau distrugerea subansamblelor compresoarelor de gaze,obturarea partiala sau blocarea unei parti din instalatia tehnologica,urmata de caderi de presiune,etc.

Claviatura tehnologica a statiei;

Claviatura tehnologica a statiei este compusa din portiuni ale conductei colectoare sau de transport din perimetrul statiei,conductele de aspiratie si refulare gaze,conductele colectoare de aspiratie si refulare la care sunt legate grupurile de comprimare,by pass-uri,interconectari, refulatoare,etc.

Pe langa asigurarea accesului gazelor naturale la grupurile de comprimare si refulare,claviatura tehnologica trebuie sa asigure:

Elasticitate in manevrele tehnologice curente sau in caz de avarii;

Posibilitatea realizarii secventelor automate la pornirea grupurilor compresoare;

Evitarea transmiterii dilatarilor sau contractarilor termice la grupurile compresoare;

Etansarea unor portiuni din instalatie pentru efectuarea unor lucrari in deplina siguranta;

Protectie la suprapresiune;

Evitarea amplificarii vibratiilor si a producerii fenomenului de rezonanta;

Pentru satisfacerea acestor cerinte,statia de comprimare trebuie dotata cu armaturi de buna calitate si cu cat mai multe facilitati de automatizare.

Instalatia de masurare a principalilor parametri tehnologici;

Instalatia de masurare a parametrilor tehnologici de baza,debite,presiuni,temperaturile gazului,furnizeaza datele necesare functionarii corespunzatoare a statiei ,date necesare dispecerizarii si cele utile aprecierii randamentului activitatii de comprimare,precum si informatii asupra starii campului de gaze si a conductelor de transport(extractia gazelor la potential normal,opturari sau spargeri de conducta in afara sau in interiorul statiei).

Debitele de gaze se urmaresc si se masoara la aspiratia si la refularea din statie si pe conducta de alimentare cu gaze combustibile a moto sau turbocompresoarelor,unde este cazul,precum si a altor utilitati(centrala termica,grupuri electrogene).

Presiunile trebuie urmarite si inregistrate in urmatoarele puncte:

La racordarea statiei pe conducta de aspiratie si pe cea de refulare;

Inaintea bateriei de separare-filtrare si dupa aceasta;

La panoul de masurare a debitelor;

La colectoarele de aspiratie si refulare a statiei;

La statia de reglare si masurare a gazului combustibil;

La toate vasele sub presiune pentru care normativele prevad acest lucru;

Temperaturile se masoara si se inregistreaza la:

Panoul de masurare a debitelor;

La statia de reglare si masurare;

La fiecare grup compresor la aspiratie si la refulare;

La colectorul de refulare;

La refulare,temperatura gazelor nu trebuie sa depaseasca 50-60oC pentru a nu distruge izolatia pasiva a conductei si sa nu favorizeze coroziunea interioara a conductei.

Grupurile compresoare;

Compresoarele reprezinta utilajele de baza a statiei care realizeaza comprimarea gazelor.Se compun din compresorul de gaze propriu-zis si partea de antrenare a acesteia.Industria gaziera din tara noastra utilizeaza in exclusivitate compresoarele cu piston antrenate de motoare termice sau electrice si compresoare centrifugale,actionate de turbine cu gaze sau motoare electrice.In functie de conditiile de functionare si de parametrii ce trebuie obtinuti,grupurile de comprimare pot lucra individual,in serie sau in paralel.

Gospodaria de energie electrica;

Indiferent de tipul agregatului folosit,orice statie de comprimare utilizeaza energia electrica si in consecinta va dispune de:

Statie de transformare principala cu doua celule si un dispozitiv de conectare automata de la una la cealalta linie;

O statie de transformare de la 6 KV la 0,5 KV;

Linii de alimentare cu energie electrica;

Grupuri generatoare de energie electrica alimentate cu gaze;

Instalatii electrice cu baterii in cazuri de urgenta;

Tablouri de camanda,control,protectie,etc;

Ponderea instalatiilor electrice variaza de la 10% in cazul statiilor dotate cu motocompresoare si pana la 60 % la statiile cu agregate electrocompresoare din compunerea statiei de comprimare.

Hala compresoarelor

Hala trebuie sa asigure protectia corespunzatoare a operatorilor si echipamentului impotriva timpului nefavorabil.Cladirea trebuie sa fie de dimensiuni corespunzatoare astfel incat sa permita spatiu suficient in jurul fiecarei instalatii.Pentru montarea si demontarea agregatelor sunt prevazute poduri rulante.

O buna iluminare este esentiala pentru functionarea corecta si intretinerea instalatiilor.In plus fata de lumina zilei si lampile electrice suspendate,trebuie sa fie prevazute spatii pentru lumini suspendate si prelungiri in functie de necesitatile fiecarei masini.

Ventilatia este esentiala in siguranta functionarii statiei evitandu-se astfel,prin posibilele scapari de gaze ,amestecuri combustibile explozive.

In jurul cladirii se prevede posibilitatea de acces a mijloacelor de combatere a incendiilor sau a diferitelor masini si utilaje.

Utilitatile statie;

In cadrul utilitatilor dintr-o statie sunt cuprinse urmatoarele:

Statie de masurare si reglare a debitelor combustibile;

Instalatii pentru aer comprimat;

Instalatii pentru incalzire;

Gospodarie cu apa;

Gospodarie de lubrefianti si combustibili;

Ateliere de intretinere si reparatii piese mecanice,aparaturi electrice,AMC-uri;

Paratrasnete;

Centrala telefonica si radio;

Garaje;

Deoarece atat turbinele cat si motoarele termice degaja importante cantitati de caldura prin gazele de esapament,trebuie prevazuta posibilitatea recuperarii acesteia mai ales in sezonul rece.

Cladiri administrative;

Cladirile administrative sunt constituite din:

1-2 birouri;

Magazii pentru piese de schimb;

Vestiare;

Instalatii sanitare;

Spatiu pentru cazarea echipelor de interventie;

Dotari pompieristice si tehnica securitatii;

Aceste dotari se realizeaza in conformitate cu normele in vigoare si pot diferii in functie de marimea,tipul si complexitatea statiei de comprimare.

Fiecare statie de comprimare trebuie prevazuta cu instalatii de siguranta care la o anumita variatie a parametrilor sa opreasca statia, sa deschida robinetul de ocolire a statiei, sa inchida aspiratia si refularea si sa evacueze gazul din conductele tehnologice.

La compresoarele cu piston, o diferenta prea mare intre presiunea de aspiratie si cea de refulare poate duce la un efort inadmisibil in tija, care distruge lagarele sau rupe chiar arborele cotit.  In acest caz trebuie sa intre in functiune instalatia de protectie.

In afara de accidentele care provin din parametrii gazelor, pot avea loc avarii pe conductele tehnologice, incentii etc., cazuri in care statia trebuie oprita. La motocompresoare trebuie sa se realizeze intreruperea curentilor si punerea la pamant a magnetoului, oprirea gazului combustibil si refularea conductei, precum si deschiderea ocolitorului principal pe conducta magistrala. In afara de aceste instalatii de siguranta care trebuie manevrate atat din camera de comanda, cat si din exterior, trebuie prevazute toate aparatele de protectie, avrtizare, inregistrare a parametrilor etc., astfel incat exploatarea sa poata decurge in deplina siguranta.

Aceste dotari se realizeaza in conformitate cu normele in vigoare si pot diferi in functie de marimea, tipul si complexitatea statiei.

CAPITOLUL 6

INSTRUCTIUNI TEHNICE DE INTRETINERE,EXPLOATARE SI MENTENANTA

In intregul proces de comprimare al gazelor naturale este nevoie de apa industriala, uleiuri minerale,profile de otel, teava, vopsele, motorina, etc.,folosite pentru intretinerea agregatelor si instalatiilor din statia de comprimare.Consumul de apa industriala reprezinta pierderi tehnologice.

Ambalajele folosite la statia de comprimare sunt destinate pentru protejarea materialelor de intretinere achizitionate odata cu aprovizionarea acestora.

Prezentarea procesului tehnologic de comprimare a gazelor naturale

Gazele de pe sistemul de transport Moldova Nord intra in statia de comprimare cu presiunea de 24 bar ,urmand ca prin intermediul comprimarii presiunea de refulare sa atinga valoarea de 33 bar.

Fluxul tehnologic de comprimare consta in :

Separarea gazului de impuritati;

Masurarea debitului de gaze ce intra in statie cu ajutorul diafragmelor si a manometrelor diferentiale;

Comprimarea propriu-zisa cu ajutorul agregatelor de comprimare;

Masurarea gazului comprimat cu ajutorul diafragmelor si a manometrelor diferentiale;

Transportul gazului metan intre instalatiile tehnologice din compunerea statiei de comprimare se face prin conducte de otel subterane.

Pe langa agregatele si instalatiile de baza aferente procesului tehnologic a statiei de comprimare,aceasta este dotata cu instalatii si utilaje auxiliare,utilitati necesare procesului tehnologic cum sunt:

Instalatie de alimentare cu apa industriala si menajera,canalizari,epurari si evacuari de ape uzate;

Centrala termica pentru producerea agentului termic tehnologic,incalzire;

Instalatii electrice de forta,iluminare si automatizare;

Grup electrogen propriu;

CAPITOLUL 7

MASURI DE PROTECTIA MUNCII SI PSI

Statiile de comprimare gaze sunt unitati energetice dotate cu instaltii complexe cuprinzand agregate de comprimare,linii electrice,sisteme de automatizare si telecomanda,centrala termica,instalatii de racire,SRM,retele de apa,de gaze,etc.,care trebuie sa sigure o functionare sigura si continua.Din aceste considerente este necesar respectarea unor norme specifice de protectia muncii privind exploatarea si intretinerea statiei de comprimare a gazelor.

Aceste norme se refera atat la urmarirea continua a tuturor parametrilor si pastrarea lor in limitele cerute de o functionare normala,precum si la masurile necesare a fi luate in cazul aparitiei unor anomalii sau defectiuni.Observarea acestora si luarea masurilor necesare imediat,are rolul de a evita producerea unor incidente sau accidente cu posibile urmari grave.

Evitarea atingerii unor situatii tehnologice limita,generatoare de accidente se face prin luarea cu anticipatie a tuturor masurilor preventive si angajarea pentru deservirea statiei a unui personal cu pregatire tehnico-profesionala suficienta,care sa cunoasca caracteristicile utilajelor ,a instalatiilor,a modului lor de functionare si care sa-si respecte cu constiinciozitate atributiile de serviciu.

Caile de acces in si spre incinta statiei va fi astfel amenajata incat sa permita interventia rapida a echipelor de depanare sau a formatiilor de pompieri.

Iluminatul electric a statiei se realizeaza in conformitate cu normativele in vigoare in functie de pericolul de explozie pe care il reprezinta incaperile statiei.Este interzisa modificarea instalatiilor electrice,utilizarea improvizatiilor sau folosirea instalatiilor electrice incomplete sau care prezinta defectiuni tehnice.

O conditie speciala este urmarirea in permanenta a posibilelor scapari de gaze.In acest sens,statia se comprimare este doatata cu mijloace de control fixe sau portabile pentru determinarea concentratiei de metan.Verificarea etanseitatii este admisa numai prin control vizual-auditiv,folosirea emulsiei de apa cu sapun sau a detectoruluiportabil de gaze.

Inainte de pornirea statiei,dupa un timp mai indelungat de stationare,operatiile de punere sub preiune a instalatiilor tehnologicesi a compresoarelor de gaze vor fi urmate in mod obligatoriu de verificarea etanseitatii imbinarilor acestora.

In timpul functionarii statiei ,verificarea etanseitatii imbinarilor instalatiei tehnologice si compresoarelor de gaze se va efectua cel putin o data pe saptamana.

Aerisirea si ventilatia naturala a incaperilor tehnologice din incinta statiei de comprimare gaze se va asigura in permanenta astfel ca eventualele emanatii de gaze sa nu formeze cu aerul amestec exploziv.

Pastrarea substantelor inflamabile in hala compresoarelor,grupurilor electrogene de rezerva si centrala termica este interzisa.

De asemenea este interzisa pastrarea diferitelor materiale,ambalaje,haine,etc. Sau instalarea de mobilier inflamabil in aceste incaperi.Bumbacul sau carpele de sters se vor pastra intr-o cutie metalica acoperita.

Introducerea sau posedarea tigarilor,chibriturilor,brichetelor sau oricaror surse de foc in incinta statiei este interzisa.In acest scop la intrarea in statia de comprimare gaze in incaperea portarului se va amenaja o cutie speciala destinata depunerii acestora.

Placi avertizoare cu inscriptiile „ATENTIE! NU ACTIONATI ROBINETUL! SE LUCREAZA LA COMPRESORUL CENTRIFUGAL DE GAZE!”sau „ATENTIE! NU ACTIONATI ROBINETUL! SE LUCREAZA LA TURBINA CU GAZE” vor fi fixate la intrare in statia de comprimare gaze.De asemenea,la intrarea in celelalte cladiri industriale ale statiei si la locurile de munca se vor fixa placute avertizatoare cu un continut adecvat.

Operatiile care genereaza scantei sau flacara necesare la lucrarile de reparatie la utilaje si instalatii nu se vor executa decat in baza permisului de lucru cu foc,sub directa supraveghere a sefului statiei.

La efectuare reviziilor periodice se vor respecta urmatoarele masuri:

Oprirea compresoarelor si intreruperea gazului combustibil si a energiei electrice de la tabloul de distributie pentru a se evita o pornire involuntara;

Refularea gazelor din instalatiile tehnologice exterioare;

Mentinerea robinetelor de evacuare la cos in permanenta in pozitia deschis;

Verificarea prealabila a etanseitatii robinetelor din instalatia tehnologica,aflata sub presiune de gaz,precum si trecerea acestora de sub comanda automata pe cea manuala;

Aerisirea continua a incaperilor in care urmeaza sa se faca reparatia;

Toate conductele demontate se vor proteja la capete pentru evitarea intrarii corpurilor straine;

Dupa terminarea operatiilor de montaj se va verifica functionalitatea sistemelor;

Lucrarile de revizii si reparatii intr-o posibila atmosfera exploziva se va executa numai cu scule antiscantei.

In cazul efectuarii de reparatii la un agregat compresor in stationare in timpul functionarii altora sau in cazurile de opriri accidentale ale compresoarelor pentru diferite remedieri se va analiza la fata locului toate masurile ce trebuiesc luate care sunt menite sa evite accidentele sau punerea in dificultate a celorlalte compresoare si instalatii prin legaturi comune si influenta indirecta.

La punerea in functiune a agregatelor motocompresoare se vor verifica urmatoarele:

Montajul corect al turturor conductelor,accesoriilor,capacelor,aparatorilor;

Existenta si functionarea corecta a aparatelor de masura si control si a tuturor protectiilor;

Functionarea instalatiei de reglare a gazului combustibil si instalatiei de aer comprimat;

Refularea conductelor si buteliilor de aer si a separatoarelor de lichid de pe conductele de aspiratie;

Functionarea corecta a sistemului de antrenare si starea corespunzatoare a angrenajelor;

Evacuarea personalului care nu are legatura cu pornirea compresorului;

In timpul functionarii compreoarelor se va supraveghea permanent incadrarea in limitele prescrise a tuturor parametrilor functionali,starea imbinarilor si elementelor de etansare,nivelul vibratiilor, functionarea silentioasa si uniforma a motorului.La aparitia fiecarui zgomot suspect ,motorul se va opri pentru remedierea defectiunii.

Oprirea motoarelor se face cu compresorul scos din sarcina in conformitate cu manevrele prevazute in instructiunile de exploatare.In caz de necesitate, oprirea poate fi facuta in sarcina.

Agregatul de comprimare se opreste obligatoriu la fisurarea sau spargerea unei conducte,la vibratii,batai sau zgomote anormale,la defectiuni in sistemul de ungere,de racire, de aprindere sau transmisii,la incalzirea excesiva a unor parti ale motorului,la pierderile etanseitatii si in cazul cand presiunile de lucru sunt in afara limitelor admise.

La oprirea statiei, pe o durata mai lunga se vor lua masuri de scoatere de sub presiune a instalatiilor si masuri specifice pentru agregate conform cartii tehnice a masinii.

Toate aceste instructiuni de protectie a muncii specifice statiei de comprimare se evidentiaza ca norme obligatorii pentru siguranta functionarii continue si sigure a statiei fara accidente si incidente cu efecte nedorite.

CAPITOLUL 8

ESTIMAREA EFORTULUI INVESTITIONAL

Costul statiei de comprimare

Se considera pentru agregatele de comprimare ca valoare estimativa 1000$/ 1 kW instalat.

In statia de comprimare se vor monta 3 agregate de compresoare de 4000 CP.Stiind ca 1kW=1,36 CP, totalul puterii pe statie in kW va fi:

3*4000/1,36= 8823,52 kW

Investitiile pentru agregatele de comprimare vor fi de:

1000$ * 8823,52 = 8 823 520 $

Avand in vedere cursul de schimb valutar de 4,11 lei/1$ costul agregatelor in lei va fi:

8823520*4,11=36 264 668 lei

Pentru lucrarile de constructii,montaj si utilaje auxiliare (robinete automate,separatoare,etc.) se apreciaza un cost de 60 % din valoarea agregatelor de baza,deci de :

0,6 * 36 264 668 =21 758 800 lei

Lucrarile de automatizare,telecomunicatii,alimentare cu energie electrica sunt estimate la 10 % din valoarea agregatelor de baza.

0,1 * 21 758 800 = 2 175 880 lei

Lucrarile de proiectare,autorizare,terenuri,etc sunt estimate la 20 % din valoarea agregatelor de baza.

0,2 * 2 175 880= 435 176 lei

In concluzie,costul statiei de comprimare va fi :

36 264 668 + 21 758 800 + 2 175 880 + 435 176 =60 634 524 lei.

CAPITOLUL 9

CONCLUZII

Tema prezentei lucrari este „ Sa se proiecteze o Statie de Comprimare a Gazelor Naturale la Onesti, jud. Bacau, care sa deserveasca sistemul de transport gaze Moldova Nord (Bacau-Roman-Iasi-Suceava)”.

Montarea statiei de comprimare se impune datorita necesitatii comprimarii gazelor pe sistemul de transport gaze Moldova Nord.

In baza datelor de proiectare,adica,a presiunii de aspiratie a statiei de 25 bara si a presiunii de refulare de 34 bara,precum si a debitului maxim de 10 mil. m3/zi, s-a evidentiat a fi optima folosirea compresoarelor centrifugale.

In ceea ce priveste partea motoare a agregatului compresor,s-au ales turbinele cu gaze.

Achizitionarea compresoarelo centrifugale va tine seama de cerintele tehnico-functionale si economice,posibilitatea asigurarii,in modul cel mai avantajos,a pieselor si altor materiale pentru intretinerea si repararea utilajelor.

Din calcule au rezultat 3 agregate de comprimare ,fiecare avand puterea de 4000 CP.

In urma calculelor efectuate pentru instalatia de masurare s-a ales un contor ultrasonic cu diametrul de 20 in.

In urma calculelor au rezultat 12 separatoare-filtre cu Dn 1200 x 40 bar.

Suprafata schimbatorului de caldura care va raci uleiul va fi de 18 mp.

In ceea ce priveste protectia mediului impotriva poluantilor rezultati din procesul tehnologic de comprimare a gazelor s-au impus masuri ca: controlul emisiilor nocive,colectarea uleiului uzat si a apei reziduale de la separatoare,izolari fonice si atenuatoare de zgomote,trimiterea spre revalorificare a unor deseuri.

BIBLIOGRAFIE

Simescu N.-Comprimarea gazelor naturale – Editura „ALMA MATER”,Sibiu-2002;

Simescu N.,Chisalita D.,Vintila T. – Indrumar tehnic pentru invatamantul universitar cursuri de zi si invatamant deschis la distanta,in domeniul transportului,comprimarii si utilizarii gazelor naturale – Sibiu 2002;

Stefanescu D-P.- Reabilitarea zacamintelor mature de gaze naturale-Teorie si studii de caz- Editura Universitatii „LUCIAN BLAGA”, Sibiu-2012;

Badea A.,Necula H.,Stan M.,Ionescu L.,Blaga P.,Darie G.-Echipamente si instalatii termice-Editura Tehnica;

Prodea L. – Comprimarea gazelor naturale – Notite de curs;

http://www.rasfoiesc.com/hobby/diverse/PROIECT-DE-AN-La-comprimarea-g34.php

http://docslide.net/documents/mith-compresoare.html

Gavrila L –Operatii unitare I