Транспорт сжиженных углеводородных газов

Время чтения: 11 мин.

С ростом промышленного производства и гражданского строительства происходит постоянное увеличение спроса на энергоносители. Одним из наиболее важных и высокотехнологичных решений является оснащение небольших производственных предприятий и частных домов системами автономного газоснабжения на базе так называемых газгольдеров.

На этом позитивном фоне растут и продажи газового оборудования многоцелевого назначения, включая испарительные установки, автоматизированные узлы слива, компрессоры и даже передвижные заправочные комплексы (автогазовозы) для доставки сжиженного углеводородного газа оптовому или конечному потребителю.

Индивидуальные потребители, расположенные вблизи кустовых баз или газонаполнительных станций (до 30/50 км), получают сжиженные газы непосредственно с КБ или ГНС в баллонах. Баллоны доставляются бортовыми автомобилями грузоподъемностью до 2,5 т или специальными автомобилями, приспособленными для развозки баллонов.

При больших расстояниях от индивидуальных потребителей до КБ и ГНС непосредственная доставка сжиженных газов становится нерациональной. В таких случаях организуются промежуточные пункты обмена баллонов (ПОБ). Баллоны, заправленные на КБ и ГНС, доставляются на такие промежуточные пункты в большегрузных автомобилях (бортовых или специально приспособленных).

На промежуточных пунктах производится разлив сжиженных газов в баллоны, куда сжиженные газы с КБ и ГНС доставляются в автоцистернах. В зависимости от установленного на промежуточных пунктах оборудования сжиженные газы из автоцистерн могут сливаться в емкость, соединенную с наполнительной рампой или непосредственно в баллоны посредством подключения автоцистерн к наполнительной рампе. Баллоны, заправленные на промежуточном пункте обмена баллонов, доставляются автотранспортом потребителю. Таким образом, сжиженный газ доставляется потребителю автотранспортом в баллонах непосредственно с ГНС или через ПОБ [1].

Автотранспорт баллонов можно разделить на два вида: специальными (баллоновозами) и бортовыми автомобилями.

Обычные бортовые грузовые автомобили, применяемые для перевозки баллонов, в настоящее время заменяются специально оборудованными. Это позволяет значительно облегчить погрузку и разгрузку наполненных баллонов в пунктах доставки.

Специальные автомобили предназначены для перевозки баллонов со сжиженным газом в ячейках кузова. Кузов спецавтомобиля представляет собой сваренный из труб и уголков каркас, в ячейки которого помещают в горизонтальном положении вентилями к середине кузова баллоны. Баллоны укладывают на подвесные ролики, обтянутые резиновыми трубками, смягчающими удары. Подвесные ролики облегчают погрузку и разгрузку баллонов в автомобиль. В кузове баллоны укладывают в шахматном порядке, что позволило уменьшить его размеры. Верхней частью баллоны упираются в деревянную перегородку с отверстиями для колпаков с вентилями, что исключает их сталкивание. Чтобы баллоны не выпадали из ячеек при перевозке, их запирают штангами, помещенными в специальные кронштейны. Каркас для размещения баллонов устанавливается на раме шасси и крепится к пей системой уголков. В ячейке помещается тележка для развозки баллонов. От нагрева солнечными лучами баллоны защищает теневой кожух , выполненный в виде разделенной брезентовой крыши, собранной на каркасе из дюралевых уголков. Автомобиль снабжается двумя углекислотными огнетушителями. а глушитель двигателя вынесен вперед. По обеим сторонам кабины проходит красная полоса с надписью: «Пропан. Огнеопасно». Автомобиль рассчитан на перевозку баллонов вместимостью 50 л [2].

В настоящее время нет еще автомобилей, удовлетворяющих всем требованиям транспортировки баллонов. Основные требования к таким автомобилям: устройство кузова должно допускать механизацию, а в дальнейшем и автоматизацию погрузки заправленных баллонов и выгрузки пустых на ГНС; при транспортировке баллоны должны быть надежно закреплены, конструкция не должна допускать повреждения баллонов, истирания краски и выпадания баллонов; машина должна иметь защиту от нагрева солнечными лучами; проходимость по узким улицам с заснеженным покровом или в распутицу; возможность разгрузки па узких улицах поселков с кюветами по сторонам; возможность одному человеку снять любой баллон; наклон автомобиля не должен приводить к выпаданию баллонов при разгрузке.

Баллоновоз служит для перевозки баллонов вместимостью 50 л, которые укладываются горизонтально в 2 ряда вентилями к осевой продольной линии в 2 яруса.

Читайте также:  Какое давление в баллоне с фреоном

В последнее время для перевозки баллонов часто применяют автопоезда, образованные соединением автомобиля-тягача с полуприцепом [3].

Краткая техническая характеристика спецавтомобиля и автопоездов представлена в табл. 1.

Краткая техническая характеристика спецавтомобиля и автопоездов

Габаритные размеры, мм

Число перевозимых баллонов вместимостью 27 л

При сжижении природного газа, его объем при атмосферном давлении уменьшается примерно в 630 раз. Благодаря этому, можно значительно уменьшить диаметр трубопроводов для транспортировки больших объемов газа, получив значительную экономию капиталовложений.

Метан становится жидкостью при атмосферном давлении, если его охладить до минус 162 °С. При давлении 5 МПа он останется жидкостью, если его температура не превысит минус 85 "С. Таким образом, трубопроводный транспорт сжиженного природного газа (СПГ) возможен только при низких температурах.

Принципиальная схема перекачки сжиженного природного газа приведена на рис. 15.7.

Газ с промыслов поступает на головной завод сжижения (ГЗС), где производится его очистка, осушка, сжижение и отделение неконденсирующихся примесей.

Вблизи от ГЗС или даже непосредственно на его территории размещается головная насосная станция ГНС. В ее состав входят приемные емкости 2, подпорная 3 и основная 4 насосные, а также узел учета 5.

Емкости 2 служат для приема СПГ с завода, а также для хранения некоторого его запаса с целью обеспечения бесперебойности работы трубопровода. Как правило, на ГНС устанавливаются горизонтальные цилиндрические емкости высокого давления.

Перекачка сжиженных газов осуществляется центробежными насосами, но других типов, чем применяемые при перекачке нефти и нефтепродуктов. Благодаря малой вязкости СПГ, мощность, потребляемая насосами в этом случае меньше, чем при работе на воде. Но давление на входе в насосы должно быть значительно выше, чтобы предотвратить регазификацию СПГ.

Перекачка сжиженного природного газа осуществляется под давлением 4. 5 МПа и при температуре минус 100. 120 "С. Чтобы предотвратить нагрев газа за счет теплопритока от окружающей среды трубопроводы СПГ покрывают тепловой изоляцией, а вдоль трассы размещают промежуточные станции охлаждения (ПСО). Промежуточные насосные станции (ПНС) располагаются на расстоянии 100. 400 км друг от друга. Это, как правило, больше, чем при перекачке нефти и нефтепродуктов, т.к. СПГ имеет меньшую вязкость.

Центробежные насосы очень чувствительны к наличию газа в перекачиваемой жидкости: при его содержании более 2 % происходит срыв их работы, т.е. перекачка прекращается. Чтобы предотвратить регазификацию СПГ в трубопроводах поддерживают давление не менее, чем на 0,5 МПа превышающее давление упругости его паров при температуре перекачки. Для этого на входе в промежуточные насосные станции и в конце трубопровода устанавливают регуляторы давления 7 типа «до себя». Кроме того, для отделения газовой фазы, которая может образоваться в нештатных ситуациях (снижение давления при остановках насосов, разрывах трубопровода и т.п.), перед насосами на насосных станциях устанавливают буферные емкости 8. В конце трубопровода размещаются низкотемпературное хранилище (НХ СПГ) и установка регазификации (УР) сжиженного газа. Низкотемпературное хранилище служит для создания запасов СПГ, в частности, для компенсации неравномерности газопотребления. На установке ре-газификации СПГ переводится в газообразное состояние перед его отпуском потребителям.

Рис. 15.7. Принципиальная схема перекачки сжиженного природного газа:

1- подводящий трубопровод; 2 — приемные емкости; 3 — подпорная насосная; 4 -основная насосная; 5 — узел учета; 6 — магистральный трубопровод; 7 -регулятор типа "до себя"; 8 — буферная емкость;

ГЭС — головной завод сжижения; ГНС — головная насосная станция; ПСО — промежуточная станция охлаждения; ПНС — промежуточная насосная станция; НХ СПГ — низкотемпературное хранилище СПГ; УР — установка регазификации

По сравнению с транспортировкой природного газа в обычном состоянии при перекачке СПГ общие металловложения в систему, включая головной завод сжижения, низкотемпературное хранилище, установку регазификации, в 3. 4 раза меньше. Кроме того, уменьшается расход газа на перекачку, вследствие низкой температуры снижается интенсивность коррозионных процессов.

Читайте также:  Дкп авто по генеральной доверенности

Вместе с тем, данный способ транспортировки газа имеет свои недостатки:

1. Для строительства линейной части и резервуаров применяются стали с содержанием никеля до 9 %. Они сохраняют работоспособность в условиях низких температур перекачки, однако в 6 раз дороже обычной углеродистой стали.

2. Перекачка СПГ должна вестись специальными криогенными насосами.

3. При авариях потери газа значительно больше, чем в случае его транспортировки по обычной технологии.

Кроме природного в сжиженном состоянии транспортируются и другие газы. Но наиболее широкое распространение получил трубопроводный транспорт сжиженных углеводородных газов(СУГ): этана, этилена, пропана, бутана и их смесей.

Основным сырьем для производства сжиженных углеводородных газов являются попутный нефтяной газ, «жирный» газ газоконденсатных месторождений и газы нефтепереработки, название сжиженного углеводородного газа принимают по наименованию компонентов, оставляющих большую его часть.

Сведения о давлении упругости насыщенных паров некоторых индивидуальных углеводородов приведены в табл. 15.4. Из нее видно, что условия сохранения СУГ в жидком состоянии значительно менее жесткие. Так, даже при 20 °С для сохранения жидкого состояния пропана достаточно поддерживать давление всего 0,85 МПа.

По этой причине сжиженные углеводородные газы, как правило, транспортируют при температуре окружающей среды. Соответственно, отпадает необходимость в спецсталях для изготовления труб, резервуаров и оборудования, тепловой изоляции, промежуточных станциях охлаждения. Поэтому трубопроводы СУГ значительно дешевле трубопроводов СПГ.

С другой стороны, компоненты СУГ тяжелее воздуха. Поэтому при регазификации данные газы занимают положение у поверхности земли, создавая взрывоопасную среду. Этим определяется высокая потенциальная опасность трубопроводов СУГ, когда даже небольшая утечка способна привести к трагическим последствиям.

Зависимость давления упругости насыщенных паров углеводородов от температуры

Температура, °С Давление упругости паров, МПа
этан пропан изобутан н-бутан
2,43 0,48 0,16 0,12
3,08 0,65 0,23 0,17
3,84 0,85 0,31 0,24
4,74 1,09 0,42 0,32

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

Технологическое устройство, служащее в качестве газоснабжения потребителей, включающее резервуары СУГ, трубопроводы жидкой и паровой фазы, испарители, регулирующую и запорную арматуру, контрольно-измерительные приборы, а именно: краны шаровые фланцевые ГШК, клапаны обратные, клапаны скоростные, запорные угловые вентили, предохранительные клапаны с запорным устройством, предпочтение отдаётся клапанам фирмы «Rego», но возможны и иные вариации, уровнемер, кран трехходовой под манометр и сам манометр, а также муфты и заглушки.

Резервуарные установки предназначены для приема сжиженных углеводородных газов (пропана, бутана и их смесей) автомобильным транспортом, их хранения, регазификации, редуцирования и выдачи в автономную газораспределительную сеть в виде паровой фазы необходимого потребителям давления, или для выдачи СУГ к испарительным установкам и регуляторам давления. Для хранения СУГ используются резервуары, иногда называемые газгольдерами, которые можно классифицировать на надземные и подземные, одностенные и двустенные.

Головки резервуарных установок всех моделей обеспечивают непосредственную коммутацию со сливными рукавами автоцистерн СУГ без использования отдельных сливных колонок.

С газобензиновых или нефтеперерабатывающих заводов газ в жидком виде доставляется на газонаполнительные станции или кустовые базы. На газонаполнительных станциях осуществляется прием СУГ, перелив их в резервуары и наполнение баллонов и автоцистерн. В автоцистернах газ доставляют к резервуарным установкам зданий промышленных и сельскохозяйственных потребителей, а также на автозаправочные станции, в баллонах – непосредственно потребителям. Для транспортировки газа на большие расстояния используют железнодорожные цистерны. Эти цистерны должны обладать достаточной прочностью, чтобы выдержать давление паров легкокипящих углеводородов при максимальной температуре окружающей среды. При этом, чем большее в смеси пропана (легко кипящий компонент), тем более высокое давление возможно в резервуарах. С увеличением содержания бутана это давление снижается. Поэтому при транспортировке пропана железнодорожные цистерны рассчитывают на рабочее давление 2 Мпа, а при транспортировании бутана – 0,8 МПа. Вместимость цистерн 51÷60 м 3 . Железнодорожные цистерны оборудуют устройствами для налива и слива жидкости, приспособлениями для измерения количества жидкости и предохранительными клапанами. Арматуру устанавливают на крышке люка и закрывают колпаком. От воздействия солнечных лучей цистерны защищают кожухом, окрашенным светлой краской.

Читайте также:  Обзор зимней резины 2017

Для приема, перелива, хранения и наполнения резервуаров и баллонов на газонаполнительных станциях имеются следующие цеха и отделения; сливная эстакада с железнодорожной веткой; хранилище из стальных резервуаров; насосно-компрессорный цех для слива газа из железнодорожных цистерн в хранилища и подача газа для наполнения автоцистерн и баллонов; цех для наполнения баллонов и слива из них неиспарившихся остатков; колонки для наполнения автоцистерн; коммуникации жидкой и паровой фаз. Кроме того, газонаполнительные станции имеют систему энергоснабжения, водопровод, канализацию, ремонтные мастерские, гараж и котельную. Станции размещаются вне населенных пунктов с подветренной стороны розы ветров (господствующих ветров).

На газонаполнительных станциях СУГ из железнодорожных цистерн сливают в хранилища, которые могут состоять из наземных и подземных стальных резервуаров. При этом резервуары располагаются группами в местах с пониженными отметками территории станции. Расстояние между резервуарами должно составлять не менее 2 м. При суммарной вместимости хранилища до 2000 м 3 объём резервуаров в каждой группе должен составлять не более 1000 м 3 , а при вместимости хранилища до 8000 м 3 – не более 2000 м 3 .

Наибольшее распространение на газонаполнительных станциях получил насосно-компрессорный способ слива газа. Компрессоры отбирают пары сжиженного газа из емкости и нагнетают их в цистерну. Сжиженный газ из хранилищ подается насосом для заполнения автоцистерн и баллонов. Для доставки сжиженного газа в резервуарные установки различных потребителей используют автоцистерны (рис.5.1.).

Рис. 5.1. Автоцистерна для перевозки СУГ.

При установке на автоцистернах насосов с приводом от двигателя автомобиля они могут использоваться для наполнения баллонов непосредственно на пунктах обмена баллонов.

Наиболее распространенными и простейшими сосудами, предназначенными для транспортирования и хранения СУГ, являются баллоны.

К баллонам относятся сосуды вместимостью до 100 л.

Сосуды от 100 до 500 л называются бочками, а свыше 500 л – резервуарами.

Баллон имеет сварной корпус из спокойной мартеновской стали толщиной 2 ÷ 4 мм с двумя сферическими днищами, башмак для установки в вертикальное положение, горловины в верхнем днище для установки вентиля и защитный колпак. На баллонах вместимостью 5, 12 и 27 л колпак заменен защитным воротником, одновременно являющимся транспортной ручкой и обеспечивающим многоярусное хранение баллонов. Баллоны вместимостью 50 и 80 л вместо воротника снабжены защитным колпаком.

На корпусе баллона (Рис.5.2) или на закрепленной металлической пластине выбиваются следующие паспортные данные: товарный знак предприятия-изготовителя; тип; номер; дата изготовления и следующего испытания; вместимость (л); масса пустого баллона с газом; клеймо технического контроля; номер стандарта; отпускная цена.

Рис.5.2. Баллоны для сжиженных газов [2, стр.417]:

а – тип 1; б – тип 2; в – тип 3; 1 – верхнее днище, 2 – подкладное кольцо, 3 – обечайка, 4 – нижнее днище, 5 – башмак, 6 – горловина, 7 – воротник, 8 – паспортная таблица, 9 — колпак

При наполнении баллонов СУГ придерживаются нормы 0,425 кг на 1 л объёма. Переполнение баллонов сжиженным газом недопустимо, так как возможен разрыв баллонов.

Перевозить баллоны можно в горизонтальном (специальные автомашины, см. рис.5.1) и вертикальном положении (бортовые автомашины). Наполненные и перевозимые в открытом транспорте баллоны защищают от действия солнечных лучей. Во время погрузки баллонов на автомобиль его двигатель должен быть в нерабочем состоянии. Во время погрузочно-разгрузочных работ нельзя допускать падения или ударов баллонов и снимать баллоны колпаком вниз.

Дата добавления: 2015-10-09 ; просмотров: 5281 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ

Adblock detector