Unités de pompage de gaz : description, appareil, principe de fonctionnement, avis

2024 Auteur: Howard Calhoun | [email protected]. Dernière modifié: 2023-12-17 10:27

De la production primaire à l'utilisation directe, les mélanges gazeux passent par plusieurs étapes technologiques. Pour optimiser le transport et le stockage intermédiaire entre ces processus, la matière première est soumise à une compression par compresseur. Techniquement, des tâches similaires sont mises en œuvre par des unités de compression de gaz (GCU) à différents nœuds des réseaux de base.

Conception et conception des équipements

L'unité est un composant fonctionnel à plusieurs composants des gazoducs. Ses pièces principales comprennent des compresseurs, des ventilateurs et des soufflantes. L'installation est entraînée par un moteur représenté par un moteur électrique ou une turbine gaz-air. Soit dit en passant, la plage de puissance d'un groupe compresseur à gaz à turbine à gaz varie en moyenne de 4 à 25 MW. L'équipement dispose d'un abri spécial de conception modulaire, qui protège le rembourrage de travail des influences extérieures. Le cadre est fait detôles d'acier à haute résistance ayant des débouchés technologiques. Les stockages tampons, les canaux de sortie de carburant, les systèmes d'échappement, les modules de chauffage et de climatisation peuvent être utilisés comme blocs fonctionnels supplémentaires. Le système de sécurité comprend nécessairement un équipement de protection contre les incendies, une automatisation de l'arrêt d'urgence et des capteurs pour surveiller les paramètres individuels du réseau tels que la pression et la température.

Principe de fonctionnement

Une unité connectée à la ligne, après avoir démarré l'unité d'entraînement, démarre la rotation du compresseur. La roue du rotor est conçue de manière à ce que la pression augmente pendant sa rotation et que l'air soit aspiré dans le compresseur. Si nécessaire, la correction de la pression, ainsi que la climatisation et la purification de l'air, sont effectuées par des ventilateurs connectés. La compression du mélange transporté est réalisée par des unités de pompage de gaz au cours d'un processus adiabatique, c'est-à-dire sans forte augmentation de température (environ 200 ° C). En outre, le mélange gaz-air est fourni au bloc distributeur, au pipeline pour une livraison ultérieure à travers des buses avec filtres ou à la zone de stockage tampon.

Unités avec compresseur alternatif

Version GPA traditionnelle, qui utilise des moteurs à deux ou quatre temps directement couplés au groupe compresseur. Selon le niveau de pression maintenu, les unités à piston sont réparties comme suit:

• Systèmes basse pression (jusqu'à 2 MPa). Ils sont utilisés sur les groupes compresseurs de tête dans le cadre du réseau de transport, la sourcematières premières gazeuses dans lesquelles s'épuisent les gisements.
• Systèmes moyenne pression (moyenne 3-5 MPa). Ils sont principalement utilisés dans l'infrastructure des stations intermédiaires afin de normaliser les indicateurs de débit des gazoducs.
• Systèmes haute pression (10-15 MPa). Utilisé pour pomper les matières premières dans les installations souterraines de stockage de gaz dans les grandes stations de compression.

Les avantages des compresseurs de gaz à piston avec entraînement par turbine à gaz incluent un degré élevé de fiabilité technique, de maintenabilité et de capacité d'utilisation dans une large plage de pression.

Unités centrifuges

Cet équipement se caractérise par une productivité supérieure d'environ 20 à 30 millions de m3/jour. et la capacité de comprimer les mélanges gaz-air de 1,5 à 1,7 fois. Les soufflantes centrifuges n'ont pas d'éléments de frottement mécaniques, ce qui prolonge leur durée de vie, éliminant le besoin d'utiliser régulièrement des fluides lubrifiants. Cette caractéristique de conception détermine l'uniformité des flux de gaz à grande vitesse sans pulsations. Si nous parlons des faiblesses des compresseurs de gaz centrifuges, un degré élevé de compression n'est atteint qu'en connectant plusieurs stations en série dans un seul complexe. Par conséquent, avec des performances élevées, la consommation de carburant augmente également.

Système de contrôle GPA

Des complexes de pompage de gaz modernes sont fournisautomatisation du suivi des workflows et de l'état des modules fonctionnels. En particulier, les tâches suivantes sont mises en œuvre:

• Réglage de la vitesse du compresseur lors de l'alimentation du moteur en mélange de carburant.
• Ajustement avec contrôle de la marge de surtension minimale.
• Contrôle des conditions d'urgence.
• Régulation des pièces mécaniques du compresseur.
• Enregistrement, traitement et affichage des informations sur l'écran du répartiteur.

De plus, le fonctionnement des unités de pompage de gaz permet de contrôler l'état de fonctionnement et le réglage correct des actionneurs, des capteurs et des lignes de communication. Pour cela, des canaux d'entrée et de sortie sont utilisés. Les équipements hérités peuvent toujours utiliser des appareils analogiques tels que des thermocouples et des contrôleurs discrets.

Maintenance du GPU

Les stations de pompage de gaz ont un calendrier de maintenance avec un ensemble de travaux visant à maintenir la mécanique et les logiciels en état de fonctionnement. Lors de l'audit de l'unité, l'intégrité structurelle et le bon fonctionnement des organes exécutifs sont vérifiés, les paramètres de fonctionnement indirects sont évalués, des diagnostics du système sont effectués, etc. Sur la base des résultats de l'audit, une décision est prise sur la réparation éventuelle du groupe compresseur de gaz avec défectoscopie des pièces et ensembles fonctionnels. Lors d'une révision majeure, les éléments usés peuvent être remplacés, les pièces structurelles et les segments peuvent être restaurésconduites d'huile, etc. Les opérations de réparation mineures sont généralement associées à la restauration de l'étanchéité des conteneurs, à l'élimination des fuites et à la mise à jour des consommables.

Revues sur le travail du GPU

La combinaison de réseaux de canalisations et d'unités de compression est toujours considérée comme la meilleure solution pour optimiser les processus de transport par rapport aux matières premières pétrolières et gazières. Comme le notent les employés des entreprises de ce domaine, l'équipement GCU permet d'augmenter l'efficacité énergétique des lignes principales sans réduire les indicateurs de fiabilité et de sécurité pour la livraison de carburant. Dans le même temps, la liste des fonctions des unités de pompage de gaz est régulièrement élargie en raison de la même automatisation, ce qui permet d'économiser sur l'organisation de points auxiliaires pour surveiller le fonctionnement de l'infrastructure de transport. Quant aux critiques négatives, elles sont associées au coût élevé des GPU modernes et à la complexité technologique, qui nécessite des qualifications appropriées de la part du personnel de maintenance.

Conclusion

Ces dernières années, l'industrie pétrolière et gazière traverse une phase d'abandon des moyens techniques qui ont été mis en service au XXe siècle. L'infrastructure technique approche des limites de durée de vie, nécessitant des mises à niveau. Parmi les premières places de cette liste figurent les stations de compression. Les entreprises pétrolières et gazières introduisent de plus en plus d'unités de pompage de gaz de nouvelle génération dans leur flux de travail, en utilisant les principes de la modélisation informatique. Combiné aux derniers outils de contrôle de supervision, cefournit un contrôle étendu sur le transport du gaz. L'effet réel de la modernisation aujourd'hui est confirmé par des données réelles sur les caractéristiques opérationnelles des équipements de compression et des lignes de transmission.