Автомобильные газонаполнительные компрессорные станции (АГНКС). Технологические схемы АГНКС. Основное оборудование. Эксплуатация АГНКС.
Автомобильная газонаполнительная компрессорная станция (АГНКС) осуществляет заправку автомобилей и других транспортных средств, двигатели которых переделаны или изначально рассчитаны на работу на сжатом (компримированном)природном газе и имеют соответствующую систему. Природный газ поступает на АГНКС по газопроводам. На станции газ осушается и закачивается в аккумуляторы газа под давлением 20 МПа (200 атм) и в таком виде закачивается в баллоны транспортных средств.
Автомобильные газовые наполнительные компрессорные станции (АГНКС) на сегодня являются единственной реальной альтернативой автомобильным заправкам на жидких видах топлива. По всему миру их уже установлено несколько тысяч (в том числе около двухсот АГНКС в России).
Основная причина – это, конечно-же, высокая экологичность и повышенный ресурс метановых двигателей автотранспорта. Но есть и еще очень важный аргумент в пользу АГНКС – это нехватка нефти и различных ее производных в связи с увеличением ее использования в мировой промышленности (например, химической). На сегодня всего лишь 55% добываемой нефти в мире идет на автомобильное топливо. Это неизбежно ведет к увеличению стоимости бензина, дизельного топлива, сжиженного пропана не только за рубежом, но и как не печально и у нас в России тоже.
Другие альтернативные виды топлива (водород, электричество, этанол и т.д.. ) на сегодняшний день, да и в ближайшие 20 – 25 лет будут всего лишь очень дорогой экзотикой не доступной как автолюбителям, так и профессиональным перевозчикам. Но уже сейчас мы можем предложить вам целое семейство недорогих итальянских компрессоров для заправки метаном собственного автомобиля, которые сэкономят вам несколько миллионов рублей на разнице стоимости бензина и метана.
Основные блоки АГНКС
Блок входных кранов
Блок входных кранов:
• отключает оборудование АГНКС от источника газа;
• сбрасывает газ на свечу из всасывающего газопровода АГНКС при аварийной остановке;
• очищает входной газ от механических примесей;
• контролирует давления поступающего газа;
• замеряет объём газа, потребляемого АГНКС.
Блок осушки
Блок осушки газа предназначен для осушки природного газа, подаваемого в компрессорные установки автомобильных газонаполнительных компрессорных станций (АГНКС) средней и высокой производительности. Очищает газ от механических примесей и капельной влаги, осушает его с помощью адсорбционных гранул, находящихся в адсорберах.
Установка осушки природного газа радикальным образом решает проблемы, возникающие на АГНКС в зимний период эксплуатации:
• устраняет отложение гидратов на седлах запорной и регулирующей арматуры;
• исключает появление гидроударов в трубопроводах малых сечений и системах воздушного охлаждения;
• не снижает расходные характеристики компрессорной установки АГНКС, так как не требует отбора газа высокого давления для регенерации адсорбента.
Для аварийного сброса газа, а также отвода газа при продувках оборудования азотом блок осушки снабжен свечой, оснащен устройствами безопасности и контроля, предохранительными клапанами, показывающими и сигнализирующими манометрами, термопреобразователями, датчиками давления и т.п. С блоком осушки поставляется система автоматизированного управления, обеспечивающая работу установки полностью в автоматическом режиме.
Компрессорный модуль
Компрессорный модуль состоит из контейнера – огнеупорного звуко- и погодо- защищенного блока для установки на улице без дополнительных защит и собственно компрессора.
Контейнер обеспечивает максимальную безопасность, быстроту установки, компактность, низкий уровень шума и легкий доступ для обслуживания. Все компоненты, необходимые для работы системы, могут быть смонтированы внутри контейнера.
Компрессор в зависимости от необходимой производительности АГНКС может приводиться в действие двигателями внутреннего сгорания или электромоторами. Не требующие смазки цилиндры компрессоров для низкого давления выполнены из сфероидального чугуна. Для увеличения производительности достаточно заменить гильзы цилиндров, поршни, и, при необходимости, установить более мощный электромотор.
Блок аккумуляторов газа
Блок аккумуляторов газа - это баллоны высокого давления, установленные на несущем стеллаже (раме), разделенном на отдельные секции. Аккумуляторы позволяют заправлять несколько машин без необходимости включать компрессор непосредственно, когда эти машины приезжают. Таким образом, минимизируется время запуска и экономится электроэнергия.
Газозаправочная колонка
Газозаправочные колонки предназначены для заправки автотранспорта компримированным природным газом.
Газозаправочные колонки обеспечивают:
• заправку транспортных средств до необходимого давления;
• учет заправленного количества газа;
• показ на дисплее цены за кубический метр, количества и стоимости заправленного газа;
• обмен данными с системой коммерческого учета топлива;
• обеспечивает безопасную заправкy транспортных средств.
•
соблюдение требований Федерального закона «О промышленной безопасности опасных производственных объектов», других федеральных законов и иных нормативно – правовых актов Российской Федерации, а также нормативно – технических документов в области промышленной безопасности;
- обеспечение выполнения мероприятий в соответствии с «Типовым перечнем организационных и технических мер по противодействию терроризму», подготовленного службой безопасности ОАО «Газпром».
- обеспечение пожарной безопасности АГНКС;
- создание безопасных и здоровых условий труда.
Ответственность за выполнение вышеназванных мероприятий на отдельных АГНКС несут их начальники или лица, исполняющие их обязанности. На каждой АГНКС на видном месте:
- должна быть вывешена табличка с указанием фамилии, имени, отчества и должности лица, ответственного за пожарную безопасность;
- должны быть вывешены номера телефонов служб первой необходимости (пожарной, милиции, скорой помощи);
- вывеска о принадлежности АГНКС с указанием адреса и телефона вышестоящей организации;
- на дверях помещений должны быть указаны класс взрывоопасной зоны и категория по взрывопожарной и пожарной опасности.
2.2. В соответствии с Федеральным законом «О промышленной безопасности опасных производственных объектов» деятельность по проектированию, строительству, эксплуатации, расширению, техническому перевооружению, консервации опасного производственного объекта; изготовлению, монтажу, наладке, обслуживанию и ремонту технических устройств, применяемых на опасном производственном объекте, проведению экспертизы промышленной безопасности, под-готовке и переподготовке работников опасного производственного объекта в не образовательных учреждениях должна осуществляться на основании соответствующей лицензии выданной Госгортехнадзором России или его территориальным органом.
Разрешение на применение технических устройств, в том числе иностранного производства, на строящихся или реконструируемых АГНКС выдается согласно “Положения о рассмотрении документации на технические устройства для нефтегазодобывающих и газоперерабатывающих производств, объектов геологоразведочных работ и магистральных газо-, нефте- и продуктопроводов, проведение приемочных испытаний технических устройств и выдаче разрешений на их применение.”(РД 08-425-01).
2.3. При проектировании АГНКС следует предусматривать применение серийно выпускаемых технологических систем для приема, хранения и выдачи топлива, имеющих технико-эксплуатационную документацию (ТЭД), согласованную в части учетатребований пожарной безопасности в порядке, установленном НПБ 03-93.
2.4.В случае возникновения на АГНКС аварии или инцидента информация о них представляется в территориальные органы Госгортехнадзора России в соответствии с РД 08-204-98. “Порядок уведомления и предоставления территориальным органам госгортехнадзора информации об авариях, аварийных утечках и опасных условиях эксплуатации объектов магистрального трубопроводного транспорта газов и опасных жидкостей”. 2.5. Организация работ по охране труда, технике безопасности и контроль за безопасностью технологических процессов на АГНКС каждого типа должны производиться в соответствии с требованиями «Единой системы управления охраной труда и промышленной безопасностью ОАО «Газпром» (ЕСУОТ ПБ), технологическим регламентом и настоящими Правилами.
2.6. На основании настоящих Правил и системы стандартов безо-пасности труда, технико-эксплуатационной документации на технологическую систему АГНКС, а также типовых инструкций и других межотраслевых и отраслевых документов по охране труда на АГНКС должны быть разработаны инструкции по охране труда по профессиям и видам работ. Порядок разработки, согласования и утверждения инструкций по охране труда на АГНКС, а также требования к их построению, содержанию и оформлению должны соответствовать требованиям: "Положения о разработке инструкций по охране труда", "Методических указаний по разработке правил и инструкций по охране труда" и ‘’Единой системы управления охраной труда и промышленной безопасностью ОАО ‘’Газпром’’ (ЕСУОТ ПБ).
2.7. Инструкции на АГНКС (перечень приведён в Приложении 6) должны пересматриваться и переутверждаться один раз в три года. Инструкции также должны пересматриваться при введении новых правил и норм, изменении технологических операций, установке нового оборудования.
2.8. Инструкции должны находиться в производственных помещениях на рабочих местах, с ними должен быть ознакомлен обслуживающий персонал под личную роспись.
2.9. На АГНКС должна вестись документация, утверждённая в установленном порядке, в объёме рекомендуемого Приложения 6.
2.10. На каждой АГНКС:
- в соответствии с "Инструкцией по составлению планов ликвидации аварий" Госгортехнадзора России должны быть раз-работаны и утверждены главным инженером предприятия планы ликвидации аварий, которые подлежат пересмотру ежегодно;
- в соответствии с федеральным законом «О пожарной
безопасности в Российской Федерации» должны разрабатываться планы тушения пожаров, предусматривающие решения по обеспечению безопасности людей.
2.11. Проектная документация на строительство или реконструкцию АГНКС должна пройти экспертизу промышленной безопасности в ООО “Газнадзор” или другой организации, имеющей лицензию на право проведения этой работы, а затем зарегистрирована в соответствующем территориальном органе Госгортехнадзора России и согласована органами ГПС МЧС России в порядке, регламентированном НПБ 03-93.
2.12. Природный газ, поступающий на АГНКС, должен со-ответствовать требованиям ГОСТ 5542 – 87 «Газы горючие природные для промышленного и коммунально – бытового назначения. Технические условия» или ОСТ 51.40 – 93 «Газы горючие природные, поставляемые и транспортируемые по магистральным газопроводам. Технические условия», в зависимости от территориального размещения АГНКС. КПГ, используемый как топливо для газобаллонного автотранспорта, должен соответствовать требованиям ГОСТ 27577 - 2000 "Газ природный топливный компримированный для двигателей внутреннего сгорания. Технические условия».
2.13. В соответствии со статьёй 19 закона «О газоснабжении в Российской Федерации» должна проводиться сертификация компримированного природного газа в соответствии с действующим законодательством Российской Федерации.
2.14. Эксплуатация систем отопления, водоснабжения, канализации, вентиляции, системы электроснабжения и кондиционирования должна отвечать соответственно требованиям "Правил технической эксплуата-ции теплоиспользующих установок и тепловых сетей", "Правил техники безопасности при эксплуатации теплоиспользующих установок и тепло-вых сетей”, “Правил устройства и безопасной эксплуатации паровых и водогрейных котлов”, “Правил безопасности в газовом хозяйстве”, “Правил пожарной безопасности в Российской Федерации (ППБ 01-93**)”, ”Правил эксплуатации электроустановок потребителей” и “Межотраслевых правил по охране труда (правила безопасности) при эксплуатации электроустановок (РД 153-34.0-03.150-00)”, "Правил безопасности при эксплуатации водопроводно-канализационных сооружений", ВСН 316-75 “Инструкции по эксплуатации вентиляционных установок", "Инструкции по испытанию и наладке вентиляционных устройств", «Правил устройства, монтажа и безопасной эксплуатации взрывозащищённых вентиляторов» и инструкций по эксплуатации соответствующего оборудования заводов-изготовителей.
2.15. Кассетные сборки при транспортировке и заправке КПГ на АГНКС должны быть жестко закреплены в кузове автотранспортного средства.
2.16. Ввод в эксплуатацию, эксплуатация, ремонт, проведение регламентных работ и вывод из эксплуатации технологического оборудования АГНКС должны осуществляться в соответствии с требованиями нормативной и технико-эксплуатационной документации, разработанной , согласованной и утвержденной в установленном порядке и настоящих Правил. 2.17. Оператору АГНКС не разрешается оставлять свое рабочее место при осуществлении процесса заправки автотранспорта, кассетных сборок, ПАГЗ.
Транспортировка СУГ
От заводов производителей к потребителям сжиженные углеводородные газы доставляются в сосудах под давлением или в изотермических ёмкостях, а также по трубопроводам. Доставка — сложный организационно-хозяйственный и технологический процесс, включающий транспортирование сжиженных газов на дальние расстояния, обработку газов на железнодорожных и морских терминалах, на кустовых базах и газонаполнительных станциях, транспортирование их на ближайшие расстояния для непосредственной доставки газа потребителям.
Трубопроводный транспорт СУГ Большие количества сжиженных газов транспортируются по магистральным трубопроводам. Проектируют магистральные трубопроводы в соответствии со СНиП 2.05.06-85*. Глубина заложения трубопроводов для СУГа до верха трубы принимается не менее 1 м. Для надземных трубопроводов без теплоизоляции и участков подземных трубопроводов по обе стороны от насосной станции (НС), оборудованной надземным резервуарным парком, до ближайших насосных станций упругость паров СУГа должна приниматься при t =50°С. В остальных случаях упругость паров должна приниматься по максимально возможной температуре продукта в условиях транспортирования. Минимальное давление в любой точке трубопровода с целью предотвращения образования двухфазного потока следует принимать на 0,5 МПа выше давления упругости паров при максимально возможной температуре транспортируемого продукта. Для предотвращения образования гидратных пробок из-за присутствия влаги к трубопроводам сжиженного газа предъявляются жёсткие требования: полная герметичность арматуры и оборудования; сушка трубопровода перед закачкой СУГа; применение ингибиторов. На трубопроводах большой протяжённости расстояние между насосными станциями определяется из условия, что давление после НС по прочности трубы не должно превышать расчётное. Рекомендуется принимать давление после НС не более 5 МПа, а перед последующей перекачивающей станцией P>Pнac+(0,5-O,7) МПа. Если сжиженный газ из трубопровода поступает в наземные ёмкости, в которых он хранится, то давление в конце должно превышать давление насыщения на (0,15-0,20) МПа. Из практики эксплуатации трубопроводов рекомендуются значения скорости течения сжиженного газа 0,5-1,5 м/с.
Железнодорожный транспорт
Транспортирование энергоносителей по железной дороге производится в специальных цистернах или в крытых вагонах в таре. На большинстве цистерн устанавливается бессекционный котел, который состоит из цилиндрической части и двух днищ. Котел крепится к раме с помощью специальных болтов, а по краям - четырьмя хомутами с муфтами и натяжными болтами. В верхней части котла цистерн для нефти и нефтепродуктов смонтирован колпак с люком, предназначенный для их загрузки, а в нижней - сливной прибор для их выгрузки. Загрузка и выгрузка сжиженных газов производится через специальные патрубки с вентилями. Предохранительная арматура служит, в основном, для предотвращения разрушения котла цистерн при повышении давления. Различают следующие виды цистерн. Цистерны специального назначения в основном предназначены для перевозки высоковязких и высокопарафинистых нефтей и нефтепродуктов. Цистерны с паровой рубашкой отличаются от обычных тем, что нижняя часть у них снабжена системой парового подогрева с площадью поверхности нагрева около 40 м2. Цистерны-термосы предназначены для перевозки подогретых высоковязких нефтепродуктов; они покрыты тепловой изоляцией, а внутри котла у них установлен стационарный трубчатый подогреватель с поверхностью нагрева 34 м2. Цистерны для сжиженных газов рассчитаны на повышенное давление (для пропана - 2 МПа, для бутана - 8 МПа). Объем котла современных цистерн составляет от 54 до 162 м3, диаметр - до 3,2 м. В качестве тары при перевозке нефтегрузов в крытых вагонах используются бочки (обычно 200 литровые) и бидоны. В бочках транспортируются светлые нефтепродукты и масла, а в бидонах - смазки.
Достоинствами железнодорожного транспорта являются: 1) возможность круглогодичного осуществления перевозок; 2) в одном составе (маршруте) могут одновременно перевозиться различные грузы; 3) нефть и нефтепродукты могут быть доставлены в любой пункт страны, имеющий железнодорожное сообщение; 4) скорость доставки грузов по железной дороге примерно в 2 раза выше, чем речным транспортом. К недостаткам железнодорожного транспорта относятся: 1) высокая стоимость прокладки железных дорог; 2) увеличение загрузки существующих железных дорог и как следствие - возможные перебои в перевозке других массовых грузов; 3) холостой пробег цистерн от потребителей нефтегрузов к их производителям.
Перевозка сжиженных углеводородных газов танкерами
Мировой флот танкеров-газовозов в 2006 году исчислялся цифрой 934 с суммарной вместимостью 8650 тыс. м³. Современный танкер-газовоз представляет собой огромное судно, по размеру сравнимое с нефтяным супертанкером. В среднем грузовместимость газовозов в зависимости от вида газа и способа его сжижения составляет 100–200 тыс. м³. Скорость газовозов варьируется от 9 до 20 узлов (16,7–37 км в час). В качестве двигателей чаще всего используются дизели. Средняя стоимость газовоза составляет 160–180 млн долл. США, что примерно в пять раз превышает затраты на постройку аналогичного по водоизмещению нефтяного танкера. По архитектурно-конструктивному типу газовозы представляют собой суда с кормовым расположением машинного отделения и надстройки, двойным дном (в последнее время строятся исключительно газовозы с двойными бортами) и цистернами балласта. Для перевозки сжиженных углеводородных газов, применяют вкладные грузовые танки с расчетным давлением в среднем не более 2 МПа. Они размещаются как на палубе, так и в трюмах на специальных фундаментах. В качестве материала для танков обычно выступает углеродистая сталь. Существует три типа судов для транспорта сжиженных углеводородных газов. Танкеры с резервуарами под давлением. Резервуары этих танкеров рассчитываются на максимальную упругость паров продукта при +45°C, что составляет около 18 кгс/см². Вес грузовых резервуаров таких танкеров значительно превышает вес аналогичных устройств при других способах перевозки сжиженных газов, что соответственно увеличивает габаритные размеры и стоимость судна. Танкеры грузовместимостью резервуаров до 4000 м³, производительностью налива 30–200 т/ч применяются при сравнительно небольших грузопотоках и отсутствии специального оборудования на береговых базах и танкерах Танкеры с теплоизолированными резервуарами под пониженным давлением – полуизотермические (полуохлажденные). Сжиженный газ транспортируется при промежуточном охлаждении (от 5 до +5°C) и пониженном давлении (3–6 кгс/см²). Такие танкеры характеризуются универсальностью с береговых баз сжиженного газа при различных температурных параметрах. В связи с уменьшением массы грузовых резервуаров уменьшаются рамер танкера и повышается эффективность использования объёма резервуаров. Вместимость резервуаров 2000–15000 м³. Производительность налива-слива 100–420 т/ч. Применяются эти танкеры при значительных грузооборотах и при наличии соответствующего оборудования на береговых базах и танкерах. Танкеры с теплоизолирован-ными резервуарами под давлением, близким к атмосферному, - изотермические (низкотемпературные). В изотермических танкерах сжиженные газы транспортируются при давлении, близком к атмосферному, и низкой отрицательной температуре (40°C для пропана). Данный тип танкеров является наиболее совершенным, они позволяют увеличить производительность слива-налива и соответственно пропускную способность береговых баз и оборачиваемость флота. Вместимость резервуаров более 10 000 м³. Производительность налива 500–1000 т/ч и более. Характеризуются большими размерами и применяются при значительных грузооборотах.
Автомобильный транспорт В России на сравнительно небольшие расстояния (до 300 км) сжиженные углеводородные газы перевозят в автоцистернах. Автомобильная цистерна представляет собой горизонтальный цилиндрический сосуд, в заднее днище которого вварен люк с приборами. Автоцистерны по конструкции и назначению подразделяются на транспортные и раздаточные. Транспортные цистерны служат для перевозки относительно больших количеств сжиженного газа с заводов-поставщиков до кустовых баз и газонаполнительных станций, от КБ и ГНС до крупных потребителей и групповых установок со сливом газа в резервуары. Раздаточные автоцистерны предназначены для доставки сжиженного углеводородного газа потребителю с розливом в баллоны и снабжены полным комплектом оборудования (насос, раздаточная рамка) для розлива. При необходимости раздаточные автоцистерны могут использоваться как транспортные. Наружную поверхность всех автоцистерн окрашивают алюминиевой краской. С обеих сторон защитного кожуха цистерны по средней его линии на всю длину наносятся отличительные полосы красного цвета шириной 200 мм. Над отличительными полосами и по окружности фланца чёрным цветом делаются надписи «Пропан» (или другой сжиженный газ) и «Огнеопасно». На металлической табличке, прикрепляемой к автоцистерне, выбиваются следующие клейма: завод-изготовитель; номер цистерны по списку завода, год изготовления и дата освидетельствования, общая масса цистерны в тоннах, вместимость цистерны в м³, рабочее и пробное давление в МПа; клеймо ОТК завода.
Дисциплина: Специальные методы перекачки углеводородов