Читать онлайн Технологическое проектирование автомобильных газонаполнительных компрессорных станций АГНКС

Введение в проектирование АГНКС

Проектирование объектов капитального строительства АГНКС относится к проектированию систем газораспределения и выполняется специалистами в этой области, имеющий специальность по диплому «теплогазоснабжение и вентиляция». Проектировщиками могут быть и специалисты других специальностей, их тоже касается изложение материала настоящей краткой работы.

Специалистам по технологическому проектированию переработки газов будет представлять интерес изучение выполненного в работе литературного обзора и прочтение подхода к синтезу и анализу схем АГНКС. Кроме того, работа представляет для них интерес в качестве описания принципов выполнения обвязки компрессоров так как в литературе по проектированию переработки нефти и газа описано выполнение обвязки насосов, теплообменных устройств, емкостей и может отсутствовать схема обвязки компрессоров. Вместе с тем, в литературе по проектированию переработки нефти и газа указывается о выполнении обвязки компрессоров по инструкции завода-изготовителя, то есть для технолога по переработке газа сведения по обвязке компрессоров отсутствуют и необходимо изучение специализированной литературы.

В отличии от проектирования линейных объектов систем газораспределения, например, газопроводов с газорегуляторными пунктами, проектирование АГНКС включает разработку технологической схемы с преобразованием параметров газа, что отличает АГНКС и АЗС заправки нефтепродуктами, на который происходит только хранение.

Схема разрабатывается на основании технологического расчета в специализированном программном пакете, то есть выполняется моделирование технологии и выбор лучшего варианта аппаратурного оформления.

Такой подход широко применяют в проектировании переработки нефти и газа. Специалисты теплоснабжения и вентиляции, особенно в проектных подразделениях небольшой численности, могут и не знать о таком подходе к проектированию. И в результате они собирают монтажно-технологическую схему без обоснования правильности решений расчетами. Также специалисты машиностроительных специальностей, перешедшим в проектировщики из конструкторов представляет интерес прочтение монографии.

На примере АГНКС после освоения такого подхода, специалисты ТГВ и машиностроители могут переходить в проектирование установок переработки нефти и газа, изучив дополнительно основы химической технологии и процессы химических производств.

В технологии переработки газа, т.е. в химической технологии, процесс в общем виде состоит из процессов: гидроаэродинамического, теплообменного, массообменного (диффузия и др.), химического. Сравнивая технологические процессы компрессорных станций с процессами переработки, можно сделать вывод в том, что переработка газа сложнее за счет присутствия химического процесса. Остальные операции проектируются одинаково в той же самом программном пакете. Конечно, размер объектов условно не учитывался при таком утверждении, а сравнивался принцип синтеза технологических схем.

Компрессорные станции магистральных газопроводов по выполняемым технологическим операциям над газом аналогичны АГНКС за рядом отличий, но по компоновке и количеству оборудования, размеров объекта существенно сложнее в проектировании. Завод по переработке природного газа на взгляд автора сложнее компрессорной станции по процессам, по сложности технологии и технологического оборудования. Но с позиций синтеза схем разница в отсутствии химического процесса и по различию в количестве и типе физических процессов в составе схемы.

Содержание работы разделено, но три части. В первой части выполнен литературный обзор разработанности темы по АНКС. Во второй части приведено описание технологических схем АГНКС. В третьей части показан подход выполнения технологических расчетов схем, применяемый в проектировании переработки природного газа.

Технологический расчет будет показан в общем виде. Под конкретную технологию в практической работе проектировщиком используя изложенный в работе подход, строится в программе схема реализации и ее варианты для выбора и выполняется конкретизированное моделирование схемы. В как вводить данные в программный пакет, можно прочитать в учебной литературе по конкретном прикладном программном пакете. В списке литературы приведен рекомендуемый программный пакет.

После выполнения технологического расчета схемы выполняется разработка технологической схемы, являющейся монтажно-соединительной схемой или по-другому схемой PI&D. Разрабатываемая документация отличается в зависимости от того является АГНКС объектом капитального строительства или поставляется в виде блочного изделия заводского готовности. В первом случае документация разрабатывается по СПДС, во втором случае по ЕСКД. Соответствие нормам проектирования подтверждается для проектной документации по СПДС прохождением экспертизы, для машиностроительного изделия получением сертификата (с момента написания настоящей работы порядок может измениться).

Содержание и смысл чертежей по СПДС и ЕСКД одинаковый при разном оформлении. Одинаково должна быть приведена технологическая схема процесса, являющаяся монтажно-соединительной схемой при сборке АГНКС, и чертежи монтажной компоновки оборудования на площадке или раме блока.

Как правило для разработки технологического решения АГНКС нужно три специалиста. Первый технолог, разрабатывающий схему. Второй специалист по автоматизации. Третий монтажник, выполняющий компоновку технологического оборудования и средств автоматизации. Технолог указывает автоматчику точки контроля и другие данные. После этого монтажник, используя чертежи применяемого компрессора и оборудования в последовательности по схеме выполняет сборку линии и расстановку в пространстве. В случае, если проектируется стационарная АГНКС, монтажник выдает задание на план земельного участка, задания на инженерные сети, молниезащиту и тд. При оформлении раздела ТХ монтажник добавляет в раздел чертежи схем технолога перед чертежами с компоновкой оборудования на площадке. При разработке рабочей документация по СПДС возможен вариант, в котором технолог разрабатывает ТХ только из схем, а монтажник компоновку всех трубопроводов в технологических коммуникациях ТК. В небольших проектных компаниях технолог или конструктор на заводе-изготовителе занимается и разработкой схем, и монтажной частью по компоновке оборудования и опросные листы разрабатывает. Как правило проектировщики не знают ЕСКД, а конструкторы машиностроения не знают СПДС, рекомендуется для них изучить две системы оформления документации.

ПОСВЯЩАЕТСЯ БОГУ ТВОРЦУ СВЯТОЙ ТРОИЦЕ!

Благодарность моей матери, инженеру нефтяного машиностроения.

Анализ литературы по АГНКС

В настоящее время на момент 2024 г. наиболее информативным специализированным литературным источником по тематике АГНКС можно отметить работы [1, с.48-177], [2,с.52-119] несмотря на давность их выхода в конце 1980-х, приведенные данные не являются устаревшими. Практическая ценность работы для проектировщика в ознакомлении с уже реализованными примерами схем АГНКС и монтажной компоновкой стационарных АГНКС института ЮЖНИИГИПРОГАЗ. Для применения данных их этой работы нужны углубленные теоретические знания по принципам разработки схем компрессорных станций и по технологическим операциям, выполняемым над газом при его сжатии и последующим хранении и отпуске. А для копирования или воспроизведения приведенных в работе схем также необходимо выполнить критическое прочтение схем на основании теоретических знаний. В дополнение к этой работе можно написать монографию по теории технологического проектирования.

Существуют разработанные МосгазНИИПроект в начале 1980-х годов типовые поекты на капитальные объекты АГНКС 503-6-2 (АГНКС), 503-6-1 (малогабаритные городские АГНКС), АГНКС 503-6-3 (АГНКС на 500 заправок). Эти проекты могут быть использовным для первоначального ознакомления с тематикой устройства АГНКС.

Сравнивая схемы [1, 2] со схемами на момент 2024 г., можно сделать вывод о том, что принципы обвязки компрессоров в схемах сохранились, для хранения газа применяются пакеты баллонов взамен вместительных горизонтальных емкостей. А технологическое оборудование АГНКС может собираться на раме и поставляться в собранном виде изделия полной заводской готовности. В этом случае проектировщику требуется только разместить блок и подсоединить к коммуникациям.