Технологические трубопроводы
КУРСОВАЯ РАБОТА
По дисциплине: ²Эксплуатация и ремонт оборудования нефтеперекачивающих и компрессорных станций²
ТЕМА: Технологические трубопроводы
Оглавление
Введение
.Теоретическая часть
.1Устройство и принцип действия.
.2Правила эксплуатации, описание видов ремонтов для данного оборудования.
.3Определение слабого звена. Подбор и основание стратегии ТОР.
.Термодинамический расчет простой ГТУ с регенератором
Заключение
Список используемой литературы
Введение
Так как современные нефтебазы - это сложные комплексы инженерно-технических сооружений, связанные между собой технологическими процессами, обеспечивающими прием, хранение и снабжение потребителей нефтью и нефтепродуктами, то выполнение всех основных операций на нефтебазах: перевалку нефти и нефтепродуктов крупными партиями с одного вида транспорта на другой, отпуск потребителю через сеть филиалов и автозаправочных станций, прием нефти и нефтепродуктов из магистральных и распределительных трубопроводов, нефтеналивных судов и барж, железнодорожных цистерн - невозможно представить без технологических трубопроводов.
Технологические трубопроводы работают в разнообразных условиях, находятся под воздействием значительных давлений и высоких температур, подвергаются коррозии и претерпевают периодические охлаждения и нагревы. Их конструкция делается все более сложной за счет увеличения рабочих параметров транспортируемого продукта и роста диаметров трубопроводов и ужесточения требований к надежности эксплуатируемых систем.
Затраты на сооружение и монтаж (см. Рис. 1)трубопроводов могут достигать 30% стоимости всего предприятия. В связи с этим делом первостепенной важности специализированных проектных, строительных и эксплуатирующих организаций являются техническое совершенствование и перевооружение технологических схем на основе внедрения новейших достижений науки и использования передовой техники. От правильного выбора конструкций, качественного изготовления элементов и организации строительства зависят экономия материальных ресурсов и сокращение потерь перекачиваемого продукта
1. Теоретическая часть
.1Устройство и принцип действия
Трубопровод - сооружение, состоящее из плотно соединенных между собой труб, деталей трубопроводов, запорно-регулирующей аппаратуры, контрольно-измерительных приборов, средств автоматики, опор и подвесок, крепежных деталей, прокладок, материалов и деталей тепловой и противокоррозионной изоляции и предназначенное для транспортировки жидких и твердых нефтепродуктов.
Рис.2 - технологический трубопровод
К технологическим (см. Рис.2) относятся находящиеся в пределах нефтебазы трубопроводы, по которым транспортируют различные вещества, в том числе сырье, полуфабрикаты, промежуточные и конечные продукты, отходы производства, необходимые для ведения технологического процесса или эксплуатации оборудования.
Основная характеристика трубопровода - внутренний диаметр, определяющий его проходное сечение, необходимое для прохождения заданного количества вещества при рабочих параметрах эксплуатации (давление, температура, скорость). При строительстве трубопроводов для сокращения количества видов и типоразмеров входящих в состав трубопроводов соединительных деталей и арматуры используют единый унифицированный ряд условных проходов.
Классификация трубопроводов
Технологические трубопроводы классифицируют по роду транспортируемого вещества, материалу труб, рабочим параметрам, степени агрессивности среды, месту расположения, категориям и группам:
·По роду транспортируемого вещества
·По материалу, из которого изготовлены трубы
·По условному давлению транспортируемого вещества
·По температуре транспортируемого вещества
По месторасположению трубопроводы бывают внутрицеховые, соединяющие отдельные аппараты и машины в пределах одной технологической установки или цеха и размещаемые внутри здания или на открытой площадке, и межцеховые, соединяющие отдельные технологические установки, аппараты, емкости, находящиеся в разных цехах.
Стальные трубопроводы разделяют на категории в зависимости от рабочих параметров /температуры и давления/ транспортируемого по трубопроводу вещества и группы в зависимости от класса опасности вредных веществ и показателей пожарной опасности веществ.
По степени воздействия на организм человека все вредные вещества разделяют на четыре класса опасности /ГОСТ 12.1.005-76 и ГОСТ 12.1.007-76/: 1 - чрезвычайно опасные, 2 - высокоопасные, 3 - умеренно опасные, 4 - малоопасные.
По пожарной опасности /ГОСТ 12.1.004-76/ вещества бывают: негорючие НГ, трудногорючие - ТГ, горючие - ГВ, горючая жидкость - ГЖ, легковоспламеняющаяся жидкость - ЛВЖ, горючий газ - ГГ, взрывоопасные - ВВ.
В общем случае категория трубопровода устанавливается проектом, при этом определяющим является тот параметр трубопровода, который требует отнесения его к наибольшей категории
.2 Правила эксплуатации. Основные виды ремонта
Общие Положения правил эксплуатации
Область применения
Правила устройства и безопасной эксплуатации технологических трубопроводов распространяются на проектирование, устройство, изготовление, монтаж, эксплуатацию и ремонт стационарных стальных технологических трубопроводов, предназначенных для транспортирования газообразных, парообразных и жидких сред в диапазоне от остаточного давления (вакуум) 0,001 МПа (0,01 кгс/кв. см) до условного давления 320 МПа (3200 кгс/кв. см) и рабочих температур от минус 196 до плюс 700° C на химических, нефтехимических, нефтеперерабатывающих, газоперерабатывающих, химико - фармацевтических, целлюлозно - бумажных, микробиологических, коксохимических, нефте- и газодобывающих предприятиях.
Наряду с настоящими Правилами при проектировании, строительстве и эксплуатации технологических трубопроводов следует руководствоваться также соответствующими разделами Строительных норм и Правил (СНиП), соответствующими правилами Госгортехнадзора России и другими обязательными нормами и правилами.
При проектировании и эксплуатации трубопроводов жидкого и газообразного хлора наряду с настоящими Правилами надлежит руководствоваться Правилами безопасности при производстве, хранении, транспортировании и применении хлора (ПБХ-93).
При проектировании и эксплуатации трубопроводов, транспортирующих газ, содержащий сероводород, наряду с настоящими Правилами следует руководствоваться отраслевыми НТД, согласованными с Госгортехнадзором России, и рекомендациями специализированных научно - исследовательских организаций.
В зависимости от рабочего давления технологические трубопроводы, на которые распространяется действие настоящих Правил, подразделяются на технологические трубопроводы низкого давления с условным давлением до 10 МПа (100 кгс/кв. см) включительно и технологические трубопроводы высокого давления с условным давлением свыше 10 МПа (100 кгс/кв. см) до 320 МПа (3200 кгс/кв. см).
Допускается разработка отраслевых нормативных документов, регламентирующих условия и требования конкретной отрасли, в пределах основных положений и требований настоящих Правил.
Основные положения
Настоящие Правила устанавливают основные технические требования к проектированию, устройству, изготовлению, монтажу, эксплуатации и ремонту технологических стальных трубопроводов, а также условия выбора и применения труб, деталей трубопроводов, арматуры и основных материалов. Соблюдение настоящих Правил обязательно для всех предприятий и организаций, занимающихся проектированием, изготовлением, монтажом и эксплуатацией технологических трубопроводов, независимо от ведомственной подчиненности и организационно - правовых форм.
Для труб, арматуры и соединительных частей трубопроводов условные (Pу) и соответствующие им пробные (Pпр), а также рабочие (Pраб) давления определяются по ГОСТ 356. При отрицательной рабочей температуре среды условное давление определяется при температуре плюс 20 °C.
При расчете толщины стенок трубопроводов прибавку на компенсацию коррозионного износа к расчетной толщине стенки нужно выбирать исходя из условия обеспечения необходимых сроков службы трубопровода в соответствии с действующими нормативами по применению материалов в технологических процессах и скорости коррозии.
В зависимости от скорости коррозии углеродистых сталей среды подразделяются на:
·неагрессивные и малоагрессивные - со скоростью коррозии до 0,1 мм/год;
·среднеагрессивные - со скоростью коррозии 0,1 - 0,5 мм/год;
·высокоагрессивные - со скоростью коррозии свыше 0,5 мм/год.
В период эксплуатации трубопроводов следует осуществлять постоянный контроль за состоянием трубопроводов и их элементов (сварных швов, фланцевых соединений, арматуры), антикоррозионной защиты и изоляции, дренажных устройств, компенсаторов, опорных конструкций и т.д. с записями результатов в эксплуатационном журнале.
Контроль безопасной эксплуатации трубопроводов осуществляется в установленном порядке.
При периодическом контроле следует проверять:
·техническое состояние трубопроводов наружным осмотром и, при необходимости, неразрушающим контролем в местах повышенного коррозионного и эрозионного износа, нагруженных сечений и т.п.;
·устранение замечаний по предыдущему обследованию и выполнение мер по безопасной эксплуатации трубопроводов;
·полноту и порядок ведения технической документации по обслуживанию, эксплуатации и ремонту трубопроводов.
Трубопроводы, подверженные вибрации, а также фундаменты под опорами и эстакадами для этих трубопроводов в период эксплуатации должны тщательно осматриваться с применением приборного контроля за амплитудой и частотой вибрации. Максимально допустимая амплитуда вибрации технологических трубопроводов составляет 0,2 мм при частоте вибрации не более 40 Гц.
Выявленные при этом дефекты подлежат устранению.
Сроки осмотров в зависимости от конкретных условий и состояния трубопроводов устанавливаются в документации, но не реже одного раза в 3 месяца.
Наружный осмотр трубопроводов, проложенных открытым способом, при периодических обследованиях допускается производить без снятия изоляции. В необходимых случаях проводится частичное или полное удаление изоляции.
Наружный осмотр трубопроводов, уложенных в непроходимых каналах или в земле, производится путем вскрытия отдельных участков длиной не менее 2 м. Число участков устанавливается в зависимости от условий эксплуатации.
Если при наружном осмотре обнаружены неплотности разъемных соединений, давление в трубопроводе должно быть снижено до атмосферного, температура горячих трубопроводов - до плюс 60°С, а дефекты устранены с соблюдением необходимых мер безопасности.
При обнаружении дефектов, устранение которых связано с огневыми работами, трубопровод должен быть остановлен, подготовлен к проведению ремонтных работ в соответствии с нормативно-технической документацией по промышленной безопасности.
При наружном осмотре проверяется вибрация трубопроводов, а также состояние:
·изоляции и покрытий;
·сварных швов;
·фланцевых и муфтовых соединений, крепежа и устройств для установки приборов;
·опор;
·компенсирующих устройств;
·дренажных устройств;
·арматуры и ее уплотнений;
·реперов для замера остаточной деформации;
·сварных тройниковых соединений, гибов и отводов
Правила выполнение ремонтных и монтажных работ
. Ремонтные и монтажные работы на трубопроводах производятся после выполнения подготовительных работ.
. Переустройство и реконструкция трубопроводов допускается после изменения проектной документации. Ремонт трубопроводов выполняется на основании актов ревизии и отбраковки с приложением выкопировки из схем трубопроводов.
. Узлы, детали и материалы, применяемые при выполнении ремонтных и монтажных работ, объем и методы их контроля должны соответствовать установленным требованиям. Элементы трубопроводов, не имеющие сертификатов или паспортов, можно применять только для трубопроводов II категории и ниже при условии проверки и испытания в соответствии с государственными стандартами, нормалями и техническими условиями. Трубы, фланцы и фасонные детали трубопроводов из легированных сталей, независимо от наличия сертификата и заводской маркировки (Ру, Dy, марка стали), допускается применять для трубопроводов только после проверки марки стали (химический анализ, стилоскопирование и т.п.).
. Все узлы и детали перед ремонтными и монтажными работами должны проверяться. Поверхности труб, фасонных деталей, фланцев, прокладок, корпусов и крышек арматуры не должны иметь трещин, раковин, плен, заусенцев и других дефектов, снижающих их прочность и работоспособность.
. Арматуру, предназначенную для установки на трубопроводах высокого давления и I категории, а также всю арматуру (независимо от категории трубопровода) с просроченными сроками перед установкой необходимо подвергнуть проверкам, в т.ч. гидравлическому испытанию на прочность и плотность. При необходимости проводится экспертиза промышленной безопасности.
. При выполнении ремонтно-монтажных работ следует руководствоваться требованиями настоящих Правил.
. При изготовлении разметка труб и деталей производится способами, не нарушающими качества последних и обеспечивающими четкое нанесение на заготовках осевых линий, размеров и форм, необходимых при изготовлении деталей и сборке их в узлы.
. Резку труб допускается производить газопламенным, плазменным и механическим способами. Способы резки выбирают в зависимости от марки стали, размеров труб и способа соединения с обеспечением требований к качеству и чистоте поверхности. Предпочтение следует отдавать резке труб механическим способом, особенно труб из легированной стали.
. При резке труб на каждый вновь образованный конец должна переноситься маркировка завода-изготовителя.
. Технология сварки и сварочные материалы должны соответствовать установленным требованиям.
. Контроль качества сварных соединений следует производить в соответствии с установленными требованиями.
. Резьбовые концы труб выполняются в соответствии с требованиями государственных стандартов.
. К ремонтным работам допускается персонал, обученный и аттестованный в установленном порядке.
.3 Техническое обслуживание технологических трубопроводов
Техническое состояние технологических трубопроводов газоперекачивающих компрессорных станций (КС) с увеличением сроков их эксплуатации, требует разработки системы специальных мероприятий по обеспечению заданного уровня надежности, так как эксплуатация за пределами расчетного ресурса сопровождается повышением вероятности аварий, в том числе и с тяжелыми экологическими последствиями. В настоящее время, внедрение инновационных средств технической диагностики позволило заменить традиционную систему эксплуатации с регламентным ремонтно-техническим обслуживанием - на эксплуатацию по техническому состоянию, т.е. к обслуживанию в зависимости от степени риска, от реального состояния и фактических характеристик объектов. Для выполнения существующих повышенных требований к экологической и технической безопасности - требуется развитие и внедрение единой системы экспертно-диагностического обслуживания (ЭДО) трубопроводов, являющейся важным инструментом реализации стратегии эффективного управления основных фондов.
Основные элементы экспертно-диагностического обслуживания
·Контроль технического состояния - оценка технического состояния технологических трубопроводов и оборудования и сопоставление фактических параметров с проектными параметрами;
·Техническое обслуживание - работы по поддержанию работоспособного и исправного состояния технологических трубопроводов и оборудования в процессе эксплуатации;
·Ремонт - комплекс операций по восстановлению исправного и работоспособного состояния технологических трубопроводов и оборудования;
·Замена оборудования - работы связанные с выводом из эксплуатации, демонтажем, ликвидацией оборудования и заменой его на новое оборудование.
. Термодинамический расчет простой ГТУ с регенератором
Исходные данные:
Nгту = 1,5 мВт;
?мт = 0,9;
?мк = 0,87;
Vo =3,4;
Qн = 10000;
= 5 °С;
= 1200 °С;
Срв = 1,006;
Срг = 0,835;
Кв = 1,40
Кг = 1,3
= 6,1;
= 1;
?т= 0,44;
?к= 0,61;
?кс= 0,85;
= 0,82.
1.Степень повышения давления, адиабатного КПД турбины и компрессора определяется из технического задания.
2.Температура воздуха за компрессором в изоэнтропном процессе сжатия, Кв
K
3.Изменение температуры воздуха в изоэнтропном процессе сжатия
4.Изменения температуры воздуха в действительном процессе сжатия, Кв
К
5.Температура воздуха за компрессором в действительном процессе сжатия
К
6.Теплоперепад в компрессоре в действительном процессе сжатия
кДж/кг
7.Температура рабочего газа за турбиной в изоэнтропном расширении
К
8.Изменение температуры рабочего газа в турбине при изоэнтропном процессе расширения
К
9.Изменение температуры рабочего газа в турбине при действительном процессе расширения,
газотурбинный установка компрессорный станция
К
10.Температура рабочего газа за турбиной в действительном процессе расширения
К
11.Теплоперепад в турбине в действительном процессе расширения
кДж/кг
12.Температура воздуха за регенератором
К
13.Температура рабочего газа за регенератором
К
14.Полный коэффициент избытка воздуха подаваемого в камеру сгорания
15.Массовый расход воздуха на установку
кг/с
16.Расход топливного газа на турбину
кг/с
17.Расход рабочего газа на турбину
18.Мощность развиваемая турбиной установкой
кВт
19.Мощность потребляемая компрессорной установкой
кВт
20.Мощность газотурбиной установки
21.Эффективный КПД установки
22.Коэффициент полезной мощности
23.Удельный расход воздуха на установку
кг/кВт*ч
.удельный расход рабочего газа на установку
кг/кВт*ч
.удельный расход топливного газа на установку
кг/кВт*ч
.удельный расход тепла в установки
кДж/кВт*ч
Заключение
В комплексе компрессорной станции могут быть включены следующие объекты, системы и сооружения:
·один или несколько компрессорных цехов;
·оборудование для очистки полости газопровода;
·система сбора, удаления и обезвреживания механических и жидких примесей, уловленных из транспортируемого газа;
·система электроснабжения;
·система производственно-хозяйственного и пожарного водоснабжения;
·система теплоснабжения;
·система канализации и очистные сооружения;
·система молниезащиты; система ЭХЗ объектов КС;
·система связи;
·станционная система автоматического управления и телемеханики;
·административно-хозяйственные помещения; оклады для хранения материалов, реагентов и оборудования; оборудование и средства технического обслуживания и ремонта сооружений линейной части и КС; вспомогательные объекты.
Можно с уверенностью сказать, что процесс сжатия и нагнетания газа сложен и требует, кроме основной машины-компрессора, ряд сложных вспомогательных узлов. Сам компрессор требует наличия системы охлаждения и смазки. Кроме того, сжатый газ до транспортировки должен быть отделен от влаги и масла, которые доставляют много неудобств и создают аварийные положения при эксплуатации газовых трубопроводов. Все это приводит к сложному хозяйству компрессорной станции.
Список используемой литературы
1.Тетельмин В.В., Язев В.А. Нефтегазопроводы / Учебное пособие. - М.: «САЙНС-ПРЕСС», 2008. - 256 с.: ил.
2.Коннова Г.В. Оборудование транспорта и хранения нефти и газа, Ростов-на-дону, Феникс, 2011 г.
.Проектирование и эксплуатация нефтебаз и газохранилищ, Едигаров С.Г. Бобровский С.А., изд «Недра», Москва, 1973 г.
.Типовые расчёты при проектировании и эксплуатации нефтебаз и нефтепроводов. Учебное пособие для ВУЗов. - Уфа, ООО «ДизайнПолиграфСервис», 2012 г.
.Трубопроводный транспорт нефти и газа: Учеб. для вузов/ Р.А. Алиев, В.Д. Белоусов, А.Г. Немудров и др. - 2-е изд., М.: Недра, 2008 г.
.Чемодуров Ю.К. Трубопроводный транспорт газа, нефти и нефтепродуктов: пособие / Ю.К. Чемодуров. - Минск: Беларусь, 2011. - 520 с.: ил.
7.Данилов А.А., Петров А.И. Газораспределительные станции. - СПб.: Недра, 2009.
8.Правила технической эксплуатации магистральных газопроводов. -М.: Недра, 2008.
Больше работ по теме:
Предмет: Физика
Тип работы: Курсовая работа (т)
Новости образования
КОНТАКТНЫЙ EMAIL: [email protected]
Скачать реферат © 2017 | Пользовательское соглашение
ПРОФЕССИОНАЛЬНАЯ ПОМОЩЬ СТУДЕНТАМ