ВВЕДЕНИЕ
Газовая промышленность - крупнейший элемент российской экономики и мировой системы энергообеспечения. Россия занимает первое место в мире по добыче, запасам и ресурсам газа, обеспечивает свыше 21% его мирового производства (табл. 1, рис. 1) и около 25% всех международных поставок. В 2010 г. валовая добыча природного и попутного нефтяного газа в России возросла до 665,5 млрд м3, из них эффективный объем, включая товарный газ.
Обязанности компании нефтегазовой промышленности:
Ш периодический осмотр газопроводов и их сооружений для выявления утечек, неисправностей, отказов и т.д.
Ш диагностика технического состояния газопроводов;
Ш содержание трассы, охранной зоны и сооружений в состоянии, отвечающем требованиям настоящих Правил, Правил охраны магистральных трубопроводов, Правил безопасности при эксплуатации магистральных трубопроводов;
Ш подготовка к эксплуатации и заполнению газом вновь вводимых в эксплуатацию газопроводов и очистка полости действующих;
Ш врезка в газопроводы отводов для подключения новых объектов, реконструкция узлов перемычек и т.п.;
Ш поддержание в исправном состоянии техники, механизмов, приспособлений, своевременное их пополнение;
Ш текущее обслуживание, текущий ремонт газопроводов, ликвидация аварий и аварийных ситуаций;
Ш оформление в установленном порядке документации на ремонтные работы и ликвидацию аварий;
Ш периодическое (один раз в квартал) проведение учебно-тренировочных занятий с отработкой технологии ликвидации аварий в целях готовности техники и персонала к выполнению таких работ;
Ш соблюдение границ отведенных земельных участков под объекты газопроводов;
Ш поддержание в исправном состоянии средств линейной телемеханики и КИП, их своевременный ремонт и модернизация.
Актуальность темы ТОиР магистральных газопроводов является одной из наиболее важных задач обеспечения эксплуатационной надежности Единой системы газоснабжения (ЕСГ). Одной из важнейших проблем развития газовой промышленности является повышение уровня эксплуатационной надежности магистральных газопроводов с целью поставки запланированных объемов газа отечественным и зарубежным потребителям. На автомобильном транспорте, в отоплении жилья, в качестве бытового газа. Поэтому бесперебойная поставка газа чрезвычайно важна, что является одной из важных проблем в газовой отрасли.
Целью данной курсовой работы является разработать систему инженерного мониторинга для ТОиР Единой системы газоснабжения.
1. ОПИСАНИЕ ТЕХНИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ
Добываемый в России природный газ поступает в магистральные газопроводы, объединенные в Единую систему газоснабжения (ЕСГ) России.
ЕСГ является крупнейшей в мире системой транспортировки газа и представляет собой уникальный технологический комплекс, включающий в себя объекты добычи, переработки, транспортировки, хранения и распределения газа. ЕСГ обеспечивает непрерывный цикл поставки газа от скважины до конечного потребителя.
Благодаря централизованному управлению, большой разветвленности и наличию параллельных маршрутов транспортировки, ЕСГ обладает существенным запасом надежности и способна обеспечивать бесперебойные поставки газа даже при пиковых сезонных нагрузках. Протяженность ЕСГ составляет 168,9 тыс. км.
Рис.1- Газотранспортные системы СНГ и Европы
В транспортировке газа используются 247 компрессорных станций с общей мощностью газоперекачивающих агрегатов 45,9 млн кВт. Единая система газоснабжения России принадлежит «Газпрому». В 2013 году введены в эксплуатацию магистральные газопроводы и отводы протяженностью порядка 700 км.
Система газоснабжения от скважины до потребителя представляет собой единую технологическую цепочку.
Рис.2-Схема магистрального газопровода
1 - газовая скважина со «шлейфом»; 2 - газосборный пункт; 3 - газопромысловый коллектор; 4 - головные сооружения; 5 - ГКС; 6 - магистральный газопровод; 7 - запорная арматура; 8 - промежуточная КС; 9, 11, 13 - переходы соответственно через малую преграду, дорогу и крупную водную преграду; 10 - линия связи; 12 - аварийный запас труб; 14 - вдольтрассовая дорога с подъездами; 15, 26 - ГРС; 16 - отвод от газопровода; 17 - защитное сооружение; 18 - система ЭХЗ; 19 - ЛЭП; 20 - ПХГ; 21 - КС ПХГ; 22 - водосборник; 23 - дом линейного ремонтера-связиста; 24 - лупинг; 25 - вертолетная площадка; 27 - ГРП; 28 - городские газовые сети.
На промысле газ от скважин давления по сборным индивидуальным газопроводам («шлейфам») 1 поступает на газосборные пункты 2, где осуществляют первичный замер его. От газосборных пунктов газ поступает в промысловый газосборный коллектор 3 и по нему на головные сооружения 4 (установку комплексной подготовки газа - УКПГ), где проводят его очистку, осушку, вторичный замер и доведение до товарной кондиции. На головной компрессорной станции 5 в которой газ компримируется до номинального рабочего давления. Затем он поступает в линейную часть магистрального газопровода 6 состоящего из запорной арматуры 7, промежуточной компрессорной станции 8, переходов через естественные и искусственные преграды 9,11,13, линий технологической связи и электропередачи 10,19 - линии электропередач, вдольтрассовыми и подъездных дорог 14, защитных сооружений 17, отводов к промежуточным потребителям 16, водо- и конденсатосборников 22 и других узлов, системы электрохимической защиты 18, через лупинги 24, аварийный запас труб 12, вертолетные площадки 25 и дома линейных ремонтеров-связистов 23. Также проходит через наземные объекты магистрального газопровода газораспределительные станции 15, 26 и газораспределительные пункты ГРП 27 и городских газовых сетей 28, через подземные хранилища газа 20 и через компрессорную станцию подземного хранилища 21 предназначенных для регулирования сезонной неравномерности потребления газа.
Основные сооружения КС - компрессорная станция, ремонтно-эксплуатационный и служебно-эксплуатационные блоки, площадка с пылеуловителями, градирня, резервуар для воды, масляное хозяйство, установки охлаждения газа и др. При КС, как правило, сооружают жилой поселок. Головные сооружения и головная КС представляют собой единый площадочный комплекс. На каждой КС устанавливаются пылеуловители, т.к. газ в процессе движения по газопроводу засоряется механическими примесями. На выходе всех КС газопроводов большого диаметра устанавливают аппараты воздушного охлаждения (АВО) газа для охлаждения транспортируемого газа атмосферным воздухом.
Магистральные газопроводы часто прокладываются в одном коридоре с другими газопроводами. В этом случае они соединяются между собой перемычками на входе и выходе КС и далее через каждые 20-40 км.
Потребителями газа являются крупные тепловые электростанции, города и населенные пункты. На ГРС снижается давление газа до рабочего давления газораспределительной системы потребителей, он также подвергается одоризации для придания ему специфического запаха, с целью раннего выявления аварийных утечек газа.
Вспомогательные линейные сооружения магистрального газопровода включают:
- линии связи 10 и электропередач 19;
- систему защиты от электрохимической коррозии 18;
- вертолетные площадки 25;
- подъездные дороги 14;
- площадки с аварийным запасом труб 12;
- защитные сооружения 17 и водосборники 22;
- дома линейных ремонтеров-связистов 23;
- лупинги 24.
2. АНАЛИЗ СУЩЕСТВУЮЩЕЙ ТЕХНОЛОГИИ ТОИР
2.1 Организационная структура ТОиР
Рис. 4 - организационная структура ТОиР
2.2 Организация работ по осмотрам и техническому диагностированию
Программы, методики и сроки проведения осмотров, их периодичность и объемы разрабатываются газотранспортными предприятиями с привлечением проектных организаций.
Осмотры выполняются с применением технических средств и оборудования для оценки технического состояния отдельных узлов, участков газопроводов или других объектов. В объем обследований входит осмотр ЛЧ МГ, газопроводов-отводов, мест разведения открытого огня (костры, сжигание стерни и т.д.), выявление нарушений охранной зоны и зоны минимально допустимых расстояний, наличия необорудованных переездов через газопроводы и т.д.
Целью осмотра является выявление:
· вскрытии, оголении, нарушений балластировки, потери устойчивости газопроводов;
· утечек;
· предаварийных состояний и аварий;
· состояния запорной арматуры;
· состояния средств ЭХЗ;
· других неполадок и повреждений;
· аварий на близлежащих сооружениях и объектах, реально угрожающих целостности газопровода.
Обнаруженные при осмотрах нарушения, повреждения и отказы регистрируются в журнале осмотра газопровода.
При обнаружении повреждений, характер и размеры которых, по оценке лица, выполняющего осмотр, могут привести к аварии, осмотр прекращается и немедленно извещается руководство газотранспортного предприятия о характере обнаруженных повреждений.
Целью обследования с применением технических средств и оборудования является:
· выявление коррозионных и эрозионных повреждений, трещин и других дефектов металла путем проведения внутритрубной или бесконтактной дефектоскопии или с использованием аппаратуры акустической эмиссии;
· измерение механических напряжений металла, деформаций и перемещений участков газопровода;
· электрометрическое обследование с визуальной и инструментальной оценкой состояния изоляции и металла трубы;
· уточнение размеров свищей и величин утечек газа.
По результатам осмотров, оформленным актам, и предварительным рекомендациям организаций, проводивших осмотр и обследование, газотранспортное предприятие проводит работу по выполнению исполнительных чертежей, составлению дефектных ведомостей, которые являются основой для разработки проектно-сметной документации (ПСД) и проекта производства работ (ППР), в том числе для выбора способа ремонта.
Основной задачей технической диагностики газопровода является своевременное выявление изменений ее технического состояния: условий взаимодействия с окружающей средой, оценка остаточного ресурса газопровода, а также выбор наиболее эффективных способов ремонта и мероприятий для обеспечения безопасной эксплуатации и надежной работоспособности газопровода.
Комплекс диагностических мероприятий, проводимых на стадии эксплуатации газопровода, включает:
· обзорные наблюдения, в том числе аэро- и фотосъемку, оптический и лазерный мониторинг утечек газа и др.;
· контроль и измерение параметров в реальном масштабе времени (мониторинг) с помощью стационарных встроенных датчиков;
· периодические приборные обследования, в том числе интенсивные электрометрические измерения, геодезическое позиционирование газопроводов, контроль подводных переходов, определение напряженно-деформированного состояния и др.;
· периодические внутритрубные обследования, в том числе контроль геометрии трубы, ее коррозионного состояния, выявление трещин и др.;
· создание банков данных по диагностированию объектов газотранспортных систем.
Планом технической диагностики устанавливаются:
· цели диагностических работ;
· методы и средства диагностики;
· объемы, периодичность и порядок проведения диагностических работ, в том числе на этапе ранней диагностики;
· исполнители, форма отчетности;
· экономическое обоснование выбранной стратегии диагностического контроля.
2.3 Организация плановых работ по техническому обслуживанию
Все работы по техническому обслуживанию газопроводов выполняются в соответствии с требованиями "Правил безопасности в газовом хозяйстве", а также производственных инструкций, инструкций по безопасным методам работ и противопожарной безопасности, разработанных и утвержденных в установленном порядке.
Техническое обслуживание газового оборудования осуществляется по графикам, утвержденным главным инженером предприятия.
К техническому обслуживанию относятся следующие работы:
· наблюдение за состоянием наружных газопроводов и сооружений на них, включая средства электрозащиты, а также устранение мелких неисправностей, возникающих в процессе эксплуатации;
· осмотр арматуры, установленной на газопроводах;
· проверка состояния газопроводов и их изоляции;
· измерение давления газа в газопроводах;
· измерение электрических потенциалов на газопроводах.
По результатам технического обслуживания составляется акт, в котором с учетом выявленных дефектов и оценки технического состояния дают заключение о возможности дальнейшей эксплуатации газопровода, необходимости и сроках проведения его ремонта или замены.
Акт технического обслуживания утверждается руководителем предприятия, выполнявшего эти работы.
Результаты технического обслуживания газопроводов заносятся в эксплуатационный паспорт газопровода.
2.4 Организация внеплановых работ по техническому обслуживанию
Аварийно-восстановительные работы относятся к внеплановым работам, необходимость выполнения которых появляется вследствие нарушений целостности газопровода или сооружений на нем, создающих аварийную ситуацию. Аварийно-восстановительные работы проводятся немедленно.
При аварии на компрессорной станции диспетчер обеспечивает локализацию места аварии, поставить в известность руководство, а также принять меры по обеспечению нормальной работы исправного оборудования.