Unidades de bombeamento de gás: descrição, dispositivo, princípio de operação, comentários

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Última modificação: 2023-12-17 10:38

Da produção primária ao uso direto, as misturas gasosas passam por diversas etapas tecnológicas. Para otimizar o transporte e armazenamento intermediário entre esses processos, a matéria-prima é submetida à compressão por compressor. Tecnicamente, tarefas semelhantes são implementadas por unidades de compressores de gás (GCUs) em diferentes nós de redes de backbone.

Design e design de equipamentos

A unidade é um componente funcional multicomponente de gasodutos. Suas partes principais incluem compressores, ventiladores e sopradores. A instalação é acionada por um motor representado por um motor elétrico ou por uma turbina a gás-ar. A propósito, a faixa de potência de uma unidade de compressor de gás de turbina a gás varia em média de 4 a 25 MW. O equipamento possui um abrigo especial em design modular, que protege o recheio de trabalho de influências externas. O quadro é feito dechapas de aço de alta resistência com saídas tecnológicas. Armazenamentos tampão, canais de saída de combustível, sistemas de exaustão, módulos de aquecimento e ar condicionado podem ser usados como blocos funcionais adicionais. O sistema de segurança inclui necessariamente equipamentos de proteção contra incêndio, automação de desligamento de emergência e sensores para monitoramento de parâmetros individuais de rede, como pressão e temperatura.

Princípio de funcionamento

Uma unidade conectada à linha, após a partida da unidade de acionamento, inicia a rotação do compressor. O rotor do rotor é projetado de tal forma que a pressão aumenta durante sua rotação e o ar é sugado para dentro do compressor. Se necessário, a correção da pressão, bem como o ar condicionado e a purificação do ar, são realizados por ventiladores conectados. A compressão da mistura transportada é realizada por unidades de bombeamento de gás durante um processo adiabático, ou seja, sem aumento acentuado da temperatura (cerca de 200 ° C). Além disso, a mistura gás-ar é fornecida ao bloco distribuidor, à tubulação para posterior entrega através de bicos com filtros ou à zona de armazenamento tampão.

Unidades com compressor alternativo

Versão GPA tradicional, que utiliza motores de dois ou quatro tempos acoplados diretamente à unidade compressora. De acordo com o nível de pressão mantido, as unidades de pistão são divididas da seguinte forma:

• Sistemas de baixa pressão (até 2 MPa). Eles são usados nas unidades do compressor principal como parte da rede de transporte, a fontematérias-primas de gás em que se encontram depósitos esgotados.
• Sistemas de média pressão (média 3-5 MPa). São utilizados principalmente na infraestrutura de estações intermediárias para normalizar os indicadores de vazão dos gasodutos.
• Sistemas de alta pressão (10-15 MPa). Usado para bombear matérias-primas para instalações subterrâneas de armazenamento de gás em grandes estações de compressão.

As vantagens das unidades de compressor de pistão a gás com acionamento por turbina a gás incluem um alto grau de confiabilidade técnica, facilidade de manutenção e capacidade de uso em uma ampla faixa em termos de pressão.

Unidades centrífugas

Este equipamento caracteriza-se por uma maior produtividade de cerca de 20-30 milhões de m3/dia. e a capacidade de comprimir misturas de gás-ar em 1,5-1,7 vezes. Os sopradores centrífugos não possuem elementos mecânicos de atrito, o que prolonga sua vida útil, eliminando a necessidade do uso regular de fluidos lubrificantes. Esse recurso de design determina a uniformidade dos fluxos de gás em alta velocidade sem pulsações. Se falamos sobre as fraquezas das unidades centrífugas de compressores de gás, um alto grau de compressão é alcançado apenas conectando várias estações em série em um complexo. Portanto, com alto desempenho, o consumo de combustível também aumenta.

sistema de controle GPA

Complexos modernos de bombeamento de gás são fornecidosautomação para monitoramento de fluxos de trabalho e o status de módulos funcionais. Em particular, as seguintes tarefas estão sendo implementadas:

• Ajuste da velocidade do supercharger ao fornecer a mistura de combustível ao motor.
• Ajuste com controle mínimo de margem de surto.
• Controle das condições de emergência.
• Regulagem das partes mecânicas do compressor.
• Registro, processamento e exibição de informações no display do despachante.

Além disso, a operação das unidades de bombeamento de gás permite o controle da manutenção e o ajuste adequado dos atuadores, sensores e linhas de comunicação. Para isso, são utilizados os canais de entrada e saída. Equipamentos legados ainda podem usar dispositivos analógicos, como termopares e controladores discretos.

Manutenção da GPU

As estações de bombeamento de gás possuem um cronograma de manutenção com um conjunto de obras visando manter a mecânica e o software em condições de funcionamento. Durante a auditoria da unidade, verifica-se a integridade estrutural e o correto funcionamento dos órgãos executivos, avaliam-se os parâmetros operacionais indiretos, realizam-se diagnósticos do sistema, etc. Com base nos resultados da auditoria, é tomada uma decisão sobre a possível reparação da unidade compressora de gás com defectoscopia de peças e conjuntos operacionais. Durante uma grande revisão, elementos desgastados podem ser substituídos, partes estruturais e segmentos podem ser restauradoslinhas de óleo, etc. As pequenas operações de reparo geralmente estão associadas à restauração da estanqueidade dos recipientes, eliminação de vazamentos e atualização de consumíveis.

Comentários sobre o trabalho da GPU

A combinação de redes de dutos e unidades compressoras ainda é considerada a melhor solução para otimizar os processos de transporte de matérias-primas de petróleo e gás. Conforme observam os funcionários das empresas deste campo, os equipamentos GCU permitem aumentar a eficiência energética das linhas tronco sem reduzir os indicadores de confiabilidade e segurança para entrega de combustível. Ao mesmo tempo, a lista de funções das unidades de bombeamento de gás é ampliada regularmente devido à mesma automação, o que permite economizar na organização de pontos auxiliares para monitoramento da operação da infraestrutura de transporte. Quanto às críticas negativas, elas estão associadas ao alto custo das GPUs modernas e à complexidade tecnológica, o que exige qualificação adequada do pessoal de manutenção.

Conclusão

Nos últimos anos, a indústria de petróleo e gás passa por uma fase de abandono dos meios técnicos que foram colocados em operação no século XX. A infraestrutura técnica está se aproximando dos limites de vida útil, exigindo atualizações. Entre os primeiros lugares desta lista estão as estações de compressão. As empresas de petróleo e gás estão introduzindo cada vez mais unidades de bombeamento de gás de nova geração em seu fluxo de trabalho, usando os princípios da modelagem computacional. Combinado com as mais recentes ferramentas de controle de supervisão, estefornece amplo controle sobre o transporte de gás. O efeito real da modernização hoje é confirmado por dados reais sobre as características operacionais de equipamentos de compressores e linhas de transmissão.