Введение Основные технические решения

Введение
Основные
технические
решения
газокомпрессорной
станции
на
Казанском
нефтегазоконденсатном месторождении (НГКМ) разработаны на основании следующих
исходных данных:
- Задания на проектирование объекта «Газокомпрессорная станция на Казанском НГКМ»,
утверждённого главным инженером – заместителем генерального директора по производству
ОАО «Томскгазпром» В.П. Степановым 11.02.2009г.;
- Технических требований по объекту «Газокомпрессорная станция на Казанском НГКМ»,
утверждённого главным инженером – заместителем генерального директора по производству
ОАО «Томскгазпром» В.П. Степановым;
- Технического отчета о комплексных инженерных изысканиях по объекту
«Газокомпрессорная станция на Казанском НГКМ», выполненных ОАО «ТомскТИСИз» в 2009г.
(шифр 6207-ИИ-ПС-ПД-ТО);
Существующее положение
В административном отношении Казанское НГКМ находится на юге Парабельского района
Томской области. Территория Казанского НГКМ расположена в бассейне реки Оби и её
притоков, на Обь – Васюганском междуречье, в лесном фонде Парабельского района.
Газокомпрессорная станция (ГКС) располагается на площадке, смежной с установкой
подготовки нефти (УПН) Казанского НГКМ. Компрессорная станция предназначена для
утилизации попутных нефтяных газов (за исключением газа КСУ по письму №12-06/110 ОАО
«Томскгазпром» от 06.04.2009 г.) путем сжатия до необходимого давления, охлаждения газа и
сепарации выделившейся в процессе охлаждения жидкости и подачи его во внешний газопровод
для транспорта на установку комплексной подготовки газа Мыльджинское ГКМ.
В настоящее время попутный нефтяной газ от УПН на Казанском НГКМ сжигается на
факелах.
Цель строительства ГКС для ОАО «Томскгазпром»:
увеличить прибыль от реализации газа за счет подготовки попутного нефтяного газа;
уменьшить убытки в виде штрафов за загрязнение окружающей среды за сжигание
попутного нефтяного газа на факелах.
Работа компрессорных установок предусматривается в автоматическом режиме, без
постоянного присутствия обслуживающего персонала.
Сведения о районе строительства
Площадка для строительства газокомпрессорной станции находится на юге Парабельского
района Томской области.
Территория расположена в бассейне р. Оби и её притоков, на Обь – Васюганском
междуречье.
Основную часть земель Парабельского района занимает лесной фонд. Земли
сельхозназначения Парабельского района используется под кормовые угодья. На территории
района сосредоточено 6,3% запасов подземных вод области. На территории района имеются
значительные запасы углеводородного сырья, месторождения кирпичного и керамзитового
сырья. Парабельский район располагает потенциальными ресурсами для сбора дикоросов.
На территории Казанского НГКМ рельеф поверхности нарушен в результате проведения
строительных, подготовительных и планировочных земляных работ.
1
Территория площадки относится к климатическому району строительства 1В по СНиП 23.1-99*.
По ГОСТ 16350-80 территория относится к району I2 по воздействию климата на
технические изделия и материалы.
Район строительства характеризуется следующими условиями по СНиП 23-01-99* и СНиП
2.01.07-85*:
- расчетная температура наружного воздуха наиболее холодной пятидневки обеспеченностью 0,92 - минус 41 °C;
- нормативное значение ветрового давления для района II - 0,3 кПа;
- расчётное значение веса снегового покрова для района IV на 1 м2 - 2,4 кПа;
- толщина стенки гололёда для района II - 5 мм.
Согласно СНиП II-7-81* и в соответствии с картой «С» общего сейсмического
районирования рассматриваемый район изысканий расположен в зоне с интенсивностью
сейсмических воздействий шесть баллов.
Климат района отличается продолжительной суровой зимой и коротким, но тёплым летом.
Геолого-литологический разрез площадки с поверхности сложен почвенно-растительным
слоем мощностью 0,2-0,3 м, под которым до вскрытой глубины 17м залегают озёрноаллювиальные средне-верхнечетвертичные отложения водораздела.
Площадка сложена переслаивающимися суглинками и глинами в верхней и
средней части разреза, в нижней восточной части площадки вскрыты супеси серые текучие
и суглинки серые текучие.
Озёрно-аллювиальная толща грунтов сложена преимущественно глинами бурыми,
серыми, серовато-бурыми и тёмно-серыми от полутвёрдой до мягкопластичной консистенции;
суглинками бурыми, буровато-серыми, серыми от твёрдой до текучей консистенции.
Глины туго-мягкопластичные слагают верхнюю и частично среднюю часть площадки,
залегают повсеместно мощностью 0,7 м-6,4 м.
Глины твёрдые и полутвёрдые залегают в виде прослоев мощностью 0,9 м-2,8 м.
Суглинки туго-мягкопластичные вскрыты в средней части разреза мощностью 0,8 м-5,9 м.
Суглинки твёрдые и полутвёрдые залегают в виде линз и прослоев по всему раз-резу
мощностью 0,6 м-3,7 м.
В нижней части разреза суглинки туго-мягкопластичные и суглинки твёрдые, полутвёрдые
с тонкими прослоями супесей текучих.
В нижней части разреза наблюдается переслаивание супесей текучих и суглинков текучих с
тонкими прослоями суглинков туго-мягкопластичных.
Суглинки серые и серовато-бурые текучие с частым переслаиванием с супесями текучими и
с прослоями суглинков туго-мягкопластичных вскрыты в нижней части разреза мощностью 1,5
м-4,6 м.
Супеси серые и серовато-бурые текучие с тонкими прослоями суглинков от тугопластичной до текучей консистенции залегают в нижней части разреза мощностью 0,6 м-5,1 м.
Глины и суглинки твёрдые, полутвёрдые, туго-мягкопластичные с примесью органических
веществ.
Гидрогеологические условия площадки характеризуются наличием грунтовых вод,
залегающих на глубине 10,3 м-13,8 м. Мощность грунтовых вод изменяется от 0,4 м до 6,4 м.
Грунтовые воды по степени агрессивного воздействия воды-среды на бетон конструкций
нормальной проницаемости по водородному показателю и бикорбонатной щёлочности являются
2
неагрессивными, по содержанию агрессивной углекислоты являются слабоагрессивными, по
остальным показателям неагрессивными. Степень агрессивного воздействия грунтов ниже
уровня грунтовых вод на конструкции из углеродистой стали является слабоагрессивной.
Нормативная глубина сезонного промерзания суглинков и глин составляет - 2,4 м.
По степени морозного пучения суглинки, глины, залегающие в зоне сезонного промерзания,
относятся к сильнопучинистым грунтам.
Комплектации ГКС компрессорными
сооружений.
установками предполагают набор основных
- узел подключения;
- площадка входных сепараторов;
- компрессорные установки;
- блок замера;
- площадка АВО газа;
- разделитель жидкости;
- блок-бокс насосной;
- блок-бокс компрессорного агрегата газа;
- установка подготовки топливного газа;
- ёмкость дренажная;
- факельная система. К вспомогательному оборудованию ГКС относятся следующие
сооружения и системы:
- площадка масляного хозяйства;
- узел приёма и подачи метанола;
- станция азотная;
- станция компрессорная сжатого воздуха.
Узел подключения
Узел подключения ГКС предназначен для отключения станции от УПН при плановых
остановках, при аварийной ситуации. Предусмотрен автоматический сброс газа из
трубопроводов ГКС и из входного трубопровода на факел в аварийной ситуации. Узел
подключения выполнен в виде неотапливаемого укрытия для защиты от атмосферных осадков
Компрессорные установки
Компрессорные установки предназначены для сжатия попутного нефтяного газа до
необходимого давления на выходе ГКС, охлаждения газа и сепарации выделившейся в процессе
охлаждения жидкости.
Работа компрессорных установок предусматривается в автоматическом режиме, без
постоянного присутствия обслуживающего персонала.
В состав поршневой компрессорной установки входят следующие основные блоки и
оборудование:
Индивидуальное укрытие компрессорного агрегата, которое обеспечивает свободный
доступ к узлам и деталям при регламентных и ремонтных работах на агрегате, а также
комфортные условия для персонала при проведении данных работ. В укрытии размещается
3
блочный компрессорный агрегат, технологическое сепарационное оборудование, системы
жизнеобеспечения агрегата.
Блочный компрессорный агрегат, состоящий из стальной рамы со смонтированным
на ней технологическим оборудованием и системами:
газопоршневой двигатель Caterpillar G3616TALE;
- оппозитный трёхступенчатый поршневой компрессор Ariel JGZ/6-3 с буферными
емкостями-коллекторами всасывания и нагнетания;
- соединительная муфта;
- пусковая система с электростартером;
- система зажигания;
- топливная система, включая фильтр топливного газа, регулятор давления, расходомер
топливного газа и отсечной клапан;
- система смазки, включая масляные насосы, подогреватель масла, фильтры и
холодильники, насосы предпусковой смазки двигателя и компрессора, индикаторы уровня масла
в картере двигателя и компрессора;
- закрытая система охлаждения двигателя с насосами, подогревателем и холодильником
охлаждающей жидкости рубашки охлаждения и расширительным баком с индикатором уровня;
- система автоматического управления и диагностирования, включая смонтированные на
двигателе, компрессоре и технологическом оборудовании датчики, регуляторы, клапаны,
провода и кабели.
- Технологическое
укрытии:
оборудование
и
системы
жизнеобеспечения,
размещаемые
в
- входные сепараторы газа на каждую ступень компримирования, оснащенные системой
автоматического контроля уровня жидкости, пневматическим сбросным клапаном,
выключателем по превышению предельного уровня жидкости, уровнемерным стеклом,
дренажными кранами;
- замерное устройство расхода газа через компрессор с погрешностью измерения не более
4 %.
- внутриблочные трубопроводы и арматура: входной и выходной пневмоприводной краны,
предохранительные клапаны после каждой ступени нагнетания, обратный клапан на выходе КУ,
пневмоприводной перепускной клапан, пневмоприводной клапан сброса газа из обвязки
компрессора и технологического оборудования на факел;
- система штатного освещения;
- система аварийного освещения;
- система газообнаружения;
- система вентиляции, включая аварийную;
- система пожарной сигнализации и пожаротушения;
- грузоподъёмные механизмы, рассчитанные из
операций;
условий
обеспечения ремонтных
система водяного отопления с применением регистров.
Аппарат воздушного охлаждения (АВО) охлаждающей жидкости двигателя.
Промежуточные и концевой АВО газа.
Фильтры
глушителем.
надувочного
воздуха
с
трубопроводами
воздуха,
компенсаторами
и
4
Система выхлопа, включая глушитель выхлопа, трубопроводы, опоры и крепления к ним.
Щит управления КУ.
Комплект площадок обслуживания.
Межблочные
коммуникации
(комплект
трубопроводной
компрессорного агрегата и АВО газа, провода и кабели).
обвязки
блока
Свечи рассеивания вместе с конструкциями их креплений.
Укрытие КУ представляет из себя быстровозводимое здание каркасно-панельной
конструкции с металлическим каркасом и легкосборными стеновыми и кровельными
панелями типа «сэндвич», в котором устанавливается блочный компрессорный агрегат на раме
со смонтированным на ней технологическим и вспомогательным оборудованием, сепарационное
оборудование, а также вспомогательные системы.
Запорная и регулирующая арматура, размещаемая в укрытии и участвующая в процессе
автоматического управления и регулирования КУ, выполнена с пневмоприводами, на которые
подаётся сжатый воздух от системы воздухоснабжения ГКС. Возможно применение
электроприводной запорной и регулирующей арматуры, что приведёт к незначительному
увеличению стоимости КУ.
Аппараты воздушного охлаждения газа (межступенчатые и концевой) и АВО охлаждающей
жидкости газового двигателя устанавливаются на отдельном фундаменте за пределами укрытия,
рядом с ним.
Пополнение системы охлаждения двигателя теплоносителем осуществляется из тары. В
качестве теплоносителя применяется промышленно выпускаемый антифриз.
Регулирование производительности КУ от 0 до 100 % осуществляется в
автоматическом режиме при помощи системы регулировки обратного потока клапанов
компрессорных цилиндров.
Сброс жидкости из входного сепаратора первой ступени предусматривается в дренажную
ёмкость Е2. Сброс жидкости из сепараторов входа второй и третей ступени предусматривается в
разделитель жидкости Р1.
Блок замера
Блок замера, расположенный на выходе ГКС, предназначен для:
- коммерческого замера попутного нефтяного газа, направляемого в трубопровод
внешнего транспорта на УКПГ Мыльджинского ГКМ;
- оперативного учёта продувочного газа факельной системы;
- отключения станции от трубопровода внешнего транспорта газа при плановых
остановках, при аварийной ситуации.
Предусмотрен автоматический сброс газа из трубопроводов ГКС и из выходного
трубопровода (до охранного крана) на факел в аварийной ситуации.
На выходе из блока замера установлен обратный клапан на подключении к трубопроводу
внешнего транспорта.
Блок замера является изделием полной заводской готовности. Обогрев помещения блока
предусматривается регистрами с горячей водой от котельной УПН.
Блок
замера
предлагается
«ТюменНИИгипрогаз».
изготовления
экспериментального
завода
ООО
5
Площадка АВО газа
АВО газа, расположенный на площадке АВО, предназначен для дополнительного
охлаждения скомпримированного газа после его замера в блоке замера.
АВО газа поставляется той же фирмой-изготовителем, что и АВО, входящие в состав КУ.
Разделитель жидкости
Разделитель жидкости Р1 предназначен для разделения конденсата, выпавшего в
межступенчатых сепараторах КУ, в сепараторах установки подготовки топливного газа и в
факельном сепараторе СФ1, на ШФЛУ (широкую фракцию лёгких углеводородов) и воду.
Вода из разделителя по уровню сбрасывается в дренажную ёмкость Е2, откуда
полупогружным насосным агрегатом откачивается на первую ступень сепарации УПН. ШФЛУ
также по уровню подаётся на вход блок-бокса насосной. Давление в Р1 поддерживается на
уровне 0,5 МПа, что позволяет осуществлять подачу газа выветривания из разделителя во
входной коллектор компрессорных установок.
Разделитель предусматривается блочной поставки, в комплекте с обвязкой по жидкости,
газу, предохранительными клапанами, подогревающим устройством, электрообогревом
трубопроводов, теплоизоляцией и площадками обслуживания. Обогрев разделителя
предусматривается горячей водой от котельной УПН до температуры жидкости 5 °С.
Размещается разделитель на открытой обордюренной площадке.
Разделитель жидкости предлагается изготовления экспериментального завода ООО
«ТюменНИИгипрогаз».
Блок-бокс насосной
Блок-бокс насосной предназначен для откачки ШФЛУ из разделителя жидкости Р1 и подачи
её в поток газа на выходе КУ, до блока замера.
Блок-бокс насосной является изделием полной заводской готовности. Обогрев помещения
блок-бокса предусматривается регистрами с горячей водой от котельной УПН.
Установка подготовки топливного газа
В качестве топлива для газопоршневых двигателей используется компримируемый газ,
очищенный и подготовленный до требуемых параметров в установке подготовки топливного газа
(УПТГ).
На неподготовленном попутном нефтяном газе имеющегося состава газо-поршневой
двигатель может работать лишь непродолжительное время, при этом мощность, выдаваемая
двигателем, будет соответствовать (70…75) % от номинальной. Однако этого достаточно, чтобы
запустить первую КУ и подать газ на УПТГ.
ЗАО «НПК «Уникмаш» предлагает к поставке установку подготовки топливного газа на
базе вихревых труб. Газ будет подготавливаться по следующей схеме:
1. Резервная КУ запускается на неподготовленном газе.
2. Из нагнетательного коллектора отбирается часть газа с давлением 10 МПа.
3. В УПТГ газ охлаждается в рекуперативном теплообменнике. Затем давление газа
снижается до 0,5 МПа (необходимое давление для подачи в двигатель КУ), при этом температура
газа снижается до минус 53 °С. После этого газ проходит сепарацию и после нагрева в
рекуперативном теплообменнике входным потоком газа, замера направляется на
двигатели рабочих КУ.
6
4. После пуска первой рабочей КУ резервный агрегат останавливается.
Подготовленный в УПТГ топливный газ будет иметь метановое число (88…90) %, что
полностью соответствует требованиям двигателя Caterpillar и обеспечивает стабильную
длительную работу двигателя в благоприятных условиях.
Установка подготовки топливного газа располагается в отдельно стоящем блок-боксе
полной заводской готовности. Обогрев помещения блок-бокса предусматривается регистрами с
горячей водой от котельной УПН.
Ёмкость дренажная
Ёмкость дренажная Е2 предназначена для планового и аварийного опорожнения
технологических аппаратов, емкостей, оборудования от жидкости, а также для приёма
конденсата от входных сепараторов КУ, от ёмкости дренажной факельной системы, приёма воды
от разделителя Р1. В ёмкости установлен полупогружной центробежный насосный агрегат, а
также подогреватель для поддержания температуры жидкости не ниже 5 °С. В качестве
теплоносителя для обогрева ёмкости используется горячая вода от котельной УПН.
Откачка из ёмкости производится в автоматическом режиме на первую ступень сепарации
УПН. В Е2 устанавливается насосный агрегат повышенного давления для обеспечения
возможности подачи жидкости на УПН.
Уровень жидкости в Е2 не превышает такой уровень, при котором в аварийной ситуации
возможен приём жидкости от всех аппаратов и оборудования ГКС.
Над ёмкостью устанавливается неотапливаемое укрытие для двигателя насосного агрегата и
арматуры.
Факельная система
Факельная система предназначена для сжигания сбросов газа при аварийных ситуациях и
плановых остановках оборудования ГКС. В состав факельной системы входят:
- установка факельная;
- площадка факельного сепаратора;
- факельные трубопроводы. Для нужд ГКС используется существующая факельная
установка высокого давления,
расположенная на территории УПН.
Перед факельным сепаратором предусматривается замер газа, поступающего на сжигание.
Сепаратор СФ1 блочной поставки, в комплекте с обвязкой сброса жидкости,
подогревающим устройством, электрообогревом трубопроводов жидкости, теплоизоляцией и
площадками обслуживания. Обогрев сепаратора предусматривается горячей водой от котельной
УПН до температуры жидкости 5 °С.
Сепаратор СФ1 работает с «сухим дном». Вся жидкость, выделившаяся в сепараторе,
поступает в дренажную ёмкость факельной системы Е1.
Ёмкость Е1 рассчитана на то же давление, что и факельный сепаратор (0,6 МПа) и
предназначена для приёма стоков от факельного сепаратора. В ёмкости установлен
полупогружной центробежный насосный агрегат, а также подогреватель для поддержания
температуры жидкости не ниже 5 °С. В качестве теплоносителя для обогрева ёмкости
используется горячая вода от котельной УПН.
Откачка из ёмкости производится по верхнему уровню в автоматическом режиме в
разделитель Р1. Возможна откачка в ручном режиме в ёмкость дренажную Е2.
7
Над ёмкостью устанавливается неотапливаемое укрытие для двигателя насосного агрегата и
арматуры.
В начало факельного коллектора ГКС предусматривается подача продувочного газа. На
период пуска ГКС в качестве продувочного используется газ из входного коллектора
компрессорных агрегатов. При нормальной работе станции газ на продувку факельного
коллектора подаётся из коллектора топливного газа компрессорных установок.
При прекращении поступления продувочного газа в факельную систему предусмотрена
автоматическая подача азота от азотной станции. Арматура для автоматического переключения
на подачу азота располагается в блоке замера.
Площадка факельного сепаратора представляет собой открытую обордюренную площадку.
Сепараторы ФС1, ФС2 блочной поставки, в комплекте с обвязкой сброса жидкости,
подогревающим устройством, электрообогревом трубопроводов жидкости, теплоизоляцией и
площадками обслуживания. Обогрев сепараторов предусматривается горячей водой от котельной
УПН до температуры жидкости 5 °С.
Сброс жидкости из сепараторов предусматривается в дренажную ёмкость Е2.
Сепараторы размещаются на открытой обордюренной площадке.
Фильтры-сепараторы
«ТюменНИИгипрогаз».
предлагаются
поставки
экспериментального
завода
ООО
Блок-бокс компрессорного агрегата газа
Единственным источником топливного газа на ГКС является компримируемый нефтяной
попутный газ от УПН с давлением (0,4…0,5) МПа. Для работы ГТУ требуетсятопливный газ с
давлением 2,5 МПа и температурой (20…60) ºС. Для создания необходимого давления и
температуры топливного газа для пуска первой КУ предлагается установка блочной винтовой
компрессорной установки с электрическим приводом (блок-бокс компрессорного агрегата).
После запуска первой компрессорной установки и выхода её на режим отбор топливного
газа осуществляется из нагнетательного коллектора КУ, блок-бокс компрессорного агрегата газа
отключается.
В состав блок-бокса компрессорного агрегата газа входят следующие основные блоки и
оборудование:
- блок-контейнер с системами водяного отопления, освещения, вентиляции, контроля
загазованности, пожарной сигнализации и пожаротушения;
- винтовой компрессор с электродвигателем;
- система впрыска и маслоотделения;
- АВО масла;
- АВО газа;
- САУ, в том числе дистанционный щит управления, датчики и пр.;
-
трубопроводы обвязки, компенсаторы, запорная и регулирующая арматура.
Установка подготовки топливного газа
В качестве топлива для ГТУ используется компримируемый газ, очищенный и
подготовленный до требуемых параметров в установке подготовки топливного газа (УПТГ).
Предлагается применение на ГКС установки подготовки топливного газа производства
экспериментального завода ООО «ТюменНИИгипрогаз».
В период пуска первой КУ топливный газ на УПТГ подаётся от блок-бокса компрессорного
8
агрегата газа с уже необходимыми давлением и температурой. В УПТГ происходит очистка газа
от капельной влаги.
В период нормальной работы КУ топливный газ на УПТГ подаётся из нагнетательного
коллектора КУ. Температура газа на выходе КУ (до блока замера и площадки АВО газа)
составляет около 70 ºС, что позволяет при снижении давления в УПТГ с 10 МПа до 2,5 МПа
получить температуру топливного газа около 30 ºС без применения подогревателей топливного
газа.
Обоснование количества и типов вспомогательного оборудования
К вспомогательному оборудованию ГКС относятся следующие сооружения и системы:
- площадка масляного хозяйства;
- узел приёма и подачи метанола;
- станция азотная;
- станция компрессорная сжатого воздуха
Площадка масляного хозяйства
Площадка масляного хозяйства предназначена для приёма, хранения и подачи масла в
систему маслоснабжения компрессорных установок КУ1.1…КУ1.3 в соответствии с
требованиями ВРД 39-1.8-055-2002.
В соответствии с «Типовыми техническими требованиями на проектирование КС, ДКС и
КС ПХГ» вместимость резервуарного парка должна равняться 50 % объёма маслосистем всех
компрессорных установок, что соответствует 3,42 т (3,80 м3).
Таким образом, объём емкостей запаса чистого масла определяется из расчёта годового
хранения и составляет 42,12 т (46,80 м3).
При окончательном варианте выбора компрессорных установок тип и расход масла будет
уточняться.
Состав сооружений площадки масляного хозяйства представлен в таблице 4.16.
Проектные решения
технологические операции:
(см.
чертеж
1589-КС-14-ТХ)
предусматривают
следующие
- слив масла из автоцистерн через насосную масла в емкости для хранения масла Рг1.1,
Рг1.2;
- подача чистого масла в систему смазки компрессорных агрегатов насосами Н4.1, Н4.2
(один рабочий, один резервный);
- аварийный слив масла из баков компрессорных агрегатов;
- дренаж отработанного масла;
выдача
отработанного
масла
в
автоцистерны.
Для обеспечения КС маслом предусматривается насосная масла, представляющая
собой отапливаемый блок-бокс размером 3х6 м.
Для приёма масла из автоцистерн, подачи чистого масла в систему маслоснабжения
компрессоров устанавливаются два шестеренных насоса Н4.1, Н4.2.
В помещении насосной масел предусмотрена емкость для масла Е5.1 для разогрева масла и
перекачки его в систему смазки компрессоров.
9
При получении некачественного масла, перед подачей масла в ёмкость для разогрева масла
Е5.1 производится очистка масла от механических примесей и воды.
Для очистки масла предусматривается установка очистки масла OCU-S304 (компания
«Альфа Лаваль»), которая обеспечивает очистку масла от содержания воды менее 10 ppm и
очистку масла от механических примесей с тонкостью 5 мкм - 90%, с тонкостью 3 мкм –
70%.
При поступлении масла в бочках, приём масла возможен в емкость Е1.1 при помощи
шлангового соединения через установку очистки масла.
Для выполнения ремонтных работ в насосной масла предусматривается таль ручная
грузоподъемностью 0,5 т и съемные панели блок-бокса.
Для перевозки бочкотары в насосной масел предусматривается специальная тележка.
Емкости для чистого масла Рг1.1, Рг1.2 располагаются надземно в железобетонном каре и
трубопроводами связаны с насосной и газоперекачивающими агрегатами.
Емкости для чистого масла Рг1.1, Рг1.2, дренажная емкость Е4 и ёмкость аварийного слива
масла Е6 обогреваются теплоносителем и теплоизолируются
Узел приёма и подачи метанола
Узел приема и подачи метанола предназначен для приема, хранения и подачи метанола в
межпромысловый газопровод в качестве ингибитора гидратообразования.
- прием метанола из автоцистерн в емкости для метанола Рг2.1, Рг2.2;
- подачу метанола в межпромысловый газопровод насосами Н1.1…Н1.3 (два рабочих,
один резервный;
- слив остатка метанола и промывочной воды из фильтров, резервуаров и трубопроводов в
дренажную емкость Е3;
- откачку в автоцистерну из дренажной емкости Е3;
- учет метанола при поступлении в емкости для метанола Рг2.1, Рг2.2 счетчиком СЧ1;
замер
подачи
метанола
на
кусты
скважин
расходомером
Для приема метанола из автоцистерн предусмотрена площадка для слива метанола с
СЧ2.
твердым покрытием с уклоном к дождеприемнику. По периметру площадки предусмотрен
бордюр высотой 0,15 м. На площадке, в нише - сливное устройство, состоящее из сливной
быстроразъемной муфты, огнепреградителя, запорного крана. Рядом с площадкой
предусматривается колодец с задвижками для отключения трубопровода аварийного пролива от
дождеприемника.
Прием метанола производится в соответствии с «Инструкцией о порядке получения от
поставщиков, перевозки, хранения, отпуска и применения метанола на объектах добычи,
транспорта и ПХГ ОАО «Газпром».
Емкости для метанола Рг2.1, Рг2.2 располагаются надземно и установлена в
железобетонном каре и трубопроводами связана с насосной метанола БН, дренажной ёмкостью
Е3.
Ёмкость дренажная Е3 предназначена для сбора метанола и промывочной воды при ремонте
трубопроводов и емкостей.
Насосная метанола БН1, расположенная в отдельном отапливаемом блок-боксе размером
3х6 м, изготавливаемая Экспериментальным заводом ООО «ТюменНИИгипрогаз».
Самовсасывающий центробежный насос Н4.1, расположенным в насосной метанола
предназначен для перекачки метанола из автоцистерн в емкости для метанола Рг1.1, Рг1.2. На
10
напорном трубопроводе самовсасывающего насоса предусмотрен счетчик СЧ1 для замера
метанола при поступлении.
На напорных линиях подачи метанола у насосов дозировочных предусмотрены:
- предохранительные клапаны для защиты системы от превышения давления;
- пневмогидроаккумуляторы для выравнивания пульсаций давления;
- клапаны запорные;
- расходомер массовый. Регулирование
межпромысловый газопровод
количества
подачи
метанола
в
производится
посредством изменения производительности насосов путем ручной
настройки хода поршня и настройкой клапана регулирующего с электроприводом Кл4.
Перепуск избыточного количества метанола производится во всасывающий трубопровод
через регулирующий клапан Кл4.
Для выполнения ремонтных работ в насосной метанола предусматривается таль ручная
грузоподъемностью 0,5 т и съёмные панели блок-бокса.
Станция азотная
Для обеспечения газообразным азотом потребителей КС предусматривается строительство
станции азотной, в состав которой входит:
- блок-модуль станции азотной мембранной;
- ёмкость для хранения газообразного азота, V=50 м3, В1. Станция азотная в блочном
исполнении полной заводской готовности предназначена
для производства газообразного азота чистотой 99,5 % из атмосферного воздуха на основе
мембранных газоразделительных модулей.
В комплект азотной установки входят:
- блок-контейнер;
- газоразделительный блок;
- воздушный компрессор;
- системы контроля и управления установкой. Газообразный азот через ёмкость хранения
газообразного азота В1 поступает для
продувки трубопроводов и оборудования.
При включении газоразделительного блока и компрессора станция начинает работать в
автоматическом режиме. Для защиты от повышении давления выше номинального (1,0
МПа) на емкости для хранения азота В1 установлены предохранительные (стравливающие)
клапаны.
Станция компрессорная сжатого воздуха
Для обеспечения сжатым воздухом исполнительных механизмов системы контроля и
автоматики предусматривается строительство станции компрессорной сжатого воздуха. Сжатый
воздух из установки компрессорной винтовой выходит под давлением 1,0 МПа. Очищенный и
осушенный воздух до 1 класса по ГОСТ 17433-80* (точка росы минус 70 оС) через
воздухосборники поступает в сеть воздухоснабжения.
Для выравнивания пульсаций в сети воздухоснабжения и для периодической работы
компрессора предусмотрены два воздухосборника В2, В3, объемом 6,3 м3 каждый, размещаемые
11
на открытой огороженной площадке, рядом со станцией компрессорной сжатого воздуха.
Системы автоматизации блочно-модульной компрессорной станции
непрерывную работу без постоянного присутствия обслуживающего персонала.
обеспечивают
При повышении давления в воздухосборниках выше номинального (1,0 МПа) происходит
срабатывание предохранительного (стравливающего) клапана.
Допускается круглосуточная эксплуатация установки на номинальном режиме.
Перечень мероприятий по обеспечению выполнения требований, предъявляемых к
техническим устройствам, оборудованию и сооружениям
Основные технические решения ГКС выполнены в соответствии с действующими нормами
и правилами. Выполнение данных норм и правил гарантирует безопасную для людей
и окружающей среды работу ГКС.
Выбор технологического оборудования произведён в соответствии с технологическими
параметрами работы, климатическим исполнением.
Прокладка технологических трубопроводов на площадке ГКС и во внеплощадочных сетях
предусмотрена надземно на эстакадах.
Внутриплощадочные трубопроводы проложены с учётом возможности проведения всех
видов работ (в т.ч. ремонтных) с использованием подъёмно-транспортных средств, с учётом
контроля за техническим состоянием трубопроводов, беспрепятственного перемещения
автотранспорта и средств пожаротушения, возможности самокомпенсации температурных
деформаций трубопроводов за счёт поворотов и изгибов.
Выбор материала труб, соединительных деталей и арматуры произведён по температуре
наиболее холодной пятидневки района эксплуатации (минус 41 ºС, согласно СНиП 23-01-99*), а
также в зависимости от параметров транспортируемой среды, в соответствии с ПБ 03-585-03 и
требований СТО Газпром 2-2.1-131-2007. Принимаются бесшовные трубы группы В из стали
09Г2С по ТУ 1381-012-05757848–2005, ТУ 14-3Р-1128-2007, сортамент по ГОСТ 8732-78*, и
ГОСТ 8733-74*, сортамент по ГОСТ 8734-75*.
Трубопроводы компримируемого и топливного газа, в соответствии со СНиП 2.05.06-85*,
относятся к категории В. Остальные трубопроводы классифицируются в соответствии с ПБ 03585-03.
Трубы, соединительные детали и арматура на всасывающих, нагнетательных трубопроводах
и узле подключения ГКС рассчитаны на максимальное расчётное давление нагнетания
компрессорных агрегатов.
Толщина стенок технологических трубопроводов принята с учетом прибавки на
компенсацию коррозионного износа в процессе эксплуатации.
В обвязке КУ для увеличения динамической устойчивости трубопроводов применяются
трубы с увеличенной толщиной стенки.
Защита надземных трубопроводов от коррозии производится грунтовкой ФЛ-03К ГОСТ
9109-81* в два слоя и эмалью ХВ-124 по ГОСТ 10144-89* в три слоя.
Антикоррозионное покрытие подземных трубопроводов предусмотрено битумноуретановой системой "БИУРС" в соответствии с технологической инструкцией по ТУ 5131323949-80-2001.
Между опорой и телом трубы предусмотрена установка диэлектрических прокладок
(фторопласт Ф-4 марки П или ПН).
Теплоизоляции подлежат все трубопроводы, за исключением факельного после сепаратора
факельного, трубопроводов воздуха и азота. Предусматривается электрообогрев
12
трубопроводов конденсата, воды, ШФЛУ, масла и дренажа.
Тепловая изоляция надземных трубопроводов предусмотрена матами прошивными
теплоизоляционными из базальтового холста МПБ-50/СТ2 в обкладке из ткани стеклянной
толщиной (50-80) мм, покровный слой тепловой изоляции предусмотрен из стали оцинкованной
ОБЦ-ПН-НО ГОСТ 19904-90/ОН-Кр-2 ГОСТ 14918-80* толщиной 0,5 мм.
Измерительные точки в теплоизоляции (лючки) на надземных технологических
трубопроводах устанавливаются на отводах, прямолинейных участках трубопроводов,
тройниках, в местах установки опор. На прямолинейных участках трубопроводов и тройниках
лючки устанавливаются в вертикальном и поперечном направлениях к оси трубы, а в местах
установки опор – в вертикальной точке трубы и на нижней образующей трубы вдоль оси на
расстоянии (150-200) мм от границы ложемента в обе стороны от опоры и на ширину ложемента.
Тепловая изоляция подземных участков дренажных трубопроводов предусматривается
полуцилиндрами и сегментами из материала «ПЕНОПЛЭКС» по ТУ 5767-001-01297858-02,
покровный слой – лента полиэтиленовая «Полилен-МВ» по ТУ 51-00158623-34-95 в два слоя.
В качестве запорных органов на основных технологических линиях предусматриваются
шаровые краны фирмы MSA с ручным приводом и с электроприводом AUMA MATIC. На
трубопроводах конденсата – задвижки фланцевые с ручным приводом и с электроприводом AUMA MATIC.
Генеральный план
Основные технические решения по проекту «Газокомпрессорная станция на Казанском
НГКМ» выполнены на основании материалов инженерных изысканий, выполненных ОАО
«ТомскТИСИз» в 2009 г, с соблюдением действующих нормативных документов:
- СНиП П-89-80* «Генеральные планы промышленных предприятий». Госстрой России,
2003;
- СНиП 2.11.03-93 «Склады нефти и нефтепродуктов. Противопожарные нормы». Госстрой
России, 1993, № 18-10;
- СНиП 23-01-99* «Строительная климатология». Госстрой России, 2003;
- СНиП 2.05.07-91* «Промышленный транспорт». Минстрой России, 1996;
- СНиП 2.05.02-85* «Автомобильные дороги». Госстрой России, 2004;
- СНиП 2.05.03-84* «Мосты и трубы». Минстрой России, 1996;
СНиП 3.02.01-87 «Земляные сооружения, основания и фундаменты». Госстрой
России, 1987 г.
- ВСН 26-90 «Инструкция по проектированию и строительству автомобильных дорог
нефтяных и газовых промыслов Западной Сибири». Минтрасстрой, 1990;
- СН 467-74 «Нормы отвода земель для автомобильных дорог». Минавтодор РСФСР, 1974;
- ПБ 08-624-03 «Правила безопасности в нефтяной и газовой промышленности».
Госгортехнадзор России, 2003, № 56;
- ВНТП 03/170/567-87 «Противопожарные нормы проектирования объектов ЗападноСибирского нефтегазового комплекса». Мингазпром, 1987;
- ГОСТ Р 52290-2004 «Знаки дорожные. Общие технические требования»;
- ГОСТ Р 52289-2004 «Правила применения дорожных знаков, разметки, светофоров,
дорожных ограждений и направляющих устройств»;
- ГОСТ 8267-93 «Щебень и гравий из плотных горных пород для строительных работ.
13
Технические условия»;
- ПУЭ (Правила устройства электроустановок), издание 6, Главгосэнергонадзор России,
1998.
Планировочные решения
Генеральный план проектируемых объектов решен в соответствии с технологической
схемой производства, с учетом требований СНиП II-89-80*, СНиП 2.05.02-85*, ПУЭ, санитарных
и противопожарных норм, с учетом требований по охране окружающей природной среды.
В основу архитектурно-планировочных решений генплана заложены следующие принципы:
- функциональное зонирование территории с учетом технологических связей, санитарногигиенических и противопожарных требований;
- возможность осуществления строительства и ввода в эксплуатацию пусковыми
комплексами или очередями;
Генеральный план компрессорной станции включает следующие объекты:
- узел подключения, поз.1;
- установка компрессорная, поз.2.1-2.3;
- блок замера, поз.4;
- установка подготовки топливного газа, поз.6;
- блок-бокс насосной, поз.7.1;
- разделитель жидкости, поз.7.2;
- площадка факельного сепаратора, поз.8;
- емкость дренажная факельной системы V=8 м3, поз.9;
- емкость дренажная V=12,5 м3, поз.10;
- площадка АВО газа, поз.11;
- станция азотная, поз.12;
- станция компрессорная сжатого воздуха, поз.13;
- площадка масляного хозяйства, поз.14;
- установка факельная, поз.15 (существующая);
- склад масел в таре, поз.16;
- узел приема и подачи метанола, поз.17;
- станция пожаротушения, поз.18;
- блок замера энергоресурсов, поз.19;
- емкость для теплоносителя V=12,5 м3, поз.20;
- блок энергетический, поз.21;
- мачта прожекторная ПМС-29,3, поз.22-25.
При разработке генерального плана объектов компрессорной станции были учтены
требования функционального зонирования, противопожарные и санитарные требования. Все
технологические установки и вспомогательные сооружения размещены с учётом рациональных
производственных и транспортных связей. Территория КС функционально разделена на две
зоны:
- производственную;
14
- зону вспомогательного назначения. Объекты производственной зоны размещаются со
стороны площадки УПН, имеют
общую технологическую эстакаду. В технологическом процессе
существующая факельная установка, расположенная на территории УПН.
задействована
Объекты вспомогательного назначения, обеспечивающие бесперебойную работу основного
производства, располагаются компактно. Энергетический блок располагается со стороны ранее
запроектированного энергокомплекса, расположенного на площадке УПН.
Зоны производственная и вспомогательного назначения разделены внутриплощадочным
проездом.
Факельная установка выделена в отдельную зону, удалена от площадки КС на расстояние
более 100 м и ограждена.
Резервуарные парки на площадке КС располагаются на более низких отметках по
отношению к зданиям и сооружениям предприятий. Для предотвращения аварийного разлива
ЛВЖ на прилегающую территорию на площадке КС предусматриваются следующие
мероприятия: установка резервуаров производится в бетонное каре со стенками, площадка для
слива метанола из автоцистерн устраивается с отбортовкой высотой 0,15 м, на въезде и выезде с
территории узла приема и подачи метанола устраиваются пологие повышенные участки
(пандусы) высотой 0,20 м.
Для обеспечения подъезда грузоподъёмного и специального автотранспорта к
технологическим установкам и вспомогательным сооружениям на проектируемой площадке КС
предусматриваются кольцевой проезд и проезды с разворотными площадками. В местах
установки пожарных гидрантов для подъезда пожарных машин предусмотрены уширения
проезжей части, обеспечивающие беспрепятственное движение по автодорогам.
На участках сбора поверхностных вод для дальнейшего сброса в дренажные емкости,
профиль автопроездов принят «городского» типа – с устройством бортового камня (узел приема и
подачи метанола). На остальных участках – «загородного» типа с обочинами.
Покрытие автодорог и площадок - железобетонные плиты ПДН А-IV. На закруглениях и
уширениях предусматривается укладка монолитного бетона В25 толщиной 0,19 м.
Для пешеходного движения на территории КС устраиваются тротуары шириной 1,5 м с
покрытием из бетонной тротуарной плитки на основании из уплотненного грунта (песка).
На площадке у бытовых помещений устанавливаются малые архитектурные формы –
скамьи, для сбора текущего мусора – урны, которые должны ежедневно очищаться и
содержаться в чистоте. Для сбора более крупных отходов устанавливаются металлические
контейнеры.
Территории КС по периметру ограждается забором индивидуальной разработки, на въездах
ограждение оборудуется воротами.
Вход и въезд на территорию КС возможен только через систему контроля и управления
доступа.
На границе застраиваемой территории КС по конструкциям ограждения устанавливаются
приборы охранной сигнализации. Вдоль ограждения с внутренней стороны предусматривается
«охранная зона» - полоса шириной 3,0 м свободная от застройки.
Для обеспечения санитарно-гигиенических условий на площадке КС предусмотрены
мероприятия по озеленению. Свободная от застройки и автопроездов территория озеленяется
посевом трав.
Перечисленные мероприятия – посев газона, устройство проездов и тротуаров с твердым
покрытием способствуют уменьшению пыли и загазованности, повышают чистоту окружающей
среды.
15
Основные показатели по генплану
Таблица - Основные показатели по генплану
Количество
Наименование показателей
Ед.
КС
Площадь территории (в ограждении)
га
2,85
Площадь застройки
га
0,86
Площадь автопроездов и площадок с твердым покрытием
га
0,65
Площадь использованной территории
га
1,51
Площадь озеленения
га
1,34
Плотность застройки
%
30
Автомобильная дорога
Для обеспечения транспортной связью ГКС, запроектирована дорога автомобильная
категории IV-в протяженностью 0,599 км, аналогичная автодорогам к запроектированной
площадке УПН.
Техническая категория автодороги принята согласно СНиП 2.05.07-91*, технические
показатели приведены в таблице 5.2.
Таблица. Технические показатели автодороги
Наименование
Нормативы для автодороги
категории IV-в
Категория дороги
IV-в
Расчетная скорость, км/ч
30
Число полос движения
1
Ширина земляного полотна, м
8,50
Ширина проезжей части, м
4,50
Ширина обочин, м
2,00
Наименьший радиус кривых в плане, м
30
Земляное полотно на всем протяжении предусмотрено в насыпи из привозных грунтов
высотой 1,50 м.
Дорожная одежда представлена двумя типами.
Тип 1. Дорожная одежда серповидного поперечного профиля из фракционированного щебня
толщиной 0,30 м по оси, уложенного способом заклинки на дренирующем слое из песка
толщиной 0,10 м.
Тип 2. Дорожная одежда серповидного поперечного профиля из фракционированного щебня
толщиной 0,30 м по оси, уложенного способом заклинки на геосетку марки ССНП 50/50-25
˝Нефтегаз˝, производства ОАО ˝СТЕКЛОНИТ˝.
Откосы земляного полотна укрепляются посевом многолетних трав.
16
Конструкции дорожной одежды приведены на чертеже 1589-Д-АД, лист 1.
Для пропуска паводковых и дождевых вод предусмотрено строительство металлических
гофрированных труб диаметром 1,50 м, местоположение и их отверстия назначены из условия
исключения заболачиваемости примыкающей к автодороге местности. Металлические
гофрированные трубы запроектированы в соответствии с серией 3.501.3-184.03 ˝Трубы
водопропускные круглые отверстиями (1,5-3,0) м из гофрированного металла с гофром (164х57)
мм для железных и автомобильных дорог˝ разработанной ОАО ˝Трансмост˝.
Для обеспечения безопасности и удобства движения запроектировано следующее
обустройство дороги:
- установка сигнальных столбиков;
- установка дорожных знаков;
- установка направляющих устройств. В месте примыкания автодорога пересекает
существующую эстакаду с газопроводами,
проектом предусмотрено устройство высоких опор эстакады.
Объемно-планировочные решения
Проектируемые здания и сооружения, в соответствии с технологическими схемами,
расположены на площадке КС.
Планировки зданий разработаны
основании технологических решений.
по
действующим
нормативным
документам
на
Узел подключения предусматривается в виде неотапливаемого укрытия размером 5х5х4(h)
м, кровля односкатная с покрытием из профилированного листа.
Здание станции пожаротушения индивидуальное одноэтажное размером в плане
6х12х5,2(h) м, кровля односкатная с покрытием из трёхслойных панелей.
огнестойкости здания принимается IV в соответствии со СНиП 21-01-97*.
Степень
Здание блока энергетического индивидуальное одноэтажное размером в плане 12х27х3,6(h)
м, кровля двускатная с покрытием из трёхслойных панелей. Степень огнестойкости здания
принимается II в соответствии со СНиП 21-01-97*.
Здания вспомогательного назначения небольших размеров (насосные, трансформаторные
подстанции) выполняются в блоках полной заводской готовности. Ширина блок-боксов 3 м,
длина от 3 м до 12 м.
На основании нормативных документов производственные здания приняты степени
огнестойкости IV по СНиП 21-01-97, кроме оговорённых, класс конструктивной пожарной
опасности СО.
Для всех зданий предусмотрен наружный неорганизованный водоотвод с кровель.
Над входами в здания с улицы проектируются козырьки для защиты от осадков и падения
льда с крыш.
Конструктивные решения
Строительные решения приняты исходя из суровых условий района строительства,
удаленности от баз строительной индустрии, максимального использования изделий и
конструкций полной заводской готовности.
Здания станции пожаротушения и блока энергетического каркасного типа.
Каркасы производственных зданий шириной 6, 12 м из стальных прокатных двутавров с
параллельными гранями полок приняты по аналогии с унифицированными проектами 935, 910И,
17
разработанными ЭКБ по железобетону Миннефтегазстроя (ЭКБ МНГС).
Ригели покрытия имеют уклон 1:10, что обеспечивает устройство металлической кровли
заводского изготовления с неорганизованным водостоком. Устойчивость каркаса обеспечивается
в поперечном направлении за счет жесткости рам (жесткие узлы соединения ригелей с
колоннами и колонн с фундаментами), в продольном направлении системой вертикальных и
горизонтальных связей.
Сопротивление теплопередаче ограждающих конструкций
принимается в соответствии с требованиями СНиП 23-02-2003.
отапливаемых
зданий
Наружные стены станции пожаротушения, блока энергетического приняты из трёхслойных
вертикальных панелей с утеплителем из минераловатных негорючих плит плотностью 60 кг/м 3 с
обшивками из оцинкованного профлиста с полимерным покрытием. Кровельные панели имеют
аналогичную конструкцию. Стеновые и кровельные панели приняты по техническим условиям
ООО “ПКП МАГНУМ”, г. Екатеринбург. При расчетной температуре внутреннего воздуха
до 12 ºС толщина утеплителя в стеновых панелях принимается 150 мм, в кровельных - 200 мм.
При расчетной температуре внутреннего воздуха до 18 ºС толщина утеплителя в стеновых
панелях принимается 200 мм, в кровельных - 250 мм.
Несущие и ограждающие конструкции поставляются полной заводской готовности,
включая окна, двери, ворота, нащельники и т.д. (завод-изготовитель ООО“ ПКП МАГНУМ”, г.
Екатеринбург).
Цокольные панели выполняются из керамзитобетонных панелей.
Металлический каркас укрытия узла подключения состоит из прокатных швеллеров и
уголков. Стены укрытия в верхней части высотой 1 м зашиваются сеткой, остальная часть стен и
покрытия - профилированный лист.
Здание блока энергетического поднято на высоту 2,4 м по условию прокладки кабелей в
подполье. Перекрытие над подпольем предсталяет собой балочную клетку из прокатных
профилей. По верху балок укладывается стальной настил из сплошного листа, по которому
устраиваются полы из бетона. Утепление перекрытия производится минера-ловатными плитами
по ГОСТ 9573-96, расположенными ниже стального настила в уровне балочной клетки.
Здания небольших размеров (технологические блоки, насосные станции, транформаторные)
предусматриваются в блоках полной заводской готовности и поставки (предприятияизготовители ООО “ТюменНИИгипрогаз”, завод БКУ, г. Тюмень). В случае взрыва
газовоздушной смеси во взрывоопасных помещениях для снижения воздействия ударной волны
на обслуживающий персонал и сохранения несущих конструкций зданий участки наружных стен
блок-боксов предусмотрены легкосбрасываемые за счёт малой собственной массы (не более 35
кг/м2) и специальных крепёжных элементов.
Фундаменты зданий (станция пожаротушения, блок энергетический, газоперекачивающие
агрегаты) предусматриваются из железобетонных свай сечением 30х30 см с монолитным
железобетонным ростверком.
Для остальных зданий и сооружений (ёмкости горизонтальные, блок-боксы полной
заводской готовности, трансформаторные подстанции, открытое технологическое оборудование)
фундаменты предусматриваются из металлических ростверков по сваям из стальных труб.
Металлические ростверки выполняются по сваям из стальных труб по ГОСТ 8732-78* Ø
325х8, Ø 219х8 мм; Ø 159х8 мм из стали 09Г2С по ГОСТ 19281-89. Металлические сваи приняты
с закрытым нижним концом. Глубина погружения свай от планировочных отметок (6,0…10,0)
метров в зависимости от расчётных нагрузок на сваи и характера их приложения. В связи с
пучинистыми свойствами грунтов глубина погружения свай принимается по устойчивости
на воздействие касательных сил морозного пучения.
Погружение свай предусматривается забивным способом.
Внутренние полости металлических свай заполняются цементно-песчаным раствором
18
М100. До начала массового погружения свай должны быть проведены контрольные испытания
динамической нагрузкой.
Для уменьшения теплопотерь окна во всех отапливаемых производственных зданиях
выполняются металлопластиковыми с двойным остеклением (однокамерный стеклопакет).
Для оборудования, находящегося на открытом воздухе, устраиваются металлические опоры,
площадки обслуживания и бетонное покрытие на уровне земли.
Все дренажные ёмкости заводского изготовления. Заглублённые ёмкости устанавливаются
на опоры и удерживаются хомутами, прикрепляемыми к свайным ростверкам.
Все инженерные коммуникации на площадке прокладываются надземно на эстака-дах.
Эстакады коммуникаций с учётом многообразия размеров, расположения в плане и по высоте
проектируются в металлическом исполнении на сваях из стальных труб с балочными траверсами
и пролётными строениями из стальных прокатных профилей. Прожекторные мачты стальные
решётчатого типа по серии 3.407.9-172 с промежу-точными площадками с шагом 6 м по высоте.
Ширина стремянок для подъёма принята 600 мм.
Уровень ответственности всех зданий и сооружений II согласно приложению 7 СНиП
2.01.07-85*
Антикоррозионная защита строительных конструкций
Защита от коррозии стальных свай, соприкасающихся с землей, предусматривается
битумно-резиновой мастикой МБР-65 по ГОСТ 15836-79 толщиной (2-3) мм, прочие сталь-ные
наружные конструкции окрашиваются лаком ПФ-170 по ГОСТ 15907-70* с добавле-нием
алюминиевой пудры по грунтовке ГФ-017 по ОСТ 6-10-1428-79.
Поверхности бетонных конструкций, соприкасающиеся с грунтом, защищаются от коррозии
битумными покрытиями.
Антикоррозионная защита резервуаров осуществляется системой защиты наружной и
внутренней поверхности резервуаров в построечных условиях с использованием красок на
эпоксидной основе (Tankguard) (фирма ''JOTUN'', Норвегия. Официальный представитель ЗАО
''МорНефтеГазИнжиниринг'',
г.Санкт-Петербург).
Защита
внутренней
поверхности
горизонтальных резервуаров и ёмкостей предусматривается в заводских условиях. Также
предлагаются следующие варианты антикоррозионной защиты резервуаров и металлических
конструкций:
- цинкнаполненные полиуретановые грунтовки «Цинотан», полиуретановые эмали
«Политон – УР», акрил – уретановые эмали «Политон – УР(УФ) ЗАО НПП «Высокодисперсные
металлические порошки», г. Екатеринбург;
- краски на эпоксидной системе окраски К-17 серии «ИНЕРТА», полиуретановые
краски
серии
«ТЕКНОДУР
КОМБИ» (фирма
Официальный дилер ООО «Компания Техкраска'», г. Москва).
''TEKNOS'',
Финляндия.
Мероприятия по электро -, взрыво-, пожаробезопасности
При проектировании зданий и сооружений учитываются противопожарные требования,
изложенные в СНиП 31-03-2001, СНиП 21-01-97*.
Количество эвакуационных выходов, огнестойкость конструкций на путях эвакуации
принимаются согласно разд. 6 СНиП 21-01-97*.
Предел огнестойкости строительных конструкций обеспечивается в соответствии с
таблицей 4 СНиП 21-01-97* согласно принятой степени огнестойкости здания в целом.
Сохранность
основных
конструкций
зданий
обеспечивается
за
счет
применения
19
легкосбрасываемых участков наружных стеновых панелей согласно п. 5.9 СНиП 31-03-2001.
Металлические несущие элементы основания (сваи, ростверки, балки) и элементы каркаса
для зданий II степени огнестойкости защищаются высокоэффективными огнезащитными
системами
Interchar
212,
Interchar
963,
официальный
представитель
ЗАО
“МорНефтеГазИнжиниринг”, г. Санкт-Петербург.
В целях исключения несанкционированного доступа площадка КС огораживается сетчатой
оградой высотой 2,5 м и оборудуется периметральной охранной сигнализацией. По верху
ограждения устанавливается козырек из спирали АКЛ на кронштейнах. Металлическая решетка
ограждения заглублена в грунт на 0,5 м.
Сетчатые ограждения площадок предлагается выполнять из продукции ЗАО «НЭПТ», г.
Москва, заграждения серии «ПЛОТ».
Кабельные проводки (эстакады) с открытым расположением кабелей выполняются на
высоте от земли (пола) не менее 2,5 метра, над автопроездами не менее 5,5 м. Кабельные спуски,
вводы в здания ниже отметки +2,500 м от уровня земли закрываются защитными кожухами.
Межцеховые коммуникации для удобства наблюдения и обслуживания располагаются на
надземных эстакадах с повышенной высотой в местах пересечения с дорогами.
Для защиты от снеговых заносов все пожарные гидранты располагаются в неотапливаемых
укрытиях.
Теплоснабжение, отопление и вентиляция
При разработке раздела использована следующая нормативная документация:
- СНиП 41-02-2003 Тепловые сети. Госстрой России, 2004, № 110;
- СНиП 41-01-2003 Отопление, вентиляция и кондиционирование. Госстрой России, 2004,
№ 115;
СНиП 41-03-2003 Тепловая изоляция оборудования и трубопроводов. Госстрой
России, 1999, № 114;
- СНиП 23-01-99* Строительная климатология. Госстрой России, 1999, № 45;
- СНиП 3.05.03-85 Тепловые сети. Госстрой СССР, 1985, № 178;
- СанПиН 2.2.4.548-96 Гигиенические требования к микроклимату производственных
помещений. Госстрой России, 1996, № 21;
СТО «Газпром» НТП 1.8-001-2004 Нормы технологического проектировании
объектов газодобывающих предприятий и станций подземного хранения газа. Стандарт
открытого акционерного общества «Газпром». Утвержден приказом Председателя Правления
ОАО «Газпром» А.Б. Миллера от 21 октября 2004 г., № 93;
ВНТП 3-85 Нормы технологического проектирования объектов сбора, транспорта,
подготовки нефти, газа и воды нефтяных месторождений. Приказ Миннефтепрома
СССР, 1986, № 32;
- ВРД 39-1.8-055-2002 Типовые технические требования на проектирование КС, ДКС и УС
ПХГ. Утверждён Заместителем Председателя Правления ОАО «Газпром» А.Г. Ананенковым
(26.02.02 г.);
- НП-045-03 Правила устройства и безопасной эксплуатации трубопроводов пара и горячей
воды для объектов использования атомной энергии. Госгортехнадзор России, 2003, №3/100;
- ГОСТ 12.1.005-88* ССБТ. Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей
зоны. Госстандарт СССР, 1988, № 3388;
- ГОСТ 12.1.007-76* ССБТ. Вредные вещества. Классификация и общие требования
20
безопасности. Постановление Госстандарта СССР,1976, № 579.
Район строительства характеризуется следующими условиями:
-расчетная температура наружного воздуха наиболее холодной пятидневки,
обеспеченностью 0,92 - минус 41 °С;
-средняя максимальная температура воздуха наиболее теплого месяца – плюс 23,7 °С;
-средняя температура отопительного периода - минус 7,6 °С;
-продолжительность отопительного периода - 262 дня.
Теплоснабжение проектируемых площадок
Тепловые сети
Тепловые сети прокладываются на низких и при переходе через дорогу на высоких опорах
совместно с технологическими трубопроводами, трубопроводами противопожарного
водопровода и канализации.
Минимально допустимый показатель вероятности безотказной работы для тепловых сетей
принят Ртc=0,9. Минимальная подача теплоты по трубопроводам в течение всего ремонтновосстановительного периода должна быть достаточной для поддержания температуры в
отапливаемых помещениях не ниже плюс 3 ºС.
Трубопроводы тепловых сетей согласно «Правил устройства и безопасной эксплуатации
трубопроводов пара и горячей воды» (НП-045-03 г. Москва 2003 г.) относятся к категории 4 и
предусматриваются из труб ГОСТ 10704-91 (группа В), марка стали 10 по ГОСТ 10705-80.
Компенсация тепловых удлинений производится за счет П- образных компенсаторов углов
поворота. В верхних точках предусматриваются штуцера с запорной арматурой марки КШ для
выпуска воздуха, в нижних - для спуска воды. Слив воды предусмотрен в передвижные емкости и
промышленную канализацию, через шланги, подключенные к спускным вентилям. Для
обслуживания воздушных кранов при переходах через дорогу предусмотрены мостики с
вертикальными лестницами. В качестве запорной арматуры приняты краны шаровые стальные с
ответными фланцами, в климатическом исполнении ХЛ1.
Трубопроводы тепловых сетей предусматриваются из труб в заводской теплогидроизоляции
ППУ, производства ЗАО «Сибпромкомплект» г. Тюмень. Для обратного трубопровода тепловой
сети приняты трубы стальные, футерованные трубами из полиэтилена ТУ 14-3Р-63-2002 АО
«Первоуральского новотрубного завода» в заводской теплогидроизоляции ППУ производства
ЗАО «Сибпромкомплект» г. Тюмень. Трубопровод подающей теплосети предусматривается из
труб ГОСТ 10704-91 (группа В), марка стали 10 по ГОСТ 10705-80 в заводской
теплогидроизоляции ППУ ЗАО «Сибпромкомплект» г. Тюмень.
Фасонные детали трубопроводов предусмотрены в заводской тепло-, гидроизоляции из
пенополиуретана с защитной оболочкой из оцинкованной холоднокатаной стали по ГОСТ 1990490. Выпускаемые изделия разработаны с учетом природно-климатических условий Крайнего
Севера, что гарантирует надежное функционирование трубопроводов при низких температурах
воздуха.
Уклон тепловых сетей принят не менее 0,002 в сторону дренажных устройств (спускных
кранов).
После завершения строительно-монтажных работ тепловые сети должны быть испытаны в
соответствии со СНиП 3.05.03-85 «Тепловые сети».
Отопление
Потребление тепла на нужды отопления производственных и вспомогательных зданий
21
круглосуточное в течение отопительного периода.
Отопление производственных помещений обеспечивается двумя системами: c местными
нагревательными приборами для обеспечения температуры плюс 5 оС и воздушное, совмещенное
с системами приточной вентиляции, обеспечивающее повышение температуры до нормируемой.
В тепловых узлах предусмотрена установка:
- местных показывающих контрольно-измерительных приборов для измерения температуры
и давления в трубопроводах;
пусковых перемычек между подающим и обратным трубопроводами тепловых сетей для
поэтапного подключения объектов по мере введения их в эксплуатацию; Температура воздуха
внутри производственных помещений без постоянного пребывания обслуживающего персонала
принята равной плюс 10 oС (ВНТП 03-85 раздел 4), в остальных помещениях – по СанПиН
2.2.4.548-96.
Трубопроводы систем отопления приняты из стальных водогазопроводных труб ГОСТ
3262-75 и проложены с уклоном 0,003 в сторону дренажных устройств (спускных кранов).
В качестве нагревательных приборов в производственных помещениях приняты регистры
из гладких электросварных труб Ø108х4,0 ГОСТ 10704-91, сталь В10 ГОСТ 10705-80.
В качестве отопительных приборов для блока энергетического (помещение КТП, ИБП и
НКУ), а также для электрощитовых предусмотрены напольные электронагреватели.
У отопительных приборов устанавливается регулирующая арматура (за исключением
приборов в помещениях, где имеется опасность замерзания теплоносителя), а так же запорная
арматура со штуцерами для присоединения шлангов – для опорожнения системы отопления.
Теплопотери от естественной вентиляции компенсируются установкой дополнительных
нагревательных приборов.
Вентиляция
Во всех производственных помещениях запроектированы приточно-вытяжные системы
вентиляции с механическим и естественным побуждением.
Производственными вредностями на объектах промыслового назначения, выделяющимися
от технологического оборудования, являются: метан, пропан, бутан, газовый конденсат.
В производственных помещениях, в которых возможно внезапное поступление в больших
количествах горючих газов и паров, предусматривается аварийная вентиляция. Аварийная
вентиляция производственных помещений обеспечивает восьмикратный воздухообмен по
полному объему помещений. Включение аварийной вентиляции осуществляется автоматически
от газоанализатора при образовании в воздухе рабочей зоны помещения концентраций вредных
веществ, превышающих 10 % НКПРП газовоздушной смеси. Выброс удаляемого воздуха
осуществляется согласно СНиП 41-01-2003 п.10.5.
Подача приточного воздуха выполняется насадками в рабочую зону.
Рабочая зона - пространство над уровнем пола или рабочей площадки высотой 2 м при
выполнении работы стоя или 1,5 м - при выполнении работы сидя (СНиП 41-01-2003
Приложение А).
Вытяжные устройства для удаления газов и паров системами аварийной вентиляции
выполнены в соответствии со СНиП 41-01-2003 раздел 7:
- для удаления из нижней зоны на уровне 0,3 м от пола до низа отверстий;
- для удаления из верхней зоны – не ниже 0,4 м от плоскости потолка или покрытия до
верха отверстий удаляющих взрывоопасные смеси газов, паров и аэрозолей.
Для помещений, зданий и сооружений категорий «А» объемом до 500 м³ и пребыванием в
22
них обслуживающего персонала до двух часов в смену проектируется естественная вытяжная
вентиляция из верхней зоны через дефлектор, рассчитанная на однократный воздухообмен, и
вытяжная вентиляция, с механическим побуждением периодического действия совмещенная с
аварийной вентиляцией, обеспечивающей восьмикратный воздухообмен по полному объёму
помещения. Приток воздуха в них -неорганизованный, естественный. Вытяжной вентилятор
принят во взрывозащищенном исполнении. Включение вентилятора производится автоматически
от газоанализатора при достижении 20 % от нижнего предела взрывоопасности, во всех других
случаях включение периодической вентиляции должно производиться нажатием кнопки,
расположенной у входной двери снаружи, за 10 мин до входа персонала в помещение.
Вентиляция насосной метанола (поз. 17.1), в соответствии с ВРД 39-1.8-055-2002 п. 12.2.4.2,
предусматривается вытяжная периодического действия из расчета восьмикратного обмена в час.
Удаление воздуха предусматривается системой с резервным вентилятором из верхней и нижней
зон в соотношении 1:2. Вытяжные вентиляторы приняты во взрывозащищенном исполнении.
Включение вентилятора производится автоматически от газоанализатора при достижении 20 %
от нижнего предела взрывоопасности, во всех других случаях включение периодической
вентиляции должно производиться нажатием кнопки, расположенной у входной двери снаружи,
за 10 мин до входа персонала в помещение (ВНТП 3-85 п.4.29). Дополнительно к механической
вентиляции проектируется естественная вытяжка дефлектором в размере однократного объема в
час.
Вентиляция насосной масел (поз. 14.1) в соответствии с ВРД 39-1.8-055-2002 п. 12.2.4.5
предусматривается приточно-вытяжная с естественным побуждением, в объеме трехкратного
воздухообмена. Удаление воздуха предусматривается из верхней зоны через дефлектор. Подача
приточного воздуха предусматривается через жалюзийные решетки в наружных ограждающих
конструкциях.
Оборудование приточных систем, обслуживающих помещения категории «А»,
располагается в вентиляционных камерах и принято в обычном исполнении с установкой в
воздуховоде обратного клапана во взрывозащищенном исполнении и огнезадерживающего
клапана во взрывозащищенном исполнении. Огнезадерживающие клапаны приняты с
электроприводом BELIMO (предел огнестойкости EI90) с выводом сигнала состояния.
Приточные системы,
предназначенные для круглосуточного и круглогодичного
обеспечения, требуемых параметров воздуха в помещениях предусмотрены с двумя установками
(СНиП 41-01-2003 п.7.2.3).
Для создания и поддержания избыточного давления в тамбур-шлюзах производственных
помещений предусмотрены дополнительные приточные системы с резервным вентилятором,
нагрев воздуха в которых производится электрокалорифером.
В блоке энергетическом (поз.21)
функционирования программно-технических
в помещении ИБП, для нормального
средств,
предусматривается система
кондиционирования воздуха.
Воздуховоды и воздухораспределители приняты индустриальных конструкций из
тонколистовой оцинкованной стали по ГОСТ 19904-90. Для транзитных воздуховодов
предусматривается огнезащитное покрытие «УНИПОЛ» марка ОП (предел огнестойкости EI45)
производства ЗАО «НПО КоррЗащита».
Основное вентиляционное оборудование
Для надежной работы и предотвращения размораживания калориферных установок,
эксплуатирующихся в северной климатической зоне, в проекте применены приточные камеры
исполнения «Север».
В приточных камерах проектируется два контура теплоснабжения. В первом контуре,
подогрев воздуха осуществляется от наружной температуры минус 46 ºС до минус 20 ºС в
23
калориферах первого подогрева и догрев или перегрев до проектной температуры воздуха в
калориферах второго контура от сети теплоснабжения по стандартной схеме. Нагрев воздуха в
калорифере первого подогрева предусматривается антифризом Dixis TOP на основе
пропиленгликоля. Подогрев антифриза запроектирован через пластинчатый теплообменник от
теплосети. Циркуляция антифриза теплообменник-калорифер осуществляется циркуляционным
насосом «Wilo» Для выравнивания давления предусмотрен демпферный бак. Подпитка и
заполнение системы производится от бака с антифризом.
Приточные
камеры
комплектуются
приборами
автоматики
и
управления,
обеспечивающими ее работу по заданным параметрам. Приборы автоматики предусматривают
следующие возможности:
-обеспечение воздухозабора - осуществляется через управление воздухозаборным клапаном
с помощью электропривода;
-поддержание постоянной температуры приточного воздуха – контролируется по датчику,
установленному в воздуховоде на выходе из приточной камеры;
-защита водяного воздухонагревателя от замораживания – производится по температуре
воды и по температуре воздуха.
Термостат защиты от замораживания по воде устанавливается на обратном трубопроводе,
вблизи выхода из воздухонагревателя. При падении температуры ниже установленной (плюс 30,
плюс 35 ºС) поступает сигнал на отключение приточной камеры.
Термостат защиты от замораживания по воздуху устанавливается за водяным
воздухонагревателем. При падении температуры воздуха за воздухонагревателем ниже
установленной (плюс 10 ºС), поступает сигнал на отключение приточной камеры. При этом
происходит следующее:
- выключается электродвигатель вентилятора;
- продолжает работать электродвигатель циркуляционного насоса;
- открывается на 100 % регулирующий клапан по теплоносителю;
- закрывается клапан наружного воздуха;
- загорается индикаторная лампа «угроза замораживания». После прогрева системы и
размыкания контакта термостата, система переходит в
режим работы.
Автоматизация систем теплоснабжения по месторождению выполняется согласно
«Основных положений по автоматизации объектов энергообеспечения ОАО «Газпром».
Водоснабжение, канализация и пожаротушение
Раздел выполнен в соответствии с действующими нормами и правилами:
- СНиП 2.04.03-85. «Канализация. Наружные сети и сооружения»;
- СНиП 2.04.01-85*. «Внутренний водопровод и канализация зданий»;
- СНиП 2.04.02-84*. «Водоснабжение. Наружные сети и сооружения»;
ВНТП 03/170/567-87. «Противопожарные нормы проектирования объектов ЗападноСибирского нефтегазового комплекса». Министерство строительства предприятий нефтяной и
газовой промышленности. Министерство газовой промышленности. Министерство нефтяной
промышленности;
- ВНТП 03-85. «Нормы технологического проектирования объектов сбора, транспорта и
подготовки нефти, газа и воды нефтяных месторождений». Министерство нефтяной
промышленности. Утверждены приказом Министерства нефтяной промышленности №32 от
24
10.01.1986;
- ВНТП 01/87/04-84. «Объекты газовой и нефтяной промышленности, выполненных с
применением блочных и блочно-комплектных устройств». Министерство строительства
предприятий нефтяной и газовой промышленности. Министерство газовой промышленности.
Москва 1984 г.;
- РСН 68-87. «Проектирование объектов промышленного и гражданского назначения
Западно-Сибирского нефтегазового комплекса». Разработаны Центральным научноисследовательским и проектно-экспериментальным институтом промышленных зданий и
сооружений Госстроя СССР. Утверждены Государственным комитетом по строительству РСФСР
Москва 1987 г.;
НПБ 110-03. «Перечень зданий, сооружений, помещений и оборудования,
подлежащих защите автоматическими установками пожаротушения и автоматической
пожарной сигнализацией». Министерство Российской Федерации по делам гражданской
обороны, чрезвычайным ситуациям и ликвидации последствий стихийных бедствий.
Утверждены приказом от 18.06.2003 г. № 315;
НПБ 88-2001*. «Установки пожаротушения и сигнализации. Нормы и правила
проектирования». Разработаны ГУГПС и ФГУ ВНИИПО МВД России, Главным управлением
Государственной противопожарной службы, ЗАО «Инженерный центр-Спецавтоматика».
Утверждены приказом ГУГПС МВД России от 4.06.2001 г. № 31. Согласованы Госстроем
России (письмо от 23.04.2001 г. № 9-18/238);
- Основные положения по автоматизации объектов энергообеспечения ОАО»Газпром».
ОАО «Газпром», ОАО «Газавтоматика». Утверждено ОАО «Газпром» 2.04.2001;
- СТО Газпром НТП 1.8-001-2004. «Нормы технологического проектирования объектов
газодобывающих предприятий и станций подземного хранения газа». Утвержден Приказом
Председателя Правления ОАО «Газпром» А.Б.Миллера от 21 октября 2004 г. № 93.;
Приказ №7 ОАО “Газпром” от 26 января 2000г. “Об утверждении Перечня
производственных зданий, помещений, сооружений и оборудования Единой системы
газоснабжения ОАО “Газпром”, подлежащих защите автоматическими установками
пожаротушения и пожарной сигнализации”;
- ППБ 01-03. «Правила пожарной безопасности в Российской Федерации». Утверждены
Приказом МЧС России от 18 июня 2003 года № 313;
- ВППБ 01-04-98. «Правила пожарной безопасности для предприятий и организаций
газовой промышленности». Утверждены Приказом Минтопэнерго Российской Федерации
от 18 июня 1988 года № 214.
На проектируемой
компрессорных агрегатов:
площадке
ГКС
рассматриваются
два
варианта
компоновки
Принципиальные технические решения по водоснабжению, канализации, пожаротушению в
связи с различными вариантами компоновки генпланов проектируемой площадки и применения
различного набора технологического оборудования не меняется.
Источник водоснабжения
Источником водоснабжения Казанского НГКМ принят водозабор с артезианскими
скважинами. Для обеспечения потребителей в воде принято две водозаборные скважины (одна
рабочая, одна резервная). Над устьями артезианских скважин размещаются блок-боксы насосной
станции I подъема, оборудованных погружными насосами 3ЭЦВ6-10-110.
Водоснабжение
25
На проектируемой площадке ГКС вода расходуется на:
- производственные нужды;
- противопожарные нужды. На площадке ГКС среднесуточный расчетный расход на
производственные нужды
составляет – 10,0 м3/сут, 10 м3/год (летом).
Водопотребление на производственные нужды из сети производственно-противопожарного
водопровода периодическое. Вода расходуется на промывку и пропарку технологического
оборудования (летом).
Расхода воды на хоз-питьевые нужды на площадке ГКС нет.
Система водоснабжения
Для проектируемых объектов ГКС предусматривается производственно-противопожарная
система водоснабжения, подключенная к производственно-противопожарной системе площадки
УПН Казанского НГКМ.
Комплекс водопроводных сооружений, предназначенных для производственнопротивопожарного водоснабжения ГКС, размещается на существующей площадке УПН
Казанского НГКМ и включает:
противопожарную насосную станцию с установленными насосами противопожарного
водоснабжения;
-
двух резервуаров запаса пожарной воды V = 400 м3;
внутриплощадочную кольцевую сеть водопровода с установленными на ней
пожарными гидрантами, размещаемыми в специальных укрытиях.
Вода от водозабора подается в два резервуара противопожарного запаса воды. В сеть
производственно-противопожарного водопровода вода подается от насосной станции, которая
обеспечивает потребные расходы и напоры для нужд ГКС.
Проектируемая кольцевая сеть производственно – противопожарного водопровода ГКС
подключается к существующей сети производственно-противопожарного Ду 219х6,0 площадки
УПН, согласно технических условий, в районе УП22 (координаты 6А+68.50, 1Б+62.00, см. ш.
135-10-00-ГП, разработанного ТФ ФГУП «СНИИГГиМС»).
Проектом предусмотрен учет расхода воды на производственные нужды. Устанавливается
счетчик с дистанционным выводом показаний, размещенный в блоке учета энергоресурсов.
Пожаротушение
На проектируемой площадке ГКС предусматриваются следующие системы пожаротушения:
водяное - от сети производственно-противопожарного водопровода (внутреннее и
наружное);
автоматическое
Расчетное количество пожаров на существующей площадке УПН Казанского НГКМ и
газовое.
проектируемой площадке ГКС на основании п.2.2 СНиП 2.04.02-84* – один.
Управление пожарными насосами предусмотрено дистанционное и ручное.
Система производственно-противопожарного водоснабжения относится к I категории по
степени обеспеченности подачи воды.
Диктующим сооружением, в обоих вариантах, для определения расчетных расходов воды на
наружное пожаротушение на проектируемой площадке ГКС является установка компрессорная.
26
Внутреннее пожаротушение в зданиях предусматривается от пожарных кранов Ду 65 мм.
Расчетный расход воды на внутреннее пожаротушение для диктующего здания – установки
компрессорной принят на основании СНиП 2.04.01-85* и составляет 10 л/с (две струи по 5 л/с).
Расчетный суммарный запас воды на водяное пожаротушение: внутреннее - из пожарных
кранов (10 л/с) и наружное - из пожарных гидрантов (20 л/с) определен из условия
продолжительности тушения пожара в течение 3 часов в соответствие с п.2.24 СНиП 2.04.02-84*
и составляет 324 м3. Объем установленных на существующей площадке УПН Казанского НГКМ
резервуаров запаса пожарной воды обеспечивает запас воды для пожаротушения объектов
проектируемой площадки ГКС.
Оборудование системами АУПТ зданий и сооружений ГКС принято на основании «Перечня
производственных зданий, помещений, сооружений и оборудования объектов Единой системы
газоснабжения ОАО «Газпром», подлежащих защите автоматическими установками
пожаротушения и пожарной сигнализацией».
Автоматическое газовое пожаротушение предусматривается:
в насосной метанола. Модули газового пожаротушения МГП 16-100, входят в
комплект заводской поставки;
в
установке
компрессорной
(в
обоих
Для противопожарной защиты объемным способом помещений и оборудования
вариантах).
агрегатов
газоперекачивающих,
размещенных
в
индивидуальных
укрытиях,
запроектирована станция пожаротушения, в которой установлена централизованная установка
автоматического газового пожаротушения с применением модуля для жидкой двуокиси углерода
МИЖУ, производства ЗАО «Артсок».
В качестве газового огнетушащего вещества (ГОТВ) в установке автоматического газового
пожаротушения принята двуокись углерода (СО2).
Модуль рассчитан на хранение рабочего и 100 % резервного запаса ГОТВ.
От станции газового пожаротушения до блоков распределительных устройств у ГПА
прокладывается магистральный газопровод.
Подача СО2 из магистрального газопровода по направлениям осуществляется по отдельным
трубопроводам через распределительные устройства (РУ), установленные в блоках
распределительных устройств каждого газоперекачивающего агрегата. Блок распределительных
устройств и система газового пожаротушения ГПА входит в поставку завода-изготовителя.
Проектируемые здания и сооружения ГКС обеспечиваются первичными средствами
пожаротушения в соответствие с ППБ 01-2003.
Канализация
Проектом предусмотрена система производственно-дождевой канализации на площадке
ГКС.
Для сбора смывов и проливов с пола блока энергетического, установки компрессорной
устанавливаются трапы Ду 100 мм.
В соответствие с требованиями п. 4.16 и п. 4.17 ВНТП 03/170/567-87 на проектируемых
выпусках производственной канализации от ГПА и выпусках дождевой канализации с площадок
масляного хозяйства и узла приема и подачи метанола предусмотрены гидрозатворы.
По системе самотечной производственной канализации стоки поступают в емкости
дренажно-канализационные V=12,5 м3, оборудованные насосом НЦСГ-Е-25-60-3,2-П-А-УХЛ-2 с
электродвигателем ВА160S2 N=15 кВт.
Далее производственные стоки по напорной сети перекачиваются для последующей
очистки и утилизации на площадку УПН Казанского НГКМ.
27
Подключение напорной сети производственно-дождевой канализации,
технических условий, производится у поз. 41 площадки УПН Казанского НГКМ.
согласно
Дальнейшая очистка и утилизация стоков производственно-дождевых стоков от
проектируемых объектов ГКС осуществляется в соответствии с принятой системой очистки и
утилизации стоков на существующей площадке УПН Казанского НГКМ.
Производительности существующих сооружений канализации
достаточно для приема стоков от проектируемых объектов ГКС.
на
площадке
УПН
Сети водопровода
На площадке ГКС предусмотрены сети водопровода производственно-противопожарного
напорные.
Сети водоснабжения прокладываются надземно на эстакадах на низких и высоких опорах.
Подключение проектируемых сетей производственно-противопожарного водопровода КС
предусмотрено к существующим сетям производственно-противопожарного водопровода
площадки УПН, согласно технических условий, в районе УП22 (координаты 6А+68.50, 1Б+62.00,
см. шифр 135-10-00-ГП, разработанного ТФ ФГУП «СНИИГГиМС»). В точках врезки
установлена отключающая стальная арматура.
Сети производственно-противопожарного водопровода, водоводов предусматриваются из
труб стальных электросварных ГОСТ 10704-91 (группа В), марка стали 10 по ГОСТ 10705-80*
футерованные трубами из полиэтилена ТУ 14-3Р-63-2002 АО «Первоуральского новотрубного
завода» в заводской теплогидроизоляции ППУ с электрообогревом, производства ЗАО
«Сибпромкомплект» г. Тюмень.
Выпускаемые изделия разработаны с учетом природно-климатических условий Крайнего
Севера, что гарантирует надежное функционирование трубопроводов при низких температурах
воздуха.
В высших точках трубопроводов водоснабжения предусматриваются штуцеры с запорной
арматурой для выпуска воздуха. Спуск воды в низших точках трубопроводов водоснабжения – в
систему производственной канализации.
Сети канализации
На площадке ГКС
самотечные и напорные.
предусмотрены
сети
производственно-дождевой
канализации
Трубопроводы напорной производственно-дождевой канализации по площадке ГКС
прокладываются надземно на низких и высоких опорах на одной эстакаде с трубопроводами
тепловых сетей и сетей водоснабжения.
Подключение проектируемых сетей производственно-дождевой напорной канализации КС
предусмотрено к существующим сетям производственной напорной канализации в районе поз.
41 площадки УПН. В точках врезки установлена отключающая стальная арматура.
Сети производственно-дождевой канализации выполняются из труб
электросварных ГОСТ 10704-91 (группа В), марка стали В-10 по ГОСТ 10705-80*.
стальных
Обогрев сетей канализации производственно-дождевой напорной по площадке КС
предусмотрен в общей тепловой изоляцией c греющим кабелем. Трубопроводы применяются в
заводской теплогидроизоляции ППУ S=100 мм, с покрытием из тонколистовой оцинкованной
стали ОЦБ-ПН-НО S=0,7 мм ГОСТ 19904-90 производства ЗАО “Сибпромкомплект” г. Тюмень.
Выпускаемые изделия разработаны с учетом природно-климатических условий Крайнего
Севера, что гарантирует надежное функционирование трубопроводов при низких температурах
воздуха.
28
Канализационные самотечные подземные сети проектируются с закрытой системой лотков
с установкой в колодцах стальных ревизий. На проектируемых выпусках производственной
канализации предусмотрены гидрозатворы.
Сети подземной канализации выполняются из труб стальных электросварных ГОСТ 1070491 (группа В), марка стали В-10 по ГОСТ 10705-80* в заводской изоляции ППУ S=45 мм ТУ
5768-025-1297775-94.
Колодцы на подземных сетях канализации выполнены из труб стальных электросварных
диаметром 1220х10 ГОСТ 10704-91.
Антикоррозийная изоляция канализационных колодцев выполняется краской БТ-177 в два
слоя ГОСТ 5631-79* по слою грунтовки ГФ-021 ГОСТ 25129-82.
Теплоизоляция колодцев осуществляется плитами полистирольными ПСБ-50 S=100 мм
ГОСТ 15588-86. Покровный слой – пленка винилопластовая КПО ГОСТ 16398-81* в один слой.
Колодцы предусматриваются со второй деревянной крышкой.
Электротехнические решения
В объем настоящей части входит решение вопросов электроснабжения силового
электрооборудования,
электрического
освещения,
заземления,
молниезащиты,
внутриплощадочных и внеплощадочных электрических сетей напряжением 6 кВ, 0,4 кВ
проектируемых объектов газокомпрессорной станции на Казанском НГКМ.
Данный раздел разработан на основании следующих документов:
Задание на проектирование объекта «Газокомпрессорная станция на Казанском
НГКМ» № 09/1161 от 04.06.2009 г., утвержденное главным инженером - Заместителем
генерального директора по производству ОАО «Томскгазпром» В. П. Степановым;
Технические условия ОАО «Томскгазпром» на подключение ГКС на Казанском
НГКМ № 09-139 от 20.03.2009 г.
Раздел разработан с соблюдением требований следующих нормативных материалов:
-
СНиП 23-05-95* «Естественное и искусственное освещение» 2003 г.;
СО 153-34.21.122-2003 «Инструкция по устройству молниезащиты
сооружений и промышленных коммуникаций», Минэнерго России, 2003 г.;
зданий,
- СТО Газпром РД 1.14-127-2005 «Нормы искусственного освещения»;
- СТО Газпром 2-6.2-149-2007 «Категорийность электроприемников промышленных
объектов ОАО «Газпром». ОАО «Газпром» ООО «ВНИИгаз», Москва 2007 г.;
- СТО Газпром 2-1.11-170-2007 «Инструкция по устройству молниезащиты зданий,
сооружений и коммуникаций ОАО «Газпром», Москва 2008 г.;
- СТО Газпром 2-1.11-094-2007 «Перечень помещений, зданий и наружных установок
объектов добычи и обустройства газовых месторождений ОАО «Газпром» с категориями по
взрывопожарной и пожарной опасности», Москва 2007 г.;
- РД 34.21.122-87 «Инструкция по устройству молниезащиты зданий и сооружений»
Минэнерго;
- РД 51-0158623-06-95 «Применение аварийных источников электроэнергии на КС, МГ,
УКПГ и других объектах газовой промышленности», РАО «Газпром»;
- Правила устройства электроустановок – ПУЭ (шестое издание, дополненное с
исправлениями) Госэнергонадзор, Минэнерго России, Москва 2000 г.
- Правила устройства электроустановок – ПУЭ (седьмое издание, переработанные главы
разделов 1,2,4,7) Госэнергонадзор, Минэнерго России, Москва 2003 г.
29
Потребители электрической энергии Напряжение питания электроприемников – 0,4 кВ и
ниже.
В отношении обеспечения надежности электроснабжения согласно СТО Газпром 2-6.2-1492007, электроприемники ГКС относятся к следующим категориям, указанным в таблице.
Таблица . Категория электроснабжения электроприемников
Наименование потребителей
Категория
Узел подключения (поз. 1)
1
Установка компрессорная (поз. 2.1…2.3)
1
Блок замера (поз. 4)
1
Установка подготовки топливного газа (поз. 6)
1
Блок-бокс насосной (поз. 7.1)
1
Емкость дренажная факельной системы (поз. 9)
3
Емкость дренажная (поз. 10, 14.3)
3
Площадка АВО газа (поз. 11)
1
Станция азотная (поз. 12)
3
Станция компрессорная сжатого воздуха (поз. 13)
3
Насосная масел (поз. 14.1)
3
Емкость для слива масла (поз. 14.4)
3
Емкость дренажно-канализационная (поз. 14.5, 17.5)
3
Склад масел в таре (поз. 16)
3
Насосная метанола (поз. 17.1)
1
Емкость для аварийного слива метанола (поз. 17.3)
3
Станция пожаротушения (поз. 18)
1
Емкость для теплоносителя (поз. 20)
3
Блок замера энергоресурсов (поз. 19)
3
Блок энергетический (поз. 21)
1
Системы САУ, аварийное освещение
1 (особая группа)
Электрообогрев трубопроводов
2
С точки зрения взрыво- и пожароопасности на площадке размещены объекты, помещения
которых относятся к зонам классов В-Iа, В-Iг и пожароопасные - классов П-I, П-IIа по
классификации ПУЭ.
Расчет электрических нагрузок выполнен по аналогам ранее
проектовэлектроснабжения зданий и сооружений ООО «ТюменНИИгипрогаз».
разработанных
Схема электроснабжения
30
Схема электроснабжения ГКС Казанского НГКМ выполняется в соответствии с
техническими условиями ОАО «Томскгазпром» № 09-139 20.03.2009 г.
Электроснабжение выполняется по двум взаиморезервируемым кабельным линиям от ЗРУ6 кВ энергокомплекса Казанского НГКМ.
Кабельные линии подключаются к ячейке №1 (ввод №1) на I секции и к ячейке №15 (ввод
№2) на II секции ЗРУ-6 кВ. В ЗРУ-6 кВ энергокомплекса устанавливаются ячейки серии К-63
производства Самарского завода «Электрощит». Ячейки укомплектованы вакуумными
выключателями серии ВВУ-СЭЩ-Э3-10-20У3 и микропроцессорными устройствами релейной
защиты и автоматики серии «Сириус» на постоянном оперативном токе.
Трансформаторная подстанция
Для преобразования напряжения с 6 кВ на 0,4 кВ на площадке ГКС предусмотрена
комплектная трансформаторная
энергетический блок (поз. 21).
подстанция
мощностью
2х1000
кВ⋅А,
встроенная
в
Согласно ВРД 39-1.21-072-2003 трансформаторная подстанция выбрана с запасом мощности
трансформаторов не менее 50 %.
Трансформаторы приняты трехфазные, двухобмоточные, с сухой, литой изоляцией на
номинальное напряжение 6/0,4 кВ, схема соединения обмоток Δ/Yо-11.
Комплектная двухтрансформаторная подстанция производства ЗАО «РОСЭЛЕКТРОПРОМ
ХОЛДИНГ» г. Санкт-Петербург выполнена с электромеханической релейной защитой.
Оперативный ток цепей управления – переменный.
В трансформаторной подстанции предусмотрено автоматическое включение секционного
выключателя 0,4 кВ при исчезновении напряжения на одном из вводов и автоматический возврат
в исходное состояние при восстановлении напряжения.
В трансформаторной подстанции предусматривается также шкаф управления для передачи
в АСУ Э параметров необходимых сигналов.
Для компенсации реактивной мощности в помещении трансформаторной подстанций
предусмотрены конденсаторные установки типа УКМ, поставляемые комплектно с
трансформаторными подстанциями.
Для электрообогрева внутриплощадочных сетей производственно-противопожарного
водопровода, канализационных трубопроводов, трубопроводов масляного хозяйства на
площадках возле энергетического блока (поз. 21), устанавливаются трансформаторы
электрообогрева типа ТМПН. Трансформаторы запитываются от РУ-0,4 кВ КТП 2х1000 кВ⋅ А.
жилами с изоляцией и оболочкой из поливинилхлоридного пластиката типа ВБбШв,
7.3. Внутриплощадочные сети 0,4 кВ выполняется бронированным кабелем с медными
жилами КВБбШв по кабельным эстакадам, совмещенным, как правило, с технологическими
эстакадами.
Высота прокладки кабелей не менее 2,5 м от поверхности земли, при пересечении с
автодорогами 5,5 м и на расстоянии не менее 0,5 м от технологических трубопроводов при
параллельной прокладке.
Сечение кабелей выбрано по длительно допустимому току в зависимости от способа
прокладки кабеля, проверено на отключение напряжения у потребителей электроэнергии и
надежность автоматического отключения линий при коротких замыканиях в сети. При
стабильном режиме работы, при полной нагрузке, потеря напряжения на вводных устройствах не
превышает 5 %. Перепад напряжения на электродвигателях при их запуске не превышает 15 %.
Измерение и учет электроэнергии
31
Измерение тока и напряжения предусматривается на стороне 0,4 кВ в трансформаторной
подстанции. Учет активной и реактивной энергии осуществляется на стороне 0,4 кВ счетчиками,
входящими в комплект поставки КТП.
Электрооборудование силовое
Силовое электрооборудование принято согласно примененным типовым проектам, а так же
по аналогам ранее разработанных проектов зданий и сооружений.
Потребителями
электрической
энергии
являются
электродвигатели
приводов
технологического оборудования и систем приточно-вытяжной вентиляции, системы
электрообогрева производственно-противопожарного водопровода, трубопроводов канализации и
маслоснабжения, оборудование систем САУ и АСУ ЭС, приборы пожарно-охранной
сигнализации.
В качестве главного распределительного устройства 0,4 кВ устанавливается низковольтное
комплектное устройство (НКУ) с пусковой аппаратурой электроприемников, производства ЗАО
«РОСЭЛЕКТРОПРОМ ХОЛДИНГ» г. Санкт-Петербург.
Щит НКУ располагается в помещении НКУ энергетического блока (поз. 21).
Конструктивно НКУ выполняются шкафного исполнения со степенью защиты IP21 и
комплектуются:
- вводными и секционными автоматическими выключателями напряжением 380/220 В
на ток до 630А;
- распределительными блоками, собранными на автоматических трех- и однополюсных
выключателях на ток 25-250А;
- блоками управления асинхронными двигателями на ток до 160А;
пусковой
и
светосигнальной
аппаратурой.
Предусматривается возможность вывода сигналов контроля состояния и управления
вводными выключателями щита НКУ в систему АСУ Э.
В качестве пусковой аппаратуры применяются также ящики управления, магнитные
пускатели и шкафы, поставляемые комплектно с оборудованием.
НКУ компрессорных установок (поз.2.1-2.3) поставляются комплектно и устанавливаются:
- в помещении электрощитовой укрытия компрессорной установки;
для электроснабжения потребителей постоянного тока компрессорных установок по
2 варианту в здании энергетического блока предусмотрена установка щитов постоянного
тока (ЩПТ) 220 В и 24 В производства ЗАО «РОСЭЛЕКТРОПРОМ ХОЛДИНГ», г. Санкт
Петербург.
При нормальной работе питание потребителей постоянного тока осуществляется от щита
ЩПТ через зарядно-выпрямительные устройства (ЗВУ), при исчезновении напряжения – от
необслуживаемых свинцово-кислотных аккумуляторных батарей типа PowerSafe 2V200
производства ООО «Ольдам-Электро», размещенных в помещении аккумуляторной
энергетического блока. Месторасположение щитов постоянного тока – помещение НКУ
энергетического блока.
Силовое электрооборудование блок - боксов выполняется заводами – изготовителями.
Для предотвращения взрывов и пожаров все электрооборудование (электродвигатели,
пускозащитные аппараты, аппараты управления и т.д.) выбрано с учетом среды, в которой оно
эксплуатируется:
-
во взрывоопасных зонах классов B-Iа и B-Iг предусматривается электрооборудование
32
повышенной надежности против взрыва, имеющее уровень взрывозащиты 2ExedllBT5 и
степень защиты оболочки не менее IP54;
в пожароопасных зонах П-I и П-IIа предусматривается электрооборудование со
степенью защиты оболочки не менее IP44;
в помещениях без взрыво – и пожароопасных зон предусматривается
электрооборудование обычного исполнения со степенью защиты оболочки не менее IP20.
Электропроводки выполняются:
- во взрывоопасных зонах классов B-Ia – бронированными кабелями с медными жилами
марок ВБбШв, КВБбШв, прокладываемым открыто, по кабельным конструкциям, в стальных
водогазопроводных трубах;
- во взрывоопасных зонах классов В-Iг – бронированными кабелями с медными жилами
марок ВБбШв, КВБбШв, прокладываемыми открыто и по кабельным конструкциям;
в остальных помещениях небронированными кабелями и проводами с медными
жилами марок ВВГнг, КВВГнг, проводом ПВ, прокладываемыми открыто и по кабельным
конструкциям, в стальных трубах.
Коробки соединительные типа КЗП, предназначенные для соединения кабелей, приняты с
уровнем взрывозащиты: повышенная надежность против взрыва (2ExeIIT5).
Электроснабжение систем САУ, АСУ Э и аварийного освещения
Электроснабжение электроприемников особой группы первой категории (системы САУ,
АСУ Э, аварийное освещение) обеспечивается подачей электроэнергии по двум взаимно
резервируемым вводам от щитов переменного тока (НКУ).
Для гарантированного питания потребителей систем САУ и АСУ Э при полном отключении
электроэнергии, при переходных режимах в системе электроснабжения (посадки напряжения,
колебания частоты, бестоковые паузы) предусматриваются агрегаты бесперебойного питания
(АБП) с входным и выходным напряжением 380/220 В с аккумуляторами, емкость которых
рассчитана на 30 минут работы АБП. АБП поставляются комплектно с оборудованием САУ и
АСУ Э.
Электроснабжение аварийного освещения по 1 варианту предусмотрено от щита НКУ через
источник бесперебойного питания.
По 2 варианту в качестве третьего независимого источника электроснабжения аварийного
освещения используется аккумуляторная установка. Питание аварийного освещения
осуществляется через блок аварийного освещения (БАО), установленный на ЩПТ 220 В.
Электроснабжение БАО выполняется по двум вводам – от щита НКУ (1 ввод) и ЩПТ (2 ввод). В
нормальном режиме напряжение питания аварийного освещения – 220 В переменного тока, при
исчезновении напряжения происходит автоматическое переключение на 220 В постоянного тока.
Электрообогрев трубопроводов
Многолетний опыт эксплуатации газодобывающих предприятий в северных районах страны
(Тюменский регион) показывает, что системы обогрева трубопроводов наружных установок
водяными теплоспутниками работают ненадежно, что приводит как следствие к отказам
оборудования и арматуры, аварийным ситуациям, значительному экономическому ущербу.
Обогрев
производственно–противопожарного
водопровода,
канализационных
трубопроводов и трубопроводов масляного хозяйства осуществляется системой электрообогрева.
Назначение системы электрообогрева – предотвратить замерзание трубопроводов и
осуществляется путем компенсации тепловых потерь во время эксплуатации при отрицательных
температурах наружного воздуха.
33
Электрообогрев выполняется по принципу действия индукционно-резисторной системы
нагрева. Тепловыделяющим элементом служит коаксиальная линия, внутренний проводник
которой выполняется проводом или кабелем с медной жилой сечением 10-50 мм. Внешний
проводник выполняется из стальной толстостенной трубы, которая приваривается к
трубопроводу. При протекании тока на трубе выделяется 60-80 % тепла. Ток протекает только по
внутренней поверхности трубы, поэтому на внешней поверхности электрический потенциал
отсутствует.
Электроосвещение
Напряжение питания электроосветительных установок рабочего, аварийного, наружного и
охранного освещения – 220 В, ремонтного освещения - 36 В.
Светильники рабочего и аварийного освещения питаются от независимых источников.
Внутреннее освещение блок-боксов выполняется заводом-изготовителем.
Освещенность помещений и рабочих поверхностей производства работ, расположенных
внутри зданий, принята в соответствии со СНиП 23-05-95* «Естественное и искусственное
освещение», в зависимости от разряда зрительных работ.
Расчет осветительных установок выполняется по методу удельной мощности.
Осветительная арматура, аппараты управления и электрические проводки соответствуют
средам, в которых они эксплуатируются, и предусматриваются:
- во взрывоопасных зонах класса B-Ia - светильники повышенной надёжности против
взрыва, имеющие уровень взрывозащиты 2ExedIIBT5 и степень защиты оболочки не менее IP54;
- в пожароопасных зонах П-I - светильники со степенью защиты оболочки не менее IP53;
- в пожароопасных зонах П-IIa - светильники со степенью защиты оболочки не менее IP23;
- в помещениях без взрыво- и пожароопасных зон - электрооборудование обычного
исполнения со степенью защиты оболочки не менее IP20.
Рабочее освещение производственных помещений выполняется светильниками с ртутными
лампами и лампами накаливания, вспомогательных помещений - светильниками с
люминесцентными лампами и лампами накаливания.
Аварийное освещение выполняется светильниками с лампами накаливания.
Ремонтное освещение предусматривается переносными светильниками с питанием от
ящиков с понижающими трансформаторами типа ЯТП-0,25 напряжением 220/36 В. Во
взрывоопасных помещениях для ремонтного освещения используются переносные
взрывобезопасные аккумуляторные фонари.
Наружное освещение территории выполняется прожекторами с натриевыми лампами,
устанавливаемыми на прожекторных мачтах. К прожекторным мачтам подвод электроэнергии
предусматривается кабелем по эстакаде.
Охранное освещение границы площадки ГКС выполняется светильниками с лампами
накаливания, установленными на кронштейнах по столбам ограждения.
Управление наружным освещением площадки ГКС предусматривается в ручном режиме кнопками на ящике управления освещением типа ЯУО9602, установленном в помещении КТП
энергетического блока, автоматическом режиме - от фотодатчиков и дистанционном режиме –
выключателями, установленными в операторной служебно-эксплуатационного блока
существующей площадки УПН.
Охранное освещение разделено на основное и дополнительное. Управление основным
освещением предусмотрено в ручном режиме - кнопками на ящике управления освещением и
автоматическом режиме - от фотодатчика. Включение дополнительного освещения
34
предусмотрено автоматическое по сигналу «Тревога» прибора охранной сигнализации,
отключение - вручную, после снятия сигнала.
Заземление и молниезащита
Для защиты людей от поражения электрическим током при повреждении изоляции все
нетоковедущие металлические части электрооборудования подлежат защитному заземлению и
занулению. Система заземления TN-S.
В качестве защитных РЕ проводников используются дополнительные жилы.
При строительстве оснований объектов, входящих в состав ГКС и кабельной эстакады, в
строительной части проекта применены сваи из металлических труб, забиваемые в грунт на
глубину от 6 до 9 м и соединенные между собою металлическими балками на сварке. Эти
конструкции используются в качестве естественных заземлителей.
В качестве искусственного заземлителя используется вновь сооружаемый на площадкеКС
глубинный заземлитель глубиной 200 м, соединенный стальной полосой сечением 4x40 мм с
металлоконструкциями кабельной эстакады.
При обеспечении непрерывности электрической цепи на всем протяжении кабельной
эстакады, металлические конструкции кабельной эстакады используются в качестве
заземляющего проводника, объединяющего естественные и искусственный заземлители в единое
заземляющее устройство.
Для заземления оборудования САУ и АСУ ЭС, приборов пожарно-охранной сигнализации
на площадке ГКС предусматривается отдельное рабочее (функциональное) заземляющее
устройство из глубинного заземлителя глубиной 200 м. Сеть рабочего (функционального)
заземления выполняется кабелем ВБбШв 2х25 мм2.
Сопротивление заземляющих устройств не должно превышать 4 Ом в любое время года.
У пожарных гидрантов предусматриваются специальные заземляющие устройства для
пожарной техники.
С целью уравнивания потенциалов в помещениях и наружных установках, в которых
применяется заземление или зануление, все строительные и производственные конструкции,
стационарно проложенные трубопроводы всех назначений, металлические корпуса
технологического оборудования, присоединяются к главным шинам заземления.
Дополнительно, вокруг площадки, занимаемой трансформаторной подстанцией, на глубине
не менее 0,5 м и на расстоянии 1 м от края фундамента КТП, прокладывается замкнутый
горизонтальный заземлитель, присоединяемый к кабельной эстакаде. Контур предназначен для
работы в летнее время при оттаивании поверхностного слоя грунта.
В соответствии с СТО Газпром 2-1.11-170-2007 проектируемые взрывоопасные здания и
установки, располагающиеся в местах со средней продолжительностью гроз в год 10 ч и более,
относятся к первой категории молниезащиты и должны быть защищены от прямых ударов
молнии, вторичных проявлений молнии и заноса высокого потенциала через надземные и
подземные металлические коммуникации. Защита от прямых ударов молнии предусматривается
с помощью отдельно стоящих молниеотводов и молниеотводов, установленных на
металлических прожекторных мачтах.
Все вспомогательные здания и сооружения, не создающие горючих и взрывоопасных
выбросов и не содержащие микропроцессорную технику, относятся к четвертой категории по
молниезащите, предусматривающей использование естественных молниеотводов или
молниезащитных сеток.
Защита от заноса высоких потенциалов выполняется путем присоединения металлической
оболочки коммуникаций к заземляющему устройству электроустановок по кратчайшему
расстоянию. Для пластиковых трубопроводов с проводящей жидкостью, заземление
35
осуществляется через установленные в пластиковый трубопровод металлические элементы
(фланцы, задвижки).
Искрение вследствие электростатической индукции в помещениях со взрывоопасной
концентрацией устраняются жестким присоединением металлических конструкций здания,
коммуникаций и металлических корпусов оборудования к общему заземляющему устройству.
Для защиты от искрений вследствие электромагнитной индукции между трубопроводами и
другими протяженными металлическими предметами и конструкциями, в местах их взаимного
сближения на 10 см и менее, через каждые 20 м выполняются металлические перемычки.
Классификация объектов с взрывоопасными зонами и их категория по молниезащите
приведена в таблице
Таблица - Классификация объектов по взрыво- и пожароопасности
Наименование зданий,
сооружений, установок
Категория взрывоКласс взрыво- Категория и группа
Категория
пожаро-опасности пожаро-опасности взрывоопасной
молниезащиты по
по СТО 2-1.1-094по ПУЭ-2000
смеси
СТО 2-1.11-1702007
ГОСТ 5133.0-99
2007
Узел подключения (поз.1)
А
В-Iа
IIА-Т1
I
Установка компрессорная
(поз.2.1…2.3)
А
В-Iа
IIА-Т1
I
Площадка входных
сепараторов (поз.3)
Ан
В-Iг
IIА-Т1
I
Блок замера (поз.4)
А
В-Iа
IIА-Т1
I
Блок-бокс компрессорного
агрегата газа (поз.5)
А
В-Iа
IIА-Т1
I
Установка подготовки
топливного газа (поз.6)
А
В-Iа
IIА-Т1
I
Блок-бокс насосной
(поз.7.1)
А
В-Iа
IIА-Т1
I
Емкость дренажная
факельной системы (поз.9)
Ан
В-Iг
IIА-Т1
I
Емкость дренажная (поз.10)
Ан
В-Iг
IIА-Т1
I
Площадка АВО газа
(поз.11)
Ан
В-Iг
IIА-Т1
I
Станция азотная (поз.12)
-
-
-
IV
Станция компрессорная
сжатого воздуха (поз.13)
-
-
-
IV
Насосная масел (поз.14.1)
В1
П-I
-
IV
Емкость для слива масла
(поз.14.4)
Вн
П-I
-
IV
36
Емкость дренажноканализационная (поз.14.5;
17.5)
-
-
-
IV
Склад масел в таре (поз.16)
В1
П-I
-
IV
Насосная метанола
(поз.17.1)
А
В-Iа
IIА-Т3
I
Емкость для аварийного
слива метанола (поз.17.3)
Ан
В-Iг
IIА-Т3
I
Станция пожаро-тушения
(поз.18)
-
-
-
IV
Блок замера энергоресурсов (поз.19)
-
-
-
IV
Блок энергетический
(поз.21)
-
-
-
III
-
-
-
III
-
-
-
IV
Электрощитовая с
помещением КИП (поз. 2628)
Электрощитовая (поз. 29)
Автоматизированная система управления технологическими процессами
Исходными данными при проектировании автоматизированной системы управления
технологическими процессами газокомпрессорной станции (АСУ ТП КС) послужили задания
производственных отделов института.
Раздел выполнен в соответствии с действующими нормами и правилами:
- СНиП 2.05.06-85* «Магистральные трубопроводы»;
- ВРД 39-1.8-055-2002 Глава 10 Требования к проектированию АСУ ТП КС (КЦ);
- ВРД
39-1.10-006-2000
Правила технической
эксплуатации
магистральных
газопроводов. ООО «ВНИИгаз», 2000 г;
- ПБ 08-624-03 «Правила безопасности в нефтяной и газовой промышленности;
- ГОСТ 24.104-85** Автоматизированные системы управления. Общие требования;
- ГОСТ Р 51583-2000 «Защита информации. Порядок создания автоматизированных
систем в защищенном исполнении»;
- Основные положения по автоматизации, телемеханизации и созданию информационноуправляющих систем предприятий добычи и подземного хранения газа ОАО «Газпром», 1997 г;
- Отраслевая система оперативно-диспетчерского управления (ОСОДУ) ЕСГ России.
Общесистемные технические требования. Часть 2. Требования к системам управления добычей и
подземным хранением газа. ОАО «Газпром», ОАО «Газавтоматика» М. 1999 г;
- Нормативы численности обслуживающего персонала компрессорных станций,
основанных на принципах малолюдных технологий, ОАО «Газпром» ЦНИСГазпром, Москва
2004 г., утвержденные Заместителем Председателя Правления ОАО «Газпром» С.К. Ушаковым
31.12.04 г.
В проекте рассматриваются два варианта компрессорной станции:
37
- первый вариант – с поршневыми компрессорами;
- второй вариант – с центробежными компрессорами. В дальнейшем описание задач,
функций и средств АСУ ТП дается применительно ко
всем вариантам со ссылкой на варианты в разделах, где есть различие.
Цели создания
Основными целями создания АСУ ТП ГКС являются:
- комплексная автоматизация объектов газокомпрессорной станции, создание на базе АСУ
ТП малолюдной и энергосберегающей технологий, позволяющих повысить рентабельность и
эффективность производства;
- оптимальное и безаварийное ведение технологических процессов в автоматическом
режиме;
- выполнение установленных производственных заданий по объемам и качеству
продукции, снижение непроизводительных потерь материально-технических и топливноэнергетических ресурсов и сокращение эксплуатационных расходов;
- оптимальное управление технологическими режимами работы газокомпрессорной
станции в соответствии с устанавливаемыми производственными заданиями по объемам и
качеству газа;
- обеспечение комплексной противоаварийной защиты объектов и локализация
нештатных ситуаций на основе алгоритмов взаимодействия со смежными системами;
- обеспечение производственных служб необходимой информацией для решения задач
планирования, контроля и управления производством;
- обеспечение высокой экологической безопасности производства;
- формирование отчетных
оборудования за отчетный период.
документов
по
функционированию
технологического
- и представления информации оперативно-диспетчерскому персоналу.
Объекты АСУ ТП
В число технологических объектов, охватываемых проектируемой АСУ ТП, входят:
- узел подключения, поз. 1;
- установки компрессорные в комплекте с АВО газа, поз. 2.1…2.3;
- площадка входных сепараторов, поз. 3 (только для варианта 2);
- блок замера, поз. 4;
- блок-бокс компрессорного агрегата газа, поз. 5 (только для варианта 2);
- установка подготовки топливного газа , поз. 6;
- блок-бокс насосной, поз. 7.1;
- разделитель жидкости, поз. 7.2;
- площадка факельного сепаратора, поз. 8;
- ёмкость дренажная факельной системы, поз. 9;
- ёмкость дренажная, поз. 10;
- площадка АВО газа, поз. 11;
- станция азотная, поз. 12;
38
- площадка масляного хозяйства, поз. 14:
-
насосная масел, поз. 14.1;
-
площадка ёмкостей для чистого масла, поз. 14.2;
-
ёмкость дренажная, поз. 14.3;
-
ёмкость для слива масла, поз. 14.4;
-
ёмкость дренажно-канализационная, поз.14.5;
-
узел приёма и подачи метанола, поз. 17:
-
насосная метанола, поз. 17.1;
-
ёмкости для метанола, поз. 17.2;
-
ёмкость для аварийного слива метанола, поз. 17.3;
-
ёмкость дренажно-канализационная, поз.17.5;
- блок замера энергоресурсов, поз. 19;
- ёмкость для слива теплоносителя, поз. 20. Подробный перечень технологических
площадок и установок, зданий и сооружений
приведен на чертежах соответствующих генпланов.
Структура АСУ ТП
Архитектура построения АСУ ТП
В качестве основных принципов при определении архитектуры построения АСУ ТП
производственно-технологического комплекса Казанского газоконденсатного месторождения
приняты следующие:
- децентрализация функций сбора, обработки информации и выработки управляющих
воздействий, максимальное их приближение к месту возникновения информации и ее
использования;
- распределенность
подсистемами;
и
возможность
использования
информации
различными
- модульность построения технических и программных средств;
- создание
процессом;
многоуровневой
системы
оптимального
управления
технологическим
- функционирование без постоянного присутствия обслуживающего персонала для систем
управления большинства технологических объектов;
- стандартизация взаимосвязей (функциональная, программная, конструктивная) между
уровнями управления.
Структурная схема автоматизированной системы управления технологическими
процессами компрессорной станции представлена на чертеже 1589-КС-АТ. Структура АСУ ТП
должна обеспечивать выполнение функций контроля и оптимального управления производством
в целом и отдельными производственными подразделениями, а также управление отдельными
установками и агрегатами как при нормальной работе, так и в нештатных ситуациях. С этой
целью АСУ ТП предлагается строить как иерархическую, интегрированную систему,
предусматривающую интеграцию как по вертикали, так и по горизонтали – ИАСУ ТП.
Интеграция систем АСУ ТП позволяет:
- иметь интегрированную базу по учету и контролю для всех технологических объектов
газокомпрессорной станции, объектов электроснабжения и тепловодоснабжения;
39
- повысить живучесть системы – при выходе из строя одной системы ее функции в
некотором объеме могут выполняться другой системой;
- повысить эффективность алгоритмов диагностики функционирования технологических
объектов, использующих информацию смежных систем.
ИАСУ ТП
газокомпрессорной станции
следующихорганизационно-технологических уровней:
на
Казанском
ГКМ
состоит
из
- нижний уровень – уровень автоматизированного технологического оборудования (САУ),
функционирующий в автоматическом режиме без присутствия человека. Системы управления
данного уровня включают в себя датчики, преобразователи, исполнительные механизмы,
системы автоматического управления (САУ), реализуемые на базе контроллеров. САУ
устанавливаются в непосредственной близости от соответствующего технологического
оборудования;
- верхний уровень – уровень аппаратной ГКС, операторной УПН, в которых размещается
оперативно-производственная служба (ОПС), реализуется на базе персональных компьютеров, с
организацией автоматизированных рабочих мест (АРМов) персонала ОПС, является
существующим.
Вышестоящим уровнем для ИАСУ ТП является корпоративная сеть ОАО «Томскгазпром»,
которая является существующей и с вводом в эксплуатацию объектов ГКС на Казанском газовом
месторождении расширятся её функции.
Проектируемая ИАСУ
функциональных подсистем:
ТП
является
интегрированной
и
состоит
из
следующих
АСУ ТП ГКС с подсистемой СПАЗ (система противоаварийной защиты);
АСПС, КЗ и ПТ ГКС – автоматическая система пожарной сигнализации, контроля
загазованности и пожаротушения;
-
АСУ
ЭС
-
автоматизированная
система
управления
электроснабжением.
Структура АСУ ТП
Для контроля и управления объектами, перечисленными выше, предусматриваются
распределенные системы управления, сконфигурированные, в зависимости от типа, объема и
территориального расположения технологического оборудования, из различного набора станций
управления, предназначенных для управления отдельными агрегатами, технологическими
установками.
Нижний уровень
На площадке ГКС САУ основного и вспомогательного оборудования размещаются (смотри
схему структурную 1589-КС-АТ):
САУ ГПА1… САУ ГПА3 на рамах в непосредственной близости от установок
компрессорных (поз. 2.1… 2.3);
САУ ГКС в блок-боксе «Щитовая САУ ГКС».
Верхний уровень
Уровень ОПС по управлению ГКС на Казанском ГКМ размещается в операторной УПН
существующего здания СЭБ (поз. 24 по документации 135-10-00 ТФ ФГУП СНИИГГиМС).
С вводом новых объектов в существующей операторной будет установлено дополнительное
оборудование и расширятся функции ОПС.
Такой подход обеспечит минимально необходимое вовлечение обслуживающего персонала
в управление технологическими процессами, уменьшит влияние «человеческого фактора»,
позволит оптимизировать структуру ИАСУ ТП с целью исключения избыточности технических
средств, снижения затрат на ремонт и обслуживание системы
Верхний уровень ГКС предлагается реализовать на базе новых станций «АРМ операторов
40
ГКС» и резервированного сервера САУ ГКС. АРМы операторов ГКС реализованы на базе
клиентов iFIX, которые подключаются к одному из серверов САУ ГКС. В случае отказа рабочего
сервера все АРМы переключаются на резервный.
Комплексная система противоаварийных защит
Комплексная система противоаварийных защит включает в себя:
- систему противоаварийных защит (СПАЗ) по технологическим параметрам;
- систему контроля загазованности по предельной концентрации взрывоопасной смеси.
Система противоаварийных защит реализуется системами автоматического управления с
использованием программно-технических средств и интерфейсных (цифровых) каналов связи,
функционирующих в нормальном режиме. Для систем, осуществляющих управление
технологическим оборудованием, а также функции аварийных защит, предлагается использовать
высоконадежные контролеры с резервированием процессорных модулей, модулей ввода / вывода,
работающих в режиме on-line (100 % «горячее» резервирование).
Запуск противоаварийных защит предусматривается:
- вручную оператором;
- автоматически без подтверждения оператором. Запуск противоаварийной защиты
отключает режим регулирования (осуществляется в
рамках комплексного управления технологическим оборудованием). Данное решение
обуславливает требование к обеспечению устойчивости технологического процесса при решении
задач комплексного управления.
Предотвращение ложного запуска противоаварийных защит предлагается обеспечить за счет
диагностики приборов и их избыточной установки на особо ответственных местах. В этой связи
для снижения риска возникновения аварийных ситуаций для основных агрегатов должна быть
предусмотрена развитая система диагностики, с возможной нормальной остановкой агрегатов
при выходе диагностических параметров за установленные пределы и предотвращения тем самым
разрушения механических деталей машин.
Для резервирования функций аварийных защит, не имеющих 100 % «горячее»
резервирование, применяются контроллеры аварийных защит.
Функционирование АСУ ТП
Требования к функционированию системы обусловлены необходимостью обеспечения
высокого уровня надежности системы и объекта управления в целом.
АСУ ТП является восстанавливаемой и обслуживаемой многофункциональной системой.
АСУ ТП должна функционировать в режиме реального времени в непрерывном
круглосуточном режиме. АСУ ТП функционирует в одном из следующих режимов:
- автоматический;
- автоматизированный (с рабочего места оператора);
- местный (от местных щитов управления, от местных кнопок при пуско-наладочных,
ремонтных работах).
Переключение между местным и дистанционным (от АСУ ТП) режимами работы
исполнительными механизмами производится переключателями с силовых щитов управления.
Переключение между автоматическим и автоматизированным режимами управления
производится оператором с пульта управления.
Штатный режим функционирования АСУ ТП ГКС - автоматический. С пульта управления,
41
расположенного в операторной УПН, осуществляется контроль и управление оборудованием, а
также управление режимами работы основных и вспомогательных технологических установок.
В автоматическом режиме управление исполнительными механизмами производится по
программе, в соответствии с алгоритмами управления. В этом режиме управление ИМ кнопками
по месту и по командам оператора блокируется. В этом режиме возможен автоматический ввод
резервного агрегата при отключении из-за неисправности одного из работающих агрегатов
устройствами защиты.
В автоматизированном режиме оператор имеет возможность дистанционного управления
ИМ, изменения уставок автоматического регулирования, уставок включения (отключения)
оборудования.
Во время работы алгоритмов технологических защит и блокировок такая возможность
отключается для тех исполнительных устройств, на которые в данный момент подаются команды
управления, сформированные алгоритмом. Такой подход предотвращает возможность
одновременной подачи противоречивых сигналов управления на одно исполнительное
устройство, а также исключает возможность выполнения некорректных действий оператора в
нештатных ситуациях.
В местном режиме команды, подаваемые оператором дистанционно на включение
(отключение) ИМ, блокируются.
Локальные СУ функционируют в режиме реального времени в автоматическом режиме, но
имеется возможность управления оборудованием в автоматизированном режиме с пульта
оператора или по месту установки оборудования. Отказ любой СУ или ее блока, а также канала
связи с пультом оператора не приводят к останову технологического оборудования. При потере
связи с «верхним уровнем» происходит «замораживание» значений уставок, установленных на
момент пропадания связи.
АСУ ТП функционирует в единой системе времени. Для этого предусматриваются средства
системы синхронизации времени, которые устанавливаются на сервере АСУ ЭС. Для
синхронизации времени
на рабочих местах (АРМ) используются специальные клиентские
программы. Взаимодействие между серверами АСУ
ЭС и АСУ ТП и клиентами
осуществляется по стандартным протоколам согласованного времени. Электропитание
производиться от сети переменного тока однофазным напряжением от 200 до 240 В, частотой
(50±1) Гц. КТС ГКС относится к первой категории надежности электроприемников, особая
группа.
Функции ИАСУ ТП
Основными функциями информационно-управляющей
технологического комплекса являются:
системы
производственно-
комплексное управление технологическими и производственными процессами с
обеспечением плановых показателей и минимизацией расходуемых ресурсов в рамках заданных
технологических ограничений;
- комплексная противоаварийная защита технологического оборудования; диагностика
технологического оборудования и средств автоматизации. Функции АСУ ТП
В соответствии с принятой архитектурой функции, реализуемые ИАСУ ТП распределяются
по уровням управления следующим образом.
Технические средства нижнего подуровня (уровня САУ) обеспечивают, в общем случае,
выполнение следующих функций:
сбор и первичная обработка технологической информации, поступающей от
датчиков и измерительных преобразователей;
- сбор и первичная обработка информации по учету и контролю количества газа; сбор и
42
первичная обработка информации по учету количества ингибитора; сбор и первичная обработка
информации по учету тепла;
- управление технологическим оборудованием на основе собранной информации и команд,
поступающих от вышестоящего уровня управления;
регулирование режимных технологических процессов по уставкам, заданным с
верхнего уровня системы;
- автоматическое управление приводами основных механизмов; аварийная защита
технологического оборудования;
- автотестирование элементов местной автоматики и программируемых контроллеров;
местный контроль основных параметров, характеризующих технологический процесс и
состояние объекта;
передача в смежные системы команд управления на те исполнительные механизмы,
управление которыми предусматривается по команде оператора ОПС;
- обмен информацией между уровнями системы.
Технические средства верхнего уровня (уровня ОПС) обеспечивают, в общем случае,
выполнение следующих функций:

контроль состояния
процессов;

обмен информацией со смежными системами;

обмен информацией между уровнями системы.

автоматическое регулирование режимных технологических параметров;

дистанционное управление приводами основных механизмов;

автоматический аварийный и нормальный останов ГКС;

противоаварийные защиты;

дистанционный контроль учета газа, метанола, тепла;

дистанционный контроль режимов работы основного оборудования;

сигнализация аварийная о предельных значениях технологических параметров;

сигнализация
предупредительная
технологических параметров;

защита программно-технических средств (ПТС) от несанкционированного доступа;

вычисление расчетных параметров;
технологического
об
оборудования
отклонениях
и
от
хода
технологических
нормы
режимных
Комплекс программно-технических средств
Комплекс программно-технических средств ИАСУ ТП состоит из:
- комплекса датчиков, преобразователей, исполнительных механизмов;
- программно-технических средств АСУ ТП;
Датчики, преобразователи, исполнительные механизмы
Все применяемые приборы и средства автоматики имеют требуемые виды климатического
исполнения и взрывозащиты, а также сертификаты Госстандарта РФ и разрешение на
применение, выдаваемое Гостехнадзором.
Применяемые датчики и измерительные преобразователи имеют унифицированные
43
выходные сигналы с одним из следующих параметров:
- аналоговые (4…20) мА с HART-протоколом для контроля и регулирования режимных
параметров;
- частотно-импульсные сигналы для контроля учетных технологических параметров;
- дискретные типа «сухой
технологических параметров;
контакт»
для
сигнализации
предельных
интерфейсные
RS-485
В проекте предлагается применить средства КИП и локальной автоматики как серийно
значений
Modbus.
выпускаемые отечественной промышленностью, так и импортной поставки. Для измерения
и контроля технологических параметров применяются интеллектуальные датчики,
поддерживающие коммуникационный протокол HART. Применение микропроцессорных
датчиков позволит:
- реализовать широкий набор функций настройки и калибровки датчиков;
- повысить точность настройки и снизить суммарную погрешность измерений при работе
датчиков в реальных условиях эксплуатации;
- расширить диапазон возможных перенастроек;
обеспечить
непрерывную
самодиагностику.
Для измерения давления, перепада давления технологических сред применяются
приборы «Метран – 150» производства ЗАО ПГ «Метран», г. Челябинск.
Для измерения температуры технологических сред применяются платиновые
термопреобразователи с номинальной статической характеристикой 100П типа ТСПУ 027
производства АОЗТ СКБ «Термоприбор», г. Королёв, или «Метран – 286» фирмы «Emerson».
Для измерения уровня на ёмкостях – волновые радарные уровнемеры фирмы «Emerson».
Для измерения расхода газа – БСУ, расходомеры ProBar типа 3051 SFA фирмы «Emerson».
Для коммерческих узлов учёта газа применяется комплекс датчиков на базе контроллера
расхода ROC407 фирмы «Emerson».
Высокоэффективные регуляторы нижнего уровня могут выполнять алгоритмы управления и
регулирования независимо от центральной системы управления, что обусловлено особыми
требованиями к быстродействию. Такой подход обеспечивает гарантированное качество
процесса регулирования, влечет ресурсосбережение при регулировании режимов работы
оборудования. Применяемая в проекте запорно-регулирующая арматура может быть с
электрическими исполнительными механизмами и с пневмоприводами, использующими для
управления электропневматические позиционеры. Клапаны с электроприводами комплектуются
электроприводами Auma Matic.
Программно-технические средства ИАСУ ТП
При построении ИАСУ ТП уровни ОПС и САУ должны строиться на едином ПТК,
прошедшем отраслевые испытания на объектах ОАО «Газпром».
Программно-технический комплекс должен базироваться на серийно выпускаемых
средствах автоматизации и вычислительной техники и быть достаточным для реализации всех
функций, предусмотренных настоящим документом.
Все технические средства системы должны иметь сертификаты, подтверждающие
правомочность их применения на объекте.
Комплекс технических средств нижнего уровня системы должен обеспечивать прием и
выдачу следующих типов сигналов:
44
а)
входных:
- аналоговых от термопреобразователей сопротивления (ТС) по ГОСТ Р 8.625-2006 (ИУС
9-2007);
-
нормированных сигналов постоянного тока 4-20 мА;
-
дискретных сигналов 24 В постоянного тока "сухой контакт";
-
дискретных сигналов 110 В постоянного тока, 220 В переменного тока "сухой контакт";
- сигналов 4…20 мА с наложенным частотным сигналом для передачи данных по
протоколу HART.
б)
-
сигналов, передаваемых по интерфейсу (RS-232/485);
выходных:
нормированных сигналов постоянного тока 4…20 (0…5, 0…20) мА;
- дискретных сигналов 220 В переменного тока, 110 В постоянного тока (внешнее
питание);
- дискретных сигналов 24 В. Устройства управления исполнительными механизмами
(модули вывода сигналов)
должны обеспечивать:
- формирование двухпозиционных дискретных сигналов управления типа «включить /
выключить»;
-
формирование аналоговых управляющих сигналов для контуров регулирования;
необходимый
уровень
взрывозащиты.
Для обеспечения искробезопасности цепей управления и контроля в случаях, где это
необходимо, должны применяться барьеры искробезопасности. Питание датчиков должно
осуществляться от источников питания, входящих в состав КТС АСУ ТП.
Агрегатная САУ компрессора и АСУ ТП площадки входных сепараторов, узла
подключения и вспомогательных объектов выполнены на едином программно-техническом
комплексе (ПТК). Для управления блочными компрессорными установками (КУ) используются
системы управления и мониторинга, которые входят в комплект поставки КУ на базе МСКУ5000 (Siemens) ЗАО НПФ «Система-Сервис», они имеют возможность передачи информации в
АСУ ТП через цифровые интерфейсы RS485.
АРМы операторов ГКС реализованы на базе клиентов, которые подключаются к одному из
серверов САУ ГКС. В случае отказа рабочего сервера все АРМы переключаются на резервный.
Для накопления исторической информации (отчетов, трендов) применяется выделенный
сервер с установленным ПО PROFICY Historian.
Информационная безопасность ИАСУ ТП
Целью разработки системы информационной безопасности является создание
рекомендаций и конкретных организационных и технических решений, обеспечивающих
безопасность информационных систем, удаленных узлов и подсистем предприятия, обеспечение
необходимого уровня доступности данных и информационных ресурсов.
Система информационной безопасности предназначена для:
- обеспечения защищенности информационных ресурсов внутри информационной
управляющей системы по требованию класса 1Г Руководящего документа Гостехкомиссии РФ
«Автоматизированные системы. Защита от несанкционированного доступа к информации.
Классификация автоматизированных систем и требований к защите информации» с
дополнительными элементами защиты информации, предусмотренными Концепцией
45
информационной безопасности ОАО «Газпром» (наличие подсистемы кодирования данных и
службы администраторов безопасности);
- контроля доступа к внутренним информационным ресурсам
информационного обмена с использованием коммуникаций общего пользования;
и
контроля
- обеспечения Администратора безопасности программно-техническими средствами,
позволяющими эффективно реагировать на попытки несанкционированного доступа (НСД) в
систему.
Меры, направленные на формирование и поддержание режима информационной
безопасности, должны обеспечить:
- конфиденциальность используемой информации путем организации защиты от
несанкционированного доступа и других способов нелегального ознакомления с передаваемой по
каналам связи информацией;
- поддержание целостности информации, что подразумевает ее достоверность, полноту и
актуальность;
- поддержание высокой степени доступности информационных сервисов системы, что
означает возможность получения необходимой информации за время, предусмотренное
нормативными, техническими и иными требованиями.
Система информационной безопасности должна быть реализована сочетанием мер
организационного и программно-технического уровней. На организационном уровне: на основе
категорирования информации, хранимой и обрабатываемой в информационных подсистемах
предприятия, должна быть проведена идентификация информационных ресурсов, содержащих
конфиденциальную информацию;
- должны быть сформулированы положения политики информационной безопасности,
описывающие доступ пользователей к информационным ресурсам.
На программно-техническом уровне информационная
обеспечена с использованием следующего набора механизмов:
безопасность
должна
быть
- аутентификация и авторизация;
- управление доступом - реализует разграничение доступа к информационным ресурсам
системы;
- регистрация и учет - реализует регистрацию и учет действий пользователей
информационными ресурсами системы;
- контроль целостности - обеспечивает целостность и неизменность ПО и данных;
- мониторинг и администрирование состоянием – предусматривает мониторинг активного
сетевого оборудования, операционных систем, СУБД, управление конфигурацией сети с
помощью программных средств;
- защита информации в каналах связи – обеспечивает конфиденциальность и целостность
информации при передаче по внешним каналам связи;
- антивирусная защита – предусматривает защиту информационных ресурсов от
компьютерных вирусов;
- сегментирование локальной вычислительной сети (ЛВС) и межсетевое экранирование;
кодирование
информационных
Средства сегментирования ЛВС должны строиться на технологии, позволяющей
потоков.
ограничивать и контролировать доступ пользователей к информационным ресурсам ИАСУ
ТП. Для противодействия различным угрозам безопасности информации создаются
следующие рубежи защиты:
-
контур по защите каналов связи;
46
- контур по защите от внешних угроз – обеспечивает защиту информационных ресурсов
ЛВС от попыток несанкционированного доступа со стороны внешних по отношению к ИУС
посторонних лиц;
- контур по защите от внутренних угроз - обеспечивает защиту информационных ресурсов
ЛВС от попыток несанкционированного доступа со стороны внутренних нарушителей (персонал
ИАСУ ТП).
Контур по защите каналов связи предусматривает использование
интегрированного модуля для маршрутизатора, который обеспечивает:
специального
- шифрование;
- аутенфикацию. Контур по защите от внешних угроз предусматривает технические
средства для защиты
коммуникационного оборудования ИАСУ
взаимодействия с внешними объектами ИАСУ ТП:
ТП,
используемого
для
организации
- маршрутизатор;
- многофункциональный аппаратно–программный комплекс, выполняющий функции
межсетевого экрана, разграничение доступа к сетевым ресурсам, защита от вирусных атак
фильтрация, идентификация, аутентификация).
Контур по защите от внутренних угроз предусматривает штатные средства защиты
серверного оборудования, АРМ и коммуникационного оборудования ИАСУ ТП. Программнотехнический комплекс системы ИБ включает в себя:

сервера ИБ;

АРМ администратора ИБ;

АРМ администратора ЛВС;

коммутатор;

маршрутизатор;

многофункциональный программно-аппаратный комплекс.
Совместимость комплекса технических средств защиты информации со смежными
системами ИАСУ ТП обеспечивается за счет использования однотипных аппаратнопрограммных средств, входящих как в состав ИБ, так и в состав ИАСУ ТП.
Политику планирования подсистемы информационной безопасности необходимо строить в
рамках существующей в ОАО "Томскгазпром" системы информационной безопасности.
Межсетевые экраны должны иметь возможность интеграции в систему защиты ОАО
"Томскгазпром".
Автоматическая система пожарной сигнализации, контроля загазованности и
пожаротушения
Основные технические решения автоматической системы пожарной сигнализации, контроля
загазованности и пожаротушения (АСПС, КЗ и ПТ) разработаны на основании действующих, на
территории РФ нормативно-технических документов и требований ОАО «Газпром»:
№115;
СНиП 41-01-2003 «Отопление, вентиляция и кондиционирование». Госстрой РФ, 2003,
-
СНиП 21-01-97* «Пожарная безопасность зданий и сооружений». Госстрой РФ, 2002,
-
СНиП 3.05.07-85 «Системы автоматизации». Госстрой СССР, 1990, №93;
-
ППБ 01-03 «Правила пожарной безопасности в РФ». МЧС РФ 2003, №313;
№90;
47
НПБ 88-2001* "Установки пожаротушения и сигнализации. Нормы и правила
проектирования". ГУПОЗ.С МВД России 2001, №31;
НПБ 110-03 «Перечень зданий, сооружений, помещений оборудования, подлежащих
защите автоматическими установками пожаротушения и автоматической пожарной
сигнализации». ГУПОЗ.С МЧС и ФГУ ВНИИПО МЧС России 2003, №315;
НПБ 104-03 «Системы оповещения и управления эвакуации людей при пожарах в
зданиях и сооружениях». ГУПОЗ.С МЧС и ФГУ ВНИИПО МЧС России 2003, №23;
НПБ 105-03 «Определение категорий помещений, зданий и наружных установок по
взрывопожарной и пожарной опасности». ГУГПС МЧС и ФГУ ВНИИПО МЧС России 2003,
№314;
НПБ 75-98 «Приборы приемно-контрольные пожарные. Приборы управления
пожарные. Общие технические требования. Методы испытаний». ГУГПС МЧС России 1998,
№71;
НПБ 57-97* «Приборы и аппаратура автоматических установок пожаротушения и
пожарной сигнализации. Помехоустойчивость и помехоэмиссия. Общие технические требования.
Методы испытаний». ГУГПС МЧС России, 1996, №63;
ПБ 08-624-03 «Правила безопасности в нефтяной и газовой промышленности». ГГТН
РФ 2002, №61-А;
ВППБ 01-04-98 «Правила пожарной безопасности для предприятий и организаций
газовой промышленности»;
ВРД 39-1.8-055-2002 «Типовые технические требования на проектирование КС, ДКС и
КС ПХГ». Утв. Заместителем Председателя Правления ОАО «Газпром» В.В. Ремизовым, 2000;
ВНТП 03/170/567-87 «Противопожарные нормы проектирования объектов Западносибирского нефтегазового комплекса». Утверждены министерством строительства предприятий
нефтяной и газовой промышленности, 1987;
ВНТП 3-85 «Нормы технологического проектирования объектов сбора, транспорта,
подготовки нефти, газа и воды нефтяных месторождений». Утверждены Приказом министерства
нефтяной промышленности, 1989, N 201;
СТО Газпром НТП 1.8-001-2004 «Нормы технологического проектирования объектов
газодобывающих предприятий и станций подземного хранения газа». Утв. Приказом
Председателя Правления ОАО «Газпром» А.Б.Миллера 2004, N93;
«Перечень производственных зданий, помещений, сооружений и оборудования
объектов Единой системы газоснабжения ОАО «Газпром», подлежащих защите автоматическими
установками пожаротушения и пожарной сигнализации». ОАО «Газпром» 2001, №7;
«Порядок создания и сдачи в эксплуатацию автоматических систем пожарной
сигнализации, контроля загазованности и пожаротушения на предприятиях ОАО «Газпром»».
Утвержден заместителем Председателя Правления ОАО «Газпром» А.Г.Ананенковым 2004;
Основные положения по автоматизации, телемеханизации и созданию
информационно-управляющих систем предприятий и подземного хранения газа. Утвержден
заместителем Председателя Правления ОАО «Газпром» В.В. Ремизовым, 1997г;
«ПУЭ. Правила устройства электроустановок». Москва, 2000,
Газокомпрессорная станция на Казанском НГКМ расположена на территории
изд.
№7.
Парабельского района Томской области.
Проектируемая ГКС на Казанском НГКМ должна обеспечивать утилизацию ПНГ с УПН (1,
2, 3 ступени сепарации).
Климат данного
продолжительная.
района
резко
континентальный.
Зима
суровая,
холодная
и
48
Расчетная температура наружного воздуха наиболее холодной пятидневки составляет минус
42 °С.
Назначение, цели и задачи создания
Разрабатываемая система автоматической пожарной сигнализации, контроля загазованности
и пожаротушения объекта «Газокомпрессорная станция на Казанском НГКМ», предназначена
для непрерывного контроля, сигнализации и оповещения о возникновении пожара и
загазованности. Управления системами пожаротушения, при возникновении пожара и
загазованности на технологических и вспомогательных объектах, а также выдачи сигналов
пожара и аварийной загазованности в САУ ГКС и пождепо, расположенное на УПН.
Основными целями создания автоматической системы пожарной сигнализации, контроля
загазованности и пожаротушения являются:
-
сохранность материальных ценностей и оборудования;
-
обеспечение экологической безопасности производства;
- обеспечение высокой надежности
автоматического тушения пожара;
обнаружения,
сигнализации,
оповещения
и
- обеспечение высокой надёжности обнаружения, сигнализации, оповещения,
ликвидации загазованности и предотвращения уровня взрывоопасных концентраций;
исключение воздействия на людей опасных факторов пожара и загазованности.
Основной задачей создания АСПС, КЗ и ПТ является непрерывный, автоматический
контроль пожарогазоопасности основных и вспомогательных технологических объектов
предприятия в реальном режиме времени.
Указанные цели достигаются путём создания системы на базе современных
высоконадёжных сертифицированных пожарных извещателей и газоанализаторов, средств
сигнализации и оповещения, специализированных контроллеров и средств операторского
интерфейса.
Достижение поставленных задач и целей должно осуществляется за счет:
- обеспечения высокого уровня автоматизации процессов, применения современных
КИП, средств автоматизации и распределенных управляющих программно-технических
комплексов с высокой эксплуатационной надежностью;
- упрощения
условий
эксплуатации
технологических
объектов,
реализации
дистанционного контроля и управления удаленными объектами, создания автоматизированных
рабочих мест оперативно-диспетчерского персонала;
- использования унифицированных средств и систем автоматизации, программнотехнических комплексов и интерфейсов взаимодействия между уровнями управления;
- оптимизации структуры системы, исключающей избыточность технических средств,
уменьшения затрат кабельной продукции, снижения трудоемкости технического и ремонтного
обслуживания систем управления.
Структурная схема АСПС, КЗ и ПТ
АСПС, КЗ и ПТ организуется как децентрализованная распределенная система управления с
центральным постом наблюдения и управления, размещаемом в здании СЭБ УПН
(существующий). Система построена по иерархическому принципу, и включает следующие
уровни управления:
-
уровень оперативно-производственных служб (ОПС);
49
уровень пожарных контроллеров (ПК). Уровень ПК КС реализуется на базе
резервированных пожарных контроллеров,
расположенных в блоке энергетическом (ПК1) (поз. 21), в установках компрессорных (ПК
ГПА N1, ПК ГПА N2, ПК ГПА N3) (поз. 2.1…2.3), в станции пожаротушения (ПК2) (поз. 18) к
которым подключаются датчики пожарной сигнализации и контроля загазованности,
оборудование пожаротушения компрессорной станции.
Пожарные контроллеры обеспечивают непрерывный сбор, обработку, передачу
информации, поступающей от пожарных извещателей, датчиков загазованности, аналоговых и
дискретных датчиков средств пожаротушения, на ОПС, а также управление автоматическими
установками пожаротушения.
Пожарные контроллеры обеспечивают питание пожарных извещателей, датчиков
загазованности, диагностику каналов ввода-вывода, состояния средств пожаротушения и
пожарообнаружения.
Уровень ОПС КС строится на базе АРМ оператора, располагаемом в операторной УПН в
здании СЭБ УПН (существующий), и УПИ в пожарном депо, расположенном на УПН.
АРМ является совмещенной инженерной/операторной станцией, позволяющей
оперативному персоналу контролировать состояние АСПС, КЗ и ПТ, производить распечатки
событий, управлять объектами системы, а системному инженеру производить необходимые
корректировки программного обеспечения.
УПИ является операторной станцией диспетчера пожарного депо, позволяющей дежурному
персоналу контролировать состояние АСПС, КЗ и ПТ, без возможности управления объектами
системы, производить распечатки событий.
Система связи с контроллером САУ ГКС осуществляется при помощи интерфейса передачи
данных RS-485 или RS-232 по протоколу Modbus. Сигналы пожар и аварийная загазованность
дублируются физическими линиями.
Приборы и оборудование
В системе АСПС, КЗ и ПТ используются приборы и оборудование, поставляемые
отечественной и зарубежной промышленностью, которые позволяют осуществлять контроль
функционирования оборудования пожарной сигнализации и контроля загазованности.
Для управления системой используются программируемые логические контроллеры
безопасности, имеющие сертификат пожарной безопасности.
Оборудование и датчики, применяемые в системах пожарной сигнализации,
пожаротушения, оповещения о пожаре имеют сертификат пожарной безопасности. Все
применяемые датчики, преобразователи, исполнительные механизмы должны быть
электрическими и имеют требуемые виды климатического исполнения и взрывозащиты.
Применяемые датчики и измерительные преобразователи имеют унифицированные выходные
сигналы с одним из следующих параметров:
-
аналоговые (4-20)мА;
- дискретные типа «сухой контакт». В технологических помещениях взрывоопасных зон
В-1а применяются пожарные
извещатели пламени. В остальных помещениях применяются тепловые или дымовые
пожарные извещатели в соответствии с категориями и классами помещений и наружных
установок.
У выходов из помещений
соответствующем исполнении.
устанавливаются
ручные
пожарные
извещатели
в
Установка датчиков загазованности производится с учётом эксплуатируемых опасных
50
веществ.
Сигнализация пожарная
Автоматическая пожарная сигнализация
Автоматическая пожарная сигнализация обеспечивает:
-
обнаружение пожара на ранних стадиях возгорания;
- выдачу сигнализации о месте загорания в операторную объекта и диспетчерскую
пожарного поста;
-
диагностику текущего состояния системы в целом и её отдельных составляющих;
- контроль целостности линий связи и технических средств автоматической пожарной
сигнализации;
-
выдачу сигналов управления на исполнительные устройства пожаротушения;
-
выдачу извещений о неисправности;
- выдачу
оборудования;
сигналов
в
САУ
для
аварийного
останова
технологического
- отключение при пожаре системы приточно-вытяжной вентиляции в защищаемых
помещениях;
оповещение
людей
о
пожаре.
Датчиковая аппаратура пожарной сигнализации выбрана с учётом требований ПУЭ и с учётом
физико-химических свойств веществ обращаемых на защищаемых объектах. Согласно НПБ 882001* п.13.3, в каждом пожаро и взрывоопасном помещении устанавливается не менее 3
пожарных извещателей.
Оборудование пожарной сигнализации имеет сертификаты соответствия и сертификаты
пожарной безопасности.
Сети пожарной сигнализации по площадке предусматривается выполнить контрольными
кабелями марки Герда-КВ различной ёмкости с прокладкой по эстакадам инженерных
коммуникаций. Структурная схема сигнализации приведена на чертежах 1589-КС-ПС (л. 1, л. 2).
Автоматическое пожаротушение
Автоматические установки пожаротушения проектируются с учетом нормативных
документов и строительных особенностей защищаемых зданий, помещений и сооружений,
возможности и условий применения огнетушащих веществ исходя из характера
технологического процесса производства.
Автоматические установки пожаротушения обеспечивают:
-
сохранность материальных ценностей и оборудования;
-
исключение воздействия на людей опасных факторов пожара;
-
своевременное обнаружение и ликвидацию загораний на контролируемых объектах;
- срабатывание в течение периода времени менее длительности начальной стадии пожара;
-
тушение пожара с целью его ликвидации;
- локализацию пожара в течение периода времени, необходимого для введения в
действие оперативных сил и средств;
-
формирование сигналов на оповещение о пожаре;
-
выдачу сигналов в СУ для аварийного останова технологического оборудования;
51
- обеспечение противоаварийной и противопожарной защиты объектов с целью
повышения экологической безопасности производства;
- требуемую надежность функционирования. Автоматические установки пожаротушения
выполняют одновременно и функции автоматической пожарной сигнализации.
Тип установки и огнетушащее вещество выбираются с учетом пожарной опасности и
физико-химических свойств производимых, хранимых и применяемых веществ и материалов.
Аппаратура управления установок пожаротушения обеспечивает:
а)
формирование команды на автоматический пуск установки пожаротушения при
срабатывании двух или более пожарных извещателей;
б)
автоматическое переключение цепей управления, сигнализации с основного ввода
электроснабжения на резервный при исчезновении напряжения на основном вводе, с
последующим переключением на основной ввод электроснабжения при восстановлении
напряжения на нем;
в)
возможность отключения и восстановления режима автоматического пуска
установки;
г)
автоматический контроль:
- соединительных линий между приемно-контрольными приборами пожарной
сигнализации и приборами управления, предназначенными для выдачи команды на
автоматическое включение установки на обрыв и короткое замыкание;
- соединительных линий световых и звуковых оповещателей на обрыв и короткое
замыкание;
- электрических цепей дистанционного пуска установки пожаротушения на обрыв и
короткое замыкание; (рекомендуемое).
д) контроль исправности световой и звуковой сигнализации (по вызову), в том числе
оповещателей;
е)
отключение звуковой сигнализации при сохранении световой сигнализации (на
приборе);
ж)
автоматическое включение звуковой сигнализации при поступлении следующего
сигнала о пожаре от системы пожарной сигнализации;
з)
формирование команды на управление
инженерными системами объекта (при необходимости);
технологическим
оборудованием
и
и) формирование команды на отключение вентиляции (при необходимости);
к) формирование команды на включение системы оповещения (при необходимости).
Устройства отключения и восстановления режима автоматического пуска установок
должны быть размещены в помещении дежурного поста или другом помещении, с персоналом,
ведущим круглосуточное дежурство.
На площадке ГКС предусмотрено автоматическое газовое пожаротушение в установках
компрессорных (поз. 2.1…2.3) и насосной метанола (поз. 17.1).
Перечень объектов, оснащенных установками пожаротушения, уточняется на следующей
стадии проектирования.
Электроснабжение и заземление установок АСПС, КЗ и ПТ
Электропитание технических средств систем осуществляется следующим образом:
от однофазной сети переменного тока 220 В , 50 Гц. Надежность электроснабжения должна
соответствовать особой группе 1 категории, т.е. должны быть предусмотрены взаимно52
резервирующие источники питания, плюс дополнительное питание от третьего независимого
взаимно резервирующего источника питания;
Ввод резервных источников питания производится автоматически. Время переключения на
резервное питание не более 20 мс. Время удержания питания системы источниками
бесперебойного питания не менее 15 минут.
Для обеспечения безопасной эксплуатации приёмно-контрольных приборов корпусы
приборов необходимо заземлить. Заземление приборов выполнить в соответствии с ПУЭ.
Питание стационарных однофазных электроприёмников выполняется трёхпроводной
линией (фазный, нулевой и защитный проводники). Нулевой рабочий и нулевой защитный
проводники подключаются на разные контактные зажимы.
Запрещается прокладка взаиморезервирующих кабельных линий по одной трассе.
Прокладка электропроводок должна осуществляться по разным трассам, исключающим при
повреждении возможность одновременной потери напряжения.
Запрещается совместная прокладка цепей напряжением до 60 В с цепями напряжением
свыше 60 В в одной трубе, одном металлорукаве, коробе, пучке, замкнутом канале, строительной
конструкции или на одном лотке.
Совместная прокладка указанных цепей допускается лишь в разных отсеках коробов и
лотков, имеющих сплошные продольные перегородки с пределом огнестойкости не менее 0,25
часа.
Кабельные линии электропитания, охранного освещения и ТСО во взрывоопасных зонах
могут выполняться по кабельным конструкциям или лоткам бронированными кабелями во
взрывоопасных зонах любого класса.
Прокладка транзитных кабельных линий через взрывоопасные зоны запрещается.
Автоматизированная система управления объектами электроснабжения
Общая часть
Автоматизированная система управления объектами электроснабжения (АСУ
ЭС) предназначена для комплексного управления установками электроснабжения объекта
«Газокомпрессорная станция на Казанском НГКМ».
АСУ ЭС ГКС рассматривается как составляющая часть АСУ Э промысла.
АСУ ЭС разрабатывается для следующих вариантов компрессорных станций (КС):
газокомпрессорная станция с поршневыми компрессорами;
Нормативная база проектных решений
Проектные решения по АСУ ЭС соответствуют следующим документам:
- ГОСТ
34.602-89
Информационная
технология.
Комплекс
стандартов
на
автоматизированные системы. Техническое задание на создание автоматизированной системы;
- ГОСТ
34.003-90
Информационная
технология.
Комплекс
стандартов
автоматизированные системы. Автоматизированные системы. Термины и определения;
на
- ГОСТ
34.601-90
Информационная
технология.
Комплекс
стандартов
автоматизированные системы. Автоматизированные системы. Стадии создания;
на
- ГОСТ 21.408-93 Правила
технологических процессов;
- РД
50-682-89.
Методические
выполнения
указания.
рабочей
документации
Информационная
автоматизации
технология.
Комплекс
53
стандартов и руководящих указаний на автоматизированные системы. Общие положения;
- РД 50-680-88. Методические указания. Автоматизированные системы. Основные
положения;
РД 50-698-90. Методические указания. Информационная технология. Комплекс
стандартов и руководящих указаний на автоматизированные системы. Автоматизированные
системы. Требования к содержанию документов;
Основные
ОАО «Газпром»;
положения
по
автоматизации
объектов
энергообеспечения
- Технические требования к цифровым АСУ в системах электроснабжения объектов РАО
«Газпром», 1998 г.
Система предназначена для комплексного автоматизированного управления установками
электроснабжения газокомпрессорной станции в нормальных, предаварийных, аварийных и
послеаварийных режимах.
Целью создания системы является:
1) обеспечение высоких технико-экономических показателей работы оборудования системы
электроснабжения за счет исключения ошибочных действий оперативного производственного
персонала, минимизации времени реагирования на аварийные ситуации;
2) обеспечение высокого уровня безопасности за счет развитых средств сигнализации,
блокировок и защит с минимальным временем реагирования;
3) уменьшение затрат на эксплуатацию за счет:
а)
уменьшения количества оперативного и эксплуатационного персонала;
б) уменьшения трудозатрат оперативного и эксплуатационного персонала в результате
автоматизации управления технологическими процессами и оборудованием и наличия
функций контроля;
в)
увеличения межремонтного периода основного оборудования;
г)
предотвращения поломок оборудования;
4)
повышение надежности электроснабжения;
5)
улучшение условий труда эксплуатационного персонала за счет автоматизации
рабочих мест с удобным представлением оперативной и архивной информации;
6)
обеспечение руководства промысла точной, достоверной
информацией о работе системы электроснабжения месторождения.
и
оперативной
Описание процесса деятельности
Объектами автоматизации системы электроснабжения площадки ГКС:
1) подстанция трансформаторная комплектная 2х1000 кВА (поз. 21);
2) щит НКУ 21ШЩ (поз.21). Нумерация позиций приведена в соответствии с генеральным
планом 1589-КС-ГП.
Объектами автоматизации системы электроснабжения площадки ГКС
по
варианту II являются:
1) подстанция трансформаторная комплектная 2х1000 кВА (поз. 21);
2) щит НКУ 21ШЩ (поз.21);
3) Щит постоянного тока 220 В (поз.21);
4) Щит постоянного тока 24 В (поз.21). Нумерация позиций приведена в соответствии с
генеральным планом 1589-КС-ГП.
54
Подстанция трансформаторная комплектная 6/0,4 кВ, мощностью 2х1000 кВА
(ГКС, поз. 21) проектируется на базе оборудования ЗАО «Росэлектропромхолдинг» с
вакуумными выключателями главных присоединений, с электромеханическими реле защиты,
на переменном оперативном токе.
Щит НКУ 21ШЩ (ГКС, поз.21) проектируется на базе оборудования ЗАО
«Росэлектропромхолдинг», комплектуется устройством АВР. Оперативный ток переменный.
Щиты постоянного тока 220 В, 24 В проектируется на базе оборудования ЗАО
«Росэлектропромхолдинг»
Решения по структуре системы, средствам и способам связи для информационного
обмена между компонентами системы
В качестве основных принципов при определении архитектуры построения АСУ ЭС
приняты следующие:
децентрализация функций сбора, обработки информации и выработки управляющих
воздействий, максимальное их приближение к месту возникновения информации и ее
использования;
распределенность
подсистемами;
и
возможность
использования
информации
сторонними
- модульность построения технических и программных средств;
- создание многоуровневой системы оптимального управления электроснабжением;
- функционирование без постоянного присутствия обслуживающего персонала для систем
управления большинства электротехнических объектов;
стандартизация
взаимосвязей
с
другими
подсистемами.
Структура АСУ ЭС обеспечивает выполнение функций контроля и оптимального
управления электроснабжением в целом, а также управление отдельными установками, как
при нормальной работе, так и в аварийных ситуациях.
Предусматривается также интеграция проектируемой АСУ ЭС в информационную
управляющую систему промысла.
Рассматриваются два организационно - технологических уровня проектируемой АСУ ЭС:
верхний уровень, существующий уровень ГЩУ НГКМ, в котором размещается
оперативно-производственной службы (ОПС), реализуемый на базе персональных
компьютеров, с организацией автоматизированных рабочих мест (АРМ) специалистов, которые
осуществляют выработку соответствующих режимов работы системы электроснабжения,
дистанционное управление коммутационными аппаратами, непрерывный контроль работы и
состояния электротехнического оборудования;
-нижний
уровень,
уровень
автоматического
управления
электротехническим
оборудованием. Системы управления данного уровня включают в себя интеллектуальные
счетчики энергии, измерительные преобразователи, системы локальной автоматики, реализуемые
на базе контроллеров. Контроллеры монтируются в составе шкафа 1 АСУ ЭС. Шкаф 1 АСУ ЭС
размещается в блоке энергетическом поз. 21, согласно генеральному плану 1589-КС-ГП.
Решения по режимам функционирования, диагностирования работы системы
Режим функционирования АСУ ЭС промысла автоматический круглосуточный в реальном
масштабе времени. Управляющие функции предусматриваются в режиме установки ключа
МУ/ДУ на дистанционное управление.
АСУ ЭС работает круглосуточно, непрерывно в реальном масштабе времени в следующих
55
режимах функционирования:
-
автоматический;
автоматизированный (дистанционный) с централизованным управлением с АРМ
дежурного электрика;
ручной
(местный)
–
режим
наладки
В автоматическом режиме АСУ ЭС обеспечивает:
и
регламентного
обслуживания.
- учет прямого и обратного направления активной и реактивной электрической мощности;
- мгновенное измерение электрических параметров в трехфазной сети;
- измерение электроэнергии за заданные интервалы времени;
- вычисление потребления по любому мгновенному значению;
- регистрация максимумов и минимумов измеряемых параметров;
- архивирование через запланированные временные интервалы;
- контроль состояния оборудования;
- сбор данных от коммуникационных контроллеров нижнего уровня по стандартному
помехоустойчивому протоколу Modbus RTU;
- предоставление данных на верхнем уровне системы в стандартном формате OPCтэгов;
- визуализация текущих значений параметров в цифровом виде в виде графиков, цветных
мнемосхем и т.п.;
- вычисление расчетных параметров;
- контроль и регистрация действий оператора;
- регистрация данных, нарушений регламентных норм и др.
- распознавание и сигнализацию на пульт АСУ ЭС нештатных и предаварийных ситуаций,
формирование и выдачу команд на срабатывание аварийных защит;
- самодиагностику работоспособности технических и программных средств на всех уровнях
управления;
- формирование отчетов, архивирование параметров и
автоматизированном режиме с пульта АСУ ЭС осуществляется:
аварийных
сообщений.
В
- централизованный контроль состояния объектов энергоснабжения;
- выработка команд управления коммутационными аппаратами в нештатных и аварийных
ситуациях;
- контроль правильности действий дежурного оперативного персонала, защита от
ошибочных действий персонала, предотвращение несанкционированного доступа к
оборудованию АСУ ЭС.
В ручном режиме контроль и управление объектами электроснабжения осуществляется с
панелей управления, входящих в состав распределительных устройств, комплектных
трансформаторных подстанций.
Автоматизированный режим управления в целом по АСУ ЭС является наиболее
эффективным с точки зрения обеспечения безопасной эксплуатации оборудования.
Диагностика аппаратуры АСУ ЭС включает проверку состояния всех технических средств,
включая контроль неисправности каналов связи и аппаратуры связи.
Все компоненты системы имеют возможность диагностики с детализацией не хуже, чем до
сменного блока (модуля). Аппаратура системы диагностируется автоматически в процессе
работы. При необходимости может быть организован режим контроля системы для более
56
глубокой диагностики. Данные о неисправности аппаратуры вносятся в базу данных, передаются
на рабочие места, отображаются на экране с указанием отказавшего узла системы с точностью до
блока и регистрируются в протоколе событий.
Диагностика на уровне комплекса АСУ ЭС обеспечивается диагностическим
программным обеспечением и диагностическими средствами сетевого программного
обеспечения.
Состав функций, реализуемых системой
Автоматизируемые функции для КТП, НКУ включают в себя:
учет прямого и обратного направления активной и реактивной электрической энергии
на вводных ячейках;
измерение электрических параметров в трехфазной сети на водных ячейках:
активной, реактивной и полной мгновенной мощности как по каждой фазе сети, так и сумме
фаз, фазных напряжений, токов, cosφ, установившегося отклонения фазных напряжений и
частоты сети;
- контроль положения выключателей на вводных ячейках;
- контроль положения секционного выключателя;
дистанционное управление выключателями питания КТП 6/0,4 кВ, НКУ (вводными,
секционными);
- контроль температуры воздуха в помещении КТП. Автоматизируемые функции для ЩПТ:
- измерение токов на вводах от аккумуляторной батареи;
- измерение напряжений на секциях. АСУ ЭС должна обеспечивать следующие режимы
функционирования:
- дистанционный (автоматический) с управлением от шкафа АСУ ЭС
- дистанционный (автоматизированный) с централизованным управлением с верхнего
уровня (уровня оперативно-производственной службы);
-
местный – режим наладки.
В автоматическом режиме АСУ ЭС поддерживает заданные технологические режимы
объектов, контролирует состояние объектов управления и предупреждает операторов о
возникновении предаварийных и аварийных ситуаций, при обнаружении аварийной ситуации
выдает персоналу световую и звуковую сигнализацию, отрабатывает команды аварийной защиты
по соответствующему алгоритму.
Дистанционное управление объектами АСУ ЭС должно осуществляться с АРМ дежурного
электрика.
В ручном режиме управление должно осуществляться вручную с помощью местных кнопок
«стоп – пуск».
Решения по комплексу технических средств
Приборы и средства автоматизации нижнего уровня АСУ ЭС.
Нижний уровень системы обеспечивает передачу на верхний уровень информации,
необходимой для формирования мнемосхем объектов электроснабжения, аварийной и
предупредительной сигнализации, базы данных и архива.
К оборудованию нижнего уровня относятся:
- контроллерные устройства;
57
- интеллектуальные счетчики электроэнергии;
- измерительные преобразователи. 7.6.8.1.1
модульной концепции и
Контроллерные
устройства
основаны
на
предназначены для сверхбыстрой обработки и передачи данных. Обычно используются для
дистанционного управления в пределах малых и средних территорий. На данном объекте
контроллеры применяются для автоматизации КТП, НКУ 21ШЩ, ЩПТ. Через контроллеры
осуществляется:
- дистанционное управление выключателями питания КТП 6/0,4 кВ (вводными,
секционным);
- дистанционное управление выключателями питания НКУ (вводными, секционным);
- сбор информации от измерительных преобразователей ЩПТ;
-
обмен данными с сервером АСУ Э
Текущие значения тока и напряжения выводятся через измерительные преобразователи
унифицированным сигналом (4-20) мА. Располагаются преобразователи в шкафах ЩПТ и
поставляются комплектно с данным оборудованием.
Конфигурация аппаратных средств очень гибкая, что позволяет развивать системы
поэтапно. Допускается модульное расширение, для увеличения количества сигналов процесса,
которое осуществляется путем простого добавления модулей ввода/вывода.
В состав контроллера входят:
- плата центрального процессора;
- плата загрузки программ и конфигурирования;
- плата комбинированного ввода/вывода;
- источник питания;
- адаптер последовательного порта;
- плата цифрового ввода; плата аналогового ввода для сигналов тока и напряжения;
- релейная плата. Контроллер может подключаться к различным иерархическим уровням
системы управления. На проектируемом объекте подключение контроллеров к опорной
сети производится витой парой Ethernet.
Интеллектуальные счетчики электроэнергии
Назначение счетчиков электроэнергии - измерение аналоговой информации (ток и
напряжение), снимаемой с определенных точек объекта электроснабжения. На основе данной
информации
счетчики
производят
вычисления
параметров
электроснабжения
и
энергопотребления.
Присутствующий в конфигурации счетчика модуль импульсных входов обеспечивает
контроль до четырех сигналов типа «сухой контакт», позволяющих без дополнительных блоков
контролировать требуемые состояния выключателей.
На данном объекте применены интеллектуальные счетчики с модулем импульсных входов,
цифровым параллельным интерфейсом для передачи данных в систему управления.
Счетчики устанавливаются на вводах КТП, НКУ. На модули импульсных входов счетчика
выводятся сигналы контроля положения выключателей вводных ячеек, секционного
выключателя КТП, НКУ.
Счетчики выполняют следующие функции:
-учет прямого и обратного направления активной и реактивной электрической мощности;
58
- мгновенное измерение электрических параметров в трехфазной сети;
- измерение электроэнергии за заданные интервалы времени;
- вычисление потребления по любому мгновенному значению;
- регистрация максимумов и минимумов измеряемых параметров;
- архивирование через запланированные временные интервалы;
- прогнозируемой величины заявленной мощности;
- выбора графика потребления энергии;
- учета реактивной мощности;
- передачи измеренных параметров в АСУ ЭС. -контроль положения выключателей на
вводных ячейках;
- контроль положения секционного выключателя;
- Счетчики имеют в своем составе микроконтроллер, энергонезависимую память данных
и встроенные часы реального времени, позволяющие вести учет активной и реактивной
электроэнергии. Измеряемые величины и другие данные отображаются на
жидкокристаллическом дисплее. Микропроцессорное исполнение делает прибор
программируемым, что позволяет использовать счетчик с широким набором разнообразных
функций.
Оборудование для ЩПТ
Для измерений значений токов ввода и напряжений на секциях в ЩПТ применяются
измерительные преобразователи. Данные устройства обеспечивают получение нормированного
сигнала постоянного тока 4-20 мА, который передается и обрабатывается в ПЛК. Располагаются
преобразователи в шкафах ЩПТ и поставляются комплектно с данным оборудованием.
Верхний уровень АСУ ЭС
Верхний уровень системы контроля и управления организуется в виде АРМ оперативного и
эксплуатационного персонала и предназначен для оперативного управления, контроля
электротехническим оборудованием. Обработка информации от контроллерных устройств,
счетчиков для отображения на АРМ выполняется существующим сервером АСУ Э.
На АРМ дежурного электрика
электротехнического оборудования:
производятся
следующие
действия
в
части
- отображаются главная схема электроснабжения с выдачей текущих значений параметров;
- отображаются
параметров;
мнемосхемы
объектов
электроснабжения
с выдачей основных
- осуществляется управление объектами электроснабжения;
- ведется технический учет потребления электрической энергии;
- ведется архив измеряемых величин в соответствии с типовыми требованиями к системам
АСУ ЭС;
- осуществляется аварийная, предупредительная сигнализация;
- отображается ведомость и архив событий, аварийные и предупредительные сигналы и их
квитирование.
59
Учет электроэнергии
Для технического учета электроэнергии на объекте в составе АСУ ЭС создается подсистема
технического учета электроэнергии (АСТУЭ).
Информация о потреблении электроэнергии и мощности в АСТУЭ поступает со счётчиков
электроэнергии, установленных на вводах КТП. Учетная информация о выработанной
электроэнергии отображается на рабочих станциях АСУ ЭС. Выделенной рабочей станции
АСТУЭ не предусматривается.
АСТУЭ обеспечивает выполнение следующих функций:
- автоматический регламентный сбор результатов измерений;
- сбор данных о состоянии средств и объектов измерений;
- контроль достоверности и восстановления данных;
хранение результатов измерений, информации о состоянии объектов и средств
измерений;
- ведение нормативно-справочной информации;
- ведение журналов событий;
- формирование отчетных документов;
- агрегирование показаний счетчиков с учетом возможного изменения электрической
схемы;
конфигурирование и параметрирование технических средств и программного
обеспечения;
- предоставление пользователям и эксплуатационному персоналу регламентированного
доступа к визуальным, печатным и электронным данным;
- диагностику работы технических средств и программного обеспечения.
Аппаратура передачи данных
Выполнение задач АСУ невозможно без наличия устойчивой связи между компонентами
системы, поэтому особое внимание при проектировании уделяется устройствам связи, к числу
которых относятся:

коммуникационные платы для связи с устройствами нижнего уровня;

аппаратура для связи по Ethernet – концентраторы, маршрутизаторы и пр.
АСУ ЭС выполняется в виде самостоятельной подсистемы со своей локальной
вычислительной сетью. Локальная сеть передачи оперативной информации от контроллеров
нижнего уровня системы выполняется кабелями типа витая пара. Окончательный вариант
топологии сети определяется на последующих стадиях проектирования. Коммутаторы
подключения оборудования уровня САУ к сети предусматриваются в составе шкафа АСУ ЭС.
Связь технологическая
Настоящий раздел разработан в соответствии с требованиями:
ОНТП
51-1-85.
Общесоюзные
нормы
Магистральные трубопроводы. Мингазпром,1985;
технологического
проектирования.
ВРД 39-1.21-072-2003. Руководящий нормативный документ. Категорийность
электроприемников промышленных объектов ОАО «Газпром». ВНИИГАЗ, 01.03.2003;
- CТО Газпром НТП 1.8-001-2004. Нормы технологического проектирования объектов
60
газодобывающих предприятий и станций подземного хранения газа. ОАО «Газпром», 2004;
- ГОСТ 464-79* Заземление для стационарных установок проводной связи, радиорелейных
станций, радиотрансляционных узлов проводного вещания и антенн сиcтем коллективного
приема телевидения. Нормы сопротивления. Госстандарт СССР,1979;
- ГОСТ 1839-80* Трубы и муфты асбестоцементные для безнапорных трубопроводов.
Технические условия. Госстрой СССР, 1980.
Основные технические решения организации связи
Для ГКС предусматривается организация сети внутрипроизводственной связи. В проекте
рассматриваются два варианта компрессорной станции:
- первый вариант – с поршневыми компрессорами;
Для организации данного вида связи предлагается строительство следующих сооружений:
- на участке существующая УПН – ГКС между узлами связи проложить кабель ТППэп
50х2х0,5;
- предусмотреть расширение кросса существующей АТС «Content-840»,установленной в
существующем здании СЭБ на площадке УПН;
- установить на площадке ГКС мини-АТС «Panasonic KX-TD 1232 » на 32 номера с
включением их в существующую АТС «Content-840».
Электропитающая установка
Согласно ВРД 39-1.21-072-2003 потребители электроэнергии (аппаратура связи) относятся к
особой группе категорийности.
Основное питание мини-АТС «Panasonic KX-TD 1232» на площадке ГКС осуществляется от
сети переменного тока напряжением 220 В частотой 50 Гц, резервное – от источника питания
напряжением 12 В. В качестве резервного источника питания предусматривается источник
бесперебойного питания типа «ADA 4730» производства фирмы «Powernet».
Устройство «ADA 4730» имеет малые габариты и настенный вид установки. Содержит
встроенную батарею на 14 А/ч и дополнительный батарейный модуль на 12 В. Номинальное
входное напряжение переменного тока 220 В, выходное -12 В. Выходной ток 10 А.
В случае пропадания сетевого напряжения или уменьшения его величины, выпрямитель
автоматически выключается и питание нагрузок постоянного тока осуществляется от батареи.
Станционные сооружения
На площадке УПН узел связи располагается в здании СЭБ. Мини-АТС «Panasonic»
разместить в здании блока энергетического.
Сети внутрипроизводственной связи
Для управления производственным процессом на площадке ГКС предусматривается
организация оперативно-производственной автоматической телефонной связи абонентов
площадки от мини - АТС «Panasonic»
В качестве абонентских устройств используются телефонные аппараты системы АТС.
Телефонизация взрывоопасных помещений осуществляется установкой телефонных
аппаратов типа ТАШ 1-5, которые включаются в АТС через оборудование «Барьер
искрозащитный абонентский БИТ 10.00.000-01», обеспечивающий искробезопасные цепи.
61
Кабельные линии сетей внутрипроизводственной связи объединены в комплексную
телефонную сеть.
Комплексные телефонные сети площадки выполняются кабелями марки
ТППэп -10х2-0,5, прокладываемыми на эстакадах.
Внутренняя разводка телефонной сети осуществляется проводом ТРП-2х0,5.
В качестве оконечного устройства принята коробка распределительная КПР-10. К установке
принят телефонный аппарат "Рanasonic" КХ-ТS 2360 RUВ.
Кабели связи по зданию защищаются пластмассовым коробом типа КМ 12/12. Во
взрывоопасных помещениях абонентская проводка прокладывается в водогазопроводной
стальной трубе с уплотнением стыков.
Заземление
В соответствии с ГОСТ 464-79* на площадке УПН используется существующее заземление.
На площадке ГКС использовать заземление, предусматриваемое в электротехнической части
проекта.
62