CC BY
26РЕСУРСОСБЕРЕЖЕНИЕ
А.г. ишков, д.х.н., заместитель начальника Департамента - начальник Управления, ОАО «Газпром»; г.с. Акопова, к.т.н., начальник лаборатории; р.В. тетеревлев, научный сотрудник, e-mail: [email protected], ООО «Газпром ВНИИГАЗ»
Опыт оценки экологических показателей работы мобильной компрессорной станции при пробной перекачке газа
Experience in assessing environmental performance of a mobile compressor station pilot operation
A. Ishkov, «Gazprom»; G. Akopova, R. Teterevlev, «Gazprom VNIIGAZ»
This article provides an environmental performance assessment for a mobile compressor station pi'lot operation, which forwards the natural gas from a pipeline section under repair. The paper also contains conclusion upon identified negative impact on the environment resultant from application of the given technology Keywords: gas main pipeline, mobile compressor station, gas forwarding, linear section, gas engine, pipeline repair.
Мобильная компрессорная станция (МКС) - это специализированное техническое средство, предназначенное для перекачки природного газа из ремонтируемого участка газопровода за отключающий запорный кран этой же нитки либо в параллельно проходящий газопровод с целью предотвращения выбросов природного газа (метана) в атмосферный воздух. Таким образом, направление производства ремонтно-строительных работ с использованием МКС можно определить как ресурсосберегающее, позволяющее экономить значительное количество природного газа - топливного энергетического ресурса России.
Сам факт сокращения выбросов природного газа в атмосферный воздух говорит о плюсах применяемой технологии и с экологической точки зрения. Тем не менее интерес представляет комплексная оценка экологических показателей работы МКС для определения качественного и количественного воздействия при производстве ремонтных и строительных работ с использованием МКС на экосистемы. Оценка экологических показателей работы МКС проводилась в рамках
Рис. 1. Технологическая схема контура перекачки газа
Рис. 2. Общий вид площадки производства работ по перекачке газа
\\ ТЕРРИТОРИЯ нефтегаз \\
№ 6 \\ июнь \ 2011
Таблица 2. Основные сведения по газоанализатору
Измеряемый параметр, единица измерения Диапазон измерений Погрешность Разрешение
Концентрация МОх, ррт 0-5000 ppm ± 20 ррт или ± 5 % значения 1 ppm
Концентрация СО, ррт 0-10000 ppm ± 20 ррт или ± 5 % значения 1 ppm
Концентрация СО2, % об. 0-20 % ± 0,6 % или ± 5 % значения 0,1 %
Концентрация О2, % об. 0-21 % ± 0,2 % от абсолютного значения 0,1 %
Концентрация СН, ррт 0-10000 ppm ± 35 ррт или ± 5 % значения 1 ppm
Таблица 3. Измеренные концентрации ЗВ в составе отработавших газов ГД
Параметры Caterpillar G3412C-LE n=1370 об./мин. Caterpillar G3412C-LE n=1660-1710 об./мин. GMC 8,1 L n=1500 об./мин.
Концентрация МОх, ppm 2997 3511 646
3022 3541 706
3062 3563 687
3027 3538 680
Концентрация СО, ppm 399 460 2583
400 458 2407
397 459 2523
399 459 2504
Концентрация CO2, % об. 9,5 10,8 10,8
9,5 10,8 10,8
9,5 10,8 10,9
9,5 10,8 10,8
Концентрация СН4, ppm 2363 643 0
2395 665 0
2537 659 0
2432 656 0
Таблица 1. Основные сведения по ГД и топливу
Сведения о применении двигателей
Назначение двигателя Caterpillar G3412 Привод поршневого компрессора ARIEL JGA/6
Объект применения AG09169
Назначение двигателя GMC 8,1L Привод генератора GLC128N-G
Объект применения AG10158
Топливо
Тип Природный газ
Выхлопная труба (двигатель Caterpillar G3412C-LE)
Площадь сечения выхлопной трубы, м2 0,031
Расстояние от среза выхлопной трубы до пробоотборника, м 0,3
Выхлопная труба (двигатель GMC 8,1 L)
Площадь сечения выхлопной трубы, м2 0,008
Расстояние от среза выхлопной трубы до пробоотборника, м 0,3
программы опытно-промышленных (квалификационных) испытаний МКС производства ООО «Газаг». Для испытаний был выбран тринадцатикилометровый участок магистрального газопровода (МГ) «Средняя Азия - Центр III» (от кр. № 224, км 499 до кр. № 220, км 486) «Усть-Бузулукского» линейно-производственного Управления (ЛПУ) МГ ООО «Газпром трансгаз Волгоград». Технологическая схема контура перекачки газа представлена на рисунке 1. Общий вид площадки производства работ по перекачке газа представлен на рисунке 2.
ПРОИЗВОДСТВО РЕМОНТНЫХ И СТРОИТЕЛЬНЫХ РАБОТ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ МКС ОКАЗЫВАЕТ ДОПОЛНИТЕЛЬНОЕ ВОЗДЕЙСТВИЕ НА СЛЕДУЮЩИЕ КОМПОНЕНТЫ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ:
• атмосферный воздух;
• почвенный покров;
• водные объекты;
• растительный и животный мир. Источниками выбросов загрязняющих веществ (ЗВ) в атмосферный воздух при производстве работ по перекачке газа с использованием МКС являются выхлопные трубы газовых двигателей (ГД), входящих в состав МКС, отмеченные на рисунке 2, а также стравливание остаточного количества природного газа из отключенного участка МГ. Основные сведения по ГД и топливу представлены в таблице 1.
В качестве средства измерения концентраций ЗВ в составе отработавших газов и их параметров применялся промышленный газоанализатор VARIO PLUS Industrial производства MRU (Германия) с электрохимическими и инфракрасными сенсорами.
Основные сведения по газоанализатору представлены в таблице 2.
ВОЗДЕЙСТВИЕ ГД МКС НА АТМОСФЕРНЫЙ ВОЗДУХ ОЦЕНИВАЛОСЬ С УЧЕТОМ ПЕРИОДОВ И РЕЖИМОВ РАБОТЫ ГД:
• двигатель Caterpillar G3412C-LE - 1 час обкатки при частоте 1370 об./мин.;
• двигатель Caterpillar G3412C-LE - 100,3 часа работы при частоте 1660-1710 об./ мин.;
• двигатель GMC 8,1 L - 101,3 часа работы при частоте 1500 об./мин.
Измеренные концентрации основных ЗВ в составе отработавших газов за период работы ГД с учетом режимов их работы представлены в таблице 3. Дальнейшее определение массового расхода ЗВ в составе отработавших газов ГД расчетным методом способ-
ствовало получению значений валовых выбросов ЗВ, представленных в таблице 4.
Учитывая тот факт, что откачка природного газа с помощью МКС осуществлялась до остаточного давления в трубе 10,1 кг/ см2, валовые выбросы метана из отклю-
WWW.NEFTEGAS.INFO
\\ ресурсосбережение \\ 57
РЕСУРСОСБЕРЕЖЕНИЕ
Таблица 4. Валовые выбросы ЗВ от ГД за период проведения работ по перекачке газа
зв Caterpillar G3412C LE n=1370 об./мин. 1 ч Caterpillar G3412C LE n=1660-1710 об./мин. 100,3 ч 8,1 L n=1500 об./мин. 101,3 ч Итого, т
NOx 5,6 кг 962,6 кг 17,1 кг 1,0
СО 0,5 кг 75,8 кг 38,7 кг 0,1
СН4 1,4 кг 53,9 кг 0,0 кг 0,1
СО2 111,2 кг 18507,9 кг 1717,3 кг 20,3
Рис. 3. Патрубки для откачки отсепарированной жидкости
ченного 13-километрового участка газопровода составили 118 т. Для сравнения, при отсутствии МКС и стравливании природного газа со всего 13-километрового участка газопровода выбросы метана составили бы около 512,4 т.
НИЖЕ ПРИВЕДЕНЫ СУММАРНЫЕ ВАЛОВЫЕ ВЫБРОСЫ ОСНОВНЫХ ЗВ ПРИ ПРОВЕДЕНИИ РАБОТ ПО ПЕРЕКАЧКЕ ГАЗА С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ МКС:
• по NOx - 1,0 т;
• по СО - 0,1 т;
• по СН4 - 118,1 т;
• по СО2 - 20,3 т.
ВОЗДЕЙСТВИЯ НА ПОЧВЕННЫЙ ПОКРОВ ЗА ПЕРИОД ПРОВЕДЕНИЯ РАБОТ ПО ПЕРЕКАЧКЕ ГАЗА С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ МКС, КАК ПРАВИЛО, МИНИМАЛЬНЫ И ОГРАНИЧИВАЮТСЯ:
• случайными проливами моторного масла (Mobil Pegasus);
• случайными проливами антифриза (Mobil);
• захламлением территории строительными отходами (металлической стружкой от подготовки кромок труб для шлейфовых подключений, огарками электродов, сварочным шлаком в случае применения шлейфовых подключений сваренных из отдельных труб).
При испытании МКС негативного воздействия на почвенный покров удалось избежать, правильно организовав сбор и своевременный вывоз отходов производства на утилизацию.
Габаритные размеры основного скида МКС ^ = 12 м, В = 2,5 м) позволяют транспортировать блок-контейнеры на двух низкорамных прицепах по вдольтрас-совым проездам к месту производства работ по перекачке газа, как правило, к крановым узлам, а также размещать блок-контейнеры в границах земель, отведенных в долгосрочное пользование организации, эксплуатирующей МГ. Таким образом, ущерб земельным угодьям за период перекачки газа с помощью МКС был исключен. Конструкцией МКС предусмотрено размещение в днище блок-контейнера металлической емкости для сбора продуктов сепарации природного газа, образующихся в процессе подготовки топливного газа. Накопление отсепарированной жидкости происходит до уровня, определенного соответствующим датчиком. При достижении этого уровня на контрольной панели появляется сигнал, предупреждающий о необходимости откачки жидкости насосом через патрубки (рис. 3) в автоцистерну и вывоза его на утилизацию. Для исключения негативного воздействия на водные объекты перекачка газа с применением МКС предусматривает использование быстросборных шлейфовых подключений, входящих в комплект поставки станции. В этом случае нет необходимости в гидравлических испытаниях на прочность и герметичность, т.к. применяемые заводские изделия уже прошли испытания и имеют гарантию завода-изготовителя. Воздействие на растительный и животный мир при
проведении работ по перекачке газа носило кратковременный характер (101,3 часа), вырубки лесных насаждений не производилось, следовательно, не сокращались площади ареала обитания животных и их кормовая база. Негативное воздействие ограничивалось лишь возрастанием фактора беспокойства в районе производства работ по перекачке газа, связанное с присутствием людей и работой МКС, что в худшем случае привело бы к временной миграции животных и птиц.
выводы
1. Негативное воздействие процессов по перекачке природного газа с использованием МКС на водные объекты, растительный и животный мир незначительно.
2. Негативное воздействие процессов по перекачке природного газа с использованием МКС на почвенный покров минимально при правильно организованном сборе и своевременном вывозе отходов производства на утилизацию.
3. Негативное воздействие процессов по перекачке природного газа с использованием МКС на атмосферный воздух характеризуется значениями валовых выбросов основныхЗВ:
• по NOx - 1,0 т;
• по СО - 0,1 т;
• по СН4 - 118,1 т;
• по СО2 - 20,3 т.
Литература:
1. Федеральный закон от 10.01.2002 № 7-ФЗ «Об охране окружающей среды» (с изменениями на 27.12.2009). Ключевые слова: магистральный газопровод, мобильная компрессорная станция, перекачка газа, линейная часть, газовый двигатель, ремонт газопровода.
о^газ аг
ООО «ГАЗАГ» 127422, г. Москва, Дмитровский пр-д, д. 10, оф. 301 Тел.: +7 (495) 661-2737 Факс: +7 (495) 661-2737 e-mail: [email protected] www.gazag.ru
CiTL-liïUP
rT3-ienA
GTE-16PA
rTY*4n
GTU-4P
rTy-2,5n
gtu-2.5p
rTy*4iir
GTU-4PG
PERM GAS TURBINES
xaHmecKVie
www.avid.ru FAMILY
