ОТКРЫТОЕ АКЦИОНЕРНОЕ ОБЩЕСТВО НАУЧНО-ПРОИЗВОДСТВЕННОЕ ОБЪЕДИНЕНИЕ «ИСКРА» Общество с ограниченной ответственностью «СПЕЦ-М» ТЕХНИКО-КОММЕРЧЕСКОЕ ПРЕДЛОЖЕНИЕ (ТИПОВОЕ) НА ИЗГОТОВЛЕНИЕ И ПОСТАВКУ установок улавливания легких фракций (УУЛФ) для сбора нефтяного попутного газа из резервуаров и дожимных компрессорных установок (ДКС) для сбора газа с КСУ в комплекте с энергомодулями для выработки электроэнергии и тепла 1 Назначение и характеристики установок. 1.1 Установки улавливания легких фракций (далее-УУЛФ) предназначены для сбора газа из резервуаров, компримирования и подачи газа потребителю, а также для предотвращения срабатывания дыхательных клапанов резервуаров на «вдох» и «выдох». 1.2. В случаях применения установки для сбора газа с КСУ и подачи его потребителю модификация установки имеет название –дожимная компрессорная станция (ДКС, или мини –ГКС) с соответствующими особенностями в конструкции и системе управления. 1.3 УУЛФ изготавливаются и поставляются по техническому заданию Заказчика, учитывающему требования Заказчика по исполнению установки. Основные характеристики УУЛФ приведены в таблице 1. 1.4. По требованию Заказчика УУЛФ (ДКС) может комплектоваться энерго генерирующими модулями, предназначенными для выработки электроэнергии (модуль микротурбинный-ММ) и утилизации тепла выхлопных газов (модуль утилизационный-УТО). Основные технические характеристики модулей приведены в таблице 2. Таблица 1 Наименование Значение 3 3 1 Производительность установки, нм /мин (нм /сут). от 1,0 до 200 (1440…288000) 2 Давление нагнетания, МПа (изб.), max 0,52 - одноступенчатый компрессорный агрегат; 0,95 - двухступенчатый компрессорный агрегат; 3 Давление газа на входе в компрессор, изб. кПа от 0,1 до 220 4 Характеристика и состав газа Указывается Заказчиком в ТЗ Указывает Заказчик 5 Температура газа на входе в установку, С, в ТЗ 6 Температура газа на выходе из УУЛФ, С, не более +110…+130 (без охлаждения газа); не более +50 – при охлаждении газа 7 Температура, поддерживаемая внутри блок-боксов +5 УУЛФ, не ниже, С 8. Условия эксплуатации УХЛ, ХЛ (указывает Заказчик) 9. Габаритные размеры: - компрессорного блок-бокса LxBxH, мм; 4000…650031003172 - блок-бокса управления LxBxH, мм. 330031003172 10 Масса, кг - компрессорного блок-бокса; от 6200 до 9500 - блок-бокса управления 3200 непрерывный в течение 11 Режим работы установки УЛФ года 12 Срок службы установки, лет, не менее 15 2 2. Состав установки. Рис.1. УУЛФ с одним блок-боксом компрессорным и АВО. Рис. 2. УУЛФ с двумя блок-боксами компрессорными. 3 Рис.3. УУЛФ с модулем микротурбинным С1000. В состав установки входят: компрессорный блок (1), блок системы контроля и автоматизированного управления (2), электроприводные дисковые поворотные затворы (3), датчик давления (4), аппарат воздушного охлаждения газа АВО (5), модуль микротурбинный (5) и утилизационный теплообменник (УТО) Рис 4. Примечание. Установка комплектуется аппаратом воздушного охлаждения газа по требованию Заказчика, например, в случае использования трубопроводов для транспортировки газа, имеющих ограничения по максимальной температуре газа. В составе установки может быть несколько (1-3) компрессорных блока определяется производительностью установки (рис.2) и требованием Заказчика по резервированию компрессорных блоков (возможно размещение резервного компрессора в одном блоке с рабочим компрессором). Независимо от количества компрессорных блоков в состав установки входит один блок системы контроля и управления (СКУ), поз. 2. Компрессорный блок, блок СКУ, блоки микротурбин и УТО поставляются на место монтажа в полной заводской готовности. Габаритные размеры и масса блок-боксов (см. таблицу 1) позволяют транспортировать блок-боксы автомобильным, железнодорожным и водным видами транспорта.. В комплект поставки установки входят дисковые поворотные затворы с электроприводами (3), устанавливаемые на трубопроводе всаса и нагнетания. Затворы с электроприводами обеспечивают автоматическое отключение компрессорного блок-бокса от газопроводов в аварийных ситуациях. В состав запасных частей и приспособлений (ЗИП) входит комплект пластин и ремонтный комплект торцевого уплотнения вала компрессора, комплект прокладок для фланцевых соединений. 4 Рис.4. УУЛФ с модулем микротурбинным С1000 и утилизационным теплообменником. 3. Размещение установки на объекте и работа установки. 3.1 Установка на объекте Заказчика монтируется по документации проектного института, разработанной по исходным данным ОАО НПО «Искра» (общей технологической схеме, монтажному чертежу, заданию на фундаменты, электрическим межблочным схемам). Блок СКУ (2) размещается во взрывобезопасной зоне и соединяется с элек5 трооборудованием и КИПиА компрессорного блока (1), АВО (5), модулем микротурбин, УТО, дисковых затворов (3) кабелями, уложенными в лотках на эстакадах, кроме этого, блок СКУ соединяется двумя кабельными вводами от внешнего источника электропитания, а шкаф системы контроля и управления блока СКУ соединяется с верхним уровнем управления (операторной). По заданию Заказчика возможно размещение блока СКУ рядом с компрессорным блоком (во взрывоопасной зоне), при этом блок СКУ выполняется с дополнительной вентиляционной системой, обеспечивающей наддув воздуха и создание избыточного давления внутри блока СКУ. Датчик давления (4), управляющий работой установки, монтируется на газоуравнительном коллекторе резервуаров и соединяется кабелем с блоком СКУ. На трубопроводах подачи газа в компрессорный блок и трубопроводе нагнетания устанавливаются электроприводные дисковые поворотные затворы (3) – см. Рис.1. В случае ограничения температуры газа, подаваемого из компрессорного блока потребителю газа, на трубопроводе нагнетания устанавливается аппарат воздушного охлаждения газа (5). ОАО НПО «Искра» осуществляет шеф-монтажные работы, выполняет работы по подключению кабелей к оборудованию компрессорного блока и блока СКУ, модуля ММ и УТО, внутри блок-боксов, выполняет пуско-наладочные работы в объеме, обеспечивающем отладку всех технологических параметров при различных режимах работы установки, выполняет наработку установки в течение 72 часов, проводит обучение обслуживающего персонала и сдает установку Заказчику в эксплуатацию. ОАО НПО «Искра» обеспечивает сервисное обслуживание поставляемого оборудования на все время эксплуатации УУЛФ. 3.2 Установка работает в следующих режимах: - «Отбор газа» - режим с включением генерации э/энергии или без включения. - «Ожидание»; - «Подпитка» -режим только при работе с резервуарами. - «Нормальный останов» (НО); - «Аварийный останов» (АО). Режим работы «Отбор газа». На пульте управления в блоке СКУ нажимается кнопка «Пуск», при этом открываются дисковые поворотные затворы (3). При достижении давления газа в коллекторе резервуаров ~0,9 кПа, датчик (4) выдает сигнал на включение компрессора с минимальным числом оборотов вала электродвигателя n 50% от n максимального. При увеличении давления газа в коллекторе до 1,3 кПа скорость вращения вала электродвигателя компрессора увеличивается до максимальных оборотов (управление – с помощью частотного преобразователя), компрессор включается на максимальную производительность, таким образом, предотвращается срабатывание дыхательных клапанов резервуаров на «выдох» (1,5…1,6 кПа). При понижении давления газа в коллекторе резервуаров происходит 6 уменьшение скорости вращения вала электродвигателя компрессора и при давлении ~0,65 кПа компрессор выключается, установка переходит в режим «Ожидание». Режим работы «Ожидание». В режиме «Ожидание» установка находится при давлении в коллекторе резервуаров от ~0,3 кПа до 0,9 кПа: при повышении давления до 0,9 кПа установка переходит в режим «Отбор газа» (см. выше), при снижении давления до 0,3 кПа установка переходит в режим «Подпитка» (см. ниже). Режим работы «Подпитка».(только при работе с резервуарами) При снижении давления в газоуравнительном коллекторе резервуаров до ~0,3 кПа датчик (4) подает сигнал на открытие клапана, расположенного на байпасном трубопроводе внутри компрессорного блока, при этом газ из трубопровода нагнетания начинает перетекать в коллектор резервуаров и далее – в резервуары. При повышении давления в газоуравнительном коллекторе до ~0,5 кПа клапан закрывается, установка переходит в режим «Ожидание». Таким образом, предотвращается срабатывание дыхательных клапанов резервуаров на «вдох» (0,15…0,2 кПа). Режим «Нормальный останов» При нажатии кнопки «Стоп» на пульте управления в блок-боксе СКУ: - выключается компрессор, если установка находилась в режиме «Отбор газа», закрывается клапан на байпасной линии, если установка находилась в режиме «Подпитка»; - закрываются дисковые затворы (3). Режим «Аварийный останов» Установка переходит в режим «Аварийный останов» АО при: пожаре (выдается установкой пожарной сигнализации); неисправности датчика (4); предельно высоком давлении газа после компрессора; предельно высокой температуре газа после компрессора; предельно высоком уровне конденсата в скруббере компрессорного блока; предельно высокой вибрации компрессора; отсутствии масла в системе смазки компрессора; срабатывании датчиков системы загазованности; перегрузке электродвигателя компрессора. При АО выключается компрессор, если система находилась в режиме «Отбор газа»; включается насос откачки конденсата из скруббера компрессорного блока, закрываются дисковые затворы (3), включается световое табло «Авария» и звуковой сигнал, передается информация АО от блока СКУ по уплотненному каналу связи (интерфейсу RS-485) на пульт операторной УППН. При АО по сигналу «Пожар» СКУ установки дополнительно вырабатывает сигналы на выключение циркуляционного и вытяжного вентиляторов блок-бокса компрессорного. 4. Оборудование компрессорного блока. Общий вид компрессорного блока приведен на фото Рис.5, вид компрессорного блока внутри приведен на фото Рис.6. В компрессорный блок входит: ротационно-пластинчатый компрессор компании Дженерал Электрик 7 (США) с трубопроводной обвязкой, с арматурой и датчиками; - система сбора конденсата с емкостью для сбора конденсата, насосом для откачки конденсата и трубопроводами с арматурой; - система смазки компрессора с маслобаком, насосом, питателем, трубопроводами с запорно-регулирующей арматурой и датчиками давления и масла; - система охлаждения компрессора; - системы освещения, электрообогрева и вентиляции; - система освещения; - система пожарной сигнализации; - система контроля загазованности по углеводородным газам и сероводороду; - первичные средства пожаротушения. Трубопроводы и трубопроводная арматура изготавливаются в соответствии с требованиями Российских стандартов, в том числе: - СНиП 2.04.12-86 «Расчеты на прочность стальных трубопроводов» - ПБ 03-585-03 «Правила устройства и безопасной эксплуатации технологических трубопроводов». На трубопроводах установлена арматура по герметичности не ниже класса «А» по ГОСТ 9544-93. Толщины стенок трубопроводов и материал трубопроводов рассчитаны из условия обеспечения срока их эксплуатации не менее 15 лет при работе с газом, содержащем сероводород. Емкость для сбора конденсата (скруббер) оборудована датчиками уровня конденсата, мерным стеклом, напоромером, контролирующим давление газа в скруббере. Скруббер рассчитывается на максимальное давление газа, заданное по техническому заданию Заказчика. Система обогрева и вентиляции блока обеспечивает температуру внутри блоков не ниже +5°С зимой и не выше +35°С летом . Система вентиляции соответствует «Нормам технологического проектирования объектов сбора, транспорта, подготовки нефти, газа и воды нефтяных месторождений» п.29 ВНТП 3-85: в блоке выполнена естественная вытяжная вентиляция из верхней зоны, рассчитанная на однократный воздухообмен, а также вытяжная механическая вентиляция периодического действия, рассчитанная на удаление из нижней зоны 8-кратного объема воздуха. 8 Рис.5 Внешний вид блок-бокса компрессорного. Рис. 6. Блок-бокс компрессорный внутри. 5 Оборудование блок-бокса системы контроля и управления. Внешний вид блока управления приведен на фото Рис.7 В блоке СКУ расположены (см. рис. 8-фото): - шкаф управления; - шкаф контрольно-измерительных приборов и аппаратуры (КИПиА); - шкаф низковольтных коммутационных устройств (НКУ); - аппарат ввода резервного электропитания (АВР); - частотный преобразователь с электрическим фильтром; - установка пожарной сигнализации с датчиком охранной сигнализации; - электронагреватели; - электровентилятор вытяжной системы вентиляции; - датчик температуры воздуха. 9 Рис.7 Рис.8 6. ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ Электроприемники установки, СКУ и элементы пожарной сигнализации и оповещения обеспечиваются электропитанием, как электроприемники I категории от двух внешних независимых взаимно резервирующих источников питания согласно ПУЭ и НПБ 88-2001 (п.14.1, п.14.2). Для выполнения данного требования подключение электроприемников установки выполняется через устройство аварийного ввода резервного электропитания (АВР), кроме этого установка снабжена блоком бесперебойного электропитания, обеспечивающего работу системы управления в момент срабатывания АВР (при переключении на резервный источник электропитания). Скорость вращения вала электродвигателя компрессора регулируется с помощью частотного преобразователя. 10 Все электрооборудование и средства измерения (СИ), размещаемые во взрывоопасных зонах, имеют соответствующее исполнение и разрешительные документы аккредитованных надзорных служб. Типы (модели, марки) электрооборудования выполняется в базовом исполнении или в исполнении, необходимом Заказчику - оговаривается в техническом задании на изготовление и поставку установки. Все применяемы средства измерений, в т.ч. измерительные каналы СКУ, утвержденного типа согласно ПР 50.2.009-94 и поверены согласно ПР 50.2.00694. 7. СИСТЕМА КОНТРОЛЯ И УПРАВЛЕНИЯ (СКУ) Разработчиком системы управления, в т.ч. программы управления, является ОАО НПО «Искра», изготовителем и поставщиком основных элементов системы управления – фирмы «Control Microsystems Ins.», Канада, «Siemens», Германия-США. Компьютерная программа поставляется Заказчику с исходным текстом. Система контроля и управления (СКУ) может быть разработана на базе контроллера SCADAPack или Siemens (определяется Заказчиком). Система контроля и управления обеспечивает работу установки в автоматизированном режиме по заданным алгоритмам без постоянного присутствия оператора. Информация о работе установки передается в операторную УППН от блока СКУ по уплотненному каналу связи (интерфейсу RS-485). 8. Модули микротурбин и утилизационный теплообменник. В комплект поставки УУЛФ (ДКС) по требованию заказчика могут включаться модули для выработки электроэнергии и тепла или, в зависимости от требуемого объема утилизации газа и мощности - газотурбинная (газопоршневая) электростанция. При необходимости утилизации газа условно до 1000 нм3/час целесообразно применять модули (электроагрегаты), собранные из микротурбин Capston (США) С30, С65, С200. Модули собираются из единичных микротурбин, обеспечивая суммарную требуемую электрическую мощность и необходимый объем утилизации газа. Это позволяет гибко изменять установленную мощность электростанции (добавлять или исключать модули) при эксплуатации конкретного объекта в зависимости от изменения объемов добычи газа по годам (падающий или растущий) в диапазоне устанавливаемых мощностей от 30 кВт до 200, 400, 600,800,1000 кВт. При объемах утилизации газа более 1000 нм3/час целесообразно устанавливать газотурбинные (газопоршневые) электростанции единичной мощностью от 2000 кВт и выше. 11 Технические характеристики микротурбин С30 и С65 Таблица 2.1 Параметры Capstone C30 Capstone С65 Электрическая мощность, без дожимного компрессора / с дожимным компрессором (кВт) 30/27 65/62 Тепловая мощность 0,051 Гкал/час (КУ — выносной напольный, опция) 0,103 Гкал/час (КУ — встроенный, базовый вариант) Электрический КПД *, Cos φ = 0,93 28,2% 29,7% Общий КПД (с утилизацией тепла) 80...85% 80...85% Давление топлива на входе, без дожимного компрессора 0,0138–3,538 атм. 5,1 атм. Расход природного газа 11 м.куб./ч 22 м.куб./ч Расход дизельного топлива 10,5 л/ч при пуске и выходе на Nэмах1,5*10,5 л/ч - Удельный расход дизельного топлива на номинальной мощности 304 г/к Вт*ч - Расход воздуха на горенье 15,3 м.куб./мин 27,3 м.куб./мин Расход воздуха на охлаждение блока электроники 13,02 м.куб./мин 14,16 м.куб./мин Расход воздуха на контроллер батареи 7,08 м.куб./мин 10,5 м.куб./мин Рабочий диапазон температур МТ -20...+50 °С -20...+50 °С Габариты, вес 1943*762*1516 мм 405кг (+173 кг аккум. бат.) 2110*762*1956 мм 1122кг (758кг +364кг аккум. бат.) со встроенным теплообменником: 2390*762*1956 мм 1364 кг (1000 кг+364 кг аккум. бат.) Выхлопные газы при номинальной мощности 0,31 кг/с 0,49 кг/с Выбросы NOx при 15% О2 менее 9 ppmv или менее 16,9 мг/м.куб. менее 9 ppmv или менее 16,9 мг/м.куб. Выбросы CO2 при 15% О2 40 ppmv 40 ppmv Уровень шума 58 дБ (без выхлопного тракта и системы шумоподавления) 70 дБ (без выхлопного тракта и системы шумоподавления) Частота тока: • работа параллельно с сетью • автономная работа 45–65 Гц 10–60 Гц 45–65 Гц 10–60 Гц Максимальный ток на фазу 46 А В параллель с сетью 100 А В автономном режиме 125 А Выходное напряжение/ способ подключения 3 фазы, 3-х или 4-х проводная звезда / Система TN-C-S (TN-S), 5-ти проводная, 3 фазы, 3-х или 4-х проводная звезда / Система TN-C-S (TN-S), 5-ти проводная, 12 с глухозаземленной нейтралью с глухозаземленной нейтралью Рабочий диапазон напряжений: • работа параллельно с сетью • автономная работа 400–480 VAC 400–480 VAC Номинальное число оборотов турбины 96000, мин-1 96000, мин-1 Максимальное число оборотов турбины 120000, мин-1 120000, мин-1 Время выхода на номинальный режим 30 сек. 30 сек. Тип подшипников Воздушные Воздушные Характеристики модуля микротурбины С200 ( Рис.9) Таблица 2.2 Электрическая мощность Тепловая мощность Расход газа Давление газа на входе Максимальный ток Габаритные размеры модуля Масса модуля 200 кВт; 0,4 кВ; 50Гц 0,241 Гкал/ч 63 нм3/ч от 5.0 до 5,6 кгс/см2 (изб) 274А на фазу 3180×2800×1800 мм 2,8 т Рис. 9 Общий вид модуля С200 Электростанция из модулей микротурбин эксплуатируется при температуре окружающего воздуха от минус 20 до плюс 500С. Возможно размещение модулей в отапливаемом укрытии для эксплуатации в климатических условиях Заказчика - при температуре окружающей среды от минус 50 ºС до + 45 ºС. В конструкция микротурбин используются воздушные подшипники, что исключает применение смазочных масел. Система управления микротурбин объединяется с СКУ УУЛФ (ДКС). Электростанция подключается к энергосистеме заказчика через токопроводы U= 0,4 кВ. Качество электроэнергии соответствует ГОСТ 13109. Для обеспечения производственной площадки заказчика дешевой тепловой энергией и горячей водой модули микротурбин (электростанции) могут ком13 плектоваться утилизационными теплообменниками для использования тепла выхлопных газов турбин. Рис 10. Эскиз блок-бокса C1000 (для размещения 5 единиц микротурбин С200). 9. ТРЕБОВАНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ УУЛФ соответствует требованиям ПБ 08-624-03 «Правила безопасности в нефтяной и газовой промышленности», отраслевому стандарту ОСТ 26.260182004 «Блоки технологические для газовой и нефтяной промышленности»ГОСТ 12.2.003-91, «Правилам технической эксплуатации электроустановок» (ПУЭ). Оборудование и системы в компрессорном блоке соответствуют требованиям к производствам категории «А» по НПБ 105-2003 и помещениям класса В-Iа (ПУЭ) с взрывоопасной средой категории IIА-Т3 по ГОСТ Р 50571. В блоке СКУ требованиям к производственным помещениям категории «В-4» по НПБ 1052003 и зонам класса П-IIа по ПУЭ. УУЛФ имеет внешнюю световую и звуковую сигнализацию аварийного состояния оборудования установки (устанавливается над входными дверями блок-бокса компрессорного). Напряжение питания на исполнительные механизмы подается через автоматические выключатели. При аварийных ситуациях компрессорный блок отключается от газопроводов линии всаса и линии нагнетания (выключается компрессор, подается сигнал на электроприводы затворов, установленных на входе и выходе компрессорного блока, включается насос откачки конденсата, включается световое табло «Авария» и звуковой сигнал). При аварийном обесточивании основной линии электропитания установки УЛФ, электропитание осуществляется от резервной линии электропитания с помощью аварийного ввода резерва. На установку получено Разрешение на применение Федеральной службы по экологическому, технологическому и атомному надзору РФ №РРС 00-25500. 14 10. ИНФОРМАЦИЯ О ПОСТАВЛЕННЫХ УСТАНОВКАХ (УУЛФ, ДКС, мини-ГКС) Установки разработки и изготовления ОАО НПО «Искра» поставлены на следующие объекты: Нефтегазодобывающее предприятие ООО «Енисей» (г. Усинск) (2006 г.) ООО «Нарьянмарнефтегаз» (2007 г.), УПН «Когалымское» ООО «ЛУКОЙЛАИК». ООО «ЛУКОЙЛ-ПЕРМЬ»: УППН «Константиновка» (2004г.), УППН «Кокуй» (2005 г.) УППН «Куеда» (2006 г.), УППН «Оса» (2006 г.), УППН «Озерная» (2007 г.), УППН «Гагаринская» (2008 г.), УППН «Южно-Раевская» (2008 г.), УК РПК для ЦДНГ-10 (2008 г.), УППН «Каменный Лог» (2009 г.), УППН «Уньва» (2009 г.). Установки в стадии пусконаладочных работ в 2012г. : УППН «Гожан», УППН «Солдатовская», УППН «Трифоновская», УППН «Москудьинская», УППН «Ярино»- ООО «ЛУКОЙЛ-Пермь», 11 УСЛОВИЯ ПОСТАВКИ Срок поставки оборудования в течение 5…6 месяцев с даты выплаты аванса в размере 40…50 % от суммы договора. 12. КОММЕРЧЕСКАЯ ЧАСТЬ Стоимость установки определяется производительностью установки, исполнением компрессорного агрегата (одно- или двухступенчатый), требованиями Заказчика по резервированию компрессора (компрессорного блока), по исполнению электрооборудования, КИПиА и системы управления. Таблица 12.1 Наименование составляющих стоимости поставки оборуЦена, тыс. руб. дования (с НДС) УУЛФ в составе: * - блок компрессорный ( шт); - блок СКУ (1 шт.); - дисковые затворы с электроприводами DN200 (1 шт) и DN150 (1 шт); - датчик давления газа; - комплект ЗИП; - модуль микротурбин (с утилизатором тепла или без); - комплект документации. *В ценах на _________________________ г. 15 Опросный лист для заказа УУЛФ (мини-ГКС) для сбора газа из резервуаров и из КСУ. № 1 2 3 4 5 6 7 Характеристика (параметр) Характеристика газа: Удельный вес газа, кг/м3; Молек. масса: - СН4 - С2 Н6 - С3 Н8 - С4 Н10 - С6 Н14 - С7 Н16 - С8 Н18 - С9 Н20 - С 10+в - Не - Н2О - N2 - Н2S - CО2 Объем собираемого газа, нм3/ч Объект, с которого собирается газ (резервуары, концевые сепарационные устройства –КСУ) Давление газа (изб.) в резервуарах (КСУ), Па Давление нагнетания, МПа (абс.), mах, (кгс/см2) Температура газа на входе в установку, С, Климатические условия эксплуатации установки Значение 8 Высота над уровнем моря места эксплуатации установки 9 Дополнительные требования Заказчика (резервирование компрессора и др.) 16