АННОТАЦИЯ
В справочнике изложены материалы по горючим газам, их составу и свойствам, по анализу, обработке и подготовке газов к транспорту и материалы по проектированию, сооружению, за-щите и эксплуатации магистральных газопроводов и компрессорных станций на них, включая материалы по электро- и водоснабжению, а также автоматизации и телемеханизации объектов газопроводов.
Кроме того, в нем приведены данные по вопросам нетрубопроводного транспорта сжатых и сжиженных газов.
Справочник предназначен для инженерно-технических работников газовой, нефтяной и других отраслей промышленности и будет полезен также преподавателям и учащимся нефтегазовых вузов и факультетов.
*
ОТ РЕДАКТОРА
Намеченный семилетним планом развития народного хозяйства СССР бурный рост добычи и использования природных горючих газов потребовал коренного пересмотра многих положений техники и экономики обработки и транспорта газа по магистральным газопроводам. Сепарация природного газа на промыслах (в частности нефтегазовых и конденсатных месторождений), очистка транспортируемого газа от механических примесей, применение на Компрессорных станциях центробежных нагнетателей с электрическим и газотурбинным приводами (а также поршневых компрессоров большой мощности), сооружение магистральных газопроводов в усложненных климатологических и рельефных условиях, внедрение механизации, автоматизации и телемеханизации основных процессов транспорта и распределения газовых потоков, совершенствование транспорта газа в сжатом и сжиженном состояниях — далеко не полный перечень тех положений газотранспортной техники, которые получают новое количественное и качественное развитие.
В такой период составление справочника по транспорту горючих газов представило большие трудности. К моменту издания книги по ряду ее разделов еще не было материалов, определяющих оптимальные конструктивные решения и показатели, а по другим разделам материалы опытных, экспериментальных и эксплуатационных наблюдений не могли быть изложены в форме справочника. Все это неизбежно сказалось на однотипности отдельных глав книги и полноте справочных материалов.
Как и в «Справочнике по транспорту газов», изданном в 1954 г», в данной книге основное внимание уделено транспорту горючих газов по магистральным газопроводам. Сохранена и последовательность изложения материала: после первых двух глав общего содержания размещены главы по обработке газов и подготовке их к транспорту, затем следуют главы по проектированию, сооружению и эксплуатации магистральных газопроводов с компрессорными станциями и в конце справочника помещена глава по нетрубопроводному транспорту горючих газов.
Во всех главах ставилась задача конкретизировать приводимый материал и изложить его, насколько возможно, в справочной форме. Исходя из этого, в заключительной главе книги, посвященной вопросу о технике безопасности, помещены только данные по методам и приборам в этой области без изложения многочисленных правил и мероприятий по технике безопасности, обычно издаваемых в виде соответствующих Правил и инструкций.
В каждой главе справочника дан список основной литературы по трактуемому вопросу.
*
ОГЛАВЛЕНИЕ
От редактора 3
Глава первая. Горючие газы, их состав, физические свойства, законы . . 7
Состав горючих газов 7
Основные законы идеальных и реальных газов 7
Влажность газов 21
Вязкость газов 25
Многофазные системы 29
Некоторые законы, относящиеся к многофазным многокомпонентным системам 32
Растворимость газов в жидкостях 38
Теплоемкость газов 42
Температура и теплота превращении 45
Тепловой эффект дросселирования 45
Основные положения теплопроводности и теплопередачи .... 49
Теплопередача некоторых систем 52
Горение газов 56
Основные положения гидродинамики газового потока 59
Основные уравнения и законы 60
Ламинарное и турбулентное течения 62
Потери напора и коэффициент гидравлического сопротивления 65
Местные сопротивления 72
Литература 78
Глава вторая. Анализ газа 80
Отбор проб газа для анализа 80
Методы определения влаги в газе 82
Определение температуры точки росы 82
Приборы для определения влажности воздуха или газа .... 83
Методы определения влажности газов 85
Определение плотности и относительного Ееса газа 90
Методы определения плотности газа 90
Приборы для определения плотности и относительного веса газа 94
Расчет плотности газа по его составу 98
Определение теплоты сгорания газа 98
Приборы для определения теплоты сгорания газа 98
Расчет теплоты сгорания газа 101
Определение состава газа 101
Приборы и методы анализа природных газов 106
Литература 110
Глава третья. Очистка газа от взвешенных механических примесей . . 111
Состав и анализ взвешенных механических примесей 111
Методы определения содержания механических примесей в газе . 113
Очистка газа от взвешенных механических примесей 117
Литература - 128
Глава четвертая. Очистка газа от сероводорода и углекислого газа . . . 129
Этаноламиыовый способ 130
Физические свойства этаноламинов 132
Технологическая схема и режим 148
Аппаратура 153
Оптимальные условия работы этаноламиновых установок для предотвращения коррозии аппаратуры 159
Комбинированный гликольаминовый способ осушки и очистки газа 159
Мышьяково-содовый способ 161
Технологическая схема и режим 164
Аппаратура 170
Способ очистки газа от С02 водой под давлением . . 175
Технологическая схема и режим 175
Растворимость С02 в воде 177
Кинетика абсорбции и определение объема насадки 178
Расход воды и электроэнергии 179
Расчет дегазации 181
Допускаемые потоки газа и воды 182
Условия для нормальной работы промышленных установок . 184
Способ очистки газов горячим раствором карбоната калия под давлением 184
Технологическая схема и режим 185
Растворимость С02 в растворах карбоната калия 186
Совместная очистка газов от С02 и Н25 горячим раствором карбоната калия 187
Литература 188
Глава пятая. Осушка газа 190
Кристаллогидраты и способы их разложения 190
Способы осушки газа 194
Абсорбционные способы 202
Адсорбционные способы 207
Физические способы 209
Литература 214
Глава шестая. Сбор и транспорт газа по промысловым газопроводам . . 215
Классификация систем газосбора 215
Системы промыслового сбора природного газа 215
Системы промыслового сбора попутного газа 217
Расчет промысловых газопроводов 220
Газопроводы низкого давления 220
Газопроводы среднего и высокого давления 221
Газосборные коллекторы 221
Сепарация газа 229
Сепараторы 229
Трапы (газоотделители) 232
Регулирующая аппаратура 234
Технологический режим сепарации 239
Новая техника в области промыслового сбора газа за рубежом . , 242
Учет газа 244
Литература 253
Глава седьмая. Проектирование линейной части магистральных газопроводов 254
Общие сведения 254
Пропускная способность газопровода 262
Производительность газопровода 269
Расчет эквивалентного газопровода 270
Расчет системы газопроводов 272
Определение оптимальных значений основных параметров и технико-экономических показателей газопроводов 275
Определение удельных затрат на сооружение и эксплуатацию газопровода 275
Расчет прочности стальных подземных газопроводов 285
Трубы 290
Схема газопровода и ее конструктивные элементы 297
Литература 322
Глава восьмая. Сооружение магистральных газопроводов 324
Строительство линейной части магистральных газопроводов . . . 324
Подготовительные и земляные работы 326
Разгрузка, складирование и перевозка труб 331
Разгрузка и складирование труб 331
Перевозка труб и секций 332
Гпутье труб 335
Сварка труб 339
Общие сведения 339
Автоматическая дуговая сварка под слоем флюса 343
Полуавтоматическая сварка в среде углекислого газа .... 351
Электроконтактная сварка 356
Ручная дуговая сварка 360
Физические методы контроля сварных швов 362
Очистка, изоляция и укладка труб в траншею 366
Трубоочистные машины 366
Трубоизоляциопные машины 371
Битумоплавильные установки и битумовозы 376
Трубоукладчики 380
Укладка газопровода в траншею 387
Переходы газопроводов через естественные и искусственные препятствия 390
Продувка и испытание газопроводов 405
Литература 409
Глава девятая. Защита магистральных газопроводов от коррозии в почве 411
Защита антикоррозионными покрытиями 411
Тины покрытий и их применение 411
Изоляционные материалы 414
Пластификаторы 418
Очистка наружной поверхности труб 420
Приготовление битумной и битумно-резиновой изоляционных мастик и нанесение их на трубы 422
Выполнение изоляционных работ в полевых условиях в зимнее время 427
Контроль качества нанесенной изоляции 428
Пластмассовые изоляционные покрытия 430
Изоляционные покрытия, применяемые за рубежом 432
Катодная защита 437
Принципиальная схема катодной защиты 437
Конструктивные элементы станции катодной защиты .... 437
Монтаж станции катодной защиты 451
Расчет станции катодной защиты 459
Протекторная защита 464
Принципиальная схема протекторной защиты 464
Конструкция протекторов 470
Монтаж протекторных установок 473
Расчет протекторных установок . , 477
Защита патронов на переходах газопровода через железные и шоссейные дороги 479 I
Защита многониточных магистральных газопроводов 479 |
Совместная защита магистральных газопроводов и кабелей связи 480
Изолирующие фланцы 480
Защита подземных сооружений компрессорных и газорегуляторных станций 485
Контроль эффективности защиты и коррозионного состояния газопровода 487
Электродренажная защита 489
Схемы установок электрического дренажа. Параметры и вольтамперные характеристики дренажных установок 493
Литература 499
Глава десятая. Компрессорный цех перекачивающей станции магистрального газопровода 503
Технологическая схема компрессорной станции с центробежными нагнетателями 503 I
Характеристики нагнетателя 280-11-2 . . 507 г
Конструкция нагнетателя 509 \
Газотурбинная установка ГТ700-4 как привод центробежного нагнетателя 280-11-2 5151
Характеристика газотурбинной установки 515
Тепловая схема газотурбинной установки 516
Конструкция газотурбинной установки 517 [
Масляная система газотурбинной установки 5361
Система топливного и пускового газа 539
Система циклового воздуха 541
Технологическая схема компрессорной станции с поршневыми компрессорами 64ю|
Поршневые компрессоры 541
Рабочий процесс поршневого компрессора 557|
Регулирование производительности газомоторных компрессоров 5591.
Определение мощности, потребляемой газомоторными компрессорами ЮГК-1-5 5611
Система смазки газомоторных компрессоров 563
Литература 564)
Глава одиннадцатая. Электро- и водоснабжение объектов магистральных газопроводов 565(
Электроснабжение 569
Стационарная электростанция с газовым двигателем для электроснабжения компрессорной станции
Аппаратура управления генераторами и коммутации
Полуавтоматическая синхронизация генераторов, применяемая на электростанциях газопроводов 576
Газовые двигатели для генераторов стационарных электростанций 57'
Стационарные и передвижные электростанции для электроснаб¬жения аварийно-ремонтных пунктов (АРП), радиорелейных пунктов (РРП) и других линейных сооружений газопроводов 58!
Эксплуатация электростанций 59
Подстанции и распределительные устройства 59
Эксплуатация силовых трансформаторов 59)
Выбор типа электропривода компрессоров 601
Автоматическое управление работой турбонагнетателей с электроприводом 60С
Силовое электрооборудование цехов компрессорных станций в магистрального газопровода 610
Электрические линии компрессорной станции 620
Защитные и грозозащитные устройства 622
Эксплуатация и ремонт электрооборудования 623
Электрическое и технологическое оборудование турбокомпрессорной станции с электроприводом АФЗ-4500-1500 626
Водоснабжение 626
Системы водоснабжения и расход воды на хозяйственные и технические нужды 626
Оценка источников водоснабжения 629
Лопастные насосы 631
Насосные станции 639
Охлаждение отдельных объектов 640
Охлаждение поршневых газомоторных компрессоров и двигателей электростанций 644
Циркуляционные системы охлаждения 645
Автоматизация циркуляционных насосных станций 654
Литература 662.
Глава двенадцатая. Автоматизация и телемеханизация на основных объектах магистральных газопроводов 664
Автоматизация контроля и управления компрессорными цехами магистральных газопроводов 664
Автоматизация компрессорных цехов с центробежными нагнетателями 664
Автоматизация компрессорных цехов с газомоторными компрессорами 685
Контроль и автоматизация на газораспределительных станциях и контрольно-регулировочных пунктах 696
Типовые газораспределительные станции и контрольно-регулировочные пункты (Укргипрогаз) 697
Из зарубежного опыта сооружения газораспределительных станций 715
Выбор размера регулирующего клапана 719
Расчет диаметра отверстия постоянного дросселя для редуцирования давления газа по схеме ВНИИГАЗ 721
Телемеханизация на объектах магистрального газопровода .... 726
Телеизмерительные устройства 727
Устройства телеуправления и телесигнализации 736
Каналы связи для телемеханики 736
Литература 742
Глава тринадцатая. Эксплуатация магистральных газопроводов .... 744
Протяженность газопроводов 744
Управление эксплуатацией газопровода 745
Службы по эксплуатации магистрали газопровода 746
Эксплуатация оборудования и сооружений 750
Режим работы газопровода 758
Контроль за потоком газа на газопроводе 759
Режим давления газа в газопроводе 759
Температурный режим подземного газопровода 761
Предупреждение образования гидратных пробок 764
Ликвидация пробок в газопроводах 766
Влияние загрязнений на пропускную способность газопровода 767
Общая оценка эффективности работы газопровода 768
Аккумулирующая способность газопровода 770
Время опорожнения газопровода 773
Одоризация газа 774
Требования к одорантам 774
Расход одоранта 775
Одоризаторы 776
Техника безопасности 778
Ремонтные работы па магистральном газопроводе 778
Плановые ремонтные работы 778
Внеплановые ремонтные работы 779
Восстановление режима работы газопровода 788
Техническая документация на ремонт 789
Литература 790
Глава четырнадцатая. Нетрубопроводный транспорт горючих газов . . 791
Транспорт сжатых горючих газов 791
Производство сжатых горючих газов на газонаполпительных станциях (ГНС) 791
Основное оборудование газонаполнительных станций .... 796
Режимы й показатели работы газонаполнительных станций . 804
Учет количества отпускаемого газа 805
Сосуды для транспорта сжатых горючих газов 806
Типовая автомобильная установка для транспорта и использования сжатого горючего газа в качестве моторного топлива 813
Транспорт сжатого горючего газа в аккумуляторах высокого давления 814
Транспорт сжиженных нефтяных газов 817
Общие сведения 817
Способы транспорта нефтяных сжиженных газов 819
Емкости для транспорта сжиженных нефтяных газов .... 820
Расчет емкостей для сжиженных нефтяных газов на прочность 831
Правила изготовления, испытания и маркировки емкостей для сжиженных нефтяных газов 831
Основные правила наполнения и опорожнения емкостей для сжиженных нефтяных газов 832
Давление насыщенных паров сжиженного нефтяного газа при его транспорте 835
Устройства для заполнения сосудов сжиженным нефтяным газом 837
Стационарные хранилища для сжиженных нефтяных газов . . 845
Мероприятия по технике безопасности при транспорте сжиженных нефтяных газов 846
Транспорт сжиженного природного газа (метана) 847
Способы сжижения метана 849
Способы транспорта сжиженного метана 854
Пределы допустимого наполнения сосудов сжиженным метаном 855
Емкости для сжиженного метана 856
Способы наполнения сосудов сжиженным метаном и опорожнения их 865
Газобаллонные автомобили, работающие на сжиженном метане 867
Литература 870
Глава пятнадцатая. Приборы и инвентарь по технике безопасности . . 871
Газоиндикаторы 871
Электрические приборы 871
Оптические приборы 874
Диффузионные приборы 874
Газосигнализаторы 874
Взрывобезопасные аккумуляторные лампы 877
Приборы для защиты органов дыхания (противогазы) \ 877
Спасательный инвентарь 879
Литература 882