Добываемый природный газ в своем состав имеет чуть больше 98% метана и менее 2% примесей других газов.
Для предупреждения взрыва при аварийном истечении метана и тушении факела в закрытых помещениях применяют инертные и другие негорючие газы, минимальная концентрация (в % объёмных долей): аргона 52; гелия 40; азота 39; углекислого газа 26. Минимальное взрывоопасное содержание кислорода при разбавлении метановоздушных смесей (в % объемных единиц): углекислым газом 15,6; азотом 12,8; гелием 12,7; аргоном 10,1. В настоящее время идет испытание нового способа тушения газа и предотвращения взрыва взрывоопасных концентраций газа в закрытых помещениях – применение тонко распылённой воды. Проект установки водяного пожаротушения с применением тонко распыленной воды разрабатывается для ДКС Вынгапуровского газового промысла. Установка рассчитана не только на тушение газа, но и на предотвращение взрыва газа при загазованности (УАПТ сблокирована с системой газового анализа и срабатывает при достижении в помещении взрывоопасной концентрации).
ДЭГ (диэтиленгликоль) - бесцветная прозрачная горючая жидкость.
Температурные пределы:
- температура самовоспламенения на воздухе + 343О С,
- температура воспламенения + 132О С,
- температура вспышки в открытом тигле + 124О С,
Плотность 1,118г/см3,
ДЭГ - токсичен: при попадании в организм вызывает острое отравление, действует на почки, печень. Предельно допустимая концентрация (ПДК) в воздухе рабочей зоны производственных помещений 10 мг/м3.
Конденсат - желтоватая жидкость с сильным запахом бензина представляет собой смесь предельных углеводородов. Пределы взрываемости по объему:
- нижний 15%
- верхний 8%
- температура вспышки +30О С
- температура воспламенения +380О С.
МЕТАНОЛ (метиловый спирт) – бесцветная легковоспламеняющаяся ядовитая жидкость, химическая формула СН3ОН. Молекулярный вес 32,04; плотность 795,0 кг/м3; температура плавления – 97,8º C; температура кипения 64,7º C; плотность пара по воздуху 1,1; вязкость пара 87 микропуаза ( мкпз) при 0º C; коэффициент диффузии пара в воздух 0,062 см2/сек. при 25º C; диэлектрическая проводимость 32,65; удельное электрическое сопротивление 4,5 х 106 ом х см; растворимость в воде не ограниченная; температура вспышки 8º C; температура воспламенения 13º C; температура самовоспламенения 464º C; область воспламенения 6-34,7 % объемных долей; температурные пределы воспламенения – нижний 7, верхний 39º C; максимальное давление взрыва 7,4 кГ/ см2; максимальная скорость горения паро-воздушной смеси 0,572 м/сек. Минимальное взрывоопасное содержание кислорода при разбавлении спиртовоздушных смесей углекислым газом 13,4 % объемн.; азотом 10,4%;
Метанол - сильный яд, действующий преимущественно на нервную систему. В организм человека может проникнуть через дыхательные пути и даже через неповрежденную кожу. Особенно опасен при приеме внутрь: 5- 10 грамм его может вызвать тяжелое отравление, 30 грамм является смертельной дозой.
Для предотвращения аварий на ТКЦ предусмотрены следующие технологические защиты, при срабатывании которых происходит аварийная остановка ГПА:
- пожара на ТА
- погасание факела в камере сгорания
- повышения температуры газов за силовой турбиной ТНД выше максимально допустимой
- повышение температуры подшипников выше 80 гр.С.
- повышение частоты вращения роторов ТВД и ТНД выше предельно допустимой
- осевой сдвиг роторов турбины и нагнетателя на величину 0.8-1.0 мм. против нормального значения (о чем свидетельствует повышение давления на контактах манометра реле осевого сдвига)
- понижение давления масла в подшипниках турбины ниже 0.2 кг/см. кв., а на опорно-упорном подшипнике до 1.2 кг/см.кв.
- появление вибрации подшипников более 0.06 мм
- понижение перепада давления масла и давления газа в нагнетателе в масляном уплотнении "масло-газ" ниже 0.5 кг/см.кв.
- понижение давления топливного газа до 10 кгс/см.кв.
- появление масла на турбине (разрыв маслопровода)
- прорыв газа из зала нагнетателей в помещение машинного зала
- самопроизвольное срабатывание кранов обвязки нагнетателя и турбины
- нерасцепление муфты турбодетандора, повышение частоты вращения ротора турбодетандора до частоты вращения 9100-10500 об/мин
- резкое падение уровня масла в раме-маслобаке
- появление стуков, необычных звуков внутри ГПА.
Предупредительная сигнализация по всем видам защит выведена на шкафы контроля и управления главного щита управления компрессорного цеха.
6. Пожарная опасность при транспортировке газа
Особую пожарную опасность представляют турбокомпрессорные цеха, в частности основное их оборудование - ГПА.
Главными факторами, определяющими пожарную опасность технологического процесса, являются свойства транспортируемого газа, а также пожароопасные вещества, применяемые в производстве.
Характеристика пожарной опасности применяемых веществ и материалов:
Природный газ:
· Бесцветный горючий газ без запаха;
· Химическая формула СН4,
· Плотность 0.7166 кг/м.куб при 0 градусов и 760 мм. рт. ст.
· Теплота сгорания 11910 ккал/кг. Горит, бледным синеватым пламенем в воде не растворим.
· Температура самовоспламенения 537 гр.С
· С воздухом образовывает взрывоопасные смеси:
· НПВ - 5%
· ВПВ - 15%
· Минимальная энергия зажигания 0.28 мдж.
· Давление взрыва 7.2 кг/см.кв.
Транспортируемый КС природный газ имеет следующий состав:
| метан 98.21 % |
| пропан 0.37 % |
| этан 0.98 % |
| изобутан 0.05 % |
| бутан 0.04 % |
| азот 0.31 % |
| углекислый газ 0.04 % |
Турбинное масло ТП-22
| Плотность 900 кг/м.кв. |
| Температура вспышки 184 гр.С |
| НТПВ 148 гр.С |
| ВТПВ 182 гр.С |
В систему смазки 1-го ГТК-10-4 заливают 7.2 тонны масла ТП-22
| В цехе 8 ГПА - 57.6 тонны масла |
| В 2-х цехах - 114.4 тонны масла |
| На расходном складе турбинного масла 8-м емкостей по 50 м.куб |
| Всего: 514.4 тонны масла |
Конденсат
Углеводородным конденсатом называют жидкую фразу газоконденсатных смесей, получаемого в системе очистки газа. В состав конденсата входят бензин, соляра, керосин, метанол, лигроин и т.п.
Температура вспышки 36 гр.С
| НТПВ 7 гр.С |
| ВТПВ 36 гр.С |
| НПВ 0.79 % |
| ВПВ 68 % |
Метанол - бесцветная прозрачная жидкость по запаху и вкусу напоминает винный (этиловый) спирт. Применяют для предупреждения образования и устранения образовавшихся гидратов. Метанол разлагает гидраты путем поглощения воды, в результате чего в газовом потоке образуются спиртовые смеси, температура замерзания которых значительно ниже нуля. Метанол является легковоспламеняющейся жидкостью, поэтому обращение с ним требует специальных мер пожарной безопасности. Для транспорта, хранения и перекачки метанола должны использоваться только герметичные системы (емкости и трубопроводы) с полностью исправными узлами и соединениями. Емкости для хранения метанола должны оборудоваться дыхательными и гидравлическими клапанами.
| Плотность 792.0 кг/м.кв. |
| Температура кипения 64.5 гр.С |
| Плотность пара 1.1 |
| Температура вспышки 16 гр.С |
| Температура воспламенения 13 гр.С. |
| Температура самовоспламенения 436 гр.С |
| НТПВ 7 гр.С |
| ВТПВ 39 гр.С. |
| НПВ 6.72 % |
| ВПВ 36.5 % |
Метанол - сильный яд, действующий преимущественно на нервную систему. В организм человека может проникнуть через дыхательные пути и даже через неповрежденную кожу. Особенно опасен при приеме внутрь: 5- 10 грамм его может вызвать тяжелое отравление, 30 грамм является смертельной дозой.
Пожар на компрессорной станции может возникнуть как при истечении природного газа из аппаратов и коммуникаций, по которым он проходит с последующим его воспламенением, так и в результате пролива масла, обращающегося в установках и трубопроводах. Вероятность воспламенения пролитого в результате аварии масла увеличивается наличием нагретых поверхностей ГПА.
Вероятность возникновения пожара увеличивается:
1.При пуске ГПА в работу.
2.При останове ГПА.
3.При разгерметизации оборудования в процессе эксплуатации.
Как показывает статистика, и опыт эксплуатации компрессорных станций с газотурбинным приводом, что основными причинами пожаров на КС являются:
- пролив масла в результате технологической аварии и возгорание турбинного масла при соприкосновении его с горячими поверхностями камер сгорания, газоходов или трубопроводов, температура которых превышает температуру воспламенения масла;
- разрушение обвязочных газопроводов компрессорных цехов, сопровождающимся воспламенением газа и других материалов;
- попадание посторонних предметов в полость нагнетателя;
- проникновение газа к очагу возгорания из-за неплотного закрытия кранов в технологической обвязке;
- нарушение ППБ при проведении огневых работ;
- нарушение ППБ персоналом служб на территории КС.