Выполнение проектных работ системы топливоснабжения объектов тепловой электростанции

Исходные данные

   Проект разработан на основании приложения №1 «Задание на проектирование» к договору №ДЗ-56.6/198-1-4 от 16 декабря 2008 г., а так же генерального и ситуационного планов объекта.

   Границами проектирования являются: фланцы подключения топливопроводов к входным фланцам топливопотребляющего оборудования; фланцы подключения трубопроводов теплового спутника к тепловому пункту; клеммы (зажимы) подключения кабелей электроснабжения ЩС-НС.

Нормативная документация

   Проект разработан с учётом следующих нормативных документов:

— ВНТП-3-90 «Нормы технологического проектирования разветвлённых нефтепродуктопроводов»;

— ВНТП 5-95 «Нормы технологического проектирования предприятий по обеспечению нефтепродуктами (нефтебаз)»;

— ВСН 012-88 «Строительство магистральных и промысловых трубопроводов. Контроль качества и приемка работ»;

— ВСН 014-89 «Строительство магистральных и промысловых трубопроводов. Охрана окружающей среды»;

— ГОСТ 12.1.044-89 «Пожаровзрывоопасность веществ и материалов»;

— ГОСТ 12.2.063-81 «Арматура промышленная трубопроводная»;

— ГОСТ 15150-69 «Машины, приборы и другие технические изделия. Исполнения для различных климатических районов. Категории, условия эксплуатации, хранения и транспортирования в части воздействия климатических факторов внешней среды»;

— ГОСТ 305-82 «Топливо дизельное. Технические условия»;

— ГОСТ Р 51164-98 «Трубопроводы стальные магистральные. Общие требования к защите от коррозии»;

— ПБ 03-585-03 «Правила устройства и безопасной эксплуатации технологических трубопроводов»;

— ПБ 09-560-03 «Правила промышленной безопасности нефтебаз и складов нефтепродуктов»;

— СНиП 2.11.03-93 «Склады нефти и нефтепродуктов. Противопожарные нормы»;

— СНиП 21-01-97 «Пожарная безопасность зданий и сооружений»;

— СНиП 3.01.04-87 «Приемка в эксплуатацию законченных строительством объектов»;

— СНиП II-89-80* «Генеральные планы промышленных предприятий»;

— СНиП III-42-80* «Магистральные трубопроводы»;

— «Правила устройства электроустановок»;

— «Правила технической эксплуатации нефтебаз» (утв. приказом Минэнерго РФ от 19 июня 2003 г. N 232).

Краткая характеристика объекта

   Система топливоснабжения объектов тепловой электростанции (ТЭС) состоит из:

— склада топлива;

— насосной станции перекачки топлива;

— топливных трубопроводов с тепловым спутником;

— площадки разгрузки топлива;

— сливной ёмкости.

   Система топливоснабжения предназначена для загрузки, хранения и подачи топлива на нужды объектов тепловой электростанции. Загрузка топлива в систему топливоснабжения происходит периодически из автоцистерн с помощью насосной станции перекачки топлива «2НС-38/26» или установленных на автоцистерне насосов. Хранение и выдача топлива осуществляется с помощью четырёх горизонтальных стальных резервуаров объёмом 100 м³ (РГ-100), три из которых являются рабочими, а один выполняет функцию резервного. Подача топлива потребителям из резервуаров выполняется через топливный трубопровод самотёком. Забор топлива из топливного трубопровода выполняется потребителями с помощью самовсасывающих насосов.

Основные проектные решения

1. Склад топлива

   Четыре резервуара запаса топлива расположены на площадке размером 19×15,7 м. Площадка имеет сплошное обвалование шириной и высотой не менее 0,5 м для предотвращения разлива топлива. Через обвалование проложены переходные мостки. На площадке для контроля довзрывной концентрации испарений установлены датчики многоканального газоанализатора взрывоопасных газов и паров «СИГМА-1М» производства ООО «Политехформ-М». Четыре датчика располагаются по углам внутри площадки склада на высоте 1 м, ещё два — рядом с отсечными электромагнитными клапанами за пределами обвалования на высоте 0,5 м. Датчики являются взрывозащищёнными и имеют климатическое иcполнение УХЛ1 в соответствии с ГОСТ 15150-69. Сигнал от датчиков поступает на информационный пульт газоанализатора, находящийся в насосной станции.

   Резервуары запаса топлива имеют двустенное исполнение. В межстенное пространство залит тосол, использующийся для контроля целостности резервуаров. В верхней части резервуаров установлен расширительный бачок, связанный с межстенным пространством. Контроль падения уровня тосола в расширительном бачке осуществляется поплавковыми уровнемерами типа ПМП-088 производства НПП «Сенсор».

   Контроль температуры и уровня топлива, а так же уровня подтоварной воды в резервуарах производится с помощью датчиков ДУ-А.2 измерительной системы «ИГЛА» производства ООО «НПФ «СПЕЦИАЛЬНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ». Сигнал от датчиков поступает на центральный контроллер измерительной системы КИП-А.3, расположенный в насосной станции. На случай отказа автоматики в хранилище топлива необходимо предусмотреть торированный уровнемер для проведения ручных замеров.

   Для обеспечения теплоизоляции резервуары снаружи покрыты негорючими матами на основе минераловаты.

   Слив подтоварной воды из резервуаров осуществляется вручную в привозимые ёмкости. Для облегчения доступа к резервуарам через обвалование предусмотрен пандус.

   Все резервуары соединены через единый коллектор с магистральным топливным трубопроводом. Высота установки резервуаров относительно нулевой отметки — 1,5 м; коллектор установлен на высоте 0,5 м. Топливо в магистральный топливопровод поступает самотёком, откуда забирается самовсасывающими насосами потребителей.

Топливный трубопровод с тепловым спутником

   В качестве теплового спутника топливного трубопровода используется антифриз. Тепловой спутник перемещается по замкнутому контуру. Температура в контуре регулируется величиной открытия трёхходового клапана в тепловом пункте по температуре в обратном трубопроводе. Стенки трубопровода теплового спутника плотно прилегают к стенкам топливопровода. Топливный трубопровод совместно с контуром теплового спутника покрыты негорючей теплоизоляцией.

   Тепловой спутник также используется для подогрева дизельного топлива в резервуарах. Для этого от трубопровода теплового спутника в каждый резервуар пущен собственный замкнутый контур. Температура топлива в резервуаре регулируется автоматически в диапазоне от 0 до +10°C с помощью электромагнитного клапана, установленного на входе в контур резервуара, на основе данных от измерительной системы «ИГЛА».

   Магистральный топливный трубопровод располагается на опорах на расстоянии 0,5 м от земли на протяжении всего своего пути. Из-за характера ландшафта на этом пути трубопровод имеет нижнюю переломную точку профиля. При этом конечная точка топливного трубопровода и резервуарный коллектор находятся на одном уровне.

   В пяти метрах от нижней переломной точки топливного трубопровода расположена сливная ёмкость объёмом 5 м³ (РГ-5). Она предназначена для сбора сливаемого, при необходимости, топлива из магистрального топливного трубопровода, насосной станции и расходных баков объектов ТЭС. Ёмкость закопана в грунт для уменьшения температурного воздействия на содержащееся в ней топливо. Сливная труба магистрального топливопровода расположена в его нижней переломной точке, сливная труба насосной станции подсоединена к подающему трубопроводу после насосов. Поскольку ёмкость РГ-5 расположена в самой нижней точке ландшафта, слив топлива в неё осуществляется самотёком. Уровень заполнения ёмкости контролируется поплавковым уровнемером ПМП-099 производства НПП «Сенсор».

Насосная станция перекачки топлива «2НС-38/26»

   Насосная станция перекачки топлива представляет собой утеплённый цельнометаллический контейнер с габаритами 6058x2438x2598 мм. Контейнер разделён на два отсека противопожарной перегородкой 1-го типа: технологический отсек (4323x2438x2598 мм) и электротехнический отсек (1400x2438x2598 мм). Каждый отсек имеет отдельный вход с улицы.

   В технологическом отсеке размещены два фильтра и два насоса, а также запорная арматура и система азотной продувки трубопроводов. В электротехническом отсеке располагаются щит управления склада топлива (ЩУ-СТ), щит силовой насосной станции (ЩС-НС), информационный пульт газоанализатора «СИГМА-1М» и центральный контроллер измерительной системы «ИГЛА».

Технологический отсек

Находящиеся в отсеке фильтры предназначены для очистки выкачиваемого из автоцистерн топлива. Один фильтр является рабочим, второй — резервным. Модель используемых фильтров: ФЖУ 80-1,6 производства ОАО «Армавирский опытный машиностроительный завод». На участке трубопровода, где размещены фильтры, установлен датчик-реле перепада давлений Д231ВМ-01 (взрывозащищённое исполнение) производства ЗАО «ОРЛЭКС», контролирующий потерю давления на фильтре.

Два топливных насоса также подразделяются на рабочий и резервный. Модель используемых насосов: 1АСВН-80-АМ производства ЗАО «Московский насосный завод №1». Насосы являются самовсасывающими с электрическим приводом мощностью 15 кВт во взрывозащищённом исполнении. Сразу за насосами установлены датчики-реле давления Д21ВМ-1-01 (взрывозащищённое исполнение) производства ЗАО «ОРЛЭКС», которые контролируют сработку насосов. На самих насосах установлены датчики ДВ-2 системы контроля вибрации СКВ-2 (взрывозащищённое исполнение) производства ОАО «Автоматика». Датчики передают сигнал на блок обработки БКИ-2, находящийся в электротехническом отсеке.

После насосов подающий трубопровод поднимается вертикально вверх через крышу насосной станции, а затем под уклоном проходит к заливному резервуарному коллектору. Чтобы топливо не оставалось в неотапливаемом вертикальном участке подающего трубопровода, в помещении станции к подающему трубопроводу присоединена сливная труба DN40, по которой остаточное топливо поступает в ёмкость РГ-5.

Азотный блок продувки трубопроводов представляет собой металлический шкаф с расположенной внутри рампой для крепления четырёх баллонов. Четыре баллона объединены в единый коллектор через систему трубопроводов. Баллоны имеют объём 40 л и давление закачки 16 МПа. На трубопроводах баллонов установлены редукторы, позволяющие регулировать давление подачи газа. Редукторы настроены на рабочее давление 0,8 МПа. К коллектору азотного блока подсоединён резиновый рукав длиной 20 м. Внутренний диаметр рукава 9 мм, наружный — 13 мм. На конце рукава имеется резьбовое соединение G1½ для подключения к трубопроводам системы топливоснабжения. Максимальный расход газа в блоке составляет 50 м³/ч при атмосферном давлении.

Процесс продувки осуществляется следующим образом: на линии трубопроводов с помощью запорной арматуры выделяется участок, который необходимо очистить от паров топлива. Участок нужно выбирать таким образом, чтобы в его начале и конце находились сливные патрубки. К одному патрубку подсоединяется шланг азотного блока, а через второй азот выводится из трубопровода вместе с остатками паров топлива. Все сливные патрубки оснащены шаровыми кранами.

В технологическом отсеке размещён датчик контроля довзрывной концентрации паров топлива газоанализатора «СИГМА-1М», аналогичный датчикам, установленным на площадке склада топлива. Сигнал от этого датчика так же передаётся на информационный пульт газоанализатора, расположенный в электротехническом отсеке.

Технологический отсек обеспечен вытяжной вентиляцией и электрическим обогревом. Для вытяжки используется взрывозащищённый вентилятор ВО-2-22, обеспечивающий восьмикратный воздухообмен; для обогрева — обогреватель электрический ОВЭ-4, также имеющий взрывозащищённое исполнение и обеспечивающий температуру в помещении в пределах 4-14°C.

Электротехнический отсек

Щит силовой насосной станции обеспечивает местный запуск насосов по команде контроллера АСУ.

Щит управления системой топливоснабжения содержит контроллер системы управления (СУ), осуществляющий обработку сигналов датчиков и управление оборудованием. На щите установлен пульт, с помощью которого можно дистанционно управлять в полуавтоматическом режиме процессом закачки топлива. Отключив автоматику, управление закачкой можно осуществлять вручную со ЩС-НС. Внутри щита также находится блок обработки БКИ-2 системы контроля вибрации СКВ-2, выдающий два релейных сигнала (по одному на насос) на контроллер СУ.

Информационный пульт газоанализатора «СИГМА-1М» получает данные от датчиков контроля довзрывной концентрации испарений топлива и, при достижении пороговых значений показаний, выдаёт на контроллер СУ один из двух релейных сигналов на каждую защищаемую зону. Один сигнал сообщает о достижении 10% от нижнего концентрационного предела распространения пламени в контролируемой зоне, второй — о 20%. Также релейные сигналы дублируются на ЩС-НС, что позволяет, при отказе автоматики, обеспечить отключение насосов и закрытие клапанов.

Центральный контроллер измерительной системы «ИГЛА» КИП-А.3 получает информацию от датчиков ДУ-А.2, находящихся в резервуарах, и в реальном времени передаёт информацию с них на контроллер СУ по протоколу Ethernet через интерфейс RS-485.

Электротехнический отсек обеспечен вытяжной вентиляцией и электрическим обогревом. Для вытяжки используется вентилятор BF 100, обеспечивающий восьмикратный воздухообмен; для обогрева — обогреватель электрический ОВЭ-4 в обычном исполнении, обеспечивающий температуру в помещении в пределах 4-14°C.

Площадка разгрузки топлива

Площадка разгрузки предназначена для откачки топлива из автоцистерн и подачи его в систему топливоснабжения. Площадка имеет габариты 15×5 м. По периметру площадки установлен бортик высотой не менее 0,2 м. Края бортика сделаны покатыми, чтобы обеспечить беспрепятственный проезд автотранспорта. Твёрдое покрытие площадки выполнено из материала, не поглощающего влагу.

К площадке от насосной станции подведена труба, на конце которой установлено быстроразъёмное соединение для подключения автоцистерны. С целью обеспечения самотёка и для предотвращения пролива топлива топливная труба имеет постоянный уклон в сторону насосной станции.

Канализационная система

На площадке склада топлива, в помещении насосной станции и на площадке разгрузки смонтирована производственно-дождевая канализация. На канализационных стоках с каждой зоны предусмотрены задвижки, устанавливаемые в колодцах. Сливные трубопроводы каждой зоны оборудованы гидрозатворами.

Трубопроводная арматура

На трубопроводах системы топливоснабжения в качестве запорной арматуры используются задвижки, шаровые краны и электромагнитные клапаны. В качестве невозвратной арматуры применяются обратные клапаны. Вся используемая арматура соответствует климатическому исполнению УХЛ1 по ГОСТ 15150-69.

В качестве запорной арматуры с ручным управлением применяются задвижки клиновые фланцевые с выдвижным шпинделем модели 30с41нж2 производства ОАО «Армагус», а также межфланцевые шаровые краны 11С67П-М производства ООО «ТД «Маршал».

В качестве запорной арматуры с автоматическим управлением применяются взрывозащищённые электромагнитные клапаны ЗК-М 201 С УХЛ1 производства ЗАО «РУСТ-95».

Невозвратность потока топлива обеспечивают обратные клапаны ЗКО-80 производства ООО ПТП «Поршень».

Алгоритм работы

Принцип работы всех элементов системы рассмотрен в Приложении 1 «Общие алгоритмы работы автоматизированного управления системой топливоснабжения». Для обслуживающего персонала должна быть составлена подробная инструкция по управлению оборудованием в соответствии с представленным алгоритмом.

Прокладка топливопровода

   В системе топливоснабжения применяются стальные электросварные трубы по ГОСТ 10704-91. Вне помещения трубопроводы устанавливаются на стальных опорах. Часть этих опор используется также для прокладки кабелей. Расстояние между трубопроводом и кабелями по горизонтали (в свету) составляет не менее 1 м.

Антикоррозийная защита

Поскольку топливные трубопроводы выполнены из обычной стали, для них необходимо предусмотреть антикоррозийную защиту в соответствии с ГОСТ Р 51164-98.

Проведение и приёмка работ

 Проведение и приёмку монтажных работ следует осуществлять в соответствии с нормативными документами: СНиП III-42-80* и СНиП 3.01.04-87.

Охрана окружающей среды

Мероприятия по обеспечению сохранности окружающей среды следует проводить в соответствии с нормативным документом ВСН 014-89.

Описание смежных систем

1. Пожаротушение

   Подача воды на охлаждение резервуаров и тушение объектов системы топливоснабжения осуществляется с помощью передвижной пожарной техники.

   Система топливоснабжения оборудована автоматической пожарной сигнализацией. В помещении насосной станции перекачки топлива установлены датчики дыма (оба отсека) и пламени (технологический отсек). Снаружи у входов в насосную станцию, по периметру обвалования хранилища топлива и на площадке разгрузки топлива устанавлены ручные пожарные извещатели.

2. Молниезащита и заземление

   Корпуса резервуаров РГ-100 и РГ-5 присоединены к заземлителям для обеспесения молниезащиты. Дыхательная арматура резервуаров и пространство над ней защищены от прямых ударов молний.

   Металлические конструкции и корпуса всего оборудования и аппаратов, находящихся в помещении насосной станции, присоединены к заземляющему устройству электроустановок.

   Само помещение насосной станции подлежит защите от накопления статического электричества.

   В соединениях элементов трубопроводов обеспечены переходные сопротивления не более 0,03 Ом на каждый контакт.

   В целях защиты от проявлений статического электричества заземление выполняется для:

  • резервуаров РГ-100 и РГ-5;
  • наземных трубопроводов через каждые 200 м и дополнительно на каждом ответвлении с присоединением каждого ответвления к заземлителю.

Все металлические и электропроводные неметаллические части технологического оборудования заземлены независимо от применения других мер защиты от статического электричества.

Ссылка на основную публикацию